蘋果籽油的開發(fā)利用研究樣本

新興油料——蘋果籽油開發(fā)運用摘要：蘋果中具有各種營養(yǎng)物質(zhì)，而蘋果籽中某些油料成分往往和果渣一起被廢棄，隨著國內(nèi)高新技術(shù)不斷發(fā)展及全球油料短缺，新興油料作物被開發(fā)運用。本文綜述了新興油料——蘋果籽油在國內(nèi)外研究進(jìn)展，并著重簡介了蘋果籽油構(gòu)成成分及其提取工藝研究和運用，并對蘋果籽油發(fā)展前景進(jìn)行了展望。核心詞：蘋果籽油；研究進(jìn)展；提取工藝；運用；Abstract:Applecontainsavarietyofnutrients,butsomeoilcompositionsoftheappleseedsareoftendiscardedwithpomacestogether，withthecontinuousdevelopmentofChina'shigh-techandglobaloilshortage，Emergingoilcropsareexploited.Inthispaper，theresearchprogressofappleoilathomeandabroadwasreviewed，italsohighlightsacomponentofappleseedoilandextractiontechnologyresearchandutilization，thendiscusstheprospectofappleseedoil.Keywords：appleseedoil；researchprogress；extractiontechnology；utilization;蘋果籽油在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況國內(nèi)蘋果栽培面積廣，產(chǎn)量大，自1992年起產(chǎn)量就位居世界首位。依照全球農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)報道，中華人民共和國蘋果總產(chǎn)量大概為3500萬噸，國內(nèi)每年約有20%蘋果用于果汁加工，加工5噸鮮果可生產(chǎn)1噸果渣[1]。長期以來，果汁廠將蘋果籽和果渣一起作為廢渣拋棄，導(dǎo)致極大地環(huán)境污染和嚴(yán)重資源揮霍[2]。同步，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，油料資源日益短缺，因而積極謀求開發(fā)新油料資源和摸索高效科學(xué)提油技術(shù)勢在必行，本文詳述了近年來對蘋果籽油研究進(jìn)展，但愿能為蘋果籽油研究開發(fā)提供有價值參照。蘋果籽中具有各種營養(yǎng)成分，但由于蘋果籽尚未實現(xiàn)從蘋果渣中機(jī)械化分離，因此對于蘋果籽運用仍處在實驗室研究階段，且重要用于蘋果籽油提取合理化性質(zhì)測定研究。當(dāng)今，國內(nèi)外對其他水果籽油研究報道諸多，但是關(guān)于蘋果籽油研究還很少，早在1997年，V.I.E.Ajiwe等人[3]對非洲之星蘋果籽油得率、皂化值、碘值、酸值和游離脂肪酸含量等作出了測定，其中蘋果籽油含油率為25%、皂化值為91.28mg/g、碘值為36.83mg/100g、酸值為35.46mg/g、游離脂肪酸含量為17.73mg/g；1998年YinrongLu等人[4]用正己烷提取嘎拉蘋果籽油后對其進(jìn)行氣質(zhì)聯(lián)用分析發(fā)現(xiàn)其重要脂肪酸是亞油酸，幾乎占到脂肪酸總含量51.2%；O.J.Oyelade等人[5]對非洲之星蘋果籽油物理性質(zhì)做了詳細(xì)測定，其中水分含量為8.49%，容重和千粒重分別為972.88和499.61kg/m3，靜止角為13.01。當(dāng)前，國內(nèi)對蘋果籽油研究仍處在初級階段，對蘋果籽油開發(fā)運用還需要科研人員不斷摸索，國內(nèi)學(xué)者洪慶慈等人[6]在對紅富士蘋果籽出仁率、粗脂肪含量、脂肪酸構(gòu)成、蛋白質(zhì)含量和淀粉含量進(jìn)行了測定，成果表白：蘋果籽出仁率為69.36%，籽仁含油率為28.9%，其中重要脂肪酸油酸和亞油酸含量分別為33.6%和55.5%，籽仁中蛋白質(zhì)和淀粉分別為48.72%和5.01%；于修燭等[7]以秦冠蘋果籽及其油料為原料，采用水酶法、超聲波法進(jìn)行油工藝研究，分析測定了蘋果籽油及蘋果籽油關(guān)于理化指標(biāo)，并對油脂進(jìn)行了急性毒理學(xué)評價，成果表白：蘋果籽油中有五種脂肪酸，其脂肪含量為25.3%，而不飽和脂肪酸含量高達(dá)89.33%，水酶法提取蘋果籽油得油率要優(yōu)于超聲波提取法，后用小鼠進(jìn)行口毒性實驗時并沒有發(fā)現(xiàn)小鼠有明顯中毒跡象，因而表白蘋果籽油屬于無毒級油料。雖然蘋果籽油具有諸多營養(yǎng)物質(zhì)，但對其研究還不能達(dá)到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)規(guī)定，因而，對蘋果籽油開發(fā)運用有待進(jìn)一步研究。蘋果籽油營養(yǎng)價值蘋果籽中具有各種營養(yǎng)成分，其中蛋白質(zhì)和脂肪含量高達(dá)34.0%和25.3%，因而表白蘋果籽是高蛋白、高營養(yǎng)植物器官，與核桃、板栗種仁相比，除了脂肪低于核桃仁，鉀低于板栗外，別的營養(yǎng)物質(zhì)均高于兩者。蘋果籽氨基酸種類齊全，比例平衡，必須氨基酸含量較高，是一種營養(yǎng)價值較高蛋白質(zhì)。而蘋果油是一種以不飽和脂肪酸油酸和亞油酸為主油脂，其中亞油酸含量為50%左右，今年來大量實驗表白，共軛亞油酸具備調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)，防止動脈粥樣硬化等生理作用，從而減少高血壓、心臟病等疾病發(fā)病率,增進(jìn)人體健康，因而，蘋果籽油是一種優(yōu)質(zhì)功能性油脂。此外，蘋果籽油可增進(jìn)膠原蛋白及組織蛋白合成，具備除皺、防老化、去疤痕和增進(jìn)細(xì)胞再生作用，是一種較好化妝品原料[1]。蘋果籽中除了具有脂肪酸、蛋白質(zhì)外，還具有某些維生素、礦物質(zhì)、果糖、葡萄糖、多酚等，也具備調(diào)節(jié)內(nèi)分泌失調(diào)引起皮膚干燥以及減少黑色素，抗前列腺癌、抗肝臟腫瘤作用。蘋果籽油加工工藝和辦法機(jī)械壓榨法機(jī)械壓榨法則是運用機(jī)械外力擠壓作用，將油料中油脂提取出來辦法，也稱為機(jī)械法取油。這是一種古老榨油技術(shù)，而壓榨制油機(jī)械重要有液壓榨油機(jī)和螺旋榨油機(jī)兩種，當(dāng)前液壓式榨油機(jī)重要用于偏遠(yuǎn)山村，以及電力比較缺少地區(qū)，但對于某些特殊油料而言，如油棕果、油橄欖、可可仁等，液壓式榨油機(jī)也有著其她渣油機(jī)不可代替優(yōu)勢[8]。機(jī)械榨油普通工藝流程：油料預(yù)解決（清理、脫皮剝殼）制坯（壓坯、調(diào)質(zhì)、蒸炒、膨化成型）壓榨（一次或兩次）或預(yù)榨毛油和餅機(jī)械壓榨法制油過程存在這主線缺陷，即出油率低，餅中殘油率高，油和餅損耗大，并且油餅運用受到高溫?zé)峤鉀Q影響食用品質(zhì)限制，生產(chǎn)過程相對動力消耗大，但它工藝簡樸、適應(yīng)性強(qiáng)，因而此法依然廣泛應(yīng)用于小批量、多品種或特種油料加工，特別對于高油分油料預(yù)榨——浸出工藝，有著遼闊應(yīng)用前景。蘋果籽油提取也可用此法，從而得出蘋果籽油出油率。水酶法水酶法是近年來研究和運用一種新提油工藝，它是以機(jī)械和酶解為手段降解植物細(xì)胞壁，使油脂得以釋放[9]。植物油料中，油脂存在于油料細(xì)胞內(nèi)部，并普通與其他大分子（蛋白質(zhì)和碳水化合物）結(jié)合，構(gòu)成脂多糖、脂蛋白等復(fù)合體。水酶法提油是在機(jī)械破碎基本上，采用對油料組織以及脂多糖、脂蛋白等復(fù)合體有降解作用酶（如纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、葡聚糖酶、蛋白酶等）解決油料，是一種新興提油辦法。水酶法提油時，原料無需干燥，經(jīng)酶解、離心，即可獲得清油。水酶法提取蘋果籽油普通工藝：蘋果籽破碎稱量加入緩沖液蒸汽解決冷卻加入酶制劑酶解滅酶抽濾取出殘渣烘箱烘干石油醚萃取抽濾真空干燥烘干至恒重蘋果籽油張郁松等人[10]采用水酶法提取蘋果籽油，出油率為21.4%，優(yōu)化工藝條件為：粉碎3min，加水比1:8，酶添加量為0.8%（V/W,纖維素酶:蛋白酶為1:1）,酶解決時間為8h。此法與老式工藝相比，酶解提油工藝具備如下長處：能同步分離油和蛋白質(zhì)，縮短了工藝路線；操作條件溫和，所得油和蛋白質(zhì)質(zhì)量較高；特別適合高水分油，研究表白，由于油脂在溫和條件下得以釋放，因而與老式辦法比具備較好品質(zhì)，溫和酶解決條件可以提高油脂品質(zhì)[11]。索氏提取法索氏提取法是一種脂肪GB含量測定辦法，也是美國AOAC(政府農(nóng)業(yè)化學(xué)家協(xié)會)中脂肪含量測定辦法。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，該法已有改進(jìn)直滴式抽提法和脂肪自動測定儀法[12]。索氏提取法重要是用來測量各種食品脂肪，特別是高游離脂肪酸含量樣品如肉制品，堅果，玉米油產(chǎn)品，測定成果精確。在國內(nèi)外測定粗脂肪含量10各種辦法中，索氏抽提法是應(yīng)用最廣泛[13]。索氏提取蘋果籽油工藝流程：蘋果籽→烘干→粉碎→調(diào)濕→索式提取器溶劑提取→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收溶劑→堿煉（NaOH）→抽濾→真空水蒸氣蒸餾脫臭→真空冷卻→蘋果籽油羅倉學(xué)等人[14]應(yīng)用索氏法提取蘋果籽油，以異丙醇作為提取溶劑采用正交設(shè)計法對蘋果籽油提取工藝進(jìn)行了研究，成果表白：在物料粒度為40目,提取時間為240min，液料比(mL/g)為14,提取溫度為95℃條件下，蘋果籽油平均得率為22.3%。迄今為止，國內(nèi)外關(guān)于蘋果籽油提取辦法研究報道較少，而索氏提取法合用于脂類含量高、結(jié)合態(tài)脂類含量較少食品，因而，索氏提取法也合用于蘋果籽油提取。有機(jī)溶劑提取法有機(jī)溶劑浸提法實質(zhì)就是油脂在特定條件下能溶于某類選定溶劑特性，通過滲入、分子擴(kuò)散和對流擴(kuò)散等作用，將油脂浸提出來辦法。常用溶劑親脂性強(qiáng)弱順序為：石油醚＞乙醚＞乙酸乙酯＞丙酮＞乙醇[15]。有機(jī)溶劑提取蘋果籽油工藝流程：蘋果籽→除雜→洗凈→烘干→粉碎→有機(jī)溶劑提取→干燥→粗油→計算有機(jī)溶劑提取法在生產(chǎn)中應(yīng)用也比較廣泛，但選取適當(dāng)有機(jī)溶劑對蘋果籽油進(jìn)行浸提還需要綜合考慮各種因素影響。陳曉東[16]在蘋果籽油提取實驗中先選用無水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷、氯仿五種試劑來浸提蘋果籽油，實驗成果表白石油醚、丙酮、正己烷出油率較高，但由于石油醚和丙酮具備毒性且易揮發(fā)不合用于食用油浸提，因而采用正己烷進(jìn)行蘋果籽油提取實驗。由于正己烷屬于工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物，會導(dǎo)致空氣污染，危害人體健康和糧食作物生長，因而不斷開發(fā)運用新蘋果籽油提取辦法，成為咱們進(jìn)一步研究目的。超聲波輔助提取法超聲波輔助提取技術(shù)是一種新提取分離技術(shù)，隨著研究領(lǐng)域拓展而進(jìn)入了油脂工業(yè)，從油脂提取到深加工，都應(yīng)用超聲波改進(jìn)品質(zhì)、節(jié)約原料、提高效率等，這由于超聲波可強(qiáng)化萃取分離過程中傳質(zhì)速率和效果，有助于油脂提取。超聲波輔助提取蘋果籽油工藝流程：蘋果籽破碎加入溶劑超聲波解決抽濾混合油旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀解決真空干燥蘋果籽油在植物油提取中，超聲波輔助提取法可大大縮短提有時間。W.FredSchuring等人[17]研究乙醇浸出法提取棉籽油時使用超聲波解決，單位時間（最初1h）出油量較對照組高出8.3倍，輔助提取效果明顯。李林強(qiáng)等人[18]研究了超聲波解決提取華山松籽油，在較抱負(fù)條件下提取蘋果籽油得率為59.8%，而老式壓榨法和冷浸法提取率分別為38.2%和48.4%。ShwetaShah等人[19]在研究了超聲波法和水酶法聯(lián)合提取JatrophacurcasL.籽仁油，發(fā)現(xiàn)油脂水化后在pH為9.0條件下超聲波解決10min，油脂提取率為67%，而相比之下，在同一pH條件下使用堿性蛋白酶進(jìn)行水酶法提油，然后用超聲波解決5min，油脂得率為74%，并且還可以縮短提有時間。超聲波輔助提取法與老式溶劑浸提法、機(jī)械壓榨法相比，具備收率高，生產(chǎn)周期短，不用加熱，有效成分不被破壞等長處，因而應(yīng)用前景十分遼闊。超臨界流體萃取法超臨界流體（SCF）是指處在超過物質(zhì)自身臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)時流體，物質(zhì)臨界狀態(tài)是指其氣態(tài)和液態(tài)共存邊沿狀態(tài)，這中狀態(tài)下容易受壓力和溫度變化影響，因而，人們可運用控制壓力、溫度變化來實現(xiàn)萃取和分離過程。而超臨界流體萃取（SFE）技術(shù)是近年發(fā)展一項高新技術(shù)，超臨界流體具備氣體低粘度、高擴(kuò)散系數(shù)和液體高密度特性，對許多物質(zhì)成分具備很高分離效率，且無污染、不易燃、操作溫度低特點，因而在食品工業(yè)中常選用無毒、價廉、易行CO2作為超臨界流體萃取劑。超臨界CO2萃取蘋果籽油工藝流程：蘋果籽→風(fēng)干→除雜→粉碎→過篩→稱重→裝料→排氣→超臨界萃取→減壓分離→蘋果籽油(g)→離心去雜→成品油脂→出油率(%)。超臨界CO2萃取技術(shù)因其具備提取效率高、安全、環(huán)保一系列長處而被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。早在1996年，A.MoleroGbmez等人[20]就曾運用超臨界CO2萃取技術(shù)對葡萄籽油進(jìn)行提取，并用常規(guī)溶劑提取葡萄籽油作對比，成果表白：在最佳提取條件下，超臨界CO2萃取葡萄籽油得率與正己烷浸提葡萄籽油得率相稱。國內(nèi)學(xué)者楊柏崇[21]運用超臨界CO2萃取技術(shù)來提取獼猴桃籽油，從而初步選定了最佳萃取工藝參數(shù)，并與其他提取辦法獲得產(chǎn)品進(jìn)行比較。楊繼紅等人[22]采用了超臨界CO2萃取工藝來提取蘋果籽油并且對脂肪酸含量進(jìn)行了分析。蘋果籽油發(fā)展前景近年來，隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，油料資源日益短缺，國內(nèi)國內(nèi)生產(chǎn)油料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足消費者需求，因而需從美國、加拿大、馬來西亞等國進(jìn)口大量油料作物如大豆、油菜籽、棕櫚油等，這種現(xiàn)狀大大增進(jìn)了研究領(lǐng)域?qū)W者們對油料作物進(jìn)行積極尋找與開發(fā)。蘋果籽油是近年來新興油料中一種，它是以不飽和脂肪酸為主油脂，并且國內(nèi)蘋果籽資源相稱豐富，充分開發(fā)和運用蘋果籽資源不但可以變廢為寶，提高果汁廠經(jīng)濟(jì)效益，并且還可以豐富國內(nèi)食用油花色品種，從而緩和國內(nèi)不飽和脂肪酸供應(yīng)局限性問題。當(dāng)前，對蘋果籽油研究還處在基本階段，可參照研究文獻(xiàn)甚少，但是人類運用油脂歷史已有數(shù)千年，而既有制取和分析辦法已經(jīng)發(fā)展成熟，加之當(dāng)代儀器分析不斷創(chuàng)新，使油脂研究更加進(jìn)一步。并且現(xiàn)今對葡萄籽油、杏仁油、獼猴桃籽油等作物提油工藝比較成熟可為蘋果籽油研究提供可參照根據(jù)，而蘋果籽油開發(fā)運用研究也將成為將來研究領(lǐng)域熱點方向，促使蘋果籽油作為良好食用油資源，更好應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活中去。參照文獻(xiàn)：[1]劉雪梅,朱風(fēng)濤,吳茂玉,等.蘋果籽油研究進(jìn)展[J].果蔬加工,,3:39-41.[2]吳時敏.功能性油脂[M]一北京：中華人民共和國輕工業(yè)出版社,.[3]V.I.E.Ajiwe，etal.Shortcommunication：ApplicationofoilsextractedfromAfricanstarapple(Chrysophyllumafricanum)，horseeyebeanandAfricanpearseeds[J].BioresourceTechnology.1997,59(3):259-261.[4]YinrongLu，etal.Constitutionofsomechemicalcomponentsofappleseed[J].Foodchemistry.1998,61(1):29-33.[5]O.J.Oyelade，etal.SomephysicalpropertiesofAfricanstarapple(Chrysophyllumalibidum)seeds.JournalofFoodEngineering.(57):435-440.[6]洪慶慈.蘋果籽營養(yǎng)成分測定.食品科學(xué).,25(7):148-151.[7]于修燭.蘋果籽及蘋果籽油特性研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué)屆攻讀研究生學(xué)位研究生學(xué)位論文.[8]朱大沛等.油脂制備工藝學(xué)[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社..[9]OlsenH.S，etal.Industrialproductionandapplicationofsolubleenzymaticbydrolgzateofsoyprotein[J].ProcessBiochemistry.1981,16(7):6-11.[10]張郁松等.水酶法提取蘋果籽油工藝研究[J].糧油加工.,4:49-51.[11]吳茂玉等.蘋果籽研究進(jìn)展[J].中華人民共和國科技信息.,22:88-91.[12]龔寧.索式抽提法測定食品中脂肪含量辦法改進(jìn)研究[J].,35(6):1-2.[13]鐘艷梅，曾憲錄.食品中脂肪測定辦法改進(jìn)[J].廣東化工，,359(6):130-131.[14]羅倉學(xué)等.蘋果籽油提取工藝研究[J].食品工業(yè)科技.,28(7):143-147.[15]王晉等.葡萄籽油提取工藝優(yōu)化[J].首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.,27(2):43-45.[16]陳曉東.蘋果籽油提取工藝研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，武漢:.[17]W.FredSchuring.AlcobolicExtractionofoils