蘋果籽油的開發(fā)利用研究

1、新興油料蘋果籽油的開發(fā)利用摘要：蘋果中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，而蘋果籽中的一些油料成分往往和果渣一起被廢棄，隨著我國高新技術(shù)不斷發(fā)展及全球油料的短缺，新興的油料作物被開發(fā)利用。本文綜述了新興油料蘋果籽油在國內(nèi)外的研究進展，并著重介紹了蘋果籽油的組成成分及其提取工藝的研究和利用，并對蘋果籽油的發(fā)展前景進行了展望。關(guān)鍵詞：蘋果籽油；研究進展；提取工藝；利用；Abstract:Apple contains a variety of nutrients,but some oil compositionsof the apple seeds are often discarded with pomaces t

2、ogether, with the continuous development of China's high-tech and global oil shortage, Emerging oil crops are exploited. In this paper, the research progress of apple oil at home and abroad was reviewed, it also highlights a component of apple seed oil and extraction technology research and util

3、ization, then discuss the prospect of apple seed oil.Key words: apple seed oil; research progress; extraction technology; utilization;1. 蘋果籽油在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況我國蘋果栽培面積廣，產(chǎn)量大，自1992年起產(chǎn)量就位居世界首位。根據(jù)全球農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)的報道，2011年中國蘋果總產(chǎn)量大約為3500萬噸，我國每年約有20%的蘋果用于果汁加工，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，造成極大地環(huán)境污染和嚴(yán)重的資源浪費2。同時

4、，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，油料資源日益短缺，因此積極尋求開發(fā)新的油料資源和探索高效科學(xué)的提油技術(shù)勢在必行，本文詳述了近年來對蘋果籽油的研究進展，希望能為蘋果籽油的研究開發(fā)提供有價值的參考。蘋果籽中含有多種營養(yǎng)成分，但由于蘋果籽尚未實現(xiàn)從蘋果渣中機械化分離，所以對于蘋果籽的利用仍處于實驗室研究階段，且主要用于蘋果籽油的提取合理化性質(zhì)測定研究。當(dāng)今，國內(nèi)外對其它水果籽油的研究報道很多，但是有關(guān)蘋果籽油的研究還很少，早在1997年，V.I.E.Ajiwe等人3對非洲之星蘋果籽油的得率、皂化值、碘值、酸值和游離脂肪酸含量等作出了測定，其中蘋果籽油的含油率為25%、皂化值為91.28mg/g、碘值為36.83m

5、g/100g、酸值為35.46mg/g、游離脂肪酸含量為17.73mg/g；1998年Yinrong Lu等人4用正己烷提取嘎拉蘋果籽油后對其進行氣質(zhì)聯(lián)用分析發(fā)現(xiàn)其主要脂肪酸是亞油酸，幾乎占到脂肪酸總含量的51.2%；2005年O.J.Oyelade等人5對非洲之星蘋果籽油的物理性質(zhì)做了詳細測定，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°。目前，我國對蘋果籽油的研究仍處于初級階段，對蘋果籽油的開發(fā)利用還需要科研人員的不斷探索，我國學(xué)者洪慶慈等人6在2004年對紅富士蘋果籽的出仁率、粗脂肪含量、脂肪酸組成、蛋白質(zhì)含量和淀粉含量

6、進行了測定，結(jié)果表明：蘋果籽出仁率為69.36%，籽仁含油率為28.9%，其中主要脂肪酸油酸和亞油酸的含量分別為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、超聲波法進行油工藝研究，分析測定了蘋果籽油及蘋果籽油的有關(guān)理化指標(biāo)，并對油脂進行了急性毒理學(xué)評價，結(jié)果表明：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89.33%，水酶法提取蘋果籽油的得油率要優(yōu)于超聲波提取法，后用小鼠進行口毒性試驗時并沒有發(fā)現(xiàn)小鼠有明顯的中毒跡象，因此表明蘋果籽油屬于無毒級油料。雖然蘋果籽油含有很多營養(yǎng)物質(zhì)，但對其的

7、研究還不能達到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的要求，因此，對蘋果籽油的開發(fā)利用有待進一步研究。2. 蘋果籽油的營養(yǎng)價值蘋果籽中含有多種營養(yǎng)成分，其中蛋白質(zhì)和脂肪含量高達34.0%和25.3%，因此表明蘋果籽是高蛋白、高營養(yǎng)的植物器官，與核桃、板栗種仁相比，除了脂肪低于核桃仁，鉀低于板栗外，其余營養(yǎng)物質(zhì)均高于二者。蘋果籽的氨基酸種類齊全，比例平衡，必需氨基酸含量較高，是一種營養(yǎng)價值較高的蛋白質(zhì)。而蘋果油是一種以不飽和脂肪酸油酸和亞油酸為主的油脂，其中亞油酸含量為50%左右，今年來的大量實驗表明，共軛亞油酸具有調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，增強免疫調(diào)節(jié)，預(yù)防動脈粥樣硬化等生理作用，從而減少高血壓、心臟病等疾病的發(fā)病率,增進人體健

8、康，因此，蘋果籽油是一種優(yōu)質(zhì)的功能性油脂。另外，蘋果籽油可促進膠原蛋白及組織蛋白的合成，具有除皺、防老化、去疤痕和促進細胞再生的作用，是一種較好的化妝品原料1。蘋果籽中除了含有脂肪酸、蛋白質(zhì)外，還含有一些維生素、礦物質(zhì)、果糖、葡萄糖、多酚等，也具有調(diào)節(jié)內(nèi)分泌失調(diào)引起的皮膚干燥以及降低黑色素，抗前列腺癌、抗肝臟腫瘤的作用。3. 蘋果籽油的加工工藝和方法3.1 機械壓榨法機械壓榨法則是利用機械外力的擠壓作用，將油料中的油脂提取出來的方法，也稱為機械法取油。這是一種古老的榨油技術(shù)，而壓榨制油的機械主要有液壓榨油機和螺旋榨油機兩種，目前液壓式榨油機主要用于偏遠的山村，以及電力比較缺乏的地區(qū)，但對于一些

9、特殊的油料而言，如油棕果、油橄欖、可可仁等，液壓式榨油機也有著其他渣油機不可替代的優(yōu)勢8。機械榨油的一般工藝流程：油料®預(yù)處理（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®毛油和餅機械壓榨法的制油過程存在這根本的缺點，即出油率低，餅中殘油率高，油和餅的損耗大，而且油餅的利用受到高溫?zé)崽幚碛绊懯秤闷焚|(zhì)的限制，生產(chǎn)過程相對動力消耗大，但它工藝簡單、適應(yīng)性強，因此此法依然廣泛應(yīng)用于小批量、多品種或特種油料的加工，尤其對于高油分油料的預(yù)榨浸出工藝，有著廣闊的應(yīng)用前景。蘋果籽油的提取也可用此法，從而得出蘋果籽油的出油率。3.2

10、水酶法水酶法是近年來研究和利用的一種新的提油工藝，它是以機械和酶解為手段降解植物細胞壁，使油脂得以釋放9。植物油料中，油脂存在于油料細胞內(nèi)部，并通常與其它大分子（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。水酶法提油是在機械破碎的基礎(chǔ)上，采用對油料組織以及脂多糖、脂蛋白等復(fù)合體有降解作用的酶（如纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、葡聚糖酶、蛋白酶等）處理油料，是一種新興的提油方法。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的一般工藝：蘋果籽®破碎®稱量®加入緩沖液®蒸汽處理®冷卻®加入酶制劑

11、®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）,酶處理時間為8h。此法與傳統(tǒng)工藝相比，酶解提油工藝具有以下優(yōu)點：能同時分離油和蛋白質(zhì)，縮短了工藝路線；操作條件溫和，所得油和蛋白質(zhì)的質(zhì)量較高；特別適合高水分油，研究表明，由于油脂在溫和條件下得以釋放，因此與傳統(tǒng)方法比具有較好的品質(zhì)，溫和的酶處理條件可以提

12、高油脂的品質(zhì)11。3.3 索氏提取法索氏提取法是一種脂肪GB含量測定方法，也是美國AOAC(政府農(nóng)業(yè)化學(xué)家協(xié)會)中脂肪含量的測定方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該法已有改進的直滴式抽提法和脂肪自動測定儀法12。索氏提取法主要是用來測量各種食品的脂肪，尤其是高的游離脂肪酸含量的樣品如肉制品，堅果，玉米油產(chǎn)品，測定結(jié)果準(zhǔn)確。在國內(nèi)外測定粗脂肪含量的10多種方法中，索氏抽提法是應(yīng)用最廣泛的13。索氏提取蘋果籽油的工藝流程：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

13、油的提取工藝進行了研究，結(jié)果表明：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 的條件下, 蘋果籽油平均得率為 22.3%。迄今為止，國內(nèi)外有關(guān)蘋果籽油提取方法的研究報道較少，而索氏提取法適用于脂類含量高、結(jié)合態(tài)的脂類含量較少的食品，因此，索氏提取法也適用于蘋果籽油的提取。3.4 有機溶劑提取法有機溶劑浸提法實質(zhì)就是油脂在特定的條件下能溶于某類選定溶劑的特性，通過滲透、分子擴散和對流擴散等作用，將油脂浸提出來的方法。常見溶劑的親脂性的強弱順序為：石油醚乙醚乙酸乙酯丙酮乙醇15。有機溶劑提取蘋果籽油的工藝流程：蘋果籽除雜洗凈烘干粉碎有機溶劑提取干燥粗油

14、計算有機溶劑提取法在生產(chǎn)中應(yīng)用也比較廣泛，但選擇合適的有機溶劑對蘋果籽油進行浸提還需要綜合考慮多種因素的影響。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，實驗結(jié)果表明石油醚、丙酮、正己烷的出油率較高，但由于石油醚和丙酮具有毒性且易揮發(fā)不適合用于食用油的浸提，因此采用正己烷進行蘋果籽油提取實驗。由于正己烷屬于工業(yè)揮發(fā)性有機化合物，會造成空氣污染，危害人體健康和糧食作物的生長，因此不斷開發(fā)利用新的蘋果籽油提取方法，成為我們深入研究的目標(biāo)。3.5 超聲波輔助提取法超聲波輔助提取技術(shù)是一種新的提取分離技術(shù)，隨著研究領(lǐng)域的拓展而進入了油脂工業(yè)，從油脂的

15、提取到深加工，都應(yīng)用超聲波改善品質(zhì)、節(jié)約原料、提高效率等，這由于超聲波可強化萃取分離過程中的傳質(zhì)速率和效果，有利于油脂的提取。超聲波輔助提取蘋果籽油的工藝流程：蘋果籽®破碎®加入溶劑®超聲波處理®抽濾®混合油®旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀處理®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處理，單位時間（最初1h）的出油量較對照組高出8.3倍，輔助提取效果顯著。李林強等人18研究了超聲波處理提取華山松籽油，在較理想的條件下提取蘋果籽油的得

16、率為59.8%，而傳統(tǒng)壓榨法和冷浸法的提取率分別為38.2%和48.4%。Shweta Shah等人19在2005年研究了超聲波法和水酶法聯(lián)合提取Jatrophacurcas L.籽仁油，發(fā)現(xiàn)油脂水化后在pH為9.0的條件下超聲波處理10min，油脂的提取率為67%，而相比之下，在同一pH條件下使用堿性蛋白酶進行水酶法提油，然后用超聲波處理5min，油脂得率為74%，而且還可以縮短提有時間。超聲波輔助提取法與傳統(tǒng)溶劑浸提法、機械壓榨法相比，具有收率高，生產(chǎn)周期短，不用加熱，有效成分不被破壞等優(yōu)點，因此應(yīng)用前景十分廣闊。3.6 超臨界流體萃取法超臨界流體（SCF）是指處于超過物質(zhì)本身的臨界溫度和

17、臨界壓力狀態(tài)時的流體，物質(zhì)的臨界狀態(tài)是指其氣態(tài)和液態(tài)共存的的邊緣狀態(tài)，這中狀態(tài)下容易受壓力和溫度變化的影響，因此，人們可利用控制壓力、溫度的變化來實現(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)，超臨界流體具有氣體低粘度、高擴散系數(shù)和液體高密度特性，對許多物質(zhì)成分具有很高分離效率，且無污染、不易燃、操作溫度低的特點，因此在食品工業(yè)中常選用無毒、價廉、易行的CO2作為超臨界流體萃取劑。超臨界CO2萃取蘋果籽油的工藝流程：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)因其具有提取效率高、安全、環(huán)保的一系列

18、優(yōu)點而被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。早在1996年，A.MoleroGbmez等人20就曾利用超臨界CO2萃取技術(shù)對葡萄籽油進行提取，并用常規(guī)溶劑提取葡萄籽油作對比，結(jié)果表明：在最佳提取條件下，超臨界CO2萃取葡萄籽油的得率與正己烷浸提葡萄籽油的得率相當(dāng)。國內(nèi)學(xué)者楊柏崇21利用超臨界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)，并與其它提取方法獲得的產(chǎn)品進行比較。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行了分析。4. 蘋果籽油的發(fā)展前景近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，油料資源日益短缺，我國國內(nèi)生產(chǎn)的油料遠遠不能滿足消費者的需求，因此需從美國、加拿大、馬來西

19、亞等國進口大量的油料作物如大豆、油菜籽、棕櫚油等，這種現(xiàn)狀大大促進了研究領(lǐng)域的學(xué)者們對油料作物進行積極的尋找與開發(fā)。蘋果籽油是近年來新興油料中的一種，它是以不飽和脂肪酸為主的油脂，并且我國蘋果籽資源相當(dāng)豐富，充分開發(fā)和利用蘋果籽資源不僅可以變廢為寶，提高果汁廠的經(jīng)濟效益，而且還可以豐富我國食用油的花色品種，從而緩和我國不飽和脂肪酸供應(yīng)不足的問題。目前，對蘋果籽油的研究還處于基礎(chǔ)階段，可參考的研究文獻甚少，但是人類利用油脂的歷史已有數(shù)千年，而現(xiàn)有的制取和分析方法已經(jīng)發(fā)展成熟，加之現(xiàn)代儀器分析的不斷創(chuàng)新，使油脂的研究更加深入。而且現(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

20、的研究提供可參考依據(jù)，而蘋果籽油的開發(fā)利用研究也將成為未來研究領(lǐng)域的熱點方向，促使蘋果籽油作為良好的食用油資源，更好的應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活中去。參考文獻：1 劉雪梅,朱風(fēng)濤,吳茂玉,等.蘋果籽油研究進展J.果蔬加工,2012,3:39-41.2 吳時敏.功能性油脂M一北京: 中國輕工業(yè)出版社,2001.3 V.I.E.Ajiwe, et al. Short communication: Application of oils extracted from African star apple(Chrysophyllumafricanum), horse eye bean and African

21、 pear seedsJ. Bioresource Technology. 1997,59(3):259-261.4 Yinrong Lu, et al.Constitution of some chemical components of apple seedJ.Food chemistry.1998,61(1):29-33.5O.J.Oyelade, et al. Some physical properties of African star apple (Chrysophyllumalibidum) seeds. Journal of Food Engineering. 2005(57

22、):435-440.6 洪慶慈. 蘋果籽營養(yǎng)成分測定. 食品科學(xué). 2004,25(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) 2004 屆攻讀碩士學(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.2003.9 Olsen H.S, et al. Industrial production and application of soluble enzymatic by drolgzate of soy proteinJ. Process Biochemistry. 1981,16(7):6-11.10 張郁松等. 水酶法提

23、取蘋果籽油的工藝研究J.糧油加工. 2007,4:49-51.11 吳茂玉等. 蘋果籽研究進展J. 中國科技信息. 2008,22:88-91.12 龔寧. 索式抽提法測定食品中脂肪含量方法改進研究J.2010,35(6):1-2.13 鐘艷梅, 曾憲錄. 食品中脂肪測定方法的改進J. 廣東化工, 2008,359(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.2007,28(7):143-147.15 王晉等. 葡萄籽油提取工藝的優(yōu)化J. 首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2006,27(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:2007.17 W.FredSchuring.