松子油加工工藝及脂肪酸組成研究

時間:2022-12-19 09:48:38

導語:松子油加工工藝及脂肪酸組成研究一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

松子油加工工藝及脂肪酸組成研究

摘要:綜述了松子油的加工工藝脂肪酸組成及松子相關產品的開發,旨在為充分利用松子的營養功能及其深度開發奠定基礎,并對其發展前景進行展望。

關鍵詞:松子;加工工藝;脂肪酸組成;產品應用

松子別名松籽、紅松果等,是松科植物紅松、白皮松、華山松等多種松樹的種子。我國松子資源豐富,各地幾乎都有生產,但以東北、西南地區種植為主,且大多數尚未被開發利用。松子是一種重要的中藥,長期食用可延年益壽,滋養美顏[1-2]。松子中含有60%以上的油脂,較花生、大豆、芝麻等油料作物含量高[3],隨著經濟水平和人民生活質量的提高,松子油以其獨特的香味及豐富的營養性能深受廣大消費者青睞。目前,我國有關松子油的開發利用尚處于探索階段,松子油及其他相關產品的加工有待進一步開發,尤其是在醫療方面,是一種極具潛力且尚待開發利用的資源,因此對松子油的加工工藝及脂肪酸組成的研究具有十分重要的現實意義。

1松子油加工工藝研究

1.1冷榨法。冷榨是利用機械力將油脂從油料中提取出來的方法[4]。冷榨法不僅操作容易,設備便于維修,規模相對靈活,而且在一定程度上解決了熱榨法油脂有效成分遭到部分破壞的缺點,最大限度地保持了產品中的脂溶性營養成分。研究發現,通過冷榨法制取紅松子油,當粉碎粒度為1.18mm,壓榨壓力為4MPa,水分含量為4%時,松子出油率為51.1%,并測得此工藝下的松子油不飽和脂肪酸含量高達92.9%,且不含反式脂肪酸,碘值高達143.0g/100g。1.2水代法與水酶法。水代法是以水代油從油料中得到脂肪的方法。水代法具有設備工藝簡單、生產規模靈活機動、條件溫和等優點,水代法制取的松子油符合安全環保、綠色健康的要求。研究表明[5]:水代法提取紅松子油的最佳工藝參數為料液比6∶1(g/mL)、pH9、提取溫度70℃、提取時間2h,其中料液比是最重要的因素。該法提油率較低,渣滓中殘油率較高。研究者在水代法的基礎上采用水酶法[6-7],即通過研磨和添加酶制劑,破壞油料的細胞結構,從而促使油脂更好地釋放出來的方法提取松子油[8],不僅能提高油脂的提取率,還能較好地保留維生素等多種功能性成分。粉碎后的松子中加入料液比1∶5(g/mL)的蒸餾水,調節pH至8.5后加入堿性蛋白酶酶解(50℃,3.0h),升溫滅酶(100℃,5min)后離心分離并收集上層清油,經此法提取的松子油色澤淺,松子香氣濃郁,過氧化值較高,而酸值和磷脂含量較低,這為油脂后續精煉過程提供了便利。1.3溶劑浸出法。將丙酮、正己烷、無水乙醇、乙醚、石油醚等溶劑進行比較,結果表明,石油醚的提油率(33.6%)明顯高于其他幾種溶劑[9]。馬文君等[10]以石油醚為溶劑采用索氏抽提法提取松子油,結果表明,由于浸提過程中一些有色物質被溶劑浸提出來,顏色較水酶法提取的松子油稍深一些。此外,為了提高提油率,研究者在溶劑浸出法的基礎上,采用超聲輔助法提取松子油。超聲波輔助提取,即利用超聲波(頻率為20kHz~50MHz)所具有的破碎細胞和強化傳質的作用,使溶劑分子充分地滲透到組織細胞并與溶質分子相接觸,從而使細胞中的可溶成分更好地釋放出來,以提高提油率。研究表明,超聲波輔助法提取松子油,不僅提取率高達56.3%,而且該法比較節省試劑,是一種可靠、高效提取松子油的方法。另外,隨著超聲強度、溶劑用量、提取時間、提取次數的變化,松子油的提取率也有所不同。因此,超聲波輔助提取油脂在實際生產中的工藝優化有待研究。1.4超臨界。CO2萃取法超臨界CO2萃取過程是利用壓力和溫度對超臨界流體的溶解能力的影響而進行的,該法操作溫度低,可一次完成提取分離,沒有溶劑殘留,并保證了萃取出的油脂的色澤和品質。目前,有關超臨界CO2萃取技術萃取松子油的報道很多,研究表明,在萃取壓力為40~40.6MPa,萃取溫度為36.7~50℃,萃取時間為112.6~180min的條件下,松子油的出油率可達到24.68%~45.85%[11]。另外,松子出油率受萃取壓力、萃取溫度、萃取時間這3個因素影響,其中萃取壓力對出油率的影響最大,其次分別是萃取時間和萃取溫度。1.5亞臨界流體萃取技術。亞臨界流體萃取技術作為一種繼超臨界CO2萃取技術后發展起來的以特定的萃取劑為溶媒來提取目標組分的新型分離技術[12],該方法操作簡便、回收率高、油質好、無毒害,較超臨界CO2萃取而言,顯著的特點是萃取壓強低、成本低廉、工業化大規模生產可行性高,目前在食品、化工等領域已被廣泛利用[13],并受到國內外研究者的廣泛重視,特別在油脂提取方面具有很好的應用前景。目前利用亞臨界流體方法制取松子油的研究尚未報道,但是有關其他種類油脂的研究較多。姚茂君等[14]在萃取溫度50℃、萃取壓強0.5MPa、萃取時間30min、萃取3次的條件下萃取牡丹籽,出油率達24.16%。馬燕等[15]研究表明亞臨界丁烷制備核桃油的最佳工藝參數為萃取時間40min,萃取壓力0.5MPa,萃取溫度45℃,出油率可達65.11%。這些研究結果為亞臨界流體萃取法提取松子油的研究提供了理論基礎。1.6松子油的精煉。松子粗油存在透明度低、異味大、酸價高等不足,從而限制了其在醫藥制品、化妝品及保健品等相關領域的應用。因此,研究松子粗油的精煉工藝,從而滿足不同行業對松子油品質的要求,提高松子油經濟效益,拓寬應用領域,也為松子野生資源的開發與應用提供基礎理論支持。松子油為高度不飽和油脂,氧化穩定性較差,吸附劑往往會強化油脂的自動氧化,因此松子油脫色前應盡量除去油脂中的空氣。脫臭的真空度高,在180℃左右會因為油中的膠質炭化導致油色變深,也會在脫色時覆蓋吸附劑的部分活性表面,使脫色效率下降。因此,在堿煉前應先脫膠。李婉瑩等[16]在加熱溫度40℃、加酸量4.0%、攪拌30min的條件下進行脫膠,在堿煉溫度80℃、堿液濃度8.0%、超堿量0.25%、堿煉時間40min條件下進行脫酸,活性炭與活性白土復合脫色劑(1∶1)、脫色劑用量7.0%、脫色溫度70℃、脫色時間30min條件下進行脫色等一系列工藝操作對松子毛油進行精煉,得到酸值(0.63mgKOH/g)和過氧化值(0.43mmol/kg)較低的松子油。

2松子油脂肪酸組成及其營養特性

松子油富含多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸,其中不飽和脂肪酸含量高達90%以上,是較好的不飽和脂肪酸資源。研究表明,松子油中主要的不飽和脂肪酸為亞油酸(42.00%~78.10%)、油酸(14.3%~30.76%)、皮諾斂酸(10.60%~14.07%),主要的飽和脂肪酸為棕櫚酸(5.38%~6.30%)、硬脂酸(1.62%~5.10%)、豆蔻酸(小于0.20%),另外松子油中還含有少量的對人體有生物活性的亞麻酸(小于0.20%),花生四烯酸(0.39%~0.52%)等脂肪酸[17]。亞油酸、亞麻酸對胎兒神經發育具有重要作用,油酸能選擇性地降低有害膽固醇并保持有益膽固醇,還可以有效預防冠心病等心腦血管疾病的發生[18-20]。此外,有研究在東北紅松子油中發現了α,γ-亞麻酸的異構體,皮諾斂酸,即順-5,9,12-十八碳三烯酸,是松子油的特征脂肪酸,皮諾斂酸經環氧酶或脂氧合酶形成代謝物,不僅可以部分緩解必需脂肪酸缺乏癥,還具有降低血脂、抑制癌癥等作用[21-24],因此,松子油可望成為具有較高營養價值的保健食用油資源。

3松子、松子油及相關產品的開發

松子可單食,也可作為菜肴中的輔料如海帶玉米松仁糊、松子露等。目前,國內松子加工產品有松子乳、松子風味飲料、松子豆奶以及松子酒等[25]。研究者對高得率,高穩定性松子飲料(脂肪含量為4%)的制備工藝進行研究,結果表明:在pH8.0、溫度55℃和固液比1∶15(g/mL)的條件下水提40min可使蛋白質的提取率達到85.91%,同時,松子飲料中含有較高的脂肪/蛋白質比例,這使它具有比其它植物蛋白飲料更為豐滿的口感。松子油可用于醫藥品、化妝品和保健品的生產加工等方面,但有關松子油加工品的研究比較少見。目前,國外市場上有關松子油的產品有松子油膠囊,松子油粉、松子油飲料等;國內市場上有妊娠紋防護精華、松子精華油等產品。

4展望

松子作為可食用油料資源,富含多種對人體健康有益的營養成分,隨著天然食品潮流逐步成為人們的追求對象,松子及相關產品的開發研究也逐漸成為功能性食品研究領域中的一個新亮點,因此對松子及松子油的深度開發迫在眉睫。

作者:仇記紅 侯利霞 單位:河南工業大學