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微波預處理對壓榨南瓜籽油品質的影響

發布日期:2022-04-12 17:14來源:中國油脂作者:孔凡(lkmoo)點擊次數:

南瓜為葫蘆科(Cucurbitaceae)南瓜屬(Cucurbita)的一年生蔓生草本植物,具有品種多、抗逆性強、適應性強、地域分布廣、產量高、耐儲藏、植株全身均能食用等特性\[1-2\]。南瓜籽作為南瓜加工的副產品, 其油脂含量占南瓜籽干重的35%~50%, 高者達到64%\[3\],是一種很有潛力的油料\[4\]。南瓜籽油中含有豐富的不飽和脂肪酸,具有預防濕疹,抗過敏,降血糖和血脂,抑制血栓形成和血小板聚集,預防并治療前列腺疾病等功效\[5-6\]。目前市售南瓜籽油大多是以冷榨工藝制得,有效保留了南瓜籽中的天然活性成分,作為高端油脂產品深受消費者青睞,但存在提油率不高和油脂伴隨物含量相對較低的問題\[7\],因此采用合適的前處理來提高壓榨南瓜籽油的提取率和品質十分重要。近年來,超聲、微波和脈沖電場等預處理方法得到了廣泛的關注。這些新的預處理技術不僅可以提高提油率,而且可以提高油脂的營養價值、理化性質和感官品質\[8\]。微波是一種清潔、高效、方便的能源,可有效破壞植物細胞壁,鈍化酶,提高提油率及生育酚等活性成分含量\[9-10\],已被廣泛應用于油脂提取中\[11\]。已有學者研究了微波預處理對芝麻油\[12\]、紫蘇籽油\[13\]、山桐子油\[14\]、芒果籽仁油\[15\]、黑孜然籽油\[16\]等品質的影響,而微波預處理對壓榨南瓜籽油品質影響的研究目前還未見報道。本文利用微波對南瓜籽仁進行預處理, 采用壓榨法制取南瓜籽油。通過對比分析南瓜籽油酸值、過氧化值、總酚含量、甾醇含量、總生育酚含量、氧化誘導時間和自由基清除能力來評價微波預處理前后南瓜籽油品質的變化, 以期為南瓜籽的進一步加工利用提供新思路。

1材料與方法

1.1試驗材料南瓜籽仁,寶得瑞(湖北)健康產業有限公司;異丙醇、乙醚、甲醇、碘化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、抗壞血酸(VC)、三氯甲烷、冰乙酸、濃硫酸、濃磷酸、三氯化鐵、福林酚試劑、可溶性淀粉,國藥集團化學試劑有限公司;過二硫酸鉀、百里香酚酞、硫代硫酸鈉,上海麥克林生化科技有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2’-聯氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS),美國Sigma 公司;水溶性維生素E(Trolox),上海倍卓生物科技有限公司;沒食子酸標準品、豆甾醇標準品,上海源葉生物科技有限公司。M1-L213B型微波爐;LYF501型家用壓榨機;TGL-16G離心機;892型Rancimait油脂氧化穩定儀;UV-2450紫外可見分光光度計,日本島津公司。

1.2試驗方法

1.2.1微波預處理南瓜籽仁及南瓜籽油的制備稱取100 g南瓜籽仁平鋪于直徑18 cm的玻璃平皿中,置于微波爐內,分別在中火檔(約350 W)、中高火檔(約550 W)、高火檔(約700 W)處理0、3、6、9、12 min(隔2~3 min翻炒1次)進行微波處理。微波處理后取出南瓜籽仁,冷卻至室溫,然后將其投入壓榨機進行壓榨(出油溫度<60 ℃),收集毛油,在6 000 r/min下離心10 min去除沉淀,得南瓜籽油。

1.2.2南瓜籽油酸值和過氧化值的測定酸值測定參照GB 5009.229—2016,過氧化值測定參照GB 5009.227—2016。

1.2.3南瓜籽油總酚含量的測定以沒食子酸為對照品,測定南瓜籽油總酚含量。精確稱取5.00 mg沒食子酸標準品,用甲醇溶解并定容至10 mL,配制成質量濃度為500 μg/mL的標準母液,然后分別精確吸取20、40、60、80、100 μL標準母液于棕色進樣瓶中,分別加480、460、440、420、400 μL甲醇,配制成質量濃度為20、40、60、80、100 μg/mL的標準溶液。取0.2 mL標準溶液于5 mL 試管中,加入3 mL蒸餾水后,再加入0.25 mL福林酚溶液,室溫下靜置6 min后,加入20%的碳酸鈉溶液0.75 mL,在室溫下靜置1 h后,用紫外可見分光光度計在750 nm波長處測定其吸光度。得到沒食子酸質量濃度(x)與吸光度(y)的標準曲線方程:y=4.592 1x+0.022 5(R2=0.998 7)。稱取1 g南瓜籽油,加入5 mL甲醇,混勻后在6 000 r/min、4 ℃下離心6 min,將上層清液移至25 mL容量瓶中。重復上述操作(甲醇提取、離心)3次后,向容量瓶中繼續加甲醇定容至25 mL,將其轉移到玻璃瓶中,在-20 ℃下保存。取0.2 mL提取液,按照測定標準溶液吸光度的方法對提取液進行顯色處理后測定其吸光度,根據標準曲線方程計算南瓜籽油的沒食子酸含量,即為總酚含量。

1.2.4南瓜籽油甾醇含量的測定以豆甾醇為對照品,測定南瓜籽油甾醇含量。取10 g三氯化鐵(FeCl3·6H2O),溶于87%濃磷酸中,并定容至100 mL,得鐵貯存液(可保存一年)。取1.5 mL鐵貯存液,加濃硫酸至100 mL,即得磷硫鐵顯色劑。精確稱取0.1 g豆甾醇標準品,用無水乙醇溶解并定容至100 mL,配制成質量濃度為1 mg/mL的標準母液,然后吸取一定量的標準母液分別配制質量濃度為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mg/mL的標準溶液。取2 mL標準溶液于10 mL試管中,加入2 mL無水乙醇后,再加入2 mL磷硫鐵顯色劑,室溫下避光顯色反應15 min,用紫外可見分光光度計在442 nm波長處測定其吸光度。得到豆甾醇質量濃度(x)與吸光度(y)的標準曲線方程:y=3.985 9x+0110 0(R2=0.999 9)。南瓜籽油中不皂化物的提取參照GB/T 5535.1—2008,略有改動。取2 g南瓜籽油于100 mL圓底燒瓶中,加入5 mL質量濃度為0.1 g/mL的VC溶液,再加入20 mL濃度為1 mol/L的KOH-EtOH溶液,在90 ℃下油浴回流30 min。冷卻后,將其轉移到分液漏斗中,加入100 mL蒸餾水,用100 mL乙醚洗3次,放出下層后,再用水洗至乙醚層為中性。取乙醚層在50 ℃下旋蒸除去乙醚,用無水乙醇將不皂化物定容至25 mL。取2 mL不皂化物于10 mL試管中,按照測定標準溶液吸光度的方法對不皂化物顯色后測定其吸光度,根據標準曲線方程計算南瓜籽油的甾醇含量。

1.2.5南瓜籽油總生育酚含量的測定總生育酚含量測定參照GB/T 26635—2011。

1.2.6南瓜籽油氧化誘導時間的測定稱取3 g南瓜籽油,用油脂氧化穩定儀在加熱溫度120 ℃、空氣流量20 L/h條件下測定其氧化誘導時間。

1.2.7南瓜籽油DPPH自由基清除能力的測定稱取0.039 4 g DPPH,用異丙醇定容至100 mL,得到濃度為1 mmol/L的DPPH儲備液,再用異丙醇稀釋配制成濃度為0.1 mmol/L的DPPH溶液。取2 mL南瓜籽油樣品與2 mL DPPH溶液混合,避光反應30 min,以異丙醇作空白對照,測定其在517 nm波長處的吸光度,按照下式計算DPPH自由基清除率(Y1)。Y1=(1-Ai/A0)×100%

(1)式中:Ai為2 mL南瓜籽油樣品與2 mL DPPH溶液反應后的吸光度;A0為2 mL異丙醇與2 mL DPPH溶液反應后的吸光度。以Trolox為標準物質,以Trolox濃度對DPPH自由基清除率作標準曲線(標準曲線方程為y=3.531x+7.975,R2=0.998 7)。計算100 g樣品與Trolox的等值抗氧化活性,結果用 μmol/100 g表示。

1.2.8南瓜籽油ABTS自由基清除能力的測定稱取0.038 4 g ABTS,用蒸餾水溶解并定容到10 mL,得ABTS儲備液(7.0 mmol/L)。取0.007 0 g過二硫酸鉀,用蒸餾水溶解并定容到10 mL,得過二硫酸鉀儲備液(2.6 mmol/L)。取0.2 mL ABTS儲備液和0.2 mL過二硫酸鉀儲備液混合,黑暗環境下室溫放置12~16 h,使用時用乙醇將其稀釋至吸光度為0.70±0.02(稀釋10~60倍),為ABTS工作液。取4 mL ABTS工作液與2 mL一定質量濃度的南瓜籽油樣品混合(約10 mg/mL),避光反應10 min,以無水乙醇作空白對照,測定其在734 nm波長處的吸光度,按照下式計算ABTS自由基清除率(Y2)。Y2=(1-Ai/A0)×100%

(2)式中:Ai為2 mL南瓜籽油樣品與4 mL ABTS工作液反應后的吸光度;A0為2 mL無水乙醇與4 mL ABTS工作液反應后的吸光度。以Trolox為標準物質,以Trolox濃度對ABTS自由基清除率作標準曲線(標準曲線方程為y=5427x+14.988,R2=0.988 4)。計算100 g樣品與Trolox的等值抗氧化活性,結果用μmol/100 g表示。

1.2.9數據分析所有指標的測定均重復3次,結果表示為“平均值±標準差”。采用Excel 2016軟件記錄整理試驗數據,采用SPSS軟件對各組數據進行單因素方差分析,差異顯著性用Duncan多重比較分析。采用Origin 2018繪圖。

2結果與分析

2.1微波預處理對南瓜籽油酸值的影響(見圖1)由圖1可知,微波預處理前后,南瓜籽油的酸值(KOH)在0.95~1.09 mg/g之間,滿足國標對植物原油酸值(KOH)的要求(<4 mg/g)。微波功率和微波處理時間對壓榨南瓜籽油酸值的影響不大,該結果與陳潔等\[17\]關于微波對葵花籽油酸值和楊湄等\[18\]關于微波對壓榨菜籽油和預榨浸出菜籽油酸值影響的研究結果一致。

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2.2微波預處理對南瓜籽油過氧化值的影響(見圖2)

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由圖2可知,微波預處理前后,南瓜籽油的過氧化值在0.146 ~ 0.234 g/100 g之間,滿足國標對植物油過氧化值的要求(<0.25 g/100 g)。在350 W和550 W微波功率下,隨著處理時間的延長,南瓜籽油的過氧化值總體呈緩慢上升趨勢;而在700 W微波功率下南瓜籽油的過氧化值隨處理時間的延長呈先增加后降低的趨勢。350 W微波處理12 min的南瓜籽油過氧化值為0.180 g/100 g,比微波處理前提高了2329%,而550 W微波處理12 min的南瓜籽油過氧化值為0.208 g/100 g,比微波處理前提高了4246%。這主要是因為南瓜籽仁經微波處理后,南瓜籽油的不飽和脂肪酸在微波輻射下易生成過氧化物,同時微波處理導致南瓜籽仁的水分散失,表面產生小孔徑,使油脂與空中的氧氣更多的接觸,從而使過氧化值升高\[19\]。而在700 W微波功率下過氧化值有降低的趨勢,這可能是因為隨著處理時間的延長,氫過氧化物進一步分解成醛、酮、醌等次級氧化產物,導致過氧化值降低。

2.3微波預處理對南瓜籽油總酚含量的影響(見圖3)

由圖3可知,未經微波預處理的壓榨南瓜籽油的總酚含量為721.0 mg/kg。在350 W和500 W微波功率下,隨著處理時間的延長,南瓜籽油的總酚含量呈先上升后平緩的趨勢;而在700 W微波功率下,南瓜籽油的總酚含量隨著處理時間的延長逐漸上升,在9 min時達到最高值,之后則有所降低。350 W微波處理12 min的南瓜籽油總酚含量為1 076.5 mg/kg,比微波處理前提高了49.31%,550 W微波處理12 min的南瓜籽油總酚含量為1 352.7 mg/kg,比微波處理前提高了87.61%,700 W微波處理9 min時,南瓜籽油總酚含量為1 179.6 mg/kg,比微波處理前提高了63.61%??偡雍康纳呖赡苁且驗槲⒉ㄌ幚懋a生的熱效應破壞了南瓜籽仁的細胞壁結構,使結合酚的交聯結構被破壞變成了游離酚酸,在提取過程中其被釋放到油中\[20\],而隨著微波功率的增加和處理時間的延長,油脂氧化程度增加,導致了總酚的損耗,該結果與李媛媛等\[21\]對微波處理亞麻籽油的研究結果一致。

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2.4微波預處理對南瓜籽油甾醇含量的影響(見圖4)

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由圖4可知,未經微波預處理的壓榨南瓜籽油的甾醇含量為1.96 mg/g。在350 W微波功率下,隨著處理時間的延長,南瓜籽油的甾醇含量呈緩慢上升趨勢,且在12 min達到最高值(2.36 mg/g),比微波預處理前提高了2041%;在550 W和700 W微波功率下,隨著處理時間的延長,南瓜籽油的甾醇含量呈先上升后略微下降的趨勢,分別在550 W微波處理9 min和700 W微波處理6 min時達到最大值,分別為2.54、2.48 mg/g,比微波處理前分別提高了29.59%和26.53%。這可能是因為微波處理對南瓜籽仁的細胞有破壞作用,有助于南瓜籽油中甾醇的溶出,但甾醇在加熱條件下易氧化,隨著處理時間的延長和微波功率的增加,甾醇發生了氧化,導致其含量有所降低。該結果與李媛媛等\[21\]對微波處理亞麻籽油的研究結果一致。

2.5微波預處理對南瓜籽油總生育酚含量的影響(見圖5)

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由圖5可知,未經微波預處理的壓榨南瓜籽油的總生育酚含量為49.45 mg/100 g。在350 W微波功率下,微波處理3 min時,南瓜籽油的總生育酚含量略微下降,之后隨著處理時間的延長,總生育酚含量呈緩慢上升趨勢,且在12 min達到最大值(53.76 mg/100 g),比微波預處理前提高了8.72%;在550 W和700 W微波功率下,隨著處理時間的延長,南瓜籽油的總生育酚含量呈先上升后略微下降的趨勢,分別在550 W微波處理9 min和700 W微波處理6 min時達到最大值,分別為56.95、54.12 mg/100 g,比微波預處理前分別提高了15.17%和9.44%。微波功率為550 W和700 W時,南瓜籽油總生育酚含量呈先上升后下降的趨勢,這可能是因為微波處理破壞了南瓜籽仁的細胞結構,有利于生育酚的溶出,而隨著微波處理程度的加深,南瓜籽仁吸收了較多能量,導致南瓜籽仁溫度升高,生育酚氧化分解\[22\]。350 W微波處理3 min會導致南瓜籽油總生育酚含量下降,這與黃穎\[12\]、Wroniak\[23\]等的研究結果類似,具體原因還需要進一步的探究。

2.6微波預處理對南瓜籽油氧化穩定性(見圖6)和抗氧化能力(見圖7)的影響

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由圖6和圖7可知,微波預處理對南瓜籽油的氧化穩定性和抗氧化能力的影響相似。未經微波預處理的壓榨南瓜籽油的氧化誘導時間和DPPH、ABTS自由基清除率分別為3.70 h、220.30 μmol/100 g 和440.44 μmol/100 g。在350 W微波功率下,南瓜籽油的的氧化誘導時間和DPPH自由基清除能力均隨處理時間的延長先略有下降后逐漸增加,油脂的氧化穩定性與自由基清除能力與油脂伴隨物的含量相關,該趨勢與總生育酚含量的變化趨勢一致,可能是生育酚在南瓜籽油的抗氧化能力中發揮了主要作用;在550 W和700 W微波功率下,隨著處理時間的延長,南瓜籽油的氧化誘導時間和自由基清除能力呈先上升后下降的趨勢,550 W微波處理9 min時,南瓜籽油的氧化誘導時間和DPPH、ABTS自由基清除率均達到最大,分別為5.83 h、295.11 μmol/100 g和724.35 μmol/100 g,比微波預處理前分別提高了57.57%、33.96%和64.46%。這可能是因為微波處理可以破壞南瓜籽仁的細胞結構,促進具有抗氧化活性的油脂伴隨物溶出,如多酚、甾醇、生育酚等,提高了南瓜籽油的氧化穩定性和自由基清除能力,而隨著微波處理程度逐漸加深,南瓜籽仁內部溫度過高加速了油脂的氧化,導致550 W和700 W微波功率下南瓜籽油的氧化誘導時間和自由基清除能力隨處理時間的延長呈先升高后有所降低的趨勢。南瓜籽油的氧化穩定性和抗氧化能力隨處理時間的變化趨勢基本一致,這可能是因為不同油脂伴隨物綜合作用對南瓜籽油氧化誘導時間和自由基清除能力的影響是一致的。

3結論

本文在3種微波功率(350、550、700 W)下對南瓜籽仁進行不同時間的微波預處理,然后進行壓榨制油并對壓榨油的酸值、過氧化值、總酚含量、甾醇含量、總生育酚含量、氧化誘導時間和自由基清除能力進行分析,以考察微波預處理對南瓜籽油理化性質、油脂伴隨物含量、氧化穩定性和抗氧化能力的影響規律。結果表明:微波預處理對南瓜籽油的酸值影響不大,但會導致過氧化值有所升高,但都在國標要求范圍內;適當微波預處理可以提高南瓜籽油中總酚、甾醇、總生育酚的含量,其含量分別在550 W微波處理12、9、9 min時達最大,分別為1 352.7 mg/kg、2.54 mg/g和56.95 mg/100 g,比微波處理前分別提高了87.61%、29.59%和15.17%;同時適當的微波預處理也能提高南瓜籽油的氧化穩定性和抗氧化能力,在550 W微波處理9 min時,南瓜籽油的氧化誘導時間和DPPH、ABTS自由基清除率均達到最大,分別為5.83 h、295.11 μmol/100 g和724.35 μmol/100 g,比微波處理前分別提高了5757%、33.96%和64.46%。這表明適當的微波預處理可以顯著增加南瓜籽油中油脂伴隨物的含量,提高油脂的氧化穩定性和抗氧化能力。
     

參考文獻:

\[1\] 屈淑平,劉超,葛宇,等.籽用南瓜種質資源形態學多樣性分析\[J\].東北農業大學學報,2013,44(10):67-75.

\[2\] 劉超. 籽用南瓜種質資源遺傳多樣性研究\[D\].哈爾濱:東北農業大學,2012.

\[3\] 李曉寧, 薛雅琳, 郭咪咪,等. 南瓜籽制油工藝研究進展\[J\]. 糧油食品科技, 2018(4):23-27.

\[4\] BU CˇKO S, KATONA J, PETROVI G' L, et al. The influence of enzymatic hydrolysis on adsorption and interfacial dilatational properties of pumpkin (Cucurbita pepo) seed protein isolate\[J\]. Food Biophys, 2018,13(2):217-225.

\[5\] 張海龍,申明杰,張維,等. 南瓜籽油亞臨界流體萃取工藝及成分研究\[J\]. 中國油脂,2016,41(11):17-20.

\[6\] 黃文城,王璐.南瓜籽粕綜合利用的研究進展\[J\].糧食與油脂,2019,32(2):10-12.

\[7\] 秦榮秀,文超,楊漓,等.香花油茶籽壓榨制油工藝條件研究\[J\].中國油脂,2020,45(12):6-11.

 \[8\] KOUBAA M, MHEMDI H, BARBA F J, et al. Oilseed treatment by ultrasounds and microwaves to improve oil yield and quality: an overview\[J\]. Food Res Int, 2016, 85:59-66.

 \[9\] 呂俊麗,馬雪慧,王華. 微波預處理對亞麻籽油得率及其貯藏穩定性的影響\[J\]. 中國油脂,2020,45(6):13-17.

 \[10\] FATHI-ACHACHLOUEI B, AZADMARD-DAMIRCHI S, ZAHEDI Y, et al. Microwave pretreatment as a promising strategy for increment of nutraceutical content and extraction yield of oil from milk thistle seed\[J\]. Ind Crop Prod, 2019, 128:527-533.

\[11\] JIAO J, LI Z G, GAI Q Y, et al. Microwave-assisted aqueous enzymatic extraction of oil from pumpkin seeds and evaluation of its physicochemical properties, fatty acid compositions and antioxidant activities\[J\]. Food Chem, 2014, 147(6):17-24.

\[12\] 黃穎,郭萍梅,鄭暢,等.微波預處理對芝麻油營養品質及抗氧化能力的影響\[J\]. 中國油脂,2019,44(2):1-4.

\[13\] 黃穎,鄭暢,劉昌盛,等. 微波預處理紫蘇籽對其油脂品質及抗氧化特性的影響\[J\]. 糧食與油脂,2019,32(5):48-50.

\[14\] 馬素換,張苗,郭萍梅,等. 微波預處理對山桐子果細胞結構及油脂品質的影響\[J\]. 中國油脂,2018,43(7):19-22.

\[15\] KITTIPHOOM S, SUTASINEE S. Effect of microwaves pretreatments on extraction yield and quality of mango seed kernel oil\[J\]. Int Food Res J, 2015, 22(3):960-964.

\[16\] BAKHSHABADI H, MIRZAEI H, GHODSVALI A, et al. The effect of microwave pretreatment on some physico-chemical properties and bioactivity of Black cumin seeds’oil\[J\]. Ind Crop Prod, 2017, 97:1-9.

\[17\] 陳潔,洪振童,劉國琴,等. 微波焙炒對葵花籽油品質和揮發性物質的影響\[J\]. 現代食品科技,2015,31(8):211-218.

\[18\] 楊湄, 李文林, 劉昌盛,等. 基于微波預處理油菜籽的壓榨油和浸出油理化品質比較\[J\]. 中國油料作物學報, 2014, 36(2):263-268.

\[19\] 張麗霞,張勛,宋國輝,等. 微波干燥對芝麻品質特性的影響\[J\]. 食品工業科技,2016,37(2):260-264, 269.

\[20\] 陳萌. 微波預處理油菜籽對壓榨餅浸出油品質的影響\[D\].武漢:華中農業大學,2013.

\[21\] 李媛媛, 吳雪輝, 段卓. 微波處理對亞麻籽油品質的影響\[J\]. 中國油脂, 2015, 40(1):55-58.

\[22\] AZADMARD-DAMIRCHI S, HABIBI-NODEH F, HESARI J, et al. Effect of pretreatment with microwaves on oxidative stability and nutraceuticals content of oil from rapeseed\[J\]. Food Chem, 2010, 121(4):1211-1215.

\[23\] WRONIAK M, REKAS A, SIGER A, et al. Microwave pretreatmen effects on the changes in seeds microstructure, chemical composition and oxidative stability of rapeseed oil\[J\]. LWT-Food Sci Technol, 2016, 68: 634-641.

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