葡萄籽源按摩基础油制备工艺研究

梁红敏，李彦奎，张晶莹，任继波，胡文效*（山东省葡萄研究院，济南 250100）



葡萄籽源按摩基础油制备工艺研究

梁红敏，李彦奎，张晶莹，任继波，胡文效*
（山东省葡萄研究院，济南 250100）

摘 要：本研究以超临界CO2萃取的葡萄籽油为原料，对其开发为按摩基础油的精炼方法和工艺条件进行优化研究。结果表明：最佳脱胶工艺为温度60 ℃，加水量4%，水化时间20 min，脱胶之后磷脂含量为0.0092%；以活性白土为吸附剂，最佳脱色工艺为温度70 ℃，活性白土加量3%，时间25 min，在此条件下脱色率达到80.33%，所得葡萄籽油颜色淡黄色、酸值0.852 mg KOH/g、过氧化值1.988 mmol/kg；采用气质联用仪进行脂肪酸组成分析，不饱和脂肪酸相对含量达84.55%，其中亚油酸、油酸相对含量分别为63.01%、19.17%。

关键词：葡萄籽；按摩基础油；理化指标；脂肪酸组成

葡萄籽是葡萄酒、葡萄果汁饮料生产中产生的资源性副产物，含油量为14%～17%［1］。葡萄籽油是葡萄籽经过进一步加工得到的一种植物性油脂，不饱和脂肪酸含量较高，含有多种微量元素和维生素类物质［2-4］。葡萄籽油还具有其他油脂所不及的亲肤性，同时具有轻微的收敛性，能够起到绷紧皮肤的作用，既不会引起皮肤过敏，也不会使粉刺恶化［5-6］，葡萄籽油的这些生理生化特性符合化妆品基础油的特性要求，在化妆品基础油领域具有广阔的应用前景。

超临界CO2萃取技术采用低温萃取，无溶剂残留，利用超临界CO2萃取葡萄籽油有效避免了萃取过程中不饱和脂肪酸的分解、亚油酸的氧化、多酚和维生素类营养成分的损失，所得油脂各项理化指标均达到国家标准［7-9］。本研究以超临界CO2萃取的葡萄籽油为原料，采用物理精炼方法，对水化脱胶、脱色工艺条件进行优化，其各主要指标均符合轻工行业标准《QB/T 4079-2010 按摩基础油、按摩油》的要求，并用气质联用仪分析了葡萄籽油的脂肪酸组成。整个工艺过程无化学试剂和有机溶剂的污染，所制备的按摩基础油纯天然、无污染。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

材料：葡萄籽毛油（公酿葡萄籽，超临界CO2萃取所得）、活性白土、活性炭、沸石、凹凸棒土、硅藻土。

仪器：恒温水浴锅、离心机、真空泵、电热恒温干燥箱、气质联用仪（岛津GCMS-QP2010）。

1.2 试验方法

1.2.1 水化脱胶工艺流程

采用超临界CO2萃取的葡萄籽油磷脂含量经测定为0.1116%，磷脂含量较低，选择水化脱胶方法能够脱去大部分水化磷脂，保持了葡萄籽油开发为按摩基础油的天然性。

工艺流程：精确称取葡萄籽油10 g于烧杯中，将烧杯置于恒温水浴锅中，搅拌至设定温度，缓慢加入适量同温度的蒸馏水，搅拌速度先快（60 r/min）后慢（30 r/min），30 min后停止搅拌，冷却后离心分离，得脱胶葡萄籽油，测定不同脱胶条件下的含磷量。

1.2.2 水化脱胶正交实验

根据单因素实验结果，设计3因素3水平正交试验，如表1所示。

1.2.3 吸附脱色工艺流程

表1 脱胶工艺正交试验因素水平表

将油样加入三口烧瓶中，放置于加热磁力搅拌器中，启动真空泵，升温至90 ℃进行真空脱水，待到油面上看不到雾气，加入称量好的吸附剂，吸附30 min，冷却，离心过滤得脱色油。以正已烷作参比，脱色油稀释5倍，在波长410 nm处测定吸光度，按下式计算脱色率。

1.2.4 吸附剂的选择

吸附剂的活化：分别取一定量活性白土、活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒土于培养皿中，在105 ℃烘箱内烘2 h进行活化，冷却后将其放入干燥器内。

吸附剂的选择：分别取活化后的上述5种吸附剂，按“1.2.3 吸附脱色工艺流程”在添加量为3%的试验条件下对葡萄籽油进行吸附脱色，计算脱色率，根据脱色率大小比较5种吸附剂的脱色效果。

1.2.5 活性白土吸附脱色正交试验

根据单因素实验结果，设计3因素3水平正交试验，如表2所示。

1.2.6 葡萄籽油理化指标测定

酸值测定：参照GB/T 5530-2005；

过氧化值的测定：参照GB/T 5538-2005；

磷脂含量的测定：参照GB/T 5537-2008。

1.2.7 葡萄籽油脂肪酸成分分析

样品甲酯化：参照GB/T 17376-2008/ISO 5509:2000。

GC-MS条件：

仪器：岛津GCMS-QP2010；

色谱条件：色谱柱Rtx-Wax（30 m×0.25 mm×0.25 μm），线速度27.0 cm/sec，总流量14.1 mL/min，柱流量0.55 mL/min，分流比19.0，进样口温度230 ℃。

程序升温：起始柱温50 ℃，以20 ℃/min升温至180 ℃，以5 ℃/min升温至190 ℃，以20 ℃/min升温至230 ℃，保持12 min。

质谱条件：溶剂延迟时间3.0 min，开始时间3.0 min。接口温度为230 ℃，离子源温度为230 ℃，扫描质量范围（m/z）：35～550。

2 结果与分析

2.1 水化脱胶正交试验结果

水化脱胶正交试验结果如表3所示。

由表3可知，在水化温度60 ℃，加水量4%，时间20 min条件下，葡萄籽油磷脂含量最低，确定最佳水化脱胶方案为温度60 ℃，加水量4%，水化时间20 min。由极差分析可知，影响葡萄籽油脱胶的主要因素是水化温度，其次是水化时间，最后是加水量。

2.2 吸附剂的选择试验结果

活性白土、活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒土在添加量3%、脱色温度90 ℃、时间30 min，在操作压力0.09 MPa条件下对葡萄籽油进行脱色，效果如图1所示。

由图1可以看出，不同吸附剂对葡萄籽油的脱色效果不同，在这5种吸附剂中，活性白土的吸附脱色效果最好，其次是凹凸棒土，硅藻土对葡萄籽油的吸附脱色效果最差，几乎没有吸附作用，因此本试验选择活性白土为吸附剂。

2.3 活性白土吸附脱色试验结果

吸附脱色正交试验结果如表4所示。

表3 脱胶工艺正交试验数据结果

由表4可知，在温度70 ℃、白土加量3%、时间25 min条件下，脱色率最高，达到80.33%，因此确定最佳吸附脱色方案为温度70 ℃、白土加量3%、时间25 min。由极差分析可知，影响葡萄籽油吸附脱色的主要因素是温度，其次是活性白土加量，最后是时间。

图1 不同吸附剂对葡萄籽油脱色效果的影响

2.4 葡萄籽油精炼过程中主要理化指标变化分析

葡萄籽油在精炼过程中酸值、过氧化值、磷脂含量是不断变化的，结果如表5所示。

表4 脱色工艺正交试验数据结果

表5 葡萄籽油精炼过程中主要理化指标测定结果

由表5可以看出，葡萄籽毛油在精炼过程中，酸值逐渐降低，但是变化不大。过氧化值在脱胶后几乎不变，但脱色后降低很快，至1.988 mmol/kg，磷脂含量的降低主要在水化脱胶阶段，脱色后葡萄籽油含有较低含量的磷脂。经过精炼后酸值、过氧化值更低，完全符合《QB/T 4079-2010 按摩基础油、按摩油》中酸值≤5 mg KOH/g、过氧化值≤10 mmol/kg的要求。

2.5 葡萄籽油脂肪酸成分分析

葡萄籽油进行GC-MS分析，总离子流图见图2，脂肪酸组成成分及相对含量见表6。

由表6可知，超临界CO2萃取得到的公酿葡萄籽油中，利用GC-MS鉴定出16种脂肪酸，相对总含量为99.90%，其中饱和脂肪酸有6种，占总含量的15.35%；不饱和脂肪酸10种，占总含量的84.55%。饱和脂肪酸以棕榈酸和硬脂酸为主，相对含量分别为11.20%、3.74%，不饱和脂肪酸主要是亚油酸、油酸，相对含量分别为63.01%、19.17%。

3 结论

图2 葡萄籽油总离子流图

表6 葡萄籽油脂肪酸（甲酯）成分及相对含量

采用水化脱胶，确定最佳脱胶工艺是温度60 ℃、加水量4%、水化时间20 min，脱胶之前磷脂含量为0.1116%，脱胶后为0.0092%。选择活性白土、活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒土五种吸附剂进行吸附脱色，活性白土脱色效果最好。采用活性白土进行葡萄籽油吸附脱色，最佳脱色方案为温度70℃、活性白土加量3%、时间25 min，在此条件下脱色率达到80.33%，油脂颜色淡黄色，澄清透明，符合《QB/T 4079-2010 按摩基础油、按摩油》标准中无色、淡黄色至黄绿色澄清油状液体的要求；酸值0.852 mg KOH/g、过氧化值1.988 mmol/kg，完全符合《QB/T 4079-2010 按摩基础油、按摩油》中酸值≤5 mg KOH/g、过氧化值≤10 mmol/kg的要求。

以公酿葡萄籽为原料，采用超临界CO2萃取的葡萄籽油利用GC-MS进行脂肪酸成分分析，不饱和脂肪酸相对含量达84.55%，其中亚油酸、油酸相对含量分别为63.01%、19.17%，在本实验工艺条件下可开发为纯天然、高品质的按摩基础油。

参考文献

［1］ 王敬勉.葡萄籽油的营养及食疗价值研究［J］.营养学报， 1996，18（2）: 221-223.

［2］ 孙来华.葡萄籽功能成分及其应用［J］.食品研究与开发， 2011，32（7）: 184-187.

［3］ 张静， 袁毅， 刘利军.葡萄籽油的提取及精炼工艺优化［J］.食品科学， 2011， 3（10）: 40-43.

［4］ 邹磊.酿酒后葡萄籽综合利用的研究进展［J］.中国酿造， 2012， 21（2）: 16-18.

［5］ 杜彦山.葡萄籽综合利用研究［D］.无锡: 江南大学， 2006.

［6］ 刘煌， 阴景喜， 赵明锁， 等.葡萄籽综合开发利用［J］.粮食与油脂， 2001（10）: 36-37.

［7］ FIORI L.Grape seed oil supercritical extraction kinetic and solubility data: critical approach and modeling［J］.The Journal of Supercritical Fluids，2007， 43（1）: 43-54.

［8］ PRADO J M， DALMOLIN I， CARARETO N D D， et al.Supercritical fluid extraction of grape seed: process scale-up， extractchemical composition and economic evaluation［J］.Journal of Food Engineering， 2012， 109（2）: 249-257.

［9］ 李彦奎， 蒋锡龙， 魏彦锋， 等.超临界CO2萃取葡萄籽油工艺研究［J］.中外葡萄与葡萄酒，2013（5）: 31- 34.

资助项目：山东省农业重大应用技术创新项目：葡萄籽生物活性成分分离纯化及应用开发。

中图分类号：TQ644.46

文献标识码：A

DOI：10.13414/j.cnki.zwpp.2016.04.002

收稿日期：2016-05-30

作者简介：梁红敏，女，工学硕士，主要从事生物活性成分活性评价、分离与应用开发。E-mail: lianghongmin8645@163.com

*通讯作者：胡文效，男，研究员，生物化工专业生物分离方向、食品科学与工程专业葡萄与葡萄酒方向，硕士生导师。E-mail: 1907117599@qq.com。

Study on preparation technology of massage base oil from grape seed

LIANG Hongmin， LI Yankui， ZHNAG Jingying， REN Jibo， HU Wenxiao*
（Shandong Academy of Grape， Jinan 250100， China）

Abstract:The grape seed oil extracted by supercritical CO2extraction technology as the material in this research.The refining methods and process conditions for massage base oil development from grape seed oil were studied.Results showed that the optimal conditions for degumming process was temperature 60 ℃， water added 4%，hydration time 20 min， phospholipid content was 0.0092% after degumming.The activated clay was determined as adsorbent.The optimal conditions for decolorization process was temperature 70 ℃， activated clay added 4%，time 25 min， the decolorization rate was 80.33%.The color of grape seed oil was light yellow， acid value was 0.852 and peroxide value was 1.988 mmol/kg， fatty acid composition was analysised by GC-MS， the relative contents of unsaturated fatty acid was 84.55%， of which linoleic acid and oleic acid relative content was 63.01% and 19.17% respectively.

Key words:grape seed； massage base oil； physical and chemical indicators； the fatty acid composition