油用牡丹研究进展

2018-03-31 22:32:18邵杨
防护林科技 2018年4期
关键词:油用籽油超临界

邵杨

(山西潞安智华农林科技有限公司,山西 长治 046204)

牡丹(PaenoiasruffuticosaAndr.)为芍药科芍药属的多年生落叶灌木,原产于中国,是我国特有的木本名贵花卉。[1]而油用牡丹特指结实能力强、能够用来生产种籽、加工食用牡丹籽油的牡丹类型。本文主要综述了油用牡丹的相关研究进展,旨在为油用牡丹的产业发展和综合利用提供参考。

1 油用牡丹的研究进展

1.1 油用牡丹的发展背景

我国是世界油料主产国,也是世界上最大进口国,目前我国食用油的对外依存度已超过了60%,并且超过了国际安全预警线。有数据显示,2013年我国进口棕榈油等成品食用植物油9.221×106t,进口大豆、油菜籽等食用油籽6.783 5×107t,进口总额达503.4亿美元。[2]油用牡丹作为一种既高产又健康的油料作物越来越受到国家的重视。2011年,国家卫生部批准牡丹籽油成为“新资源食品”。[3]

1.2 油用牡丹的种质资源研究

1.2.1 油用牡丹主要栽植品种 目前,我国主要种植和推广的油用牡丹品种为凤丹牡丹和紫斑牡丹两个系列品种。[2]其中凤丹系列品种具有适生性强、花大、结实多、产量高等特点,以“凤丹白”为代表,具有巨大的研究和开发潜力;而紫斑牡丹品种系列具有抗逆性强、耐高寒、耐旱等特点,适宜北方半干旱地区种植。

1.2.2 良种选育和品种改良 随着油用牡丹产业的发展,除了传统的栽植品种外,新品种的选育显得尤为重要。杂交育种是牡丹新品种选育的重要手段之一,韩欣等[4]以凤丹牡丹为母本与其他品种杂交发现,凤丹自然授粉结实率高(19.13粒•朵-1),具有较强的杂交亲和性,可作为杂交育种的优良亲本资源。国家油用牡丹工程技术研究中心通过研究选育出油用牡丹新品种“祥丰”,并通过了陕西省林木品种审定委员会的审定,该品种平均单位面积产量较“凤丹”高28%,出油率提高33个百分点。[5]

1.2.3 油用牡丹的遗传多样性 Yu H P等通过SSR标记,发现紫斑牡丹是西北品种群的祖先。[6]蔡长福等采用SSR标记技术,通过开展SLAF简化基因组测序,开发有效的标记,在分析作图群体的基因型数据之后,构建出首张牡丹高密度遗传图谱。[7]通过牡丹遗传多样性的研究,不仅可以合理利用牡丹的种质资源,还可以为培育油用牡丹新品种提供依据。

2 牡丹籽油的研究进展

2.1 牡丹籽油的发展背景

牡丹籽油是近年来发现的新型资源,因当时的压榨技术和工艺设备的限制,榨出的牡丹籽油味苦色浊,食用性差,并没有引起人们的关注。[8]直到设计和研制出适合牡丹籽油的压榨设备及制备方法,牡丹籽油才重新进入人们的视线,并逐渐成为行业热点。2011年,国家卫生部批准牡丹籽油成为“新资源食品”。从此,中国的油用牡丹产业进入了初步发展阶段。

2.2 牡丹籽油的成分研究

油脂中的脂肪酸,尤其是不饱和脂肪酸的含量和种类是衡量食用油优劣的重要指标之一。多项研究表明,牡丹种籽的出油率为20%,高于常见的大豆(16%),且牡丹籽油中的不饱和脂肪酸含量达到92%以上,尤其是α-亚麻酸的含量达到42%以上,高于各类常见食用油。[2]且α-亚麻酸是一种人体必需脂肪酸,自身不能合成,必须从食物中摄取,具有保护心血管、抗癌、抗炎症、抗氧化等功效,目前在毒物分析方面数据显示,并没有发现α-亚麻酸存在严重的副作用[9],因此可作为安全的食物材料。以上分析表明,牡丹籽油因其独特的营养保健作用,是迄今为止发现的较为适合人类食用的油脂。

2.3 牡丹籽油的提取方法研究

牡丹籽油的提取方法有压榨法、水酶法、索氏提取法、超声辅助提取法、超临界CO2萃取法、水代法、亚临界萃取法等。压榨法提取出的牡丹籽油成分较少,出油率低,且均为脂肪酸,而索氏提取法可以提取出包括烷烃在内的37种成分。[10]水酶法中单酶很难使油从水酶体系中提取出来,而三步酶解由于成本太高,难以实现工业化生产。[11]水代法提取效率低,且生产过程中产生的废水易对环境产生影响,不建议使用。[12]超声辅助提取法对提取工艺具有一定的促进作用,但是采用有机溶剂辅助超声法容易造成有机溶剂残留,使产品质量受到影响。[13]而超临界CO2萃取法出油率高,α-亚麻酸含量也高,可以考虑作为牡丹籽油提取工艺的首选方法,但对工艺技术要求较高。[14]与超临界技术相比,亚临界技术萃取技术具有效率高、能耗低、成本低的特点,且较低温度的操作过程可以有效地保护产物中热敏性物质不被破坏,可以工业化规模生产,具有很广阔的发展潜力。[15]

2.4 牡丹籽油的抗氧化性研究

研究表明,超临界CO2萃取的牡丹籽油对DPPH自由基具有明显的清除作用。[16]研究发现牡丹籽油的稳定性较差,自身易氧化变质,添加抗氧化剂能有效延长油品贮存的时间。杨鹿等对研究发现使用0.02%特丁基对苯二酚+0.01%柠檬酸可使牡丹籽油保存期延长近27倍。[17]因此,牡丹籽油具有一定的抗氧化能力,食用可提高机体的免疫能力,但牡丹籽油不易长期保存,应采用常规的低温避光保存,并应尽快食用,以便更好地发挥牡丹籽油的保健功效。

3 展望

鉴于油用牡丹潜在经济效益巨大,各地都在大规模种植,然而,油用牡丹产业尚处于初级起步阶段,急需建立一系列与产业化生产相配套的制度体系。同时油用牡丹的栽植品种较为单一,从长远意义上来看,开发新的栽植品种势在必行。同时应重点研究油用牡丹产品深加工技术,从而带动油用牡丹产业快速可持续发展。随着人们认识的逐渐提高,未来油用牡丹产业必定会飞速发展起来。

[1] 吴国芳,冯志坚,马炜梁,等. 植物学[M].北京:高等教育出版社,1992:247

[2] 李育材.中国油用牡丹工程的战略思考[J].中国工程科学,2014,16(10):58-63

[3] 朱宗磊,王凤山,毛文岳.新资源食品牡丹籽油[J].食品与药品,2014(2):133-136

[4] 韩欣,成仿云,肖佳佳,等.以‘凤丹白’为母本的杂交及其育种潜力分析[J].北京林业大学学报,2014(4):121-125

[5] 我国首个油用牡丹新品种通过审定[J].农村百事通,2016(13):12

[6] Yu H P,ChengFY,Zhong Y.Development of Simple Sequence Repeat(SSR)Markers fromPaeoniaostiito Study the Genetic Relationships among Tree Peonies(Paeoniaceae)[J].Scientia Horticulturae,2013(164):58-64

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[8] 陈慧玲,杨彦伶,张新叶,等.油用牡丹研究进展[J].湖北林业科技,2013,42(5):41-44

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[11] 陈选,周波,汪周俊,等.水酶法制备牡丹籽油的研究进展[J].食品与机械,2015,31(6):246-250

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[13] 孙明哲.牡丹籽油超声波辅助浸提工艺优化及其脂肪酸组成[J].食品与机械,2014,30(4):182-185

[14] 易军鹏,朱文学,马海乐,等.牡丹籽油超临界二氧化碳萃取工艺[J].农业机械学报,2009,40(12):144-150

[15] 姚茂君,李静.牡丹籽油亚临界流体萃取工艺优化[J].食品科学,2014,35(14):53-57

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