不同提取工艺对小麦胚芽油品质的影响

王青，刘超，王新坤，徐同成，郭溆，孙金月*

1. 农业农村部新食品资源加工重点实验室（济南 250100）；2. 山东省农产品精深加工技术重点实验室（济南 250100）；3. 山东省农业科学院农产品研究所（济南 250100）

小麦胚芽油是以小麦胚芽为原料制取的一种谷物胚芽油，小麦胚芽油除含有丰富的天然维生素E外，还含有丰富的亚油酸与亚麻酸等必需不饱和脂肪酸及一些微量生理活性成分，被公认为是一种具营养保健作用的功能性油脂[1-3]。小麦胚芽油含有的亚油酸与亚麻酸人体内无法合成，它们可促进人体新陈代谢及改善血液循环，胚芽油中的VE、二十八醇及亚油酸具有防老抗衰、健身美容、抗不孕的生理功效[4-5]。虽然小麦胚芽油对人体健康具有重要的生理调节功能，但目前对小麦胚芽油的不同制备工艺及其抗氧化性能的研究鲜见报道[6-8]。试验对不同加工方法获得的小麦胚芽油理化性质进行比较，获得具有优势的加工工艺，同时通过烘箱加速氧化法对小麦胚芽油的过氧化值、茴香胺值及脂质过氧化物的变化情况进行测定，用于预测小麦胚芽油的货架期，为小麦胚芽油的贮藏提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦胚芽由山东硒源食品有限公司提供；乙醇、2-硫代巴比妥酸、硫代硫酸钠、酚酞、氢氧化钠购于国药集团；1-丁醇、三氯甲烷、甲醇、冰乙酸、异辛烷购于天津富宇化工公司；p-茴香胺购于东京化成工业株式会社；VE，食品级，市售；茶多酚购于源叶生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

CA 59 G冷榨机（德国KOMET）；SEF-超临界流体萃取装置（美国ASI）；UV-1750分光光度计（日本岛津）；7980气相色谱（美国安捷伦）；FA 1204 B电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；WZ 01 B恒温水浴锅（上海申顺生物科技有限公司）；101-3 AB电热恒温干燥箱（上海圣科仪器设备有限公司）。

1.3 小麦胚芽油提取工艺

1.3.1 冷榨

称取一定质量的小麦胚芽，水分控制在5%以下，经冷榨机冷榨后离心取上清液即得冷榨小麦胚芽油。

1.3.2 超临界萃取

将粉碎成40～60目的小麦胚芽放入反应釜内，超临界压力300 bar，炉温35 ℃，输出阀门温度100 ℃，萃取3.5 h后，即得超临界萃取小麦胚芽油。

1.3.3 水酶法提取

将小麦胚芽粉碎至80目以上，用碱性蛋白酶在pH 8、温度50 ℃的条件下酶解7 h，灭酶，离心分离即得水酶提取小麦胚芽油。

1.3.4 有机溶剂萃取

将粉碎至80目以上的小麦胚芽与6号溶剂按1︰20的比例混合，于45 ℃萃取1 h，旋转蒸发即得有机溶剂萃取的小麦胚芽油。

1.4 脂肪酸成分分析

1.4.1 油脂甲酯化

参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》。

1.4.2 气相条件

进样口温度260 ℃，氮气流速50 mL/min，分流比19.3︰1；柱箱起始温度170 ℃，保持10 min，然后以20 ℃/min速度升至230 ℃，保持25 min；检测室温度260 ℃，氢气流速25 mL/min，空气300 mL/min；进样量 1 μL。

1.5 过氧化值测定

参考GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》。

1.6 茴香胺值

参考GB/T 24304—2009《动植物油脂茴香胺值的测定》。

1.7 TBA值测定

参考文献[9]，采用硫代巴比妥酸法测定TBA值。称取约0.5 g油脂样品于25 mL具塞刻度试管中，依次加入2.5 mL 0.02 moL/L硫代巴比妥酸与2.5 mL 7.5 g/L三氯乙酸溶液，混匀，于95 ℃热水反应30 min。取出试管冷却后，加水至10 mL，加入5 mL三氯甲烷振摇，静置分层后取上清液，于532 nm处测吸光度。

1.8 酸价测定

参考GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》。

1.9 油脂加速氧化处理方法

参考文献[10]烘箱法对油脂进行加速氧化处理，并做一定修改。分别称取一定质量的小麦胚芽油，分别置于20，40，60和80 ℃的烘箱中加速氧化，每24 h取一次样，约10 g，用于测定PV值、AV值和TBA值，共加速氧化12 d。

2 结果与分析

2.1 不同制油方法的提取率及理化性能分析

从表1和表2可知，不同小麦胚芽油提取方法的提取率依次为：正己烷萃取＞超临界萃取＞冷榨＞水酶法提取。不同方法提取的小麦胚芽油过氧化值依次为：正己烷萃取＞冷榨法＞水酶法＞超临界萃取。不同方法提取的小麦胚芽油酸价依次为：正己烷萃取＞冷榨法＞水酶法＞超临界萃取。综合比较，超临界萃取获得的油脂品质最好，水酶法和冷榨法提取油脂的过氧化值相对于超临界萃取略低，但都符合油脂卫生标准，有机溶剂萃取的油脂需要再次进行精制才能符合食用油卫生标准。

有机溶剂提取容易产生有机溶剂残留、需要再次精制等实际生产问题，且有机溶剂萃取不符合绿色食品生产标准；超临界CO2萃取设备维护及成本较高，多用于功能油脂的提取；冷榨法和水酶法符合绿色食品生产要求，其中冷榨设备操作简单，设备费用较低，便于维护，冷榨方法在生产上应用较为广泛，且冷榨后的小麦胚芽粕可以进一步进行开发利用。试验油脂加速氧化试验均采用冷榨制备的油脂进行。

表1 不同提取方法对油脂提取率的影响

表2 不同方法提取的油脂的理化指标分析

2.2 小麦胚芽油脂肪酸成分分析

结果表明（表3），小麦胚芽油脂肪酸的主要成分为亚油酸54.57%、油酸14.12%、棕榈酸13.56%、亚麻酸8.34%，其中饱和脂肪酸为14.48%，单不饱和脂肪酸为14.12%，多不饱和脂肪酸为62.91%，小麦胚芽油中多不饱和脂肪酸为主要成分。

2.3 小麦胚芽油抗氧化性能研究

将冷榨制备的小麦胚芽油分别置于20，40，6和80 ℃条件下加速氧化，每24 h取样1次，并测定其PV值、AV值、TBA值，利用PV值、AV值、TBA值的变化反映小麦胚芽油品质的变化。由图1～图3可知，小麦胚芽油的PV值、AV值、TBA值随着时间的延长而逐渐增加，温度越高增加速率越快。

表3 小麦胚芽油脂肪酸成分分析

图1 不同温度下小麦胚芽油PV值的变化

图2 不同温度下小麦胚芽油AV值的变化

图3 不同温度下小麦胚芽油TBA值的变化

表4 不同温度下小麦胚芽油抗氧化性能分析表

2.4 抗氧化剂对小麦胚芽油品质的影响

添加一定的抗氧化剂可以抑制小麦胚芽油品质的变化[10-13]。试验加入0.2 g/kg TBHQ、1 g/kg VE、1 g/kg茶多酚抗氧化剂进行对比，结果如图4～图6所示。在小麦胚芽油中分别添加TBHQ、VE、茶多酚与空白对比，结果显示小麦胚芽油的PV值、AV值、TBA值上升趋势均有所抑制。抗氧化剂VE、茶多酚与TBHQ相比较均有良好的抗氧化效果，因此在实际生产过程中可以适量添加VE、茶多酚作为抗氧化剂以保证小麦胚芽油的品质。

图4 不同抗氧化剂对小麦胚芽油PV值的影响

图5 不同抗氧化剂对小麦胚芽油AV值的影响

图6 不同抗氧化剂对小麦胚芽油TBA值的影响

2.5 加速氧化对脂肪酸成分的影响

小麦胚芽油的主要脂肪酸成分亚油酸含量为54.91%；油酸、亚油酸、亚麻酸三种不饱和脂肪酸总含量为77.75%。表5表明，在60 ℃存放条件下小麦胚芽油的亚油酸和α-亚麻酸含量逐步降低，硬脂酸含量增加，小麦胚芽油在60 ℃存放过程中不饱和脂肪酸逐步被氧化。

表5 小麦胚芽油脂肪酸成分及含量

3 结论

超临界萃取获得的油脂品质最好，水酶法和冷榨法提取油脂的过氧化值相对于超临界萃取略低，但都符合油脂卫生标准，有机溶剂萃取的油脂需要再次进行精制才能符合食用油卫生标准。加速氧化结果显示，在第6天后，小麦胚芽油的PV值、AV值、TBA值均呈现急速上次趋势，由此推测小麦胚芽油的品质随着时间和温度的增加而有所下降，因此新鲜的小麦胚芽油建议低温保存。抗氧化剂VE与茶多酚均有良好的抗氧化效果，在冷榨后的小麦胚芽油中加入抗氧化剂VE或茶多酚，能显著提高其保质期。小麦胚芽油的主要脂肪酸成分亚油酸含量为54.91%，油酸、亚油酸、亚麻酸三种不饱和脂肪酸总含量为77.75%；小麦胚芽油在60 ℃条件下存放过程中，不饱和脂肪酸逐步被氧化，导致小麦胚芽油的亚油酸和α-亚麻酸含量逐步降低，硬脂酸含量逐渐增加。此次试验可用于预测小麦胚芽油的货架期，为小麦胚芽油的贮藏提供数据支持。