浅析几种特种植物油料资源的开发与利用

刘晓松，李 森，薛红梅，刘玉美，班 金，林有志

陕西省粮油科学研究设计院 健康粮油食品研究所 (西安 710082)

我国油料作物品种丰富，除大豆、花生、菜籽、棉籽和向日葵籽等常见的大宗油料作物以外，还有诸多特种植物油料，如油橄榄、椰子、乌桕籽、可可豆、扁桃仁、油桐籽、杏仁、橡胶籽、核桃仁、元宝枫籽、米糠、小麦胚、玉米胚、蓖麻籽、亚麻籽、红花籽、葡萄籽、月见草籽、紫苏籽等[1]。

特种植物油料由于其品种、生长环境和遗传特性等因素导致其脂质、糖类、蛋白质、维生素、矿物质等成分的组成及含量都有很大的差异，其功能特性也就天差地别。特种油料的综合开发利用早已有之，各种特种油脂，如玉米胚芽油、小麦胚芽油、亚麻籽油、紫苏籽油、核桃油等在大型超市屡见不鲜，逐步进入千家万户[2]。本文对4种特种植物油料的开发、利用进行阐述，以期为特种植物油料的应用和开发提供一定的参考。

1 几种特种油料介绍

1.1 元宝枫籽

元宝枫又名元宝槭、华北五角枫、元宝树，是槭树科槭属植物，为我国特有树种。在我国分布较广,东起吉林以南,西至甘肃南部,南至安徽南部,北至内蒙古科尔沁沙地皆有分布。20世纪70年代以来，我国对元宝枫种子的化学成分进行了系统的分析研究和开发利用，实践证明，元宝枫是一种优质木本油料和食品蛋白新资源[3,4]。2011年3月，卫生部把元宝枫油列为新资源食品；2014年12月份，国务院办公厅把元宝枫列为重点推广和发展的油料树木之一。

1.1.1神经酸的化学性质

神经酸学名为顺-15-二十四碳烯酸，是一种ω-9型的长链单不饱和脂肪酸。其分子式为C24H46O2，相对分子质量为366.6。神经酸的纯品在常温下为白色的针状晶体，能溶于醇，不溶于水，熔点在39 ℃～40 ℃之间[7]。

1.1.2神经酸的生理作用

神经酸是大脑发育、维持的基础营养物质，并且对促进脑神经的活跃、预防脑神经衰弱有很重要的作用。大脑的思维活动、记忆存储、发号命令等都离不开信息传递和加工，而这些活动都是通过脑细胞膜上的离子通道和受体来完成传递的，而神经酸是脑细胞膜的非常重要的组成成分，对信息传递起着重要的调节作用。科学实验已经证明，神经酸是一种脑神经细胞的营养因子，对脑神经系统的生长发育和细胞连接的形成均有显著的作用。利用神经酸可以调节细胞间的传递，促进钙离子的作用，从而增强大脑记忆功能。大量医学研究表明：神经酸具有修复神经末梢活性功能，神经酸还可预防、降低脑细胞内脂褐素的产生和积累，进而发挥延缓脑神经细胞衰老的作用。另外神经酸对人体心血管和自身免疫缺乏性疾病有相当好的治疗作用[8]。

1.1.3神经酸的提取

马柏林等[9]对自然界的植物果实种子进行了筛选，发现31种植物果实中含有神经酸。2005年王性炎教授[10]从元宝枫籽中提取出神经酸。元宝枫在我国有丰富的资源，且种子结实量大，是目前主要的提取神经酸的植物资源。从元宝枫籽中提取神经酸的工艺主要有：金属盐沉淀法、重结晶法、CO2超临界萃取法、尿素包埋法、分子蒸馏法等。金属盐沉淀法得到的神经酸纯度较高，但是溶剂容易残留；重结晶法得到的神经酸纯度不高；分子蒸馏得到的纯度并不高，还需要将神经酸进行乙酯化，并且容易造成产品酸价过高；CO2超临界萃取法得到的纯度较高，但是工艺复杂。目前多采用几种方法的结合对神经酸进行提纯。刘翔易等[11]利用元宝枫原油提取神经酸浓缩产品，采用分子蒸馏后利用重结晶技术得到42%以上纯度的神经酸产品。韩文毅[12]等从元宝枫籽油中提取神经酸采用先皂化和尿素包埋技术，再利用低温冷冻分步结晶、脂肪酸甲酯化与选择性弱吸附的纯化过程，得到神经酸的纯度达99%以上。

1.2 葡萄籽

1.2.1原花青素的化学性质

原花青素呈白色粉末状，溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂，不溶于氯仿、乙醚、苯等，有涩味。在紫外线280 nm处有最大吸收峰。原花青素在葡萄籽中的含量为3.05%，占葡萄籽总酚量的62.9%。研究人员从葡萄籽、皮中分离鉴定出23种原花青素，在葡萄籽原花青素提取物(GSPE)中含有80%～85%的原花青素[15]。

1.2.2原花青素的生理作用

研究人员通过大量的动物实验研究原花青素的毒理性，结果表明：原花青素不具有任何急/慢性毒性，不致畸，不致癌，不会引发过敏和突变，是一种十分安全且生物活性高的物质。GSPE中提取物在人体内有85%的生物利用率，人体在服用GSPE 20 min后，其血液里就会有原花青素，且能持续长达72 h[16]。

很多研究表明，GSPE在人体内、体外均具抗辐射、抗氧化、清除自由基、预防白内障、防治高血糖、调节抗氧化酶系统、增强胰岛素敏感性、防治高甘油三酯血症等生物活性，所以，GSPE可通过清除自由基发挥美容的作用；还可预防动脉粥样硬化和心血管疾病；另外，GSPE还促使皮肤中胶原蛋白交联，抑制弹性蛋白酶的产生进而预防其降解弹性蛋白导致的皮肤松弛老化。原花青素还可以抑制皮肤由于紫外线照射引起的过氧化物的产生，可以抑制酪氨酸酶的活性，进而抑制黑色素的产生；也可以抑制美拉德反应，抑制老年斑和脂褐素的产生；所以原花青素具有美白皮肤，淡化黑斑，防止皮肤老化的作用[17,18]。

1.2.3原花青素提取纯化工艺

葡萄籽中提取花青素已有研究报道。利用花青素溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂的特性，使用有机溶剂提取花青素的实验室研究表明，以上方法并不适合工业化生产和食品中的应用。李春阳[19]通过优化香草醛-盐酸法进行花青素的提取。孙永斌等[20]利用蒸馏水和30%～50%乙醇作为提取液提取葡萄籽中的原花青素，得到95%以上纯度的原花青素产品。

1.3 沙棘籽

沙棘，又叫醋柳、酸刺、黑刺、沙枣，为胡颓子科沙棘属植物，是一种落叶性灌木。主要分布于欧洲，高加索，小亚细亚和中亚，西伯利亚，中国。在西欧，沙棘主要生长在沙滩、沙丘和山坡上；在中亚地区，主要生长在干燥和沙质的地区。根据研究报道，沙棘油富含不饱和脂肪酸、维生素、三萜、甾体类化合物及微量元素等 206 种对人体有益的活性物质，具有抗疲劳、增强机体活力及抗癌等特殊药理性能，并有促进伤口愈合、缓解冠心病和心绞痛等保健功能。市场销售的沙棘油主要有 3 种：沙棘籽油、沙棘果油和沙棘全果油，由于提取部位的不同其生物学功能可能存在差异[21]。

1.3.1沙棘油的化学特征

1.3.2沙棘籽的生理作用

长期研究认为[23]，沙棘油具有以下营养学、医药学功效，沙棘黄酮对心脏功能有加强作用，可增加冠状动脉血流量，降低心肌耗氧量，抑制血小板凝聚，改善冠心病心绞痛、缺血性心脏病；沙棘油具有明显的抗炎镇痛、化腐生肌和扶正固本作用，对于放射性皮炎、黏膜炎，以及烧伤、烫伤、褥疮、皮肤溃疡、子宫糜烂等非放射性炎症均有显著疗效；沙棘籽油具有良好的保肝护肝、促进胃溃疡和十二指肠溃疡愈合作用；沙棘油中富含维生素E、总黄酮、花青素、儿茶素等，具有明显的抗氧化作用和清除细胞膜自由基作用，能显著提高红细胞膜活性。

1.3.3沙棘油的提取方法

研究发现，不同加工部位来源的沙棘油主要脂肪酸组成及脂质伴随物如植物甾醇、生育酚、类胡萝卜素含量上存在明显差异[24]。目前沙棘油主要包括沙棘籽油、沙棘果肉油和沙棘全果油，提取工艺包括有机溶剂提取法、超临界CO2萃取法、水代法和水酶法、超声波辅助法和微波辅助法等，工业生产中使用最多的是溶剂法[25]。

1.4 美藤果

美藤果 (Plukenetia volubilis L)，又名南美油藤、星油藤、印加果、 印加花生、 印奇果， 是大戟科(Euphorbiaceae) 的一种木质藤本植物，原生长在南美洲，印加语称Sacha Inchi或 Inca Inchi，已被南美印第安土著居民食用了3 000 多年[26]。美藤果中蛋白质含量达30%，脂肪含量达45%，是一种优良的油料作物和蛋白质资源。2013年美藤果油经卫生部批准为新食品原料。目前美藤果主要栽培于云南的普洱、西双版纳、红河等地区。卫生部2013年第1号公告《关于批准茶树花等7种新资源食品的公告》正式将美藤果油列为新资源食品，美藤果逐渐成为一种重要的木本油料资源[27]。

1.4.1美藤果油的特征指标

1.4.2美藤果油的生理功能

亚麻酸和亚油酸含量丰富的美藤果油具有辅助降低胆固醇和降血脂的作用；美藤果油还有含量丰富的VE、多酚、黄酮和甾醇等生物活性物质，对降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇，降低收缩血压和舒张血压，提高高密度脂蛋白水平的作用显著；多食用美藤果油具有预防和治疗心脑血管疾病的作用；多酚类物质具有较强的抗氧化、抗菌性能，可以提高人体免疫力，减缓肥胖，以及治疗糖尿病和癌症都有一定的积极作用；动物实验表明美藤果油还有辅助改善记忆；此外，美藤果油能提高免疫和抑菌作用[28]。

1.4.3美藤果油的提取

美藤果提油一般采用低温压榨和溶剂萃取相结合的工艺，也有采用超临界CO2萃取的相关研究。3种方法制取的美藤果油的皂化值、碘值及脂肪酸组成和含量之间并无明显的差异，均含有较高的不饱和脂肪酸，以亚麻酸和亚油酸为主，超临界CO2萃取美藤果油中生育酚含量较高，且以γ-、δ-生育酚为主[29]。

2 总结与展望

人们的生活水平越来越高，生活条件越好，人们对美好生活的向往程度越来越高，在饮食方面已经从过去的追求吃饱吃好到现在追求吃的更健康。功能性的食品资源开发越来越受大家的关注，特种植物油料除含有油脂和蛋白等基础资源外还含有较多的生理活性物质，此类活性物质在食品、医药、化工等领域都有较为广泛的应用，本文对四种特种植物油料的开发和利用进行阐述，为期在特医食品、保健食品、医药方面的应用提供一定参考。

(1)我国对元宝枫籽开发与利用研究历史悠久，但由于其比较特殊、价格较高、且原料来源有限，导致其实际开发应用的产品种类不多，但随着科学技术的发展、研究的深入、种植面积的增加等，元宝枫籽的相关产品的应用将会更为广泛。

(2)国内外对葡萄籽的开发利用研究相对较多，但由于葡萄籽是酿酒产业的副产物，某些规模较小的酒厂将其丢弃或发酵后作为废料，并未得到实际的应用，造成一定的资源浪费，但随着国内酿酒业的集约化发、规模化发展，葡萄籽及其相关产品的开发与应用将会更进一步。

(3)我国对沙棘的研究起步较早，但种植技术、采摘技术，加工技术的发展相对较为缓慢，优质沙棘果原料的供应相对不足，导致目前市场上沙棘相关产品种类不多，质量参差不齐，但随着种植、采摘、储存，加工等诸多问题的解决，沙棘果及其相关产品必将大放异彩。

(4)美藤果是外来物种，目前在国内的种植面积有限，果实产量不大，对其研究也起步相对较晚，但随着种植面积的增加、研究的深入等，美藤果的的开发利用将会得到进一步发展。