不同提取方法对水飞蓟籽油氧化稳定性的影响研究

杨 柳，孟祥颖，刘 雨，张 卓，陈宇飞

（1.吉林工商学院 粮食学院，吉林长春 130507；2.吉林工商学院 科研处，吉林长春 130507）

水飞蓟，又叫奶蓟子、水飞雉、乳蓟，菊科草本植物，含有23%～34%的水飞蓟籽油。水飞蓟籽油中的油酸、亚麻酸和亚油酸总含量达72%～79%，具有降血脂、抗糖尿病、抗X 射线、刺激植物生长和保护心脏等作用，可治疗高血压、防止动脉硬化，还可降低血浆中的胆固醇含量[1]。

在国外，水飞蓟素被大量研究开发，主要应用于食品、医药、保健品和化妆品等。水飞蓟素具有治疗肝胆疾病、抗动脉硬化、延缓衰老和抗辐射等作用。我国生产出的水飞蓟素主要作为药品出口为主[2]。水飞蓟不仅是药用植物和良好的油料，还可作蜜源、绿化植物或饲料。目前，水飞蓟的产区主要集中在黑河及大兴安岭地区[3]。只要合理开发，引导农民科学种植，就有可能成为农民发家致富的好途径[4]。本试验主要探讨水飞蓟籽油的提取方法，采用笨榨法、超临界萃取法、液压压榨法3 种方式制取水飞蓟籽油，并对比分析不同提取方式对水飞蓟籽油氧化稳定性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

水飞蓟籽，产自黑龙江省齐齐哈尔市；正乙烷、福林试剂、冰乙酸、乙醚-异丙醇、酚酞、三氯甲烷、碘化钾、硫代硫酸和无水硫酸钠，购自吉林省康辰医药化学试剂有限责任公司。

6YL-3 型榨油机（长春长白山牌）；230 型液压榨油机（长春市富民达榨油机械有限公司）；HA220-50-06 型超临界萃取装置（江苏南通市华安超临界萃取有限公司）；892 型专业型油脂氧化稳定性测定仪（Metrohm 瑞士万通中国）。

1.2 试验方法

1.2.1 笨榨法

当机器预热到适宜温度后，将水飞蓟籽倒入机器内粉碎。利用榨油机内的磨辊、磨盘等坚硬的工具对物料施压，水飞蓟籽被挤压粉碎，粉碎后的残渣掉落到底盘上，即为水飞蓟籽粕。同时，会闻到一股油脂的香气，籽油从底盘流出，流入筛盘进行过滤筛选。将水飞蓟籽油装入容器沉淀24 h 后，进行2 次过滤，采用恒温加热水除杂的方式，将油脂中的杂质除去，即可得到清澈的油脂。

1.2.2 液压压榨法

机器预热后，完全打开上面的板子，在榨膛机器的底部垫好小垫，把活塞下降到合适的位置，将水飞蓟籽装入其中。在水飞蓟籽上端铺好垫子，将籽放进去后推进合适的位置，利用手控阀门，启动机器，开始榨油。当看到压力表达到55 MPa 时，其控制系统自动停止操作；当压力减到45 MPa 时，控制系统又会自动打开，压力表重新显示压力。当榨膛不再出油，说明籽中剩余的油量很少，此时榨油已经完成。

1.2.3 超临界萃取法

称取330 g 水飞蓟籽，将其粉碎后装入萃取釜Ⅰ，关闭堵头（本次实验只利用萃取釜Ⅰ）。打开开关，看到3 个指示灯全部亮起，说明线路正常，再打开电源，接通制冷开关，同时接上水循环，开始加热。将萃取好的釜分离，接通精馏柱的加热开关，将仪器调整到自己所需的温度。当萃取完成后，将冷冻机关机、关闭各种加热泵和总电源。打开萃取釜盖，取出料筒。

1.2.4 出油率的计算公式

式中：m1为水飞蓟籽油的质量，g；m2为水飞蓟籽的质量，g。

1.3 水飞蓟籽油理化性质的测定

1.3.1 酸价的测定

酸价是评价油脂品质好坏的标准，能反应游离脂肪酸的含量。酸价的大小与原料品质的好坏、原料预处理方法及储存时间都有一定关联[5]。酸价的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》（GB 5009.229—2016）。酸价的计算公式为：

式中：S为油脂的酸价，mg/g；V为消耗氢氧化钾乙醇溶液的体积，mL；m为水飞蓟的质量，g；c为氢氧化钾乙醇溶液的浓度，mol/L。

1.3.2 多酚含量的测定

多酚含量的测定方法参照《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》（GB/T 8313—2018）[6]。

1.3.3 过氧化值的测定

过氧化值（Peroxide Value，POV）主要用来评价油脂的氧化程度。POV 的大小反映了油脂自氧化初期过氧化物的生成量。POV 的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》（GB 5009.227—2016），计算公式为：

式中：POV-油脂的过氧化值，mmol/kg；V为水飞蓟籽油所耗NaS2O3的体积，mL；Vo为空白所耗NaS2O3的体积，mL；c为硫代硫酸钠标准溶液实际浓度，mol/L；m为油样的质量，g。

1.3.4K270值的测定

参照GB/T 22500—2008 测定油脂的紫外吸光度。计算公式为：

式中：K-K270（即共轭三烯含量）；A为试样在波长处的吸光值；c为溶液的浓度，g/100 mL；d为比色槽的长度，cm。

1.3.5 油脂氧化稳定性的测定

采用892 型专业型油脂氧化稳定性测定仪进行油脂氧化稳定性实验[7]。根据不同诱导温度下（120 ℃、130 ℃、140 ℃）的氧化稳定性谱图，得出氧化诱导时间外推结果谱图，可推出不同条件下提取的油脂在常温下（25 ℃）的氧化诱导时间。本实验根据120 ℃下氧化稳定时间进行对比。

2 结果与分析

2.1 不同提取方法对出油率的影响结果

由表1 可知，不同提取方法对水飞蓟籽油的出油率有明显影响，出油率的顺序依次为笨榨法＞超临界萃取法＞液压压榨法。

表1 不同提取方法的水飞蓟籽油出油率的变化

2.2 不同提取方法对水飞蓟籽油氧化过程中酸价的影响

由表2 可知，随着贮藏时间的延长，3 种提取方法的水飞蓟籽油的酸价均缓慢上升。液压压榨法的酸价从贮藏起始阶段就大于其他两种方法，到终点时，笨榨法、液压压榨法、超临界萃取法的酸价分别为1.12 mg/g、1.39 mg/g 和1.22 mg/g。

表2 不同提取方法的水飞蓟籽油酸价变化（单位：mg/g）

2.3 不同提取方法对水飞蓟籽油氧化过程中多酚含量的影响

由表3 可知，贮藏期内，随着时间的延长，通过笨榨法、超临界萃取法、液压法3 种方法提取的水飞蓟籽油，多酚含量都持续下降，且整体变化趋势较为一致。除起始值外，笨榨法的油脂多酚的含量一直高于液压法和超临界萃取法；超临界萃取法的多酚含量最低；在贮藏后期，多酚含量的下降速率加快。

表3 不同提取方法的水飞蓟籽油多酚含量变化（单位：mg/g）

2.4 不同提取方法对水飞蓟籽油氧化过程中过氧化值的影响

由表4 可知，随着贮藏时间的延长，笨榨法、液压压榨法和超临界萃取法的过氧化值整体都呈上升趋势。超临界萃取法的过氧化值变化最明显，在贮藏后期达到20.2 mmol/kg。以过氧化值的变化来确定3 种方法的飞蓟籽油贮藏稳定性依次为液压压榨法＞笨榨法＞超临界萃取法。

表4 不同提取方法的水飞蓟籽油过氧化值变化（单位：mmol/kg）

2.5 不同提取方法对水飞蓟籽油氧化过程中K270 值的影响

由表5 可知，随着贮藏时间的延长，贮藏期间3种压榨方法提取的水飞蓟籽油脂K270值也不断增加。超临界萃取法所得水飞蓟籽油的K270值在整个贮藏期内都比其他两种略高，一直保持较快的增长趋势。这说明超临界萃取法所得油脂的贮藏品质无法得到很好保证。

表5 不同提取方法的水飞蓟籽油K270 值变化

2.6 利用油脂氧化分析仪测量油脂变化情况

图1、图2、图3 分别是笨榨法、液压法、超临界萃取法在120 ℃时的油脂氧化图谱。氧化诱导时间分别为3.43 h、2.52 h、1.25 h。氧化诱导时间越长，表示油脂的抗氧化能力越强，因此笨榨法水飞蓟籽油的氧化稳定性最好。

图1 笨榨法氧化稳定性

图2 液压法氧化稳定性

图3 超临界萃取法氧化稳定性

3 结论

采用3 种压榨方法提取的水飞蓟籽油理化特性和氧化稳定性进行比较研究。水飞蓟籽油的理化指标中，过氧化值和酸价差异不明显，其他指标、K270值和多酚含量差异较明显。笨榨法提取的油脂K270值较稳定，整个贮藏过程中均低于其他两种榨油方式。结果表明，超临界萃取法和压榨法均可较好地提取出水飞蓟籽中的营养功能成分，以酸价衡量3 种提取方式得到的水飞蓟籽油的氧化稳定性依次为笨榨法＞超临界萃取法＞液压法，且超临界萃取法与笨榨法的氧化稳定性比较相近。考虑到综合投资成本和实际产量，笨榨法是一种更适合水飞蓟籽油的提取工艺。