彭常梅,方銳琳,賴 敏,鄧澤元,劉小如,李 靜
(南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047)
牡丹(Paeonia suffruticosaAndr.)屬毛茛科芍藥屬植物,是我國(guó)傳統(tǒng)名花,栽培歷史悠久,我國(guó)牡丹種植栽培歷史已有1 600多年,藥用歷史2 000余年[1]。許多研究表明牡丹籽油含油量在29%~34%左右,牡丹籽仁經(jīng)過(guò)不同的提取工藝可制成金黃色透明狀的牡丹籽油,且不同方法提取的油穩(wěn)定性不一樣,水酶法提取的油在放置了6 個(gè)月以后也無(wú)明顯變化[2]。自2011年3月22日衛(wèi)生部發(fā)布了《關(guān)于批準(zhǔn)元寶楓巧油和牡丹籽油作為新資源食品的公告》后,牡丹籽油就作為一種新資源的油脂備受相關(guān)人士的關(guān)注。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),牡丹籽油中含有亞麻酸、亞油酸、二十二碳六烯酸、丹皮酚、牡丹皂苷、牡丹多糖、巖藻甾醇、角鯊烯等100多種營(yíng)養(yǎng)生理活性物質(zhì),主要功效體現(xiàn)在抗氧化[3]、抗腫瘤、抗菌消炎[4]、降血脂[5]、降血糖[6]、保護(hù)肝損傷[7]等方面。毒理學(xué)研究表明,牡丹籽油無(wú)急性毒性和亞急性毒性,是一種具有較高食用安全性的油[8]。
目前提取牡丹籽油的主要方法有水酶法、微波輔助水酶法、超聲波輔助提取法、水代法、有機(jī)溶劑浸提法、冷榨法,以及超臨界CO2提取法等[9]。牡丹籽油的不同提取方法各有利弊。壓榨法得油率較低且需要經(jīng)熱力機(jī)械處理,易影響熱敏性物質(zhì)的活性;有機(jī)溶劑浸提法存在有機(jī)溶劑殘留、破壞牡丹籽油生物活性成分、環(huán)境污染等安全問(wèn)題[2];微波輔助水酶法和水酶法通過(guò)機(jī)械和/或酶的作用降解植物細(xì)胞壁,使油脂釋放出[10-11],具有無(wú)毒、無(wú)害、可避免產(chǎn)物氧化等優(yōu)點(diǎn),是一種提取植物油脂的好方法;水代法制取的油脂品質(zhì)好,對(duì)環(huán)境污染少,符合安全、營(yíng)養(yǎng)、綠色的要求但出油率較低[12];超臨界CO2萃取法中,牡丹籽出油率較高且萃取的時(shí)間短,但對(duì)設(shè)備要求高、成本高,不利于工業(yè)化發(fā)展[13]。因此,各種提取方法各有所長(zhǎng),其提取率和油脂品質(zhì)也各不相同。
本研究從提取牡丹籽油的品質(zhì)出發(fā),探討了不同方法提取的牡丹籽油的理化指標(biāo)、貨架期、脂溶性伴隨物、脂肪酸組成及其揮發(fā)性成分,為牡丹籽油提取方法的研究和工業(yè)應(yīng)用提供一定的科學(xué)數(shù)據(jù)。
牡丹籽、冷榨牡丹籽油(已經(jīng)過(guò)精煉)均購(gòu)買于山東悅?cè)甾r(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司;將牡丹籽人工剝殼后得牡丹籽仁,仁經(jīng)粉碎(60 目)、烘干(37 ℃,4 h)后使用。
正己烷、石油醚、無(wú)水乙醇、氫氧化鉀、三氟化硼B(yǎng)F3(溶劑為體積分?jǐn)?shù)14%甲醇)、甲苯(色譜級(jí))、正己烷(色譜級(jí)) 西隴科學(xué)股份有限公司;β-谷甾醇、角鯊烯、γ-生育酚、植物復(fù)合破壁酶、堿性蛋白酶、中溫淀粉酶、糖化酶 北京索萊寶生物科技有限公司。
1100型高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀、6890N型氣相色譜(gas chromatograph,GC)儀、6430型三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫公司;G70F20CN3L-C2(S2)微波爐(700 W) 廣東格蘭仕微博生活電器制造有限公司;DJM膠體磨 上海東華均質(zhì)機(jī)廠;PHS-3C型pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;0ZF-6050型真空干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;多功能粉碎機(jī) 永康市鉑歐五金制品有限公司;Omnion OSI-24油脂氧化穩(wěn)定性分析儀 北京麥可明科技有限公司。
1.3.1 牡丹籽基本成分的測(cè)定
水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參考GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》;粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參考GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》;粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參考GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》;粗多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用苯酚-硫酸法[14];淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參考GB 5009.9—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測(cè)定》;灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參考GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》;粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定參考GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中粗纖維的測(cè)定》。
1.3.2 牡丹籽油的提取
1.3.2.1 有機(jī)溶劑浸提法提取
稱取牡丹籽粉300 g與3 000 mL正己烷混合,電動(dòng)攪拌2 h,4 200 r/min離心10 min,將上清液于37 ℃真空濃縮至干,得到澄清透亮的牡丹籽油。
1.3.2.2 水酶法提取
水酶法提取牡丹籽油參考文獻(xiàn)[15]。稱取牡丹籽粉100 g,然后以料液比1∶4(m/V)加入蒸餾水。加入3 mL植物復(fù)合破壁酶,在45 ℃的水浴搖床上充分酶解2.5 h;接著加2 g/100 g中溫淀粉酶,在60 ℃的水浴搖床上充分酶解1.5 h;加入2 g/100 g糖化酶,在60 ℃的水浴搖床上充分酶解1.5 h;最后加入3 g/100 g堿性蛋白酶,在45 ℃的水浴搖床上充分酶解2.5 h。在4 200 r/min離心10 min后吸取上清液,乳液層用冷凍破乳法(乳液于-20 ℃放置18 h,再45 ℃水浴2 h)進(jìn)行破乳后,將所得油于37 ℃真空濃縮至干,得到澄清透亮的牡丹籽油[15]。
1.3.2.3 微波輔助水酶法提取
稱取牡丹籽粉100 g,鋪平于培養(yǎng)皿中,微波45 s,其余步驟與1.3.2.2節(jié)一致。
1.3.2.4 水代法提油
稱取牡丹籽粉100 g,按照料液比1∶6(m/V)加入蒸餾水,過(guò)膠體磨2 min,4 200 r/min離心10 min后取上層乳液,將其置于-20 ℃冰箱冷凍18 h后,在45 ℃水浴2 h,4 200 r/min離心10 min,得上清液,即為牡丹籽油。
1.3.3 牡丹籽油理化性質(zhì)的測(cè)定
酸價(jià)參考GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》測(cè)定;過(guò)氧化值按GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》的方法測(cè)定;碘值按GB/T 5532—2008《動(dòng)植物油脂 碘值的測(cè)定》的方法測(cè)定;皂化值按GB/T 5534—2008《動(dòng)植物油脂 皂化值的測(cè)定》的方法測(cè)定;貨架期用OSI-24型油脂氧化穩(wěn)定性分析儀測(cè)定,即Rancimat法[16]。
1.3.4 牡丹籽油脂溶性伴隨物含量的測(cè)定
1.3.4.1γ-生育酚含量的測(cè)定
γ-生育酚含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[17]。稱取20 mgγ-生育酚標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL棕色容量瓶中,正己烷溶解、定容,再稀釋成不同質(zhì)量濃度后過(guò)0.22 μm濾膜,用HPLC測(cè)定分析得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取1 g油樣于10 mL棕色容量瓶中,正己烷溶解,定容。過(guò)0.22 μm濾膜后進(jìn)行HPLC測(cè)定。HPLC測(cè)定條件:Hypersil ODS2型色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),紫外檢測(cè)器,洗脫條件為:體積分?jǐn)?shù)98%甲醇溶液等度洗脫10 min;柱溫:室溫;流速:0.8 mL/min;進(jìn)樣量:3 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):298 nm[17]。
1.3.4.2 角鯊烯含量的測(cè)定
稱0.5 g牡丹籽油用5 mL石油醚溶解,過(guò)160~200 目硅膠柱,再用一定量石油醚洗柱,收集洗柱后的石油醚。氮?dú)鉂饪s,加1 mL正己烷振蕩混勻,取800 μL過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜后進(jìn)行HPLC分析。色譜條件:Hypersil ODS2型色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相:V(乙腈)∶V(甲醇)=6 0∶4 0;流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:10 μL;柱溫:30 ℃;紫外檢測(cè)波長(zhǎng):λ=210 nm[18]。
1.3.4.3β-甾醇含量的測(cè)定
稱取牡丹籽油1 g,加入5 mL 0.5 mol/L KOH溶液(溶劑為體積分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液),皂化30 min,帶皂化液冷卻至室溫后,再加入飽和氯化鈉溶液25 mL,移至分液漏斗中用石油醚30 mL提取3 次后,用25 mL蒸餾水多次洗石油醚層至中性。石油醚層用無(wú)水硫酸鈉脫水后過(guò)濾。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干,將殘?jiān)蒙V級(jí)甲醇定容,漩渦1 min后過(guò)0.22 μm濾膜,再進(jìn)行HPLC測(cè)定。色譜條件:Hypersil ODS2型色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:V(甲醇)∶V(超純水)=98.5∶1.5;流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:10 μL;柱溫:30 ℃;紫外檢測(cè)波長(zhǎng):λ=210 nm。
1.3.5 牡丹籽油脂肪酸組成的測(cè)定
樣品甲酯化[19]:稱取2 mg油于10 mL的試管中,加入2 mL BF3(體積分?jǐn)?shù)14%甲醇為溶劑),加入1 mL甲苯,氮吹幾秒后于90 ℃水浴1 h,冷卻至室溫后加入3 mL正己烷(色譜級(jí)),加入1 mL蒸餾水,密封漩渦1 min,2 000 r/min離心10 min。取上層溶液過(guò)無(wú)水Na2SO4柱后氮吹至干,加入1.0 mL正己烷,過(guò)0.45 μm的濾膜。
G C 條件: C P - S i l 8 8 熔融石英毛細(xì)管柱(100 m×0.25 mm,0.2 μm);進(jìn)樣口溫度為250 ℃,壓力為24.52 psi,總流速為29.4 mL/min,恒壓不分流進(jìn)樣模式,進(jìn)樣量為1 μL;載氣為氫氣(99.99%),柱壓為24.52 psi。色譜柱升溫程序:起始溫度45 ℃,保持4 min;以 13 ℃/min的速率升至175 ℃并保持27 min;再以4 ℃/min升溫至215 ℃并保持35 min,總共持續(xù)時(shí)間86 min?;鹧骐x子化檢測(cè)器:250 ℃,以氫氣和空氣為燃?xì)?,流速分別為30 mL/min和300 mL/min;助燃?xì)鉃榈獨(dú)猓?9.99%),流速30 mL/min。
1.3.6 牡丹籽油揮發(fā)性成分的測(cè)定
樣品預(yù)處理:稱取5 g牡丹籽油于20 mL的頂空品中,密封。在磁力加熱攪拌器中于80 ℃下平衡30 min后用DVB/CAR/PDMS型萃取頭萃取60 min,待測(cè)。
GC條件:HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),程序升溫條件為40 ℃保持5 min,以4 ℃/min升高到180 ℃,以10 ℃/min升高至220 ℃后保持5 min。進(jìn)樣口的溫度250 ℃,柱前壓力7.62 psi,氦氣流速1.0 mL/min,分流比5∶1,溶劑延遲時(shí)間1 min。質(zhì)譜(mass spectrometry,MS)條件:采用電子轟擊離子源,離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃,電子能量70 eV,發(fā)射電流34.6 μA,倍增器電壓1 206 V,輔助加熱器溫度280 ℃,質(zhì)量范圍30~500 amu[20]。
所有實(shí)驗(yàn)每組樣品每個(gè)指標(biāo)獨(dú)立測(cè)定3 次,數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。用SPSS 17.0軟件單因素方差分析中的Duncan’s檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性顯著分析,P<0.05表示差異顯著。采用Excel 2010軟件作圖。
經(jīng)測(cè)定,牡丹籽主要成分為粗脂肪和粗蛋白。其中粗脂肪和粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別達(dá)到31.04%、17.89%,其他成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:淀粉10.36%、粗多糖8.69%、粗纖維7.21%、水分6.5%、灰分2.7%。不同提取方法對(duì)牡丹籽油理化性質(zhì)的影響見(jiàn)表1。不同方法提取的牡丹籽油的碘值差異不大,而酸價(jià)、過(guò)氧化值、皂化值、貨架期存在顯著差異。冷榨法提取的油酸價(jià)(0.769 mg/g)比其他4 種方法提取得到的低,這可能是因?yàn)槭惺鄣挠徒?jīng)過(guò)脫酸處理。水酶法提取的油過(guò)氧化值(0.007 g/100 g)最低,幾乎測(cè)不出來(lái),與彭媛媛等[15]研究的結(jié)果一致。牡丹籽油酸價(jià)、過(guò)氧化值、皂化值最低的提取方法均是水酶法,但與水代法提取油的這些指標(biāo)無(wú)顯著差異,說(shuō)明酶不會(huì)影響油的品質(zhì)指標(biāo),這與Soto等[21]的研究結(jié)果相似。因此,基于牡丹籽有物理特性,發(fā)現(xiàn)水酶法提取的牡丹籽有具有較低的酸價(jià)和過(guò)氧化值。
表1 不同方法提取的牡丹籽油理化性質(zhì)對(duì)比Table 1 Comparison of physicochemical properties of peony seed oils prepared by different methods
表2 不同方法提取的牡丹籽油中主要脂溶性伴隨物含量的對(duì)比Table 2 Comparison of fat-soluble concomitant contents in peony seed oils prepared by different methods
從表2可知,5 種不同方法得到的牡丹籽油的γ-生育酚、角鯊烯、β-谷甾醇含量有明顯的差異。5 種提取方法得到的脂溶性伴隨物含量由高到低的順序?yàn)椋核阜ǎ舅ǎ疚⒉ㄝo助水酶法>有機(jī)溶劑法>冷榨法。葛杭麗等[22]比較了不同方法提取茶油的脂溶性伴隨物,也發(fā)現(xiàn)水酶法、水代法和微波輔助水酶法提取的茶油的脂溶性伴隨物含量顯著高于溶劑法和冷榨法。這是由于水酶法提取過(guò)程中利用纖維素酶對(duì)牡丹籽進(jìn)行破壁處理,期間牡丹籽中大量的抗氧化物質(zhì)得以溶出,而且酶解能夠降低角鯊烯與種子中多糖、蛋白質(zhì)和果酸的作用程度,促進(jìn)角鯊烯釋放到油中[23],提高油脂的抗氧化性。此外,微波輔助水酶法提取的牡丹籽油中脂溶性伴隨物含量均比水酶法低,說(shuō)明微波會(huì)對(duì)牡丹籽中抗氧化物質(zhì)造成損失。因此,水酶法提取的牡丹籽油中脂溶性伴隨物含量最高,抗氧化性最強(qiáng)。
由圖1可知,不同的加工方式對(duì)牡丹籽油貨架期影響很大。貨架期是衡量油脂抗氧化能力強(qiáng)弱的一個(gè)指標(biāo),水酶法提取的牡丹籽油貨架期(4.67 h)最長(zhǎng),極顯著長(zhǎng)于其他4 種方法(P<0.01)。這可能是由于水酶法提取的牡丹籽油中脂溶性伴隨物如γ-生育酚、角鯊烯、β-谷甾醇的含量均高于其他4 種方法,這些脂溶性伴隨物均具有抗氧化能力,可延長(zhǎng)貨架期。此外,有機(jī)溶劑法提取的牡丹籽油貨架期(3.68 h)也極顯著長(zhǎng)于微波輔助水酶法、水代法和冷榨法,這表明牡丹籽油的抗氧化能力不僅僅與脂溶性伴隨物質(zhì)含量密切相關(guān),還可能與其含有的一些酚類物質(zhì)相關(guān)。
圖1 不同方法提取的牡丹籽油的貨架期對(duì)比Fig.1 Comparison of shelf lives of peony seed oils prepared by different methods
表3 不同方法提取的牡丹籽油中脂肪酸組成的對(duì)比Table 3 Comparison of fatty acid compositions in peony seed oils prepared by different methods
由表3 可知,水酶法、水代法、微波輔助水酶法、有機(jī)溶劑浸提法、冷榨法得到的牡丹籽油脂肪酸主要是油酸(9c18:1,22.59%~24.84%)、亞油酸(9c12c18:2n-6,24.88%~27.07%)和α-亞麻酸(18:3n-3,35.66%~37.68%),亞油酸與α-亞麻酸的相對(duì)含量之比為1∶1.34~1∶1.48。牡丹籽油UFA含量高,其必需脂肪酸(α-亞麻酸)含量與亞麻籽油的接近,是食用油和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的最佳來(lái)源[24]。5 種方法提取的牡丹籽油脂肪酸組成有差異,冷榨法提取的牡丹籽油中UFA相對(duì)含量顯著低于其他4 種(P<0.05),白章振等[25]也發(fā)現(xiàn)冷壓榨提取的牡丹籽油比水酶法的UFA相對(duì)含量低。此外,水酶法提取的牡丹籽油中反式脂肪酸相對(duì)含量顯著低于其他4 種方法(P<0.05),而反式脂肪酸對(duì)人體有較多負(fù)面影響。從脂肪酸角度來(lái)看,不同提取方法提取的牡丹籽油脂肪酸組分相似,但是水酶法提取的牡丹籽油反式脂肪酸相對(duì)含量最低,因此水酶法提取的牡丹籽油更安全、健康。
陳鴻平等[26]研究了不同炮制程度的白術(shù)揮發(fā)物成分,結(jié)果表明隨著焙炒程度的加深,揮發(fā)油含量隨炮制火候變化呈4 個(gè)階段梯度下降,白術(shù)揮發(fā)性成分在組成和含量上均有顯著變化。鄧龍等[20]用頂空固相微萃?。╤ead space-solid phase microextraction,HS-SPME)技術(shù)結(jié)合GC-MS-電子鼻嗅聞儀聯(lián)用測(cè)定了8 種不同加工方式(不同品牌)橄欖油中的揮發(fā)性成分,發(fā)現(xiàn)橄欖油的風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)以醛類、酯類和醇類為主,且揮發(fā)性成分有明顯的差異。陳燕鑾等[27]探討了3 種不同方法提取的北細(xì)辛揮發(fā)油成分,發(fā)現(xiàn)水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2萃取法提取北細(xì)辛的揮發(fā)油有36 種成分,其中相同的成分有16 種,但各成分含量不相同。綜上所述,不同加工方式對(duì)植物油的揮發(fā)性組分有顯著影響。因此,本實(shí)驗(yàn)利用GC-MS對(duì)牡丹籽油揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,以期獲得牡丹籽油的特征風(fēng)味物質(zhì),以及不同加工方式對(duì)牡丹籽油揮發(fā)性組分的影響。
表4 不同提取方法對(duì)牡丹籽油揮發(fā)性成分的影響Table 4 Effects of different extraction methods on volatile components of peony seed oil
續(xù)表4
續(xù)表4
由表4、5可知,牡丹籽油中共鑒定出106 種揮發(fā)性物質(zhì),其中烴類(烷烴18 種,烯烴15 種)、醇類(18 種)、酸類(13 種)、酯類(14 種)、醛類(19 種)、酮類(5 種)和其他類(4 種)。5 種方法提取的牡丹籽油共有的揮發(fā)性成分有醛類(α-甲基肉桂醛、己醛等)、酯類(棕櫚酸乙酯)以及烴類(十二甲基環(huán)六硅氧烷、十八甲基環(huán)九硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷等)。
表5 不同方法提取的牡丹籽油揮發(fā)性成分的種類Table 5 Number of volatile components in peony seed oils prepared by different methods
不同加工方式提取的牡丹籽油揮發(fā)性組分不同。冷榨法:烴類主要是甲硼烷(4.75%)、十六甲基七硅氧烷(9.93%)和1-甲氧基-1-丙烯(10.41%),醛類主要是正己醛(4.45%)、(E,E)-2,4-庚二烯醛(8.89%)和(E,E)-2,4-癸烯醛(3.95%),酸類主要是順十八碳烯酸(5.4%)和n-棕櫚酸(3.39%);水酶法:烴類主要是2,4-二甲基己烷(1.08%)和2-甲基-6-亞甲基-2-辛烯(1.15%),醛類主要是(E)-2-己烯醛(2.48%)和α-甲基肉桂醛(38.01%),醇類主要是(Z)-2-戊烯-1-醇(4.64%),酯類主要是苯甲酸甲酯(6.12%)和苯甲酸乙酯(8.12%);水代法:烴類主要是2-乙基氧雜環(huán)丁烷(13.95%)和十八甲基環(huán)九硅氧烷(39.70%),酸類主要是苯甲酸(11.37%)和油酸(13.06%),醛類主要是己醛(3.87%);微波輔助水酶法:烴類主要是2-乙基氧雜環(huán)丁烷(31.67%)和十八甲基環(huán)九硅氧烷(41.05%),酸類主要是油酸(5.59%)和n-棕櫚酸(2.35%),醛類主要是己醛(2.01%)和α-甲基肉桂醛(2.29%);溶劑法:烴類主要是庚烷(9.9%)和十八甲基環(huán)九硅氧烷(20.56%),醛類主要是(E,E)-2,4-癸二烯醛(2.69%),酸類主要是亞油酸(55.51%)。
醛類物質(zhì)主要由不飽和脂肪酸氧化分解而來(lái)[28],且氣味閾值較低,而冷榨和精煉過(guò)程物質(zhì)之間轉(zhuǎn)變較多且容易導(dǎo)致脂肪酸的氧化,故冷榨法檢測(cè)出比其他4 種方法更多種類的醛類物質(zhì)(表4、5)。壬醛、(E)-2-癸烯醛、正己醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛和2-戊基呋喃這些油酸和亞麻酸的氫過(guò)氧化物產(chǎn)物在冷榨法或水代法或微波輔助水酶法提取的油中相對(duì)含量大于其他兩種,說(shuō)明這3 種油氧化程度更大,這與前文水酶法和有機(jī)溶劑浸提的油抗氧化能力更強(qiáng)相呼應(yīng)。Zhang Kun等[29]通過(guò)GC-MS分析了美國(guó)甜橙油和巴西柑桔油橘精油成分,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與其他提取方法相比,用酶法提取的精油中酯類(主要是乙基酯)相對(duì)含量增加的范圍為10%~1 170%,而本研究中也發(fā)現(xiàn)用水酶法提的牡丹籽油酯類相對(duì)含量(18.91%)比其他4 種方法高很多,說(shuō)明酶可能催化產(chǎn)生更多的酯類物質(zhì)。從表5可知,與其他4 種方法相比,采用有機(jī)溶劑萃取的牡丹籽油揮發(fā)性成分種類最少,主要是酸類(55.51%)和環(huán)氧烷烴(28.33%)兩大類物質(zhì),有可能是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑萃取對(duì)牡丹籽油組分破壞大[30]。同時(shí),發(fā)現(xiàn)冷榨法提取的牡丹籽油揮發(fā)性成分的種類是最多。Steenson等[31]利用SPME-GC-MS技術(shù)對(duì)大豆油和玉米油中的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析鑒定,發(fā)現(xiàn)大豆油在過(guò)氧化值為5 時(shí)的揮發(fā)性成分種類多于過(guò)氧化值為1時(shí),這與冷榨法提取的油過(guò)氧化值顯著大于其他4 種方法的結(jié)果相一致。
食品風(fēng)味作為食品重要的品質(zhì)指標(biāo)之一,對(duì)食品的口感、滋味及氣味等方面都起著重要的作用,而植物油揮發(fā)性風(fēng)味成分主要是由脂肪氧化和脂溶性化合物揮發(fā)形成[32]。由表4可知,5 種方法獲得的牡丹籽油的揮發(fā)性成分中烴類和酸類的占比相對(duì)較高,具體如下:水代法(烴類:60.72%,酸類:27.48%);微波輔助水酶法(烴類:79.36%,酸類:8.31%);溶劑法(烴類:38.57%,酸類:55.67%);冷榨法(烴類:45.06%,酸類:9.77%);水酶法(烴類:11.62%,酸類:1.60%)。烴類物質(zhì)即碳?xì)漕愇镔|(zhì),有一部分是植物油脂肪酸氧化降解產(chǎn)生的烷烴類物質(zhì);酸類物質(zhì)是植物油中游離脂肪酸斷裂產(chǎn)物。但是烴類物質(zhì)和酸類物質(zhì)閾值比較高,對(duì)于植物油的氣味貢獻(xiàn)度不大[34],故實(shí)驗(yàn)得到的不同氣味的油的香氣主要由其他幾種揮發(fā)性成分提供。冷榨法的醛類和酮類物質(zhì)相對(duì)含量較高,而醛類有青草、脂肪等風(fēng)味;酮類一般具有果香和藥香;水酶法的醛類(42.99%)、酯類(18.91%)和醇類(9.21%)物質(zhì)相對(duì)含量最高,而酯類有水果酒香氣;醇類有芳香、植物香、酸敗和土氣等風(fēng)味。不同提取方式得到的油揮發(fā)性成分差異很大,使得油的氣味不同,可通過(guò)揮發(fā)性組分的分析鑒別提取方式,為牡丹籽油的標(biāo)準(zhǔn)的完善提供科學(xué)依據(jù)。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)冷榨法、溶劑浸出法和微波輔助水酶法、水代法、水酶法對(duì)牡丹籽油脂理化指標(biāo)、主要脂肪酸組成及含量、脂溶性伴隨物的含量影響進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),牡丹籽油主要脂肪酸有是油酸(22.59%~24.84%)、亞油酸(24.88%~27.07%)和α-亞麻酸(35.66%~37.68%),亞油酸與α-亞麻酸的相對(duì)含量之比為1∶1.34~1∶1.48。水酶法提取的牡丹籽油酸價(jià)、過(guò)氧化值、碘值較低,脂溶性伴隨物(γ-生育酚、角鯊烯、β-谷甾醇)含量高于其他4 種提取方式,貨架期最長(zhǎng)。因此,水酶法提取的牡丹籽油品質(zhì)最佳。
此外,本項(xiàng)目通過(guò)GC-MS分析牡丹籽油揮發(fā)性組分發(fā)現(xiàn),5 種不同提取方法得到的牡丹籽油共有的揮發(fā)性成分有醛類(α-甲基肉桂醛和己醛等)、酯類(棕櫚酸乙酯)以及烴類(十二甲基環(huán)六硅氧烷、十八甲基環(huán)九硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷)。不同加工方式對(duì)牡丹籽油揮發(fā)性組分影響顯著。該結(jié)果為牡丹籽油揮發(fā)性組分提供了詳細(xì)的科學(xué)數(shù)據(jù),并為牡丹籽油標(biāo)準(zhǔn)的完善提供了依據(jù)。