超临界CO2与水酶法提取不同热处理薏米糠油的品质

贵州农业科学2018,46(8) :124〜127
Guizhou Agricultural Sciences
[文章编号]1001-3601(2018)08-0306-0124-04超临界c o2与水酶法提取不同热处理薏米糠油的品质
林莉\董玮\张文华\严红光〃，石敏S秦礼康2
(1.凯里学院大健康学院，贵州凯里556000; 2.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550000)
[摘要]获得品质较好的薏米糠油，为薏米糠的进一步综合利用提供参考，以薏米糠为研究对象，对比 分析超临界C〇2和水酶法提取经焙炒、挤压2种热处理方式所得薏米糠油的品质。

结果表明：不同处理提取薏米糠油理化指标均符合国家一级浸出米糠油标准，所得薏米糠油不饱和脂肪酸含量均达到85%以上，且 超临界(3〇2提取经挤压热处理的薏米糠油能最大限度的保留活性物质，其薏米糠油不饱和脂肪酸含量最高，油酸、亚油酸、亚麻酸、花生婦酸和棕榈油酸含量分别为45. 59%、42. 36%、0. 89%、0. 29%和0. 27%。

[关键词]超临界C〇2;水酶法；焙炒；挤压；薏米糠油；品质
[中图分类号]S38; TS221 [文献标识码]A
Difference in Quality of Bran Oil Extracted from Adlay by Supercritical C02and Aqueous Enzymatic Extraction Methods Under Different Heat Treatment
LIN Li1，DONG Wei1，ZHANG Wenhua1，YAN Hongguang1**，SHI Min1，QIN Likang2
(1. School o f L ife and Health Science ^Kaili University, Kaili, Guizhou556000；2. School o f Liquor and
Food Engineering <,Guizhou university <,Guiyeng, Guizhou550006, China)
Abstract：The difference in quality of barn oil extracted from adlay by supercritical C02and aqueous enzymatic extraction was compared under roasting and squeezing heat treatments to acquire adlay bran oil with a good quality and provide a reference for further comprehensive utilization of adlay bran. R esult：The physicochemical indexes of bran oil extracted from adlay by four extraction treatments accords with the national first grade leaching rice bran oil standard and the unsaturated fatty acid content of the extracted adlay bran oil is over 85%. The supercritical C02extraction with squeezing heat treatment can reserve active substances in adlay bran oil to the utmost extent and the unsaturated fatty acid content of is the highest among four extraction treatments. The content of oleic acid, linoleic acid，linolenic acid，arachidonic acid and palmitoleic acid in bran oil extracted from adlay by the supercritical C02extraction with squeezing heat treatment is 45. 59% , 42. 36% , 0. 89% ,0. 29% and 0. 27%respectively.
Key words：supercritical C〇2;aqueous enzymatic extraction；roasting; squeezing；adlay bran oil；quality
意孩（C o z_j:Zac/irymajo以L.)为禾本科（gra- mineae/poaceae)薏孩属草本植物，俗称“孩仁米”、“药王米”、“回回米”等，干燥成熟种仁称为薏苡仁，富含优质蛋白、氨基酸、维生素及多种矿物质等营养 成分及薏苡仁酯、谷留醇和生物碱等功效成分。

薏 苡具有抗氧化、预防肿瘤、降血糖、消水肿等药理活 性及药用价值[1]，值得深度开发利用。

薏米糠是薏 米经筛选除杂、干燥脱壳后，碾成精白米过程中产生 的黄粉，薏米糠的油脂含量约为20%，高于其种仁 约5倍以上;其粗多糖、薏苡酯、黄酮等功能性成分 含量也均高于种仁[2]。

由于薏米糠的油脂含量较高 易酸败导致其营养及功效成分易流失，并主要用作 饲料，至今没有产业化综合利用的研究，远未做到物 尽其用。

超临界〇02萃取技术是一种现代食品加工 的新型提取技术，其利用超临界流体为溶剂，液体或 固体物料在临界温度和临界压力条件状态下萃取得到要分离组分[3]。

与传统的提取分离技术相比较，具有萃取能力强、回收率高、无溶剂残留和有效成分
不被破坏等优点[4]。

水酶法是一种现代提取植物油 脂的新技术，其利用机械破碎物料之后增加生物酶 酶解限制乳化或破乳，使油脂从含油种籽中释放到 水相中，利用蛋白、多糖、淀粉等非油脂成分对油、水 的双亲性及油水密度的不同，采用离心力将油层、水 层和残渣分离[5]。

目前，有研究报道[6]采用挤压和 焙炒处理薏米糠能减少其营养功能成分流失，并延 缓酸败进程，但对于经热处理后提取薏米糠油品质 的研究鲜见报道。

为此，试验选择焙炒和挤压2种 热处理方式的薏米糠为原料，分析经超临界〇32和水酶法提取所得油的品质，以期获得较高品质薏米 糠油，为薏米糠的进一步综合利用提供理论依据。

[收稿日期]2018-04-10
[基金项目]贵州省教育厅自然科学研究项目“贵州省黔东南民族特色食品研发特色重点实验室”[黔教合KY字（2017)011];黔东南州科 技计划项目“凯里市日常消费主要食品安全风险分析”[黔东南州科合J字（2017)003]
[作者简介]林莉（1989 —），女，助教，从事食品加工与安全的教学与研究。

E-m a il:240324317@q q.C〇m
*通讯作者：严红光（1981 —），男，副教授，从事食品科学与工程的教学与研究。

E-m a il:363840342@q q.c o m
林莉等超临界c o2与水酶法提取不同热处理薏米糠油的品质
LIN Li et al Difference in Quality of Bran Oil Extracted from Adlay by Supercritical C〇2and Aqueous Enzym• 125 •
1材料与方法i.i材料10 min打开分离釜阀门放出薏米糠油，最终萃取完 成后取出装料缸，倒出米白色的薏米糠粉粕（同时会 伴有c o2“啪啪”的爆裂膨化声)[7_9]。

薏米糠(薏米经筛选除杂、干燥脱壳后碾成精白 米过程中产生的黄粉）：贵州安顺。

挤压薏米糠。

实验室自制。

取4 k g新鲜薏米 糠，过60目筛后投入喂料口，设定挤压机参数：I区温度：80 °C;II区温度：1〇〇°C;〇区温度：120 °C;主电 机频率：15 Hz;喂料速度：15 Hz，于出料处接收挤 压出的薏米糠。

焙炒薏米康。

实验室自制。

取2 k g新鲜薏米 糠，过60目筛后至于炒锅中，放在功率为1 000 W 的电磁炉上翻炒约8 m in至香味飘出，放凉备用。

试剂：中性蛋白酶和a-淀粉酶(江苏锐阳生物科 技有限公司），乙醇、氢氧化钾、冰乙酸、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、酚酞试剂均为分析纯(上海华亭化工厂 有限公司），甲醇和色谱纯（天津市康科德科技有限 公司）。

仪器设备：双螺杆挤压机（DS32-I I型，济南赛 信机械有限公司），超临界萃取仪（HA231-50-013 型，江苏南通华安超临界萃取有限公司），电子分析 天平（感量0. 〇〇〇 1g，FA2204N型，上海良平仪器 仪表有限公司），型旋转蒸发器（RE-3866A型，上海 亚荣生化设备仪器有限公司），高速万能粉碎机（天 津市泰斯特仪器有限公司），台式高速冷冻离心机 (TGL20M型，长沙迈佳森仪器设备有限公司），电热恒温水浴锅（HH-S6型，北京科伟永兴仪器有限 公司），旋转蒸发器（RE-3866A型，上海亚荣生化设 备仪器有限公司），气象色谱仪（岛津GC-2014型，日本岛津公司）。

1.2 试验设计
试验按照薏米糠的热处理方式和薏米糠油的提 取方式设为6个处理，以未经热处理的薏米糠为对 照。

处理K C K D:超临界032提取薏米糠油；处理 2:超临界C〇2提取挤压薏米糠油；处理3:超临界 C02提取焙炒薏米糠油；处理4(CK2):水酶法提取 薏米糠油；处理5:水酶法提取挤压薏米糠油；处理 6:水酶法提取焙炒薏米糠油。

1.3 薏米糠油的提取
1.3.1 超临界C〇2萃取具体流程如图1:将2种 经热处理且水分控制在5%以下的薏米糠置于高速 万能粉碎机中打碎，分别过60目筛，去掉杂质，然后 过200目筛，去掉细小粉末。

分别准确称取500 g 左右的未经热处理的薏米糠粉、挤压热处理薏米糠 粉和焙炒处理薏米糠粉，装入萃取釜内，设定萃取温 度为50°C，分离I温度为35°C，分离I I温度为 31°C，C〇2流量控制在20 k g/h，调节萃取压力为至 35 MPa。

开始进行萃取，在萃取过程中，每隔
钢瓶
汇流排<
I
蒸发器
j f e泵
♦
预热器I-
薏米糠
预处理
萃取釜
_分离器II—►薏米糠油I
1
预热器III
分离器I—►薏米糠油II
预热名I
图1 超临界c o2萃取薏米糠油的流程
Fig. 1 The process of bran oil extracted from adlay by su­percritical C02extraction method
1.3.2 水酶法具体流程如图2:分别称取50 g 经热处理的薏米糠打碎成粉，过60目筛后按照1 : 6的比例与水混合，在沸水中煮1h，冷却后调节pH，然后加入8%的混合酶，混合酶为中性蛋白酶和《-淀粉酶（1%+1%)。

放入50°C水浴锅中酶解3h，待酶解结束，冷却加入一定量的正己烷萃取10 min，同时用玻璃棒搅拌，离心得到油和有机溶剂、乳状 液、水相液、渣。

然后将油和有机溶剂旋转蒸发分 离，得到游离油I，乳状液采用冻融法破乳后得到游 离油 n[1Q_11]。

热处理薏米糠（过60目筛）_►加入蒸馈水沸水洛■►酶&►正己烷萃取
♦
离七、
油和有机溶剂乳状液
|破乳
|旋转蒸发
游离’油I丨
水相液渣
丨冷冻干燥
F离油I I 水解蛋白
图2 水酶法提取薏米糠油的流程
Fig. 2 The process of bran oil extracted from adlay by aque­ous enzymatic extraction method
1.4 薏米糠油理化指标的测定
气味和透明度，参照GB/T 5525 —2008植物油 脂透明度、气味、滋味鉴定法，通过嗅觉和目测测定；水分及挥发物，参照GB/T 15688 —2008动植物油 脂水分及挥发物含量测定;色泽，采用W SC-S测色 色差计测定；酸值，参照GB/T 5530 — 2005动植物 油脂酸度和酸值的测定；过氧化值，参照GB/T 5538 — 2008动植物油脂过氧化值的测定；磷脂含 量，参照GB/T 5537 — 2008粮油检验磷脂含量的测定。

1.5 薏米糠油的脂肪酸组成分析
参照GB/T 17376 — 2008动植物油脂脂肪酸甲酯制备、GB/T 17377 — 2008动植物油脂脂肪酸 甲酯的气相色谱分析和相关文献[12]，采用三氟化硼 催化法将薏米糠油甲酯化，再通过气相色谱分析，根 据各脂肪酸标样的保留时间和未知样比较来确定脂
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肪酸组成，同时根据峰面积以归一化方法计算各脂 肪酸的相对含量。

油脂甲酯化:称取0.2 g油样放入20 m L具塞 试管中，再加入1m L氢氧化钾-甲醇溶液（1mol/ L)摇勻，在40°C水浴上加热直至油滴消失（约30 min)，在室温下静置15 m in左右，加入2 m L正 己烷摇勻，静置10 min，待分层后吸取上层溶液进 行色谱分析。

气相色谱分析条件：采用带有离子火焰检测器 的岛津GC-14气相色谱仪，色谱柱型号为贵州莱德 色谱柱有限公司自行制备的DEGS柱；进样口温 度：250°C，检测器温度：280°C，柱温：220°C，检测器 为氢离子火焰检测器，使用的载气为高纯氮气，进样 量为1斗。

1.6 薏米糠油维生素E含量的测定
参照GB/T 5009. 2 — 2003食品中维生素A和维生素E的测定方法对薏米糠油样品进行前处理，采用高效液相色谱法进行测定。

液相色谱条件:Agilent 1000高效液相色谱仪，色谱柱为 SupelcosilLc-8250 mmX4. 6m m，紫外检 测器波长292nm;流动相：甲醇：水（v/v，98 : 2)混勻，流速1.0 mL/min;进样量：20 yL。

通过维生 素E标准品的色谱峰保留时间进行定性，同时根据 峰面积归一法进行定量。

1.7 数据统计分析
采用Excel 2007进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析
2.1 薏米糠油的理化指标
由表1可知，超临界〇32和水酶法2种方法提 取不同热处理薏米糠油理化指标均符合国家一级浸 出米糠油标准。

其中，水酶法提取不同热处理薏米 糠油的色泽较深，略带有机溶剂气味，其原因在于水 酶法在提油过程中加入有机溶剂萃取；在酶解过程 中，暴露在空气中的游离脂肪酸被氧化而使色泽较 深。

超临界和水酶法提取未经热处理的薏米糠油 VE含量较高，与经热处理的薏米糠油差异极显著 (P<0. 05)，且较超临界C02提取经挤压和焙炒热 处理分别高13. 78%和21. 57%，较水酶法提取经挤 压和焙炒热处理分别高16. 05%和25. 52%，这可能 是由于维生素E在受热的条件下会分解％14=。

表1 超临界c o2和水酶法提取不同热处理薏米糠油理化指标
Table 1 Physicochemical indexes of bran oil extracted from adlay by supercritical C02and aqueous enzymatic extraction under different heat treatm ent
项目Item 一级浸出米糠油
First-class
leaching bran oil
CKi处理2
Treatment II
处理3
Treatment III
ck2处理5
Treatment V
处理6
Treatment VI
水分及挥发物（％)Moisture and volatile matter<0.050.88±0.01 b0.14±0.02 f0. 37±0.01 d 1. 05±0. 01 a0.22±0.04 e0.47±0.02 c 气味Smell无异味米糠油固有香味米糠油固有香味米糠油固有香味略带有机溶剂味略带有机溶剂味略带有机溶剂味色泽Color浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色深黄色深黄色深黄色
酸值(mg/g) Acid value<0.20.41±0.03 b0.17±0.02 f0.31±0.02 d0.46±0.01 a0.20±0.02 e0.32±0.01 c 过氧化值（mmol/g)Peroxide value<5.0 3.66±0.11 b 2.07±0.11 f 2.74±0.06 d 4.12±0.01 a 2.52±0.17 e 3.03±0.15 c 磷脂(mg/g) Phospholipid—0.02±0.01 a0.02±0.01 a0.02±0.02 a0.02±0.01 a0.04±0.02 a0.07±0.02 b 维生素 E(mg/100g)VE-11.89±0.11 a10.45±0.12 c9.78±0.11 d10.92±0.08 b9.41±0.17 e8.70±0.23 f
2.2 脂肪酸组成及含量
由表2可知，除水酶法提取经焙炒处理的薏米 糠油含有7种脂肪酸外，其余方法处理的薏米糠油 均含有9种脂肪酸。

其中，85%以上为不饱和脂肪 酸，并以油酸含量最高，为45. 22%〜51. 33%;亚油酸含量其次为37. 80%〜42. 36%;豆蔻酸最低，为0. 04%〜0. 05%;不饱和脂肪酸含量为超临界萃取 法>水酶法，且挤压热处理> 焙炒;饱和脂肪酸主要 是棕榈酸和硬脂酸。

表2 超临界C02和水酶法提取不同热处理薏米糠油脂肪酸组成
Table 2 Fat acid composition of bran oil extracted from adlay by supercritical C02and aqueous enzymatic extraction under different heat treatm ent
项目Item CKi处理2
Treatm ent II
处理3
Treatm ent III
c k2处理5
Treatm ent V
处理6
Treatm ent VI
豆蓮酸（C14:〇)M yristic acid0. 040.040. 050. 040. 05
棕榈酸（C16:Q)Palm itic add11. 638.469. 20 6. 828. 52 6. 11硬脂酸（C18:Q)Steric acid 2. 05 1.82 2. 03 1. 72 1. 97 1.42花生酸（C2〇:〇)Arachidic acid0. 580. 290. 050. 400. 500. 42掠榈油酸（C16. OPalm itoleic acid0. 230.270. 150. 260. 20
油酸（C18..!) Oleic acid46. 5945. 5945. 8551. 3345. 2251. 77亚油酸（C18..2)Linoleic acid37. 8042.3641. 0938. 5642. 2538. 56亚麻酸（C18__3)Linolenic acid0. 730. 890. 840. 590. 940. 65花生烯酸（C^.DArachidonic acid00. 340. 290. 270. 270. 340. 34
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3 结论
超临界c o2和水酶法提取经挤压和焙炒热处理 的薏米糠油理化指标基本都符合国家一级浸出米糠 油的标准，且薏米糠油不饱和脂肪酸含量均达到85%以上；在提取和热处理方法上，不饱和脂肪酸含 量是超临界c o2>水酶法，挤压热处理>焙炒。

研 究表明，超临界〇32提取经挤压处理的薏米糠油能 最大限度的提取和保留生理活性物质，其薏米糠油 不饱和脂肪酸含量最高，油酸含量、亚油酸含量亚麻 酸含量、花生烯酸含量和棕榈油酸含量分别为45. 59%、42. 36%、0.89%、0.29%和 0.27%。

[参考文献]
[1 ]张明发，沈雅琴.薏苡仁药理研究进展[J].上海医药，
2007,28(8) ：360-363.
[2 ] LEE Ming Y i, LIN H uan Y ou, C HEN G Faiw en, et.
al. Isolation and characterization of new lactam com-
punds that inhibit lung and colon cancer cells from ad-
lay (Coix lachrymal-jobi L, var. ma-yuen Stapf bran
[J ]. Food and chemical Toxicology, 2008 ( 26 )：
1933-1939.
[3] O LIVEIRA R，RODRIGUES M F，BERNARDO Gil
MG. Characterization and surpercritical carbon diox­
ide extraction of walnut oil[J]. Journal of the A m eri­
can Oil Chem ists'Society,2002,79(3) ： 225-230.
[4]唐明，邵伟，熊泽.超临界二氧化碳萃取薏苡仁
油的研究[J].现代食品科技，2006,22(4):101-103.[5 ]杨建远，邓泽元.水酶法提取植物油脂技术研究进展
[J].食品安全质量检测学报，2016,7(1) :225-229.
[6]林莉，秦礼康，杨先龙，等.不同热处理对薏米糠贮
藏品质的影响[J].食品与机械，2013, 29 ( 5 ):
185-189.
[7]刘雄，阚建全，陈厚荣，等.薏苡仁米糠及其运用：中
国• CN201110093751. 9[P]. 2011-09-14.
[8 ] M ICH AEL EISENM EN GER, N U R H A N T. DUN-
FORD, FRED E L L E R,et al. Pilot-scale supercritical
carbon dioxide extraction and fractionation of wheat
germ o il[J]. Journal of the American Oil Chem istsr
Society,2006,83(10) ：863-868.
[9]张艳荣，丁伟，王大为.功能性米糠油超临界流体萃
取工艺的研究[J].食品科学，2009(18) :155-158.
[10]陈松，唐年初，郭贯新，等.水酶复合法提取沙棘果
油的研究[J].中国油脂，2009，34(4) : 9-11.
[11]杨波涛，陈凤香，莫文莲，等.我国食用植物油维生素
E含量研究[J].粮食加工，2009(9):52-55.
[12] BOXGEP, H U N TER W G, H U N TE R J S,e t al. Sta­
tistics for experm ents： An introduction to design, da­
ta analysis and model building[M]. New Y ork： John
Wiley &. Sons Inc. 1978.
[13]喻凤香，林亲录，陈煦，等.米糠油脂肪酸的气相色
谱定性及定量方法研究[J].食品工业，2012,33(11):
166-169.
[14]冯山山，王多娇，孙昕祁，等.常规加热和微波加热对
两种植物油维生素E含量的影响[J]. 2013,4 (2):
440-443.
(责任编辑：孙小岚）。