柑橘种子油的主要成分及提取技术_孙谦
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2015年4月第30卷第4期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association Vol.30,No.4
Apr.2015
柑橘种子油的主要成分及提取技术
孙
谦
1,2
龙勇
2
孙志高
2
(西南大学食品科学学院1,重庆400715)
(中国农业科学院柑桔研究所2,重庆400712)
摘要柑橘种子作为柑橘的一种加工副产物,具有较高的营养价值,其粗脂肪的质量分数为37.53% 44.94%,主要是油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸等,同时还含有柠檬苦素、黄酮类化合物、磷脂、VE 等对人体有益的活性成分。本综述介绍了国内外不同品种柑橘种子油的主要成分,比较了压榨法、溶剂提取法、超临界CO 2萃取法的优缺点,可为实际生产提供一定的指导。
关键词
柑橘种子油
成分
提取
中图分类号:TS221
文献标识码:A
文章编号:1003-0174(2015)04-0142-05
收稿日期:2013-12-08
作者简介:孙谦,女,1989年出生,硕士,农产品加工及贮藏通讯作者:孙志高,男,1963年出生,副研究员,现代食品加工理论与技术、食品微生物与发酵工程
柑橘属于芸香科柑橘属植物,用于经济栽培的
有枳属、
柑橘属和金柑属,我国和世界其他国家栽培的主要是柑橘属,包括橙、桔、柑、柚等
[1]
。据统计我
国2012年柑橘产量已达到3167.8万t ,以后仍将呈
上升趋势。柑橘种子作为柑橘加工的副产物,占单果质量的0.1% 4.0%[2]
,每年可回收约为5000t ,
目前柑橘种子除少量用于医药和育种外,大多因弃
不用而浪费了资源。
研究发现柑橘种子含蛋白质23.40% 32.89%、
总糖11.22% 12.86%,且Ca 、Zn 、Cu 、Fe 的含量都比较高。Hendricksonr 等
[3]
从脐橙种子中提取油,柑
橘种子含油量为38.9% 58.5%,高于其他一些种子
油,如棉籽油18% 22%、大豆油18% 25%和橄榄
油20.0% 25.0%[4]
。油脂中含有丰富的不饱和脂
肪酸、柠檬苦素、黄酮类化合物、磷脂、VE 等,它与菜
籽油相比不含有对人体心脏不利的芥酸,与棉籽油相比又含有棉籽油所没有的亚麻酸,符合人类的膳食需要,精炼后可食用。随着研究的深入,柑橘种子油可以应用到美容产品、除臭剂、肥皂、洗涤剂、防腐剂和香气等产品。此外,
Umer 等[5]
还发现柑橘种子
油的化学组成和理化特征都符合欧盟ASTMD675和美国EN14214生物柴油的标准,故也可以作为潜在的生物柴油来源。在人口规模不断扩大和人均油料需求不断增加的形势下,未来中国油料需求量将呈递增态势。因此,挖掘像柑橘种子这样兼用型油源
的潜力,不仅能一定程度缓解油料供给不足的压力和提高柑橘加工的经济效益,还能减少柑橘种子带来的环境污染等问题。为了供同行等借鉴,拟对柑橘种子油的成分和提取方法等相关技术作如下综述。
1柑橘种子油的理化性质
胡隆基等[6]
研究发现7种柑橘属种子含油质量
分数为40% 60%,碘值均在95 110,属于半干性油,在油漆、涂料、皮革、化工等方面均可利用。章宝等[7]发现橘、
橙、柚子的相对密度(d 20
)0.917 0.921,折光率(n 20
)1.468 1.469,
皂化值(KOH )190.61 197.86mg /g ,不皂化物1.53 2.67g /kg ,并指出国内外柑橘种子油理化特性有一定差异,这
些差异可能是由于品种、栽培和收获时间,以及不同产地贮藏条件等因素造成的,但柑橘种子油的酸值均低于4mgKOH /g ,过氧化值小于10mmol /kg ,碘值与花生油(80 120gI /100g )相近,基本符合食用植物油的理化指标。
2
柑橘种子油的成分
2.1
脂肪酸组成
柑橘种子油中的脂肪酸大部分为不饱和脂肪
酸,主要是油酸、亚油酸以及亚麻酸,饱和脂肪酸主要是棕榈酸和硬脂酸。
Filsoof 等[8]对伊朗的橙、柑、酸橙、甜柠檬等5个柑橘品种种子油中所含的脂肪酸组成进行了研究,结果证实其中含棕榈酸21.8% 9.4%,硬脂酸
第30卷第4期孙谦等柑橘种子油的主要成分及提取技术
3.1% 7.60%,棕榈油0.3% 1.3%,油酸23.5% 32.3%,亚油酸33.5% 39.8%,亚麻酸3.1% 7.6%,还含有不超过0.1%的肉豆蔻酸和花生酸。Hablb等[9]研究了埃及的橙、柑、酸橙和柚4个柑橘品种种子油,研究发现因品种不同其脂肪酸的成分也不完全相同,柑和柚子种子油都不含胆固醇,柑种子油中所含有的脂肪酸最多,柚子种子油含量最少,同时发现所有柑橘品种的种子油所含的挥发性脂肪酸都高于其他食用油,酸橙种子油的不饱和脂肪酸比例与豆油类似,且酸橙中必需脂肪酸的含量最高,而橙种子油的成分类似于棉籽油。Abdo等[10]也对埃及的橙种子油进行了研究,发现其中棕榈酸、硬脂酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的质量分数分别为22.46%、4.73%、0.73%、30.3%、38.88%和1.86%。Anwar等[11]研究了巴基斯坦的甜柠檬、葡萄柚、甜橙、柑等4种柑橘种子油的理化特性,脂肪酸的主要成分为亚油酸(36.1% 39.8%)、棕榈酸(25.8% 32.2%)、油酸(21.9% 24.1%),亚麻酸(3.4% 4.4%)、硬脂酸(2.8% 4.4%)。Waheed 等[12]对橙、柚和枳壳等3个品种的柑橘种子油中所含中性脂肪酸的组成进行了分析比较,发现棕榈油、油酸和亚油酸是种子油的主要成分。Moufida等[13]研究了果实处于青色、黄色、橙色3个阶段的枳壳和柑桔种子的成分及其抗氧化活性,发现处于橙色阶段的种子含油量最高,分别为44%和37%,但同时反式脂肪酸的含量也最高,分别为118.53和120.68 mg/g。
朱峰[14]发现红橘种子油中棕榈油、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳三烯酸,质量分数分别为1.09%、31.40%、50.01%、3.50%和3.39%,不饱和脂肪酸的质量分数达83.82%。焦世蓉等[15]检测出了红橘的10种脂肪酸,主要是亚油酸(52.53%)、油酸(26.40%)、硬脂酸(6.06%)、棕榈酸(12.88%)、不饱和脂肪酸(80.30%)。谢加凤[16]研究了金柑种子油的脂肪酸成分,其中主要成分亚油酸、油酸、棕榈酸、9(Z)-十八碳烯-1-醇和硬脂酸的质量分数分别为47.82%、17.06%、15.88%、7.21%和4.55%,不饱和脂肪酸达到64.88%。董庆亮等[17]研究发现柠檬种子油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸含量之比为0.8ʒ1ʒ1.3,亚油酸和亚麻酸的含量之比为3.9ʒ1。
2.2维生素E
维生素E亦称维他命E,又名生育酚或产妊酚,它在食油、水果、蔬菜及粮食中均存在,它是以8种形式存在的脂溶性维生素,也是一种重要的抗氧化剂。
Anwar等[11]研究了巴基斯坦的甜柠檬、葡萄柚、甜橙和柑等4种柑橘种子油,并测定了其中VE(α,γ,δ)的含量,结果表明葡萄柚和甜橙的α-生育酚含量都高于大豆油(99mg/kg)、棕榈油(89mg/kg)、花生油(338mg/kg)、棉籽油(338mg/kg)、玉米油(282mg/kg)和低芥酸菜籽油(202mg/kg)。γ-生育酚的含量虽低于大多数食用油,但高于棕榈油(18 mg/kg)和葵花籽油(11mg/kg)。δ-生育酚的抗氧化能力最强,其含量(9.1 20.0mg/kg)比葵花籽油(0.6mg/kg)、棉籽油(3.3mg/kg)、花生油(7.6mg/kg)和低芥酸菜籽油(9mg/kg)高,又低于玉米油(54mg/kg)和大豆油(421mg/kg)[18]。Ma-lacrida等[19]研究了巴西橙、柑和柠檬3个品种的抗氧化活性,通过高效液相色谱法测定其中VE的含量,其分别为318.79、125.01和138.12mg/kg。Mat-thaus等[20]同时研究了土耳其8个品种和越南9个品种的柑橘种子油的主要成分,其中总VE含量分别为2.0 21.0mg/100g、1.7 13.2mg/100g,α-生育酚和γ-生育酚含量都为最高。董庆亮等[17]采用GB/T5009.82—2003的方法,利用HPLC测定了柠檬种子油中VE的含量,VE的总含量为161μg/g,其中α、γ、δ-VE所占比率分别为66.7%、25.7%和7.6%。谢加凤[16]研究表明种子油对·OH和O2-·具有一定的清除能力。
2.3柠檬苦素
柠檬苦素类似物是存在于芸香科和楝科植物中的一类三萜类化合物,在柑橘属中含量丰富,是引起柑橘属果实苦味的主要成分之一。柠檬苦素类似物主要具有抗癌性、抗菌性和抗病毒性,对中枢神经系统具有刺激作用等生理功效,因此可制成药物和保健品,目前日本已有用柠檬苦素类似物制作药物、功能性食品和饮料的专利。
董庆亮[17]测得柠檬种子油中含有2.2mg/mL 柠檬苦素类似物。郭烨[21]建立了柚子种子油中柠檬苦素含量的HPLC检测方法,并测得柚子种子油中柠檬苦素类似物含量为327.6μg/g。结果表明,不同的检测方法和不同的品种都对检测结果有影响。
2.4其他物质
柑橘种子中还含有其他物质,如蛋白质、纤维素、矿物质、黄酮和磷脂等。Anwar等[11]研究发现柑橘种子中蛋白质、纤维素和灰分质量分数分别为3.9% 9.6%、5.0% 8.5%和4.6% 5.6%。Malac-
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