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1、新兴油料苹果籽油的开发利用摘要：苹果中含有多种营养物质，而苹果籽中的一些油料成分往往和果渣一起被废弃，随着我国高新技术不断发展及全球油料的短缺，新兴的油料作物被开发利用。本文综述了新兴油料苹果籽油在国内外的研究进展，并着重介绍了苹果籽油的组成成分及其提取工艺的研究和利用，并对苹果籽油的发展前景进行了展望。关键词：苹果籽油；研究进展；提取工艺；利用；Abstract:Apple contains a variety of nutrients,but some oil compositionsof the apple seeds are often discarded with pomaces t
2、ogether, with the continuous development of Chinas high-tech and global oil shortage, Emerging oil crops are exploited. In this paper, the research progress of apple oil at home and abroad was reviewed, it also highlights a component of apple seed oil and extraction technology research and utilizati
3、on, then discuss the prospect of apple seed oil.Key words: apple seed oil; research progress; extraction technology; utilization;1. 苹果籽油在国内外的研究现状及发展概况我国苹果栽培面积广，产量大，自1992年起产量就位居世界首位。根据全球农业信息网的报道，2011年中国苹果总产量大约为3500万吨，我国每年约有20%的苹果用于果汁加工，加工5吨鲜果可生产1吨果渣1。长期以来，果汁厂将苹果籽和果渣一起作为废渣抛弃，造成极大地环境污染和严重的资源浪费2。同时，随着经济
4、的发展，油料资源日益短缺，因此积极寻求开发新的油料资源和探索高效科学的提油技术势在必行，本文详述了近年来对苹果籽油的研究进展，希望能为苹果籽油的研究开发提供有价值的参考。苹果籽中含有多种营养成分，但由于苹果籽尚未实现从苹果渣中机械化分离，所以对于苹果籽的利用仍处于实验室研究阶段，且主要用于苹果籽油的提取合理化性质测定研究。当今，国内外对其它水果籽油的研究报道很多，但是有关苹果籽油的研究还很少，早在1997年，V.I.E.Ajiwe等人3对非洲之星苹果籽油的得率、皂化值、碘值、酸值和游离脂肪酸含量等作出了测定，其中苹果籽油的含油率为25%、皂化值为91.28mg/g、碘值为36.83mg/100
5、g、酸值为35.46mg/g、游离脂肪酸含量为17.73mg/g；1998年Yinrong Lu等人4用正己烷提取嘎拉苹果籽油后对其进行气质联用分析发现其主要脂肪酸是亚油酸，几乎占到脂肪酸总含量的51.2%；2005年O.J.Oyelade等人5对非洲之星苹果籽油的物理性质做了详细测定，其中水分含量为8.49%，容重和千粒重分别为972.88和499.61kg/m3，静止角为13.01。目前，我国对苹果籽油的研究仍处于初级阶段，对苹果籽油的开发利用还需要科研人员的不断探索，我国学者洪庆慈等人6在2004年对红富士苹果籽的出仁率、粗脂肪含量、脂肪酸组成、蛋白质含量和淀粉含量进行了测定，结果表明：
6、苹果籽出仁率为69.36%，籽仁含油率为28.9%，其中主要脂肪酸油酸和亚油酸的含量分别为33.6%和55.5%，籽仁中蛋白质和淀粉分别为48.72%和5.01%；于修烛等7以秦冠苹果籽及其油料为原料，采用水酶法、超声波法进行油工艺研究，分析测定了苹果籽油及苹果籽油的有关理化指标，并对油脂进行了急性毒理学评价，结果表明：苹果籽油中有五种脂肪酸，其脂肪含量为25.3%，而不饱和脂肪酸含量高达89.33%，水酶法提取苹果籽油的得油率要优于超声波提取法，后用小鼠进行口毒性试验时并没有发现小鼠有明显的中毒迹象，因此表明苹果籽油属于无毒级油料。虽然苹果籽油含有很多营养物质，但对其的研究还不能达到大规模工
7、业生产的要求，因此，对苹果籽油的开发利用有待进一步研究。2. 苹果籽油的营养价值苹果籽中含有多种营养成分，其中蛋白质和脂肪含量高达34.0%和25.3%，因此表明苹果籽是高蛋白、高营养的植物器官，与核桃、板栗种仁相比，除了脂肪低于核桃仁，钾低于板栗外，其余营养物质均高于二者。苹果籽的氨基酸种类齐全，比例平衡，必需氨基酸含量较高，是一种营养价值较高的蛋白质。而苹果油是一种以不饱和脂肪酸油酸和亚油酸为主的油脂，其中亚油酸含量为50%左右，今年来的大量实验表明，共轭亚油酸具有调节物质代谢，增强免疫调节，预防动脉粥样硬化等生理作用，从而减少高血压、心脏病等疾病的发病率,增进人体健康，因此，苹果籽油是一
8、种优质的功能性油脂。另外，苹果籽油可促进胶原蛋白及组织蛋白的合成，具有除皱、防老化、去疤痕和促进细胞再生的作用，是一种较好的化妆品原料1。苹果籽中除了含有脂肪酸、蛋白质外，还含有一些维生素、矿物质、果糖、葡萄糖、多酚等，也具有调节内分泌失调引起的皮肤干燥以及降低黑色素，抗前列腺癌、抗肝脏肿瘤的作用。3. 苹果籽油的加工工艺和方法3.1 机械压榨法机械压榨法则是利用机械外力的挤压作用，将油料中的油脂提取出来的方法，也称为机械法取油。这是一种古老的榨油技术，而压榨制油的机械主要有液压榨油机和螺旋榨油机两种，目前液压式榨油机主要用于偏远的山村，以及电力比较缺乏的地区，但对于一些特殊的油料而言，如油棕
9、果、油橄榄、可可仁等，液压式榨油机也有着其他渣油机不可替代的优势8。机械榨油的一般工艺流程：油料预处理（清理、脱皮剥壳）制坯（压坯、调质、蒸炒、膨化成型）压榨（一次或两次）或预榨毛油和饼机械压榨法的制油过程存在这根本的缺点，即出油率低，饼中残油率高，油和饼的损耗大，而且油饼的利用受到高温热处理影响食用品质的限制，生产过程相对动力消耗大，但它工艺简单、适应性强，因此此法依然广泛应用于小批量、多品种或特种油料的加工，尤其对于高油分油料的预榨浸出工艺，有着广阔的应用前景。苹果籽油的提取也可用此法，从而得出苹果籽油的出油率。3.2 水酶法水酶法是近年来研究和利用的一种新的提油工艺，它是以机械和酶解为手
10、段降解植物细胞壁，使油脂得以释放9。植物油料中，油脂存在于油料细胞内部，并通常与其它大分子（蛋白质和碳水化合物）结合，构成脂多糖、脂蛋白等复合体。水酶法提油是在机械破碎的基础上，采用对油料组织以及脂多糖、脂蛋白等复合体有降解作用的酶（如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、葡聚糖酶、蛋白酶等）处理油料，是一种新兴的提油方法。水酶法提油时，原料无需干燥，经酶解、离心，即可获得清油。水酶法提取苹果籽油的一般工艺：苹果籽破碎称量加入缓冲液蒸汽处理冷却加入酶制剂酶解灭酶抽滤取出残渣烘箱烘干石油醚萃取抽滤真空干燥烘干至恒重苹果籽油张郁松等人10采用水酶法提取苹果籽油，出油率为21.4%，优化工艺条件为：
11、粉碎3min，加水比1:8，酶添加量为0.8%（V/W,纤维素酶:蛋白酶为1:1）,酶处理时间为8h。此法与传统工艺相比，酶解提油工艺具有以下优点：能同时分离油和蛋白质，缩短了工艺路线；操作条件温和，所得油和蛋白质的质量较高；特别适合高水分油，研究表明，由于油脂在温和条件下得以释放，因此与传统方法比具有较好的品质，温和的酶处理条件可以提高油脂的品质11。3.3 索氏提取法索氏提取法是一种脂肪GB含量测定方法，也是美国AOAC(政府农业化学家协会)中脂肪含量的测定方法。随着科学技术的发展，该法已有改进的直滴式抽提法和脂肪自动测定仪法12。索氏提取法主要是用来测量各种食品的脂肪，尤其是高的游离脂肪
12、酸含量的样品如肉制品，坚果，玉米油产品，测定结果准确。在国内外测定粗脂肪含量的10多种方法中，索氏抽提法是应用最广泛的13。索氏提取苹果籽油的工艺流程：苹果籽烘干粉碎调湿索式提取器溶剂提取旋转蒸发回收溶剂碱炼（NaOH）抽滤真空水蒸气蒸馏脱臭真空冷却苹果籽油罗仓学等人14应用索氏法提取苹果籽油，以异丙醇作为提取溶剂采用正交设计法对苹果籽油的提取工艺进行了研究，结果表明：在物料粒度为40目,提取时间为240min，液料比(mL/g)为14 ,提取温度为 95 的条件下, 苹果籽油平均得率为 22.3%。迄今为止，国内外有关苹果籽油提取方法的研究报道较少，而索氏提取法适用于脂类含量高、结合态的脂类
13、含量较少的食品，因此，索氏提取法也适用于苹果籽油的提取。3.4 有机溶剂提取法有机溶剂浸提法实质就是油脂在特定的条件下能溶于某类选定溶剂的特性，通过渗透、分子扩散和对流扩散等作用，将油脂浸提出来的方法。常见溶剂的亲脂性的强弱顺序为：石油醚乙醚乙酸乙酯丙酮乙醇15。有机溶剂提取苹果籽油的工艺流程：苹果籽除杂洗净烘干粉碎有机溶剂提取干燥粗油计算有机溶剂提取法在生产中应用也比较广泛，但选择合适的有机溶剂对苹果籽油进行浸提还需要综合考虑多种因素的影响。陈晓东16在苹果籽油提取实验中先选用无水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷、氯仿五种试剂来浸提苹果籽油，实验结果表明石油醚、丙酮、正己烷的出油率较高，但由于石油
14、醚和丙酮具有毒性且易挥发不适合用于食用油的浸提，因此采用正己烷进行苹果籽油提取实验。由于正己烷属于工业挥发性有机化合物，会造成空气污染，危害人体健康和粮食作物的生长，因此不断开发利用新的苹果籽油提取方法，成为我们深入研究的目标。3.5 超声波辅助提取法超声波辅助提取技术是一种新的提取分离技术，随着研究领域的拓展而进入了油脂工业，从油脂的提取到深加工，都应用超声波改善品质、节约原料、提高效率等，这由于超声波可强化萃取分离过程中的传质速率和效果，有利于油脂的提取。超声波辅助提取苹果籽油的工艺流程：苹果籽破碎加入溶剂超声波处理抽滤混合油旋转蒸发仪处理真空干燥苹果籽油在植物油提取中，超声波辅助提取法可
15、大大缩短提有时间。W.FredSchuring等人17研究乙醇浸出法提取棉籽油时使用超声波处理，单位时间（最初1h）的出油量较对照组高出8.3倍，辅助提取效果显著。李林强等人18研究了超声波处理提取华山松籽油，在较理想的条件下提取苹果籽油的得率为59.8%，而传统压榨法和冷浸法的提取率分别为38.2%和48.4%。Shweta Shah等人19在2005年研究了超声波法和水酶法联合提取Jatrophacurcas L.籽仁油，发现油脂水化后在pH为9.0的条件下超声波处理10min，油脂的提取率为67%，而相比之下，在同一pH条件下使用碱性蛋白酶进行水酶法提油，然后用超声波处理5min，油脂得
16、率为74%，而且还可以缩短提有时间。超声波辅助提取法与传统溶剂浸提法、机械压榨法相比，具有收率高，生产周期短，不用加热，有效成分不被破坏等优点，因此应用前景十分广阔。3.6 超临界流体萃取法超临界流体（SCF）是指处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态时的流体，物质的临界状态是指其气态和液态共存的的边缘状态，这中状态下容易受压力和温度变化的影响，因此，人们可利用控制压力、温度的变化来实现萃取和分离过程。而超临界流体萃取（SFE）技术是近年发展一项高新技术，超临界流体具有气体低粘度、高扩散系数和液体高密度特性，对许多物质成分具有很高分离效率，且无污染、不易燃、操作温度低的特点，因此在食品工业中
17、常选用无毒、价廉、易行的CO2作为超临界流体萃取剂。超临界CO2萃取苹果籽油的工艺流程：苹果籽风干除杂粉碎过筛称重装料排气超临界萃取减压分离苹果籽油(g)离心去杂成品油脂出油率(%)。超临界CO2萃取技术因其具有提取效率高、安全、环保的一系列优点而被国内外广泛应用。早在1996年，A.MoleroGbmez等人20就曾利用超临界CO2萃取技术对葡萄籽油进行提取，并用常规溶剂提取葡萄籽油作对比，结果表明：在最佳提取条件下，超临界CO2萃取葡萄籽油的得率与正己烷浸提葡萄籽油的得率相当。国内学者杨柏崇21利用超临界CO2萃取技术来提取猕猴桃籽油，从而初步选定了最佳萃取工艺参数，并与其它提取方法获得的
18、产品进行比较。杨继红等人22采用了超临界CO2萃取工艺来提取苹果籽油并且对脂肪酸含量进行了分析。4. 苹果籽油的发展前景近年来，随着我国社会经济的发展，油料资源日益短缺，我国国内生产的油料远远不能满足消费者的需求，因此需从美国、加拿大、马来西亚等国进口大量的油料作物如大豆、油菜籽、棕榈油等，这种现状大大促进了研究领域的学者们对油料作物进行积极的寻找与开发。苹果籽油是近年来新兴油料中的一种，它是以不饱和脂肪酸为主的油脂，并且我国苹果籽资源相当丰富，充分开发和利用苹果籽资源不仅可以变废为宝，提高果汁厂的经济效益，而且还可以丰富我国食用油的花色品种，从而缓和我国不饱和脂肪酸供应不足的问题。目前，对苹
19、果籽油的研究还处于基础阶段，可参考的研究文献甚少，但是人类利用油脂的历史已有数千年，而现有的制取和分析方法已经发展成熟，加之现代仪器分析的不断创新，使油脂的研究更加深入。而且现今对葡萄籽油、杏仁油、猕猴桃籽油等作物提油工艺比较成熟可为苹果籽油的研究提供可参考依据，而苹果籽油的开发利用研究也将成为未来研究领域的热点方向，促使苹果籽油作为良好的食用油资源，更好的应用于人们生产和生活中去。参考文献：1 刘雪梅,朱风涛,吴茂玉,等.苹果籽油研究进展J.果蔬加工,2012,3:39-41.2 吴时敏.功能性油脂M一北京: 中国轻工业出版社,2001.3 V.I.E.Ajiwe, et al. Short
20、 communication: Application of oils extracted from African star apple(Chrysophyllumafricanum), horse eye bean and African pear seedsJ. Bioresource Technology. 1997,59(3):259-261.4 Yinrong Lu, et al.Constitution of some chemical components of apple seedJ.Food chemistry.1998,61(1):29-33.5O.J.Oyelade,
21、et al. Some physical properties of African star apple (Chrysophyllumalibidum) seeds. Journal of Food Engineering. 2005(57):435-440.6 洪庆慈. 苹果籽营养成分测定. 食品科学. 2004,25(7):148-151.7 于修烛. 苹果籽及苹果籽油特性研究D. 西北农林科技大学 2004 届攻读硕士学位研究生学位论文.8 朱大沛等. 油脂制备工艺学M. 郑州:河南科学技术出版社.2003.9 Olsen H.S, et al. Industrial producti
22、on and application of soluble enzymatic by drolgzate of soy proteinJ. Process Biochemistry. 1981,16(7):6-11.10 张郁松等. 水酶法提取苹果籽油的工艺研究J.粮油加工. 2007,4:49-51.11 吴茂玉等. 苹果籽研究进展J. 中国科技信息. 2008,22:88-91.12 龚宁. 索式抽提法测定食品中脂肪含量方法改进研究J.2010,35(6):1-2.13 钟艳梅, 曾宪录. 食品中脂肪测定方法的改进J. 广东化工, 2008,359(6):130-131.14 罗仓学等.
23、苹果籽油提取工艺研究J.食品工业科技.2007,28(7):143-147.15 王晋等. 葡萄籽油提取工艺的优化J. 首都师范大学学报（自然科学版）.2006,27(2):43-45.16 陈晓东. 苹果籽油提取工艺研究D. 华中农业大学, 武汉:2007.17 W.FredSchuring. Alcobolic Extraction of oilseed with the aid of UltrasonicsJ. Journal of American Oil Chemists Society.1978,10:585.18 李林强等.超声波处理提取华山松籽油的研究J.西北农林科技大学学报.
24、2003,31(5):115-117.19 Shweta Shah, et al. Gupta. Extraction of oil from JatrophacurcasL.seed kernels by combination of ultrasonication and aqueous enzymatic oil extractionJ. Bio-resource Technology. 2005,96(1):121-123.20 A.MoleroGbmez, et al. Short communication: Recovery of grape seed oil by liquid
25、 and supercritical carbon dioxide extraction: a comparison with conventional solvent extractionJ. The Chemical Engineering Journal and the Biochemical Engineering Journal.1996,61(3):227-231.21 杨柏崇等. 猕猴桃籽油的超临界二氧化碳萃取研究J. 食品科学. 2003,24(3):104-107.22 杨继红等. 苹果籽油的超临界CO2萃取工艺及其脂肪含量分析J. 西北农林科技大学学报（自然科学版）. 2007,25(3):195-199.7网络借鉴