《The Journal of Supercritical Fluids》:High-Quality Margarida Avocado Oil Obtained by Sc-CO
2 Compared to Commercial Hass Avocado Oil from Cold Pressing and Comparative Lipid Profile Analysis by UPC2 and GC/MS.
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本研究采用超临界CO?提取技术,对巴西马格丽达牛油果品种进行油提取,并与商业哈斯品种冷压油进行对比。结果显示,超临界提取油具有更高的产率(44.90%)、更低的游离脂肪酸(1.04%)和过氧化物(7.03 meq/kg),富含叶黄素(113.32 μg/g)、多酚(137.75 μg GAE/g)和α-生育酚(51.90 μg/g),其营养指数显著优于哈斯油。
Kelly Roberta Pinheiro Pantoja | Giselle Cristine Melo Aires | Sophia Aimy Oppata | Jo?o Pedro Ferraz de Carvalho | Renato Macedo Cordeiro | Raul Nunes de Carvalho Junior
巴西帕拉州贝伦市帕拉联邦大学亚马逊自然资源工程研究生项目(PRODERNA)
摘要
本研究利用超临界二氧化碳(sc-CO?)从Margarida品种中提取鳄梨油,旨在获得质量优于通过冷压法提取的Hass品种商业鳄梨油的产品。通过评估油脂的物理化学性质、生物活性化合物(脂肪酸、叶黄素、酚类化合物和α-生育酚)的组成以及营养价值指标来评定其质量。此外,还比较了超高效收敛色谱法(UPC2)与气相色谱-质谱联用技术(GC/MS)在脂肪酸分析方面的可靠性。超临界提取法获得了较高的产率(44.90%),并且产生的油中游离脂肪酸(1.04%)和过氧化物(7.03 meq/kg)的含量较低。该油富含天然抗氧化剂,如叶黄素(113.32 μg/g)、酚类化合物(137.75 μg GAE/g)和α-生育酚(51.90 μg/g),同时含有高比例的有益脂肪酸,其中油酸占44.41%,亚油酸占28.37%。其出色的营养特性表现为较低的致动脉粥样硬化和血栓形成风险。统计测试表明,两种色谱技术之间没有显著差异。Margarida品种的鳄梨油在营养和功能性方面均优于商业Hass品种的鳄梨油。
引言
过去十年中,鳄梨产量显著增长,预计到2030年,鳄梨将成为全球第二大消费水果,仅低于香蕉[1]。鳄梨油(AO)是从鳄梨果肉(Persea americana Mill.)中提取的,是一种天然抗氧化剂来源,具有多种健康益处,如预防糖尿病、降低心脏病和前列腺癌的风险以及促进伤口愈合[2][3]。
目前墨西哥是全球鳄梨产量最大的国家,巴西排名第七,圣保罗州是主要的鳄梨生产州。然而,鳄梨产量最高的国家并不一定是鳄梨油的主要生产国。新西兰、墨西哥和美国等国家主导着鳄梨油市场[4]。尽管巴西年鳄梨产量达到33万吨,足以满足国内和国际需求,但其鳄梨油产业仍不发达,米纳斯吉拉斯州是最主要的生产州[5][6]。
Hass品种在欧洲和中美洲广为人知,富含维生素、类胡萝卜素和单不饱和脂肪酸。在巴西,Margarida品种因具有较高的抗机械冲击性、适合长途运输、抗虫害以及全年供应的能力而在国内市场占据主导地位,这些因素增强了其工业潜力[1][2]。
虽然Hass品种被认为是营养价值的标杆,但在巴西和国外的工业油提取过程中,通常采用液压压榨和沉淀系统进行冷压提取。这些工艺结合精炼和纯化步骤可能会降低油脂的功能性和营养价值,即使不添加任何添加剂也是如此。在这种情况下,更高效的绿色技术(如超临界二氧化碳提取)因其能保留营养特性、消除有毒溶剂以及无需额外纯化步骤而备受关注[7]。
此外,应用现代分析技术来评估植物油的质量至关重要。高效液相色谱(HPLC)或气相色谱(GC)结合质谱(MS)等技术被广泛用于生物活性成分的定量分析。然而,对于像超高效收敛色谱法(UPC2)这样的非传统技术,确保结果的可靠性是一个挑战,尽管该技术尚未得到充分研究,但它具有使用亚临界或超临界状态的二氧化碳以及所需有机溶剂量少的优势[8][9]。
因此,本研究介绍了两种创新方法:一是利用超临界技术从巴西Margarida鳄梨品种中提取油,并与通过冷压法提取的Hass品种商业油进行比较;二是将收敛色谱法作为补充分析方法的应用。研究旨在通过评估其物理化学特性、生物活性成分(脂肪酸、类胡萝卜素、维生素和酚类化合物)及营养指标来确定超临界提取油的优越性。此外,还通过方差分析(ANOVA)比较了GC/MS和UPC2所得脂肪酸谱型的潜在差异。
部分内容摘录
原材料预处理
2024年1月,从巴西帕拉州贝伦市的本地市场采购了Margarida品种的鳄梨(SISGEN: A066B70)。仅选择完整、未成熟的果实,并立即运输至超临界技术实验室。样品经过消毒后用纸包装并存放48小时以便成熟。成熟后,小心地去除果肉。部分果肉用于水分分析,其余样品则放置在不锈钢容器中。
原材料的预处理与特性分析
冻干鳄梨果肉的真实密度(ρr)为1245.8 kg/m3,孔隙率(ε)为0.7。这些参数在植物基质的超临界流体提取过程中至关重要,因为它们决定了提取床的特性并影响提取效率。本研究观察到的孔隙率与Barros等人的研究结果相似[18],他们在提取富含番茄红素的成分时也发现了类似的孔隙率。
结论
结果表明,利用超临界二氧化碳从Margarida品种中提取的鳄梨油质量优于通过冷压法提取的Hass品种油,且产量与其他研究报道的结果相当甚至更优。操作条件(如温度和压力)对优化生物活性成分的组成至关重要。超临界提取的油具有较高的物理化学质量,游离脂肪酸和过氧化物含量较低。
作者贡献声明
Sophia Aimy Oppata: 方法学、研究设计、概念构建。
Kelly Roberta Pinheiro Pantoja: 文章撰写与修订、初稿撰写、验证、方法学、研究设计、数据分析、概念构建。
Giselle Cristine Melo Aires: 初稿撰写、数据可视化、方法学、数据分析、概念构建。
Raul Nunes de Carvalho Junior: 初稿撰写、数据可视化、验证、指导、方法学、研究设计、数据分析。
写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在撰写过程中,作者使用了ChatGPT工具来辅助文本的语法和结构校正。使用该工具后,作者对内容进行了必要的审查和修改,并对发表文章的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者感谢帕拉联邦大学和帕拉州高等教育发展协调委员会(CAPES)的支持(项目编号001)。