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酶法提取芝麻油:提升营养价值与氧化稳定性的创新工艺研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Applied Food Research 4.5
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推荐:本研究针对传统芝麻油提取工艺效率低、溶剂污染等问题,创新性采用纤维素酶和胃蛋白酶进行水相酶解提取(AEE)。结果显示酶法使出油率提升3.4-7.5%,总酚、黄酮醇含量显著增加(p < 0.05),维生素E和B12 含量提高47-142%,且过氧化值降低。该研究为绿色高效提取高营养品质芝麻油提供了新范式。
芝麻作为全球五大油料作物之一,其油脂营养价值仅次于橄榄油,富含不饱和脂肪酸、木酚素和维生素E等活性成分。然而传统溶剂提取法存在有机溶剂残留风险,而机械压榨法又面临出油率低、热敏成分易降解等瓶颈。如何通过绿色工艺同时实现高效提取与营养保留,成为芝麻油产业亟待突破的技术难题。
来自国内科研机构的研究团队在《Applied Food Research》发表创新性研究成果,首次将纤维素酶和胃蛋白酶联用于芝麻油水相提取(AEE),系统评估了酶法对油脂理化特性、活性成分和氧化稳定性的影响。研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析脂肪酸组成,通过Folin-Ciocalteu法测定总酚含量,DPPH法评估抗氧化活性,并创新性引入高光谱成像(HSI)技术进行品质鉴别。实验选用伊朗Behbahan地区芝麻种子,设置纤维素酶(pH=7)、胃蛋白酶(pH=2)和空白对照三组,在40℃、150rpm条件下酶解6小时。
在脂肪酸组成方面,GC-MS分析显示酶法提取未改变油脂核心成分,油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)等主要脂肪酸占比保持稳定(p > 0.05),证实温和提取条件有效保护了不饱和脂肪酸结构。值得注意的是,酶法显著提升了活性物质含量:纤维素酶组总酚和黄酮醇含量分别比对照组高28.6%和31.4%(p < 0.05),这归因于酶解破坏了细胞壁纤维素-酚类复合物。相应地,DPPH自由基清除率提升至92.6-94.7%,印证了酶法油脂更强的抗氧化潜力。
维生素谱分析呈现差异化结果:脂溶性维生素E在酶法油中含量达1.13mg/100g,较对照组提高47.3%(p < 0.05),而水溶性维生素C和B9
无显著变化。特别的是,维生素B12
在酶法组含量飙升至4.24μmol/100g,胃蛋白酶的肽键水解作用可能促进了蛋白结合态B12
的释放。色素研究显示,纤维素酶组叶绿素a和类胡萝卜素含量分别增加18%和25%(p < 0.05),中性pH环境更利于色素稳定;而胃蛋白酶组的酸性条件导致花青素部分降解。
在工艺效能方面,纤维素酶使出油率提升至25.86%,较对照组提高7.5个百分点。质量指标检测显示,酶法油过氧化值(PV)和茴香胺值分别降低20.5%和50%(p < 0.05),证实酶法能增强氧化稳定性。挥发性成分分析发现,酶法油中2-甲氧基苯酚等特征风味物质含量增加,HSI在750-900nm波段成功区分不同提取工艺样品。
该研究证实水相酶法提取能同步实现芝麻油的高效提取与营养强化,其创新性体现在三方面:首次将胃蛋白酶应用于油料提取并验证其增效机制;建立HSI技术用于油脂提取工艺鉴别的新方法;阐明酶法对微量营养素的特异性富集规律。这项绿色工艺为功能性油脂开发提供了新思路,对推动食用油产业可持续发展具有重要实践价值。
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