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冷压法、溶剂萃取法、亚临界n-丁烷与超临界CO2 提取香瓜蒌籽油的综合比较:理化特性、生物活性与挥发性成分解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Food Chemistry: X 6.5
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本研究针对香瓜蒌籽油(FSTO)提取方法的选择难题,系统比较了冷压法(CP)、溶剂萃取法(SE)、亚临界n-丁烷萃取法(SBE)和超临界CO2 萃取法(SPE)对油脂理化性质、脂肪酸组成、抗氧化活性及挥发性有机物(VOCs)的影响。研究发现SBE法在产率(43.25%)、不饱和脂肪酸含量(92.73%)和氧化稳定性(1.24 h)方面表现最优,而CP法保留了更多天然香气成分。该研究为功能性油脂的工业化生产提供了重要技术参考,相关成果发表于《Food Chemistry: X》。
在食品工业和健康领域,植物油因其营养价值和功能特性备受关注。香瓜蒌(Trichosanthes kirilowii Maxim)作为中国传统药用植物,其种子富含油脂(38.06-54.23%),且以高比例不饱和脂肪酸(86.99-93.12%)著称,包括具有抗癌、降脂等功效的共轭亚麻酸(trichosanic acid)。然而,不同提取方法对油脂品质的影响尚不明确,特别是对香气成分和生物活性物质的保留程度缺乏系统研究。这限制了香瓜蒌籽油在功能性食品和医药领域的深度开发。
为解决这一问题,来自河南亚临界生物技术有限公司等机构的研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文,首次全面比较了冷压法(CP)、溶剂萃取法(SE)、亚临界n-丁烷萃取法(SBE)和超临界CO2
萃取法(SPE)对香瓜蒌籽油(FSTO)品质的影响。研究采用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)分析挥发性成分,通过流变仪测定油脂黏度特性,并结合化学计量学方法评估了不同提取工艺的优劣。
提取效率与理化特性
SBE法以43.25%的产率显著高于其他方法,其提取压力仅0.35 MPa,远低于SPE法的25 MPa。SPE法制备的油脂具有最高亮度(L*值82.09)和最低过氧化值(0.09 g/100 g),表明超临界条件能有效减少氧化产物。
脂肪酸与生物活性物质
所有样品中不饱和脂肪酸占比89.57-92.73%,其中SBE油含量最高。CP油含有最丰富的植物甾醇(434.72 mg/100g)和总黄酮(115.156 μg RE/g),而SBE油的总酚含量(62.08 μg GAE/g)和氧化稳定性(1.24 h)最优。
流变特性
四种油脂均呈现牛顿流体特性,SBE和SPE油的活化能(Ea
≈25.8 kJ/mol)最低,表明其黏度受温度影响较小,更适合高温加工。
挥发性成分谱
GC-IMS鉴定出108种VOCs,包括28种醇类和19种醛类。CP油更好地保留了种子原始香气,而SBE和SPE油因溶剂的高渗透性提取出更多小分子挥发物,如2-丁酮和乙酸乙酯。主成分分析(PCA)显示不同方法提取的油脂具有显著差异的挥发性指纹图谱。
该研究证实,亚临界n-丁烷萃取法在产率、营养保留和环境友好性方面实现了最佳平衡。其温和的提取条件(40°C)既能高效获取油脂,又能最大限度保留热敏性成分,为功能性油脂的工业化生产提供了可靠方案。研究还建立了香瓜蒌籽油的挥发性成分数据库,为后续风味调控和产品开发奠定基础。这些发现不仅推动了非传统油料作物的高值化利用,也为食品加工技术的绿色转型提供了科学依据。
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