冷却辅助冷压技术提升大麻籽油(Hemp Seed Oil, HSO)营养稳定性与可持续性的研究

为解决冷压提取过程中机械摩擦导致温度升高、氧化及营养素降解问题，研究人员开发了集成冷却系统(CO)的冷压技术，对比非冷却系统(NCO)提取大麻籽油(HSO)。结果表明CO系统显著降低提取温度(压缩腔11%，油温15%)，提升氧化稳定性并保留酚类等活性成分，为工业级清洁标签植物油脂生产提供可持续解决方案。

　　

随着消费者对清洁标签、植物基功能性食品需求的增长，大麻籽油(HSO)因其富含多不饱和脂肪酸(PUFA)、生育酚和植物甾醇等活性成分而备受关注。然而传统冷压工艺存在致命缺陷——机械摩擦产生的局部高温(>70°C)会加速脂质氧化，导致关键营养素降解。更棘手的是，温度波动还会引发油品色泽劣变(从翠绿变为黄褐)和风味异常，这些问题严重制约了HSO的商业价值和应用潜力。

意大利那不勒斯费德里科二世大学农业系(University Federico II of Naples, Italy)的研究团队创新性地设计了一套集成铜线圈冷却系统(CO)，通过食品级丙二醇循环控温，并与常规非冷却系统(NCO)进行对比研究。这项发表于《Future Foods》的研究首次通过红外热成像(FLIR E54)量化了冷却系统对提取温度的调控效果，结合长达140天的氧化稳定性追踪，为工业级HSO生产提供了温度精准控制的科学依据。

研究采用多维度分析技术：通过UHPLC-HRMS(超高效液相色谱-高分辨质谱)解析游离脂肪酸谱和次生代谢物；GC-FID(气相色谱-火焰离子化检测器)定量植物甾醇；HPLC-UV测定生育酚异构体；并创新性地对沉淀物进行ATR-FTIR(衰减全反射红外光谱)表征。所有实验均采用Futura 75品种大麻籽，在相同喷嘴直径(8mm)和转速(22rpm)下完成7次重复提取。

3.1 温度控制与提取效率

热成像数据显示CO系统使压缩腔温度(T1)降低11%(67.3 vs 75.6°C)，油温(T2)降低15%(22.5 vs 32.3°C)。值得注意的是，在压力最大的喷嘴区域(P5点)，CO仍保持54.4°C，显著低于NCO的73.3°C。但冷却并未影响出油率(22.5% vs 22.2%)和每小时处理量(13.7kg)，打破了"低温必降效"的传统认知。

3.2 氧化稳定性突破

140天加速氧化实验显示，CO样品过氧化值(PV)始终低于NCO(2.79 vs 3.44 mEq O₂/kg)，次级氧化标志物ΔK值降低31.6%。紫外光谱参数(K₂₃₂、K₂₆₈)同步证实CO能有效延缓共轭二烯/三烯形成，这种保护效应可能源于冷却减少了热诱导的自由基链式反应。

3.3 生物活性物质保留

尽管两种工艺的脂肪酸组成(ω-6/ω-3=1.4)和植物甾醇谱(β-谷甾醇65.3%)无差异，但CO显著提升总酚含量(TPC)60.5%(9.92 vs 6.18 mg GAE/g)。质谱分析还发现CO样品保留更多大麻二酚酸(CBDA，30.9mg/kg)，这对保持HSO的抗炎活性至关重要。

3.7 沉淀物价值挖掘

ATR-FTIR首次揭示沉淀物富含酚酰胺类物质(3280cm^-1处N-H特征峰)，其TPC值高达油相的15倍(95.65 mg GAE/g)。有趣的是，NCO沉淀物酚类含量反超CO样品23.1%，暗示高温可能促使更多极性物质转移至固相。

这项研究颠覆了传统冷压技术认知：通过精准温控(CO系统)可在不牺牲效率的前提下，使HSO的氧化稳定性提升30%以上。从可持续发展视角看，该技术减少精炼工序能耗，延长货架期从而降低食品浪费，每项改进都直指循环经济核心。研究还开创性地提出"沉淀物价值化"概念，为工业副产物高值化利用提供新思路。未来研究可探索CO系统与不同油料作物的适配性，以及冷却参数与能耗的优化平衡，这将推动整个植物油脂产业向更绿色、更高效的方向变革。