《Applied Food Research》：Comparative extraction of bioactive-rich oils from Chilean grape seeds and pomace using conventional and supercritical CO? technologies.
编辑推荐：
葡萄酒酿造副产物的增值化利用通过可持续萃取技术，代表了在循环生物经济框架内开发高价值功能性成分的有前景策略。本研究采用3×2因子设计，评估了萃取方法（索氏提取、Bligh and Dyer法及超临界CO?萃取，SFE）和葡萄来源基质（葡萄籽和葡萄渣，Vitis
葡萄酒酿造副产物的增值化利用通过可持续萃取技术，代表了在循环生物经济框架内开发高价值功能性成分的有前景策略。本研究采用3×2因子设计，评估了萃取方法（索氏提取、Bligh and Dyer法及超临界CO?萃取，SFE）和葡萄来源基质（葡萄籽和葡萄渣，Vitis vinifera L.）对油脂品质的影响。研究通过萃取产率、抗氧化能力（DPPH和ORAC）、总酚含量、理化品质、脂肪酸谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、主成分分析（PCA）和多响应期望分析，确定了最优萃取策略。索氏提取获得最高油脂产率（葡萄籽15.6%，葡萄渣11.4%），而SFE产生的油脂具有更优异的功能品质。通过SFE获得的葡萄籽油表现出最高的抗氧化能力（DPPH法418.64 μg TE/mL，ORAC法12,690.35 μM TE/mL）、最高的总酚含量（24.18 mg CAE/g）、最高的碘值（152.0 g I?/100 g）以及最低的过氧化值（2.0 meq O?/kg）。双因素方差分析表明，萃取方法和葡萄基质均显著影响油脂品质，其中ORAC、总酚含量、酸价、折射率和亚油酸含量存在显著的交互效应（p < 0.05）。本研究为葡萄副产物增值化利用中萃取技术的选择提供了实践见解，强调SFE作为获取高品质功能性油脂的有效绿色替代方案，同时也强调了在应用食品体系中平衡工艺效率、产品品质和潜在可扩展性的重要性。
论文解读：基于传统与超临界CO?萃取技术的智利葡萄副产物油脂品质比较研究
一、研究背景与意义
在当前可持续发展背景下，食品生物废弃物的增值化利用作为减少工业环境影响和产生高附加值产品的策略日益受到关注。循环经济理念推动将此类废弃物作为功能性化合物的来源加以再利用，其中酿酒副产物——葡萄渣（包含果皮、籽和梗）尤为突出。全球葡萄酒产业每年加工约7500–8000万吨葡萄，产生超过2.5亿百升葡萄酒。在酿造过程中，约20–30%的葡萄生物质以固体残留物形式存在，主要包括葡萄渣、籽、皮和梗。葡萄籽因其富含亚油酸、植物甾醇、生育酚和多酚而被认定为植物油的重要来源，其营养价值有时超过大豆油、玉米油和椰子油等传统油脂。食用葡萄籽油的益处包括调节抗氧化酶表达、抗动脉粥样硬化和抗炎效应，以及对氧化性细胞损伤和某些类型癌症的保护作用。
然而，从生物废弃物中高效回收这些化合物需要适当的萃取技术。传统方法如冷压、索氏提取和Bligh and Dyer法虽然在产率方面有效，但存在显著局限性：萃取时间长、有机溶剂消耗量大，以及敏感化合物的潜在热降解。目前，多种新型萃取技术正在被研究以克服这些缺点，包括酶辅助萃取、真空微波、超声波、高静水压、脉冲电场萃取和超临界CO?萃取（SFE）。其中，SFE因其高选择性、较短的萃取时间以及不使用有毒有机溶剂而获得更高质量的萃取油脂，已成为最具前景的技术之一。尽管关于葡萄来源油脂萃取的文献日益增多，但在统一实验设计下同时比较不同萃取技术的研究仍然稀缺。特别是，很少有研究同时评估萃取产率、理化品质、生物活性化合物含量、抗氧化能力和工业可扩展性。此外，大多数先前研究仅关注单一葡萄基质（葡萄籽或葡萄渣），或使用单变量统计方法独立评估这些参数，限制了对萃取技术和植物基质对最终油脂品质综合效应的理解。在智利等葡萄酒生产国，每年产生大量葡萄渣和籽，确定能够平衡油脂产率、功能品质和环境可持续性的加工策略对工业实施尤为相关。
二、主要技术方法
研究人员采用完全随机化3×2因子实验设计，因子A为萃取方法（三个水平：索氏提取、Bligh and Dyer法和超临界CO?萃取），因子B为原料基质（两个水平：葡萄籽和葡萄渣）。葡萄渣样品（Vitis vinifera L. cv. País）来自智利?uble地区五个葡萄酒产区（?ipas、Ránquil、Portezuelo、San Nicolás、Quirihue和Ninhue），各产地按20% w/w比例混合。所有处理均进行三次重复。研究测定了萃取产率、抗氧化能力（DPPH和ORAC法）、总多酚含量、理化性质（脂肪酸谱、碘值、折射率和颜色参数）及品质指标（酸价和过氧化值），并采用双因素方差分析（ANOVA）、Tukey HSD检验、主成分分析（PCA）和多响应期望分析进行统计评估。
三、研究结果
3.1 油脂的抗氧化能力和产率
研究表明，萃取方法和原料基质均显著影响油脂的功能特性和产率。SFE产生的油脂具有最高的抗氧化能力和多酚含量，尤其在葡萄籽中。在籽油中，SFE条件下的DPPH值最高达418.64 μg TE/mL，ORAC值最高达12,690.35 μM TE/mL，总酚含量达24.18 mg CAE/g。葡萄渣油呈现相似模式，SFE获得最高DPPH（471.44 μg TE/mL）、ORAC（11,451.93 μM TE/mL）和TPC（16.98 mg CAE/g）。相比之下，索氏提取在籽（15.60%）和渣（11.40%）中获得最高油脂产率，而SFE产率较低（6.80–10.66%）。这表明萃取产率与功能品质之间存在明确的权衡关系。
3.2 油脂的品质指标
SFE获得的籽油表现出最优越的理化特性。碘值在SSFE中显著更高（152 ± 0.10 g I?/100 g油），而渣油整体碘值较低（101.5–110.0）。折射率呈现类似趋势，SFE和Bligh and Dyer萃取的籽油最高（约1.465）。酸度和过氧化值进一步证实了SFE衍生油脂的优越品质：SFE萃取的籽油显示最低酸度（1.7 ± 0.05%油酸）和过氧化值（2.0 ± 0.0 meq O?/kg），而索氏萃取的渣油显示最高酸度（6.2 ± 0.10%）和过氧化值（12.0 ± 0.1 meq O?/kg），超出未精炼油的推荐限值。
3.3 油脂的颜色参数
SFE在籽油中产生最高亮度值（L* = 50.8 ± 0.3），表明超临界条件下油脂更明亮。SFE处理油脂的a参数更负（?6.7 ± 0.1），显示更倾向于绿色调，而索氏萃取油脂的b值更高（34.6 ± 4.5），对应更强烈的黄色。色相角（hab）在SFE处理的籽油中达到最大值（103.0 ± 0.3）。葡萄渣油呈现类似趋势，SFE获得最高L值（44.7 ± 0.8）和最高色相角（105.2 ± 0.1）。
3.4 油脂的脂肪酸谱
脂肪酸组成以多不饱和脂肪酸为主，主要是亚油酸（C18:2 n-6，58.84–67.60%），其次是油酸（C18:1 n-9，19.38–22.64%），棕榈酸（C16:0，3.44–13.18%）和硬脂酸（C18:0，3.80–4.92%）为主要饱和组分。α-亚麻酸（C18:3 n-3）含量较低（0.23–2.29%），在渣油中较高。总PUFA范围为61.13%至67.94%，总SFA为7.25%至18.10%，PUFA/SFA比值介于3.38至8.66之间。血脂健康指数显示有利值（AI: 0.042–0.161; TI: 0.166–0.388），n-6/n-3比值变化较大（25.8–279.9）。双因素ANOVA确认基质和萃取方法显著影响C16:0、C18:2、C18:3、ΣSFA、PUFA/SFA、致动脉粥样硬化指数（AI）和血栓形成指数（TI），尤其是C18:3和ΣSFA存在强烈的方法×基质交互作用。
四、讨论与结论
SFE衍生油脂优越的抗氧化性能可归因于超临界CO?的理化特性，其结合了高扩散性和选择性溶剂化能力，在无氧和相对低温条件下运行，最大程度减少了热敏性生物活性化合物（如多酚和类黄酮）的热降解和氧化降解。SFE籽油中观察到的较高碘值与超临界CO?对不饱和脂肪酸（特别是亚油酸和油酸）的选择性溶剂化能力密切相关。无氧环境和较低操作温度最大限度减少了脂质氧化和水解，保持了甘油三酯完整性并限制了游离脂肪酸和初级氧化产物的形成。SFE衍生油脂优越的色泽品质可归因于温和萃取温度和超临界CO?的无氧条件，减少了叶绿素、类胡萝卜素和酚类发色团等色素的热降解和氧化降解。
研究结论表明，SFE作为获取高品质功能性油脂的有效绿色替代方案，尽管油脂产率略低，但在抗氧化能力、总酚含量、碘值、氧化稳定性和色泽品质方面均优于传统萃取方法。研究同时强调了在应用食品体系中平衡工艺效率、产品品质和潜在可扩展性的重要性，为葡萄副产物增值化利用中萃取技术的选择提供了实践见解。
