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奇亚籽油的品质特性及提取工艺研究进展

发布日期:2019-05-23 中国油脂网

 姚宏燕,罗文涛,杨 成,沈晓芳
(江南大学 食品学院,江苏 无锡 214122)
 
 
摘要:奇亚籽油富含不饱和脂肪酸,其中α-亚麻酸含量达60%以上,是ω-3脂肪酸的天然来源,对预防与饮食相关的慢性疾病具有重要意义。奇亚籽油中的抗氧化活性成分丰富,涵盖生育酚、植物甾醇、角鲨烯及多酚等。综述了近年来国内外有关奇亚籽油的脂肪酸组成、理化性质、提取工艺、氧化稳定性等领域的研究报道,并对奇亚籽油今后研究方向和重点进行了展望。
关键词:奇亚籽油;脂肪酸组成;品质特性;提取工艺 
中图分类号:TQ646;TS224    文献标识码:A
文章编号:1003-7969(2019)04-0046-04
 
Progress in quality characteristics and extraction technology of chia seed oil
YAO Hongyan, LUO Wentao, YANG Cheng, SHEN Xiaofang
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China)
 
 
Abstract:Chia seed oil is rich in unsaturated fatty acid, in which α-linolenic acid content is above 60%. So chia seed oil is a natural source of omega-3 fatty acid and plays an important role in preventing chronic diseases related to the diet. In addition, chia seed oil is a rich source of antioxidant components, including tocopherol, phytosterol, squalene and polyphenol. The research progress in recent years on fatty acid composition, physicochemical properties, extraction technologies and oxidation stability of chia seed oil were reviewed, also the research perspective and emphasis of chia seed oil in future were discussed.
Key words:chia seed oil; fatty acid composition; quality characteristic; extraction technology

奇亚籽,属薄荷家族,种子椭圆形,直径约1mm,长约2mm,颜色有白色、黑色或灰色等\[1\],是美国食品和药物管理局(FDA)认证的安全食品。2014年我国卫生计生委将其列为新食品原料,正式进入我国市场。奇亚籽种子含油量在25%~50%,其油脂中饱和脂肪酸含量较低(≤10%),主要含α-亚麻酸和亚油酸等不饱和脂肪酸,是ω-3和ω-6脂肪酸的良好来源,对于维持正常的生理和脑功能,预防心血管和炎性疾病等风险具有重要意义\[2-4\]。奇亚籽油作为一种新兴的油脂产品,从其提取工艺、品质特性到生理活性功能研究还处于初期阶段。本文就奇亚籽油的脂肪酸组成、理化性质、提取工艺、氧化稳定性的研究现状进行综述。
 
1奇亚籽油的脂肪酸组成及理化性质
 
1.1奇亚籽油的脂肪酸组成(见表1)
 
 
 
从表1可看出,奇亚籽油主要含有5种脂肪酸,α-亚麻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸。不同文献分析结果存在些许差异,主要受奇亚籽产地、品种、提取工艺和分析方法不同的影响,但总体变化范围不大。
 
1.2奇亚籽油的理化性质
 
作为一种新兴的植物油脂,目前对奇亚籽油的研究大多还集中在一些基础研究,包括折光指数、黏度、酸价、过氧化值、皂化值和碘值等理化指标的测定。其中折光指数(RI)可大致反映出油的脂肪酸组成、氧化状态以及是否含杂质等相关信息,且RI随着链长和不饱和度的增加而增加。Uzunova等\[10\]研究表明奇亚籽油的RI和亚麻籽油相当,但高于橄榄油、葵花籽油、菜籽油,而不皂化物含量与其他植物油相当,且不含有毒物质,可应用于食品、医药、化妆品等行业。
 
除此之外,基于CIELAB色度分析发现奇亚籽油的色泽较其他植物油有所差异,大多数植物油的L*、a*、b*值分别为63.4~69.5、3.8~4.4和9.2~10.4\[11\],而奇亚籽油的a*值为负值(a*=-656),b*值较高(b*=28.27)。Timilsena等\[12\]认为a*值呈现负值可能是奇亚籽油中含有少量叶绿素,而b*值高则表明类胡萝卜素含量更高。奇亚籽油的各项理化指标参数如表2所示。
 
 
2奇亚籽油中生理活性物质及微量营养素
 
奇亚籽油不但含有优质的脂肪酸,还含有很多生理活性成分,如生育酚、植物甾醇、角鲨烯和多酚等,这些都是天然的抗氧化性成分,对修复细胞、肌肤和器官方面具有重要作用。Marineli等\[4\]采用EASI-MS在奇亚籽油中检出了绿原酸、山奈酚、杨梅素、槲皮素和3,4-二羟基苯乙醇-烯丙酸二醛(3,4-DHPEA-EDA)。OliveiraAlves等\[15\]采用甲醇-水对奇亚籽油中的酚类化合物进行超声波辅助提取,与奇亚籽相比,其油中的酚类物质含量较低,HPLC-MS鉴定出奇亚籽油中主要含咖啡酰奎宁酸、丹参素衍生物及少量的鼠尾草酚,而奇亚籽中则含有大量的迷迭香酸等。Ixtaina等\[1\]也在奇亚籽油中检出类似的酚类物质,值得注意的是,大多数在奇亚籽油中检测到的酚类化合物在其他植物油\[16\]中并未发现。奇亚籽油中还含有植物甾醇、角鲨烯和矿物质等,其中植物甾醇含量丰富,主要是β-谷甾醇,另外还鉴定出菜油甾醇、豆甾醇、D5-燕麦甾醇、Δ-4,6-胆甾二烯醇、25-羟基-24-甲基胆甾醇、24-亚甲基环木菠萝烷醇等。奇亚籽油中矿物质含量较高的为磷和钙,远高于其他矿物元素。奇亚籽油中生理活性物质及微量营养素如表3所示。
 
 
3奇亚籽油的提取工艺
 
3.1压榨法
 
压榨法主要是利用物理作用力将油籽内部的细胞破碎,而后将油脂从油料中分离出来。为降低油料中的水分含量同时提高出油率,通常将油籽进行烘烤等热处理,以期获得品质风味均较优良的油脂。Imran等\[22\]对奇亚籽采用沸水(100℃,5min)、微波焙烧(900W,2450MHz,2.5min)、烘箱干燥(105℃±5℃,1h)和高压灭菌(121℃,0.1MPa,15min)4种热处理方式处理后,经低温压榨制备奇亚籽油,结果表明经4种热处理方式制得的奇亚籽油在储存期间色泽均略有增加,而高压灭菌处理获得的奇亚籽油中亚油酸和α-亚麻酸含量下降最多。一般来说,对油籽进行高温焙炒,易发生氧化或聚合反应,使制得的成品油生理活性降低;而不经过热处理直接进行压榨法制油,因油料的含水率可能会影响出油率,且会导致脂肪酸水解,使游离脂肪酸含量增多,酸价升高,也不利于油脂的贮藏。因此,控制好炒籽条件对奇亚籽油品质及贮藏稳定性具有重大意义。奇亚籽中除含油脂外,还含有蛋白质、胶质等成分,这些都会影响油的提取,要进行相应的预处理以提高油的提取率\[6\]。
 
3.2溶剂浸提法
 
溶剂浸提法是利用有机溶剂将油脂从油料中分离出来,除了从油籽原料中浸提出油,同样也可对压榨完的饼采用溶剂浸提的方式进一步提油,过程简单,成本较低,适合工业化生产。Ixtaina等\[1\]分别通过压榨和溶剂浸提法获得奇亚籽油,发现溶剂浸提法的油产率比压榨法约高了30%。Castejón等\[6\]将传统的索氏提取和加压液体浸提法进行对比,旨在开发一种温和的提取方法,以保证ω-3脂肪酸品质,着重考察了溶剂和温度因素对油脂脂肪酸组成和生理活性成分的影响。Mello等\[7\]采用超声波辅助溶剂浸提法提取奇亚籽油,选取温度、时间、液料比三因素进行响应面优化设计,分析表明温度和液料比对油产率的影响较大,在50℃、液料比为12∶1时提取40min,奇亚籽油产率达27.24%。
 
3.3超临界流体萃取法
 
超临界技术绿色环保,提取效果主要受到压力、温度、时间等因素的影响。Ixtaina等\[8\]分析了温度(40、60、80℃)、压力(25、35、45MPa)和时间(60、150、240min)对奇亚籽油产率的影响,响应面法显示提取时间和压力对奇亚籽油产率的影响较大,45MPa提取300min奇亚籽油产率最高,可达928%。操作条件影响了奇亚籽油的脂肪酸组成,但奇亚籽油中亚麻酸(44.4%~63.4%)和亚油酸(19.6%~350%)含量均较高。Guindani等\[23\]对饼中的残油采用超临界流体提取技术,结果表明当压力为30MPa、温度为50℃时,饼中残油提取率达10.6%±0.2%,此外添加7.5%乙醇可提高提取物的产率及总酚含量。总之,超临界流体萃取法虽然在整体操作过程中污染小,但是成本高,无法实现大规模的生产。
 
4奇亚籽油的氧化稳定性
 
奇亚籽油营养价值虽高,但其暴露在光、热、氧气、含水量较高的环境中时,因油中不饱和脂肪酸含量高,易导致其品质下降及货架期缩短,产生令人难以接受的气味。因此,为防止油脂氧化,延长货架期,可适当添加一些抗氧化剂。Ixtaina等\[18\]研究了添加迷迭香提取物、绿茶提取物、生育酚、抗坏血酸棕榈酸酯等天然抗氧化剂的有效性,采用差式扫描热量法评估了奇亚籽油贮藏225d的氧化情况,结果表明添加抗氧化剂在不同程度上增加了奇亚籽油的氧化诱导时间。Souza等\[24\]通过各种方法确定奇亚籽油的热稳定性和氧化稳定性。用Rancimat方法评价了合成抗氧化剂和天然抗氧化剂在奇亚籽油氧化稳定性中的作用。采用加压差示扫描量热法(PDSC)、Schaal烘箱法和1HNMR谱评估热稳定性。结果表明叔丁基对苯二酚(TBHQ)以及与迷迭香提取物的混合物能有效提高奇亚籽油的氧化稳定性,贮藏数据表明,奇亚籽油在60℃时稳定,故在此条件下不需特殊的贮存条件,但是高温下不饱和基团会发生严重降解,但也有研究表明不添加抗氧化剂奇亚籽油在300℃下稳定,455℃下才会导致85%的油降解\[25\]。综合而言,为减缓油脂氧化速度,应该低温贮藏,以防止各类生理活性物质含量的流失。
 
5展望
 
尽管奇亚籽油对人体益处颇多,但我国相关的研究还相当缺乏。根据其功能营养特性,市售奇亚籽油的应用主要集中在以下几个方面:①用作食用油,可用于制作沙拉、冰沙、酸奶、燕麦片和意大利面等。安全营养且可促进大脑、神经系统、心血管系统和免疫系统的健康。②肌肤的修复、保湿和头发护理,可对抗炎症,减少表皮水分流失,提高肌肤锁水量。③作为膳食补充剂,为人群补充ω-3不饱和脂肪酸。目前,针对奇亚籽摄入的膳食建议更多的是模仿国外的做法,为指导群众科学合理地摄食其相关产品,可模拟我国传统的烹饪方式,如煎、油炸等深加工方式,建立相关模型,对不同营养成分变化进行量化分析,从而探究奇亚籽油的最佳食用条件;另外,因奇亚籽油中不饱和脂肪酸含量高,为了保障其原有的营养价值或增强稳定性,可考虑与其他植物油进行调和食用。除此之外,奇亚籽油的保湿抗炎修复等功能使得其有望成为护肤护发类产品的重要组成部分。

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