萝卜籽油制取方法及功能性成分

萝卜籽油制取方法及功能性成分张羽霄;杜宣利;李永生;杨敏;娄艳坤【摘要】萝卜籽又称莱菔子，是优质的药食同源型油料.萝卜籽含油率可高达45%,萝卜籽油中不饱和脂肪酸含量高于大豆油、菜籽油等.文章综述了萝卜籽油的制取方法及莱菔素等功能性成分，以期为萝卜籽油额开发和生产提供参考.【期刊名称】《粮食与食品工业》【年(卷)，期】2018(025)001【总页数】4页(P20-23)【关键词】萝卜籽;冷榨法;莱菔素;芥子碱【作者】张羽霄;杜宣利;李永生;杨敏;娄艳坤【作者单位】西安中粮工程研究设计院有限公司西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司西安710082【正文语种】中文【中图分类】TS201萝卜籽，又名莱菔子、萝白子等，为十字花科植物萝卜的成熟种子。性平，味辛、甘，归肺、脾、胃经。萝卜籽含油差异较大，油用萝卜籽含油率可高达45%;萝卜籽油中不饱和脂肪酸占80%以上，以油酸、芥酸、亚油酸为主［1］；萝卜籽油中芥酸含量可达到30%，可做为重要工业原料用于精细化工行业［2］。萝卜籽对治疗高血压、高血脂、消化系统疾病、皮肤病、痰饮、癃闭、腹胀、头风头痛等方面有显著效果［3］。卫法监发［2002］51号文件《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》中，萝卜籽已被列入卫生部公布的“既是食品又是药品的物品名单”中，是我国87种兼具食品与药品保健功能的农产品之一。目前，对萝卜籽油的研究与开发主要以实验室小试为主，产业化的报道甚少。因此，本文对比分析了萝卜籽油的提取方法，并介绍了萝卜籽油所含功能性成分，以期为萝卜籽油的规模化生产和副产物开发提供理论依据。1萝卜籽油的制取方法1.1冷榨法在食用油生产工业中，冷榨法多用于木本油料及功能性油脂的生产加工中。萝卜籽冷榨制油工艺如下：投料^调质T一次压榨^二次压榨T毛油T过滤T清油T精制车间经清理后的萝卜籽通过调质器经过调质处理，水份达到6.0%~8.0%，之后通过输送入冷榨机进行冷榨（一次压榨），榨油温度保持在10°C~20OC,冷榨饼再次经螺旋榨油机进行二次压榨，进一步二次压榨，进一步降低饼中残油，提高出油率，提升经济效益。通过冷榨法制取的萝卜籽油，色泽清亮，具有萝卜清幽香味。冷榨法所得萝卜籽饼，因未经过热处理，是优质的硫代葡萄糖或和食用蛋白生产原料。1.2热榨法在食用油生产工业中，热榨法多用于大宗高含油料及浓香型油脂生产加工中。萝卜籽热榨工艺如下：萝卜籽一分料一轧坯一蒸炒一压榨一毛油一过滤一精制萝卜籽经过轧坯、蒸炒后送入200A-3型榨油机压榨，榨出的毛油经澄油箱除渣后泵入叶片过滤机过滤，过滤后的清油去精制车间。热榨法所得萝卜籽油色泽较深、具有浓郁的萝卜香味，适合于喜好萝卜香味的人群食用。但因经过高温处理，热榨法所得萝卜籽饼不适用于蛋白生产。张庆英［4］选取了不同地区9批莱菔子，对比生莱菔子和炒制后的莱菔子中芥子碱硫氰酸盐的含量，对比后发现，炒制后的莱菔子中芥子碱硫氰酸盐含量比生莱菔子中提高0.03%~0.04%［4］。柯木根［5］等人指出细胞中组织酶对芥子碱硫氰酸盐有降解作用，应采用炒制、蒸煮、醋制、酒制等方式，保留芥子碱硫氰酸盐。由此表明，热榨萝卜籽油有可能比冷榨萝卜籽油中异硫氰酸盐含量更高，抗癌保健效果更好，此结论有待进一步研究。1.3浸出法浸出法多用于大宗油料的生产加工中。浸出法生产的萝卜籽油，因其经过化学精炼，酸价、过氧化值等指标均优于其他传统生产方法，但其营养成分含量偏低。高文庚等研究了提取溶剂、液固比、提取温度、提取时间等对萝卜籽油提取的影响，比较了二氯甲烷、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、正己烷对萝卜籽的提取效果，试验数据表明，二氯甲烷提取效果效果最好，提取率可达到34.47%。高文庚等应用响应面试验对萝卜籽油提取工艺进行优化，试验数据表明影响萝卜籽油提取效率的因素按主次顺序排列为液固比〉提取时间〉提取温度，最佳提取工艺条件的提取率可达到95.38%［6］。1.4超临界CO2萃取法阮丽红［7］等应用正交法分析萃取压力、CO2流量、萃取温度、萃取温度对超临界CO2萃取萝卜籽油得率进行分析，结果显示，萃取压力对得率的影响最大，其次是CO2流量，萃取温度对得率的影响最小，超临界CO2流体萃取萝卜籽油工艺条件为：萃取压力30MPa、温度46°C、CO2流量11kg/h，萃取时间80min,萝卜籽油得率为42.8%。余丹丹［8］应用响应曲面法对超临界二氧化碳萃取萝卜籽油所得油脂品质进行分析，研究表明超临界CO2萃取在油脂得率、色泽、质量指标等方面均优于传统生产方法所得油脂［3］。萝卜籽油中芥酸含量高，在超临界二氧化碳萃取过程中，也可选择分离芥酸，降低成品油中芥酸含量。表1正己烷提取萝卜籽毛油与超临界提取萝卜籽毛油指标对比［9］序号理化指标正己烷提取萝卜籽毛油超临界提取萝卜籽毛油1磷脂含量/(mg/kg)571.80±2.17310,78±2,092酸值(KOH)/(mg/g)6.57±0.063.92±0.043碘值/(g/100g)101.35±0.7194.83±0.704过氧化值/(mmol/kg)0.290.16正己烷提取萝卜籽毛油与超临界提取萝卜籽毛油指标对比见表1。正己烷提取萝卜籽毛油磷脂含量显然高于超临界提取萝卜籽毛油，造成这种现象的主要原因是磷脂易溶于正己烷，并且磷脂在CO2中溶解度较低。由于正己烷提取萝卜籽毛油工艺需要加热，因此造成正己烷提取萝卜籽毛油酸价、过氧化值、碘值等偏高。1.5水酶法水酶法是指在水中加入适当的酶，从油料中浸提油脂的工艺过程，具有条件温和、油脂品质高的优点，但同时也有生产成本高、油脂与水易乳化难分离的特点。赵功玲［10］等对不同前处理方法对水酶法提取萝卜籽油品质的影响进行研究，研究表明对萝卜籽进行整粒浸泡后酶解所得萝卜籽油的品质最好，且萝卜籽油中总异硫氰酸脂、莱菔素、总抗氧化能力及清除DPPH能力明显高于种子粉碎酶解法。1.6精炼和精制对萝卜籽油的影响萝卜籽油精炼工艺流程如下：萝卜籽毛油一脱胶脱酸—脱水脱色一过滤一脱臭f令析沉降一过滤一成品萝卜籽油王崇均［9］等比较了精炼对正己烷提取和超临界CO2萃取的萝卜籽油脂肪酸组成的影响。正己烷提取和超临界CO2萃取的萝卜籽油中不饱和脂肪酸的总量分别由精炼前的91.44%下降至86.30%,89.01%下降至85.77%，分析认为碱炼脱酸沉淀过程、脱色吸附过程和吸附部分油脂，脱臭过程都会使部分不饱和脂肪酸链断裂、反式脂肪酸含量上升或分子间发生热聚合反应，从而使不饱和脂肪酸含量降低［11-12］。2萝卜籽油功能性成分分析现代药学研究表明，莱菔子含有多种化学成分，其中天然硫苷是其主要的特征性化学成分，此外还含有挥发油类、脂肪酸类、生物碱类、黄铜类、多糖和蛋白类等［13-15］。近几年，有关莱菔子中芥子碱硫氰酸盐的降压作用和莱菔素的抗癌作用成为研究热点，还有些学者提出莱菔子中的多糖类成分可开发成保健食品等［16-18］。2.1莱菔素及含硫化合物萝卜籽中含有一种独特的活性因子莱菔素（sulforaphene），这是萝卜籽有别于其他油料的一个重要特征。硫代葡萄糖苷广泛存在于十字花科植物中，根据侧链的不同大致分为侧链为脂肪基、侧链为芳香基、侧链为吲哚基3种。萝卜籽中所含的硫代葡萄糖苷（4-甲亚硫酰-3-丁烯基硫代葡萄糖苷酯）属于侧链为脂肪基型，侧链一般有双键。硫代葡萄糖苷存在于植物细胞原生质内，本身不具有抗癌作用，当被内源性芥子酶水解形成一系列的含有化合物（如异硫氰酸盐等），这些降解产物具有抗癌抗菌活性［19］。萝卜籽中含有大量的异硫氰酸盐，其中莱菔素含量最高，占总异硫氰酸盐含量的60%以上；萝卜籽油中含有28.39~114.7mg/kg的莱菔素。赵功玲等人比较了8种萝卜籽油中莱菔素含量，研究表明，春种性萝卜籽的莱菔素含量明显高于秋种型萝卜籽［20］。莱菔素是目前蔬菜中发现的抗癌活性最强的植物活性成分。传统莱菔硫烷相比，萝卜籽油中莱菔素在烃基链上有不饱和键，活性强1.3~1.5倍［21］。莱菔素具有抗癌、解毒、抗菌抗氧化作用。研究表明，莱菔素对肺癌、食管癌、前胃癌作用明显。萝卜籽油因含有莱菔素，其抗氧化作用优于其他油脂，并可做为抗氧化剂添加在其他油脂中萝卜籽油对大豆油、花生油抗氧化作用显著，其抗氧化效果与萝卜籽油添加量有关，0.1%萝卜籽油对大豆油的抗氧化作用优于添加0.02%BHT［22］。在我国对于莱菔素的研究还停留在理论研究阶段；在国外莱菔素已经应用于预防癌症保健产品及精油护肤产品的研发中。莱菔素是萝卜籽有效的抗菌成分，1mg/mL浓度时即能抑制多种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的生长。同时对葡萄球菌、大肠杆菌、抗链球菌、化脓球菌、肺炎球菌等有抑制作用，对常见致病性皮肤真菌也有抑制作用［3］。2.2维生素E和植物甾醇朱涵彬等采用液相色谱法测得：萝卜籽油中总生素E含量为1.20mg/100g，仅次于大豆油和葵花籽油，并且萝卜籽油的维生素E含量可达到橄榄油的3~4倍；萝卜籽油中总甾醇含量为1394mg/100g，仅次于甾醇含量最高的米糠油。表2为各种植物油中维生素E含量和甾醇含量检测结果。表2各种植物油维生素E、甾醇含量的检测结果［23-28］序号油脂品种总维生素E含＞/(mg/100g)^醇含＞/(mg/100g)1萝卜籽油36.6-120.00［8］13942菜籽油53.96-109.334753大豆油72.07-142.3459~794玉米油32.66-137.1423~4605葵花籽油33.01~134.072806橄榄油1.5~32.4031~627亚麻籽油31.22~45.62508红花籽油24.49~42.142019米糠油42.352000~30002.3芥子碱芥子碱广泛存在与十字花科植物中，如萝卜、甘蓝、油菜、芥菜、白芥子、黄芥子等。一般来讲，中药白芥子中芥子碱含量最高，可高达0.8%，萝卜籽中芥子碱含量不低于0.3%［29］。芥子碱具有降血压、抗辐射抗氧化、抗衰老、抗雄性激素、抗肿瘤的作用。研究表明，芥子碱具有慢性降压作用，并且不影响心率。芥子碱对DNA辐射有转移电荷的作用，可达到抗辐射作用，并且芥子碱的抗辐射保护作用能力强于咖啡酸［30］。2.4黄酮黄酮广泛存在于自然界中，是一种很强的抗氧化剂，可起到延缓衰老、改善血液循环、降低胆固醇的作用。朱涵彬等人的研究表明，萝卜籽中含有较多的黄酮类物质，含量可达20.64mg/g，可开发保健产品［24］。3结束语萝卜籽做为新型食药同源型油料，其研究大部分处于育种及实验室研究阶段，工业化推广甚少。萝卜籽种植对土壤要求不高，其产量不逊于大宗油料菜籽，并且萝卜籽油具有良好的抗癌功效。随着我国食用油自给率不断降低和人们对健康需求的日益增长，开发萝卜籽、萝卜籽油及其衍生物产业有很好的开发前景。参考文献［1］ 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