路 昌，王 磊，于 梅*

（1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100；2.山東省林草種質(zhì)資源中心暖溫帶林草種質(zhì)資源保存與利用國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250102）

木本油料產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是提供健康優(yōu)質(zhì)食用植物油的重要來(lái)源。近年來(lái)，我國(guó)食用植物油消費(fèi)量持續(xù)增長(zhǎng)，需求缺口不斷擴(kuò)大，對(duì)外依存度明顯上升，食用植物油安全問(wèn)題日益突出[1-2]。為進(jìn)一步加快木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加健康優(yōu)質(zhì)食用植物油供給，切實(shí)維護(hù)國(guó)家糧油安全，國(guó)務(wù)院辦公廳于2014—2021年連續(xù)多年提出調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展木本油料相關(guān)政策[3]。

文冠果（Xanthoceras sorbifoliaBunge）又稱文官果、崖木瓜、僧燈木道等，屬于無(wú)患子科文冠果屬，為單種屬落葉喬木或灌木。有文字記載最早于公元7世紀(jì)在西北廟宇、宅院里就有生長(zhǎng)種植，明清以后，文冠果被引種到山西、河北、河南、山東、東北[4]。在西藏、內(nèi)蒙等地，寺廟里的僧侶、喇嘛將其作為食用油，也用于點(diǎn)佛前長(zhǎng)明燈。在陜甘交界區(qū)，農(nóng)民也有加工食用文冠果油的傳統(tǒng)[5]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)文冠果的傳統(tǒng)用途、化學(xué)成分、藥理學(xué)及應(yīng)用現(xiàn)狀等進(jìn)行了梳理，分析了影響文冠果油含量和組成的植物性因素，總結(jié)評(píng)價(jià)了其食用安全性和功能活性[6-8]。文冠果作為我國(guó)北方地區(qū)可重點(diǎn)發(fā)展的新型木本油料資源，針對(duì)其油脂提取工藝及品質(zhì)等方面的研究，已經(jīng)取得了一些成效，但相對(duì)于傳統(tǒng)油脂工藝而言，仍處于起步階段。為推進(jìn)文冠果油產(chǎn)品開發(fā)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，本文就文冠果油的分離提取工藝、成分分析、生產(chǎn)應(yīng)用等相關(guān)的研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理，以期對(duì)我國(guó)高品質(zhì)食用文冠果油的開發(fā)與創(chuàng)新利用提供參考。

1 文冠果油的組成及應(yīng)用

1.1 組成

文冠果油含各類脂肪酸、植物甾醇、維生素E、磷脂、單寧、黃酮、多酚等其他微量活性成分。其中脂肪酸主要有五種，包括亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸。暴雪等[9]發(fā)現(xiàn)亞油酸、油酸、亞麻酸含量占比最高，相對(duì)含量最高值達(dá)到30.54%、24.44%、6.42%，其中不飽和脂肪酸含量高。付玉杰等[10]采用GC-MS 檢測(cè)分析不飽和脂肪酸含量高達(dá)94.36%。阿拉坦圖雅等[11]用氣相色譜法測(cè)得不飽和脂肪酸含量達(dá)到90%以上。許佳敏等[8]測(cè)得文冠果油所含生育酚和生育三烯酚含量普遍高于花生油、菜籽油、芝麻油和油茶籽油。同時(shí)生育酚含量高于稻米油、橄欖油、葡萄籽油和棕櫚油。

1.2 用途

文冠果油作為質(zhì)量很好的食用油，含有豐富的亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸等人體本身不能合成的物質(zhì)，同時(shí)亞油酸、亞麻酸對(duì)防治心血管病有益，但受其分布范圍等因素的影響，文冠果油的應(yīng)用范圍目前只局限在西北地區(qū)。近代系統(tǒng)地對(duì)文冠果的成分性狀等開展研究最早見(jiàn)于1946年，文冠果種仁含油55%～66%，油脂為半干性油，也可制高級(jí)潤(rùn)滑油、噴漆及肥皂等[9-11]。油中非皂化部分中的甾醇可作液晶材料。文冠果油還可以作為化妝品行業(yè)的一種高級(jí)按摩油。文冠果植物甾醇是一種較好的抗菌劑。劉俊義等[12]、曹立強(qiáng)等[13]均對(duì)文冠果油中的植物甾醇進(jìn)行抑菌活性研究，結(jié)果表明，該甾醇對(duì)金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌都有明顯的抑制作用。國(guó)內(nèi)已開發(fā)出以文冠果油為基本原料，生產(chǎn)出對(duì)高血壓癥有預(yù)防和治療效果的亞油酸滴丸和中成藥“益壽寧”[14]。

隨著全球性能源短缺、石油危機(jī)等問(wèn)題的出現(xiàn)。世界各國(guó)的能源研究人員從環(huán)境保護(hù)和資源戰(zhàn)略的角度出發(fā)積極探索石化能源的替代燃料及可再生能源。生物柴油就是重點(diǎn)開發(fā)研究的項(xiàng)目之一，我國(guó)政府非常重視生物柴油的發(fā)展。國(guó)家“十五”計(jì)劃發(fā)展綱要就曾明確提出發(fā)展各種石油替代品，“十一五”計(jì)劃中設(shè)立了農(nóng)林生物質(zhì)工程重大專項(xiàng)，東北師范大學(xué)、吉林省林業(yè)科學(xué)院和長(zhǎng)春市億高生態(tài)工程研究所分析了用文冠果籽油制備的生物柴油的可行性，開啟了生物質(zhì)柴油的研究[15-18]。受栽培條件、氣候等因素的影響，其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足柴油的消耗量，生物質(zhì)柴油相關(guān)研究方向慢慢變少，未成為文冠果油脂開發(fā)利用的主流方向，而因其優(yōu)異的食用油表現(xiàn)品質(zhì)及長(zhǎng)期食用歷史，作為食用油和食品、藥品、化妝品輔料等的研究方向回歸，2019年12月國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局于發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)《LS/T 3265—2019 文冠果油》，2020年國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)建議終止審查，按普通食品管理。王雨萌等[19]用文冠果油研制一款餅干并對(duì)其風(fēng)味進(jìn)行分析，為文冠果油在食品加工利用奠定理論基礎(chǔ)。但是，文冠果油的藥理、食品添加等相關(guān)研究目前多停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，臨床實(shí)驗(yàn)效果有待進(jìn)一步探究，文冠果油作為藥品在市場(chǎng)推廣，尚且缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。文冠果油已收錄國(guó)際化妝品原料目錄清單，而以文冠果油為添加物或輔料的化妝品目前未見(jiàn)有正式產(chǎn)品上市，所以多用途的開發(fā)才能推動(dòng)文冠果油在更廣闊的領(lǐng)域應(yīng)用。

2 文冠果油的提取方法

油脂提取方法多樣，除傳統(tǒng)的壓榨法外，大多數(shù)提取方法對(duì)文冠果油的提取僅處于實(shí)驗(yàn)室階段，沒(méi)有真正用于工業(yè)生產(chǎn)。目前文冠果油提取較好的方法為超臨界萃取法，而實(shí)際生產(chǎn)中，仍以壓榨法為主。

2.1 壓榨法

壓榨法屬于傳統(tǒng)制備工藝，是目前生產(chǎn)上最常用的油脂提取工藝，根據(jù)物料壓榨前是否進(jìn)行熱處理分為冷榨和熱榨。壓榨法雖然餅殘油高、動(dòng)力消耗大，但該方法所得油脂無(wú)摻雜，穩(wěn)定性好，且風(fēng)味純正，工藝簡(jiǎn)單，目前仍有廣泛的應(yīng)用。鄧紅等[20]發(fā)現(xiàn)冷榨法提取的亞油酸和油酸含量較高，適合做食用油。常志娟等[21]比較分析冷、熱榨文冠果油品質(zhì)差異發(fā)現(xiàn)，兩種壓榨方法所得脂肪酸種類差別不大，但冷壓榨處理得到的油品質(zhì)較好，氧化程度、皂化值都比熱壓榨油低。李信等[22]研究用微波預(yù)處理冷榨文冠果油比直接冷榨文冠果的出油率高十個(gè)百分點(diǎn)。

目前，溫度對(duì)文冠果油營(yíng)養(yǎng)成分的破壞還有待進(jìn)一步探討，對(duì)于文冠果油的提取，冷榨法與熱榨法哪種相對(duì)更優(yōu)，也需要進(jìn)一步試驗(yàn)進(jìn)行深入研究。

2.2 浸提法

浸提法利用相似相溶原理，出油率高，對(duì)活性物質(zhì)影響小，是目前生產(chǎn)上常用的方法，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)及生產(chǎn)自動(dòng)化，但存在提取油脂含雜質(zhì)多、色澤較深、溶劑殘留等缺點(diǎn)。

浸出法采用的浸出劑主要是正己烷、石油醚等，浸提溶劑的不同對(duì)文冠果油的提取效率存在差異。郭雄等[23]、阮瑜琳[24]、劉玉蘭等[25]采用不同方法提取文冠果油，以正己烷作為提取溶劑浸提，得到文冠果油得率高達(dá)98.04%，多不飽和脂肪酸相對(duì)含量為41.78%，油色澤淡黃，有堅(jiān)果香味，后味略有苦澀味。丁立軍等[26]、周泉城等[27]、陳曾等[28]用石油醚作為提取溶劑，超聲波輔助浸提法，出油率可達(dá)62.56%、68.60%、58.95%，提取的文冠果油品質(zhì)較好，且宜貯藏。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，浸提時(shí)增加超聲波輔助處理，具有縮短提取時(shí)間、提高出油效率、減少溶劑用量、保持油脂高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 超臨界CO2 萃取法

超臨界CO2萃取技術(shù)是目前開發(fā)的新一代高效分離及分析技術(shù)，具有良好的溶劑性質(zhì)，被廣泛地應(yīng)用于植物油脂的提取。王婭麗等[29]、麻起等[30]、王麗麗等[31]、陳鷗等[32]利用超臨界CO2萃取技術(shù)提取文冠果油，分別研究了萃取壓力、溫度、萃取時(shí)間等因素對(duì)文冠果出油率的影響，探索得出各自最佳萃取條件下種仁的出油率分別達(dá)到了44.56%、81.22%、47.94%、31.60%，脂肪酸種類最多，亞油酸的含量最高（40.90%、42.30%、48.14%、32.00%），文冠果油外觀品質(zhì)較好。超臨界CO2萃取法的提取效率較高，無(wú)溶劑殘留毒性，能最大限度地保持提取物的天然特征，但它設(shè)備操作復(fù)雜，價(jià)格昂貴，運(yùn)行成本高，在目前基本處于實(shí)驗(yàn)室階段，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍較狹窄。

2.4 水酶法

水酶法的制備工藝較溫和，對(duì)設(shè)備要求低，杜絕了溶劑等有害物質(zhì)的殘留，解決了傳統(tǒng)制備工藝中高溫過(guò)程和添加化學(xué)制劑進(jìn)行精煉而造成的食品安全問(wèn)題，滿足食用油生產(chǎn)要求[33]。水酶法研究的酶多集中在纖維素酶、果膠酶、堿性蛋白酶。

阮瑜琳等[34]、王瑞等[35]采用水酶法對(duì)酶的種類、加酶量、料液比、酶解溫度、酶解時(shí)間等因素進(jìn)行研究，最佳的工藝條件下油脂得率為35.41%、65.10%。趙焱等[36]、鄧紅等[37]利用超波輔助預(yù)處理樣品，采用水相酶解法提取文冠果油，結(jié)果表明選用堿性蛋白酶能有效促進(jìn)蛋白質(zhì)的水解，出油率最高，分別為61.40%、81.20%，因此，利用超聲與水酶法相結(jié)合可不同程度提高文冠果油的得率。Li等[38]比較了微波輔助水酶法萃取文冠果籽油，不使用有機(jī)溶劑時(shí)，在60 ℃下30 min 的萃取率與普通溶劑萃取法在90 ℃下90 min 的萃取率均為55%。水酶法無(wú)溶劑殘留，能耗低，萃取成本遠(yuǎn)低于溶劑萃取法，是一種高效的萃取方法，且可以有效提高文冠果油的出油率，是一種提取文冠果油的較好方法；但水酶法酶解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，工藝實(shí)際操作難度較大，降低成本、提高酶效、簡(jiǎn)化工藝是下一步的研究方向。

3 文冠果油質(zhì)量的影響因素

3.1 提取工藝

3.1.1 不同提取工藝對(duì)文冠果油理化性質(zhì)的影響

酸價(jià)、皂化值、碘值、過(guò)氧化值及水分等是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)的主要指標(biāo)。《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物油（GB2716—2018）》中規(guī)定：油脂的酸值≤4mg/g，過(guò)氧化值≤0.25g/100g。不同提取工藝對(duì)文冠果油理化性質(zhì)有影響，具體見(jiàn)表1。由表知，不同工藝條件下油脂酸價(jià)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)氧化值除了壓榨法（熱榨）和水酶法，其余工藝條件下提取油脂過(guò)氧化值均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。水酶法和超臨界萃取的文冠果油酸值較低，說(shuō)明油中游離脂肪酸含量較少。

表1 不同提取工藝的文冠果油各項(xiàng)理化性質(zhì)指標(biāo)Table 1 Physicochemical property indexes of X.sorbifolia oil with different extraction processes

3.1.2 不同提取工藝對(duì)文冠果油脂肪酸組成的影響

采用不同工藝提取的文冠果油脂肪酸組成基本相同，含量略有不同（見(jiàn)表2）；文冠果油中不飽和脂肪酸含量高，其中以亞油酸含量最高，為38.62%～48.34%，其次是油酸（23.56%～33.93%）、芥酸（8.22%～10.77%）以及11-二十烯酸（5.16%～9.61%）[21,23,41-43]。

表2 不同提取工藝對(duì)文冠果油脂肪酸組成及含量的影響Table 2 Effects of different extraction processes on fatty acid composition and content of X.sorbifolia oil單位：%

不飽和脂肪酸含量以冷榨法制油的最高，為91.42%，其次是水酶法，為91.09%；單不飽和脂肪酸含量以水酶法制取的文冠果油最高，為49.83%，第二是微波提取法，為49.45%；多不飽和脂肪酸含量以索氏抽提法制取的最高，為52.95%，然后是冷榨法，為43.71%。因此，冷榨法和水酶法制取的文冠果油脂肪酸不飽和程度相對(duì)較高，能夠更大程度地保留油料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

3.1.3 不同提取工藝對(duì)文冠果油生育酚的影響

文冠果油在儲(chǔ)藏期間的氧化穩(wěn)定性與生育酚含量密切相關(guān)，提取方法不同，油脂的生育酚含量也不盡相同。阮瑜琳[24]研究四種不同的提取方法得出，文冠果油中提取生育酚總含量最高的是浸出法，為530.42 mg/kg，其中α-生育酚含量達(dá)到17.83%，δ-生育酚含量達(dá)到14.00%；γ-生育酚含量最高的是超臨界CO2萃取法，達(dá)到72.68%；在62 ℃烘箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，生育酚的含量都呈下降趨勢(shì)，且基本呈先慢后快。李信等[44]通過(guò)微波預(yù)處理測(cè)得文冠果油生育酚總量達(dá)450 mg/kg，其中γ-生育酚占80%左右。微波預(yù)處理6 min，功率800 W 比1 200 W 生育酚含量高，證明微波預(yù)處理對(duì)文冠果油中的生育酚含量有顯著影響。趙芳等[45]采用超臨界CO2萃取法得出，文冠果油生育酚總量為512.40 mg/kg，其中γ-生育酚含量較多，占總量的50%以上。所以從生育酚角度考慮，選擇生育酚含量保留較高的提取方法，對(duì)油脂氧化穩(wěn)定效果較好。

3.1.4 不同提取工藝對(duì)文冠果油抗氧化能力的影響

文冠果油中亞油酸和油酸含量高，這些脂肪酸對(duì)自由基有很強(qiáng)的清除作用，而且其還原能力隨著質(zhì)量濃度增加而增大，文冠果油與BHT 的還原能力不存在顯著性差異，所以文冠果油也具有較強(qiáng)的還原能力，不同工藝制備的文冠果油，對(duì)自由基的清除作用也有所不同。梁俊玉等[46]通過(guò)超聲鹽破乳輔助酶法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)文冠果油對(duì)DPPH·的清除作用很強(qiáng)，且與質(zhì)量濃度呈線性關(guān)系，濃度越大，清除能力越強(qiáng)。阮瑜琳[24]通過(guò)油脂氧化穩(wěn)定性分析得知，文冠果油的酸值變化均不大，變化斜率最大的為水酶法，對(duì)DPPH 自由基清除能力的變化可知，文冠果油隨著樣品濃度的增大，DPPH 的清除能力逐漸增強(qiáng)，超臨界CO2法制備文冠果油DPPH 自由基的清除能力最強(qiáng)。

3.2 脫色工藝

油脂中色素的存在會(huì)影響油脂的深加工，從而影響油的質(zhì)量。吳叢梅等[47]在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken 設(shè)計(jì)，優(yōu)化文冠果油的脫色工藝。將文冠果油加熱并加入適量脫色劑，攪拌離心，最佳條件為脫色溫度50 ℃，脫色時(shí)間為31 min，脫色劑使用量4%，攪拌速度19 r/min，在此條件下，脫色率為90.38%。孫康等[48]用文冠果皮作原料，用磷酸來(lái)活化，經(jīng)一步法制得活性炭。添加甘油粗品質(zhì)量1.5%的文冠果皮活性炭，90 ℃下恒溫脫色可獲得透光率98.50%無(wú)色無(wú)味的精制甘油。趙先花[49]通過(guò)單因素和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化文冠果油的脫色條件，得到了脫色溫度50 ℃，時(shí)間30 min，脫色添加劑添加量4%，攪拌速度20 r/min 時(shí)，文冠果油的脫色效果最好。張嚴(yán)磊等[50]以文冠果殼為原料，利用硫酸法制備糠醛，糖醛渣經(jīng)微波輻照氯化鋅制備高吸附性活性炭，最佳工藝為氯化鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%，浸提時(shí)間1 d，微波功率700 W，輻照5 min，得到亞甲基藍(lán)脫色能力為165.59 mL/g。

3.3 貨架期優(yōu)化工藝

添加抗氧化劑是一種常規(guī)的增加油脂氧化穩(wěn)定性的方法。范琛[51]研究了添加天然抗氧化劑VC、VE、β-胡蘿卜素對(duì)文冠果油的氧化穩(wěn)定性的影響，實(shí)驗(yàn)表明添加VC 的效果好于VE，而添加VE 與添加β-胡蘿卜素相近；低溫和避光條件貯存效果更好，溫度比光照對(duì)油脂的影響更明顯。李招娣等[52]采用Schaal 烘箱加速法對(duì)文冠果油抗氧化性能進(jìn)行研究，得出添加復(fù)合抗氧化劑（0.02%TBHQ+0.01%VC）的冷榨文冠果油，常溫下的貯藏期可達(dá)30 個(gè)月以上。

4 展望

文冠果油有“不飽和油之王”的美譽(yù)，還被稱為食用油中的軟黃金，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富。目前，文冠果油還處于起步階段，在油脂的提取工藝以及成分分析方面仍然需要進(jìn)一步研究，在食用油、醫(yī)藥、衛(wèi)生保健產(chǎn)品的開發(fā)研究相對(duì)較少，這對(duì)其向更深、更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展較為不利，需要大力開發(fā)研究。

關(guān)于文冠果油未來(lái)的發(fā)展，有以下建議：第一，文冠果油的工藝研究雖多，但大部分制油方法只適用于實(shí)驗(yàn)室，無(wú)法規(guī)?；度肷a(chǎn)，目前企業(yè)還是傳統(tǒng)壓榨法制油。優(yōu)化提取文冠果油的工藝，克服生產(chǎn)過(guò)程中遇到的技術(shù)難關(guān)，開發(fā)出適于大規(guī)模生產(chǎn)的制油方法，提高市場(chǎng)接受度。第二，文冠果油現(xiàn)有資源整體利用率不高，基本還處于初級(jí)加工產(chǎn)品為主，深加工研究少，目前市面上可見(jiàn)到的文冠果油產(chǎn)品有文冠果瓶裝油、文冠果油膠囊等。今后需要開發(fā)具有高附加值的文冠果神經(jīng)酸產(chǎn)品，加強(qiáng)文冠果油的修復(fù)神經(jīng)、改善腦功能等作用機(jī)理研究，確定文冠果油產(chǎn)品的目標(biāo)人群，研發(fā)功能性食品，提高文冠果油的綜合利用價(jià)值。