蘿卜籽油制取方法及功能性成分

蘿卜籽油制取方法及功能性成分張羽霄;杜宣利;李永生;楊敏;婁艷坤【摘要】蘿卜籽又稱萊菔子，是優(yōu)質(zhì)的藥食同源型油料.蘿卜籽含油率可高達(dá)45%,蘿卜籽油中不飽和脂肪酸含量高于大豆油、菜籽油等.文章綜述了蘿卜籽油的制取方法及萊菔素等功能性成分，以期為蘿卜籽油額開發(fā)和生產(chǎn)提供參考.【期刊名稱】《糧食與食品工業(yè)》【年(卷)，期】2018(025)001【總頁(yè)數(shù)】4頁(yè)(P20-23)【關(guān)鍵詞】蘿卜籽;冷榨法;萊菔素;芥子堿【作者】張羽霄;杜宣利;李永生;楊敏;婁艷坤【作者單位】西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司西安710082;西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司西安710082;西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司西安710082;西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司西安710082;西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司西安710082【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TS201蘿卜籽，又名萊菔子、蘿白子等，為十字花科植物蘿卜的成熟種子。性平，味辛、甘，歸肺、脾、胃經(jīng)。蘿卜籽含油差異較大，油用蘿卜籽含油率可高達(dá)45%;蘿卜籽油中不飽和脂肪酸占80%以上，以油酸、芥酸、亞油酸為主［1］；蘿卜籽油中芥酸含量可達(dá)到30%，可做為重要工業(yè)原料用于精細(xì)化工行業(yè)［2］。蘿卜籽對(duì)治療高血壓、高血脂、消化系統(tǒng)疾病、皮膚病、痰飲、癃閉、腹脹、頭風(fēng)頭痛等方面有顯著效果［3］。衛(wèi)法監(jiān)發(fā)［2002］51號(hào)文件《衛(wèi)生部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范保健食品原料管理的通知》中，蘿卜籽已被列入衛(wèi)生部公布的“既是食品又是藥品的物品名單”中，是我國(guó)87種兼具食品與藥品保健功能的農(nóng)產(chǎn)品之一。目前，對(duì)蘿卜籽油的研究與開發(fā)主要以實(shí)驗(yàn)室小試為主，產(chǎn)業(yè)化的報(bào)道甚少。因此，本文對(duì)比分析了蘿卜籽油的提取方法，并介紹了蘿卜籽油所含功能性成分，以期為蘿卜籽油的規(guī)?；a(chǎn)和副產(chǎn)物開發(fā)提供理論依據(jù)。1蘿卜籽油的制取方法1.1冷榨法在食用油生產(chǎn)工業(yè)中，冷榨法多用于木本油料及功能性油脂的生產(chǎn)加工中。蘿卜籽冷榨制油工藝如下：投料^調(diào)質(zhì)T一次壓榨^二次壓榨T毛油T過(guò)濾T清油T精制車間經(jīng)清理后的蘿卜籽通過(guò)調(diào)質(zhì)器經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，水份達(dá)到6.0%~8.0%，之后通過(guò)輸送入冷榨機(jī)進(jìn)行冷榨（一次壓榨），榨油溫度保持在10°C~20OC,冷榨餅再次經(jīng)螺旋榨油機(jī)進(jìn)行二次壓榨，進(jìn)一步二次壓榨，進(jìn)一步降低餅中殘油，提高出油率，提升經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)冷榨法制取的蘿卜籽油，色澤清亮，具有蘿卜清幽香味。冷榨法所得蘿卜籽餅，因未經(jīng)過(guò)熱處理，是優(yōu)質(zhì)的硫代葡萄糖或和食用蛋白生產(chǎn)原料。1.2熱榨法在食用油生產(chǎn)工業(yè)中，熱榨法多用于大宗高含油料及濃香型油脂生產(chǎn)加工中。蘿卜籽熱榨工藝如下：蘿卜籽一分料一軋坯一蒸炒一壓榨一毛油一過(guò)濾一精制蘿卜籽經(jīng)過(guò)軋坯、蒸炒后送入200A-3型榨油機(jī)壓榨，榨出的毛油經(jīng)澄油箱除渣后泵入葉片過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，過(guò)濾后的清油去精制車間。熱榨法所得蘿卜籽油色澤較深、具有濃郁的蘿卜香味，適合于喜好蘿卜香味的人群食用。但因經(jīng)過(guò)高溫處理，熱榨法所得蘿卜籽餅不適用于蛋白生產(chǎn)。張慶英［4］選取了不同地區(qū)9批萊菔子，對(duì)比生萊菔子和炒制后的萊菔子中芥子堿硫氰酸鹽的含量，對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，炒制后的萊菔子中芥子堿硫氰酸鹽含量比生萊菔子中提高0.03%~0.04%［4］?？履靖?］等人指出細(xì)胞中組織酶對(duì)芥子堿硫氰酸鹽有降解作用，應(yīng)采用炒制、蒸煮、醋制、酒制等方式，保留芥子堿硫氰酸鹽。由此表明，熱榨蘿卜籽油有可能比冷榨蘿卜籽油中異硫氰酸鹽含量更高，抗癌保健效果更好，此結(jié)論有待進(jìn)一步研究。1.3浸出法浸出法多用于大宗油料的生產(chǎn)加工中。浸出法生產(chǎn)的蘿卜籽油，因其經(jīng)過(guò)化學(xué)精煉，酸價(jià)、過(guò)氧化值等指標(biāo)均優(yōu)于其他傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，但其營(yíng)養(yǎng)成分含量偏低。高文庚等研究了提取溶劑、液固比、提取溫度、提取時(shí)間等對(duì)蘿卜籽油提取的影響，比較了二氯甲烷、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、正己烷對(duì)蘿卜籽的提取效果，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，二氯甲烷提取效果效果最好，提取率可達(dá)到34.47%。高文庚等應(yīng)用響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)蘿卜籽油提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明影響蘿卜籽油提取效率的因素按主次順序排列為液固比〉提取時(shí)間〉提取溫度，最佳提取工藝條件的提取率可達(dá)到95.38%［6］。1.4超臨界CO2萃取法阮麗紅［7］等應(yīng)用正交法分析萃取壓力、CO2流量、萃取溫度、萃取溫度對(duì)超臨界CO2萃取蘿卜籽油得率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，萃取壓力對(duì)得率的影響最大，其次是CO2流量，萃取溫度對(duì)得率的影響最小，超臨界CO2流體萃取蘿卜籽油工藝條件為：萃取壓力30MPa、溫度46°C、CO2流量11kg/h，萃取時(shí)間80min,蘿卜籽油得率為42.8%。余丹丹［8］應(yīng)用響應(yīng)曲面法對(duì)超臨界二氧化碳萃取蘿卜籽油所得油脂品質(zhì)進(jìn)行分析，研究表明超臨界CO2萃取在油脂得率、色澤、質(zhì)量指標(biāo)等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)生產(chǎn)方法所得油脂［3］。蘿卜籽油中芥酸含量高，在超臨界二氧化碳萃取過(guò)程中，也可選擇分離芥酸，降低成品油中芥酸含量。表1正己烷提取蘿卜籽毛油與超臨界提取蘿卜籽毛油指標(biāo)對(duì)比［9］序號(hào)理化指標(biāo)正己烷提取蘿卜籽毛油超臨界提取蘿卜籽毛油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過(guò)氧化值/(mmol/kg)0.290.16正己烷提取蘿卜籽毛油與超臨界提取蘿卜籽毛油指標(biāo)對(duì)比見表1。正己烷提取蘿卜籽毛油磷脂含量顯然高于超臨界提取蘿卜籽毛油，造成這種現(xiàn)象的主要原因是磷脂易溶于正己烷，并且磷脂在CO2中溶解度較低。由于正己烷提取蘿卜籽毛油工藝需要加熱，因此造成正己烷提取蘿卜籽毛油酸價(jià)、過(guò)氧化值、碘值等偏高。1.5水酶法水酶法是指在水中加入適當(dāng)?shù)拿?，從油料中浸提油脂的工藝過(guò)程，具有條件溫和、油脂品質(zhì)高的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也有生產(chǎn)成本高、油脂與水易乳化難分離的特點(diǎn)。趙功玲［10］等對(duì)不同前處理方法對(duì)水酶法提取蘿卜籽油品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，研究表明對(duì)蘿卜籽進(jìn)行整粒浸泡后酶解所得蘿卜籽油的品質(zhì)最好，且蘿卜籽油中總異硫氰酸脂、萊菔素、總抗氧化能力及清除DPPH能力明顯高于種子粉碎酶解法。1.6精煉和精制對(duì)蘿卜籽油的影響蘿卜籽油精煉工藝流程如下：蘿卜籽毛油一脫膠脫酸—脫水脫色一過(guò)濾一脫臭f令析沉降一過(guò)濾一成品蘿卜籽油王崇均［9］等比較了精煉對(duì)正己烷提取和超臨界CO2萃取的蘿卜籽油脂肪酸組成的影響。正己烷提取和超臨界CO2萃取的蘿卜籽油中不飽和脂肪酸的總量分別由精煉前的91.44%下降至86.30%,89.01%下降至85.77%，分析認(rèn)為堿煉脫酸沉淀過(guò)程、脫色吸附過(guò)程和吸附部分油脂，脫臭過(guò)程都會(huì)使部分不飽和脂肪酸鏈斷裂、反式脂肪酸含量上升或分子間發(fā)生熱聚合反應(yīng)，從而使不飽和脂肪酸含量降低［11-12］。2蘿卜籽油功能性成分分析現(xiàn)代藥學(xué)研究表明，萊菔子含有多種化學(xué)成分，其中天然硫苷是其主要的特征性化學(xué)成分，此外還含有揮發(fā)油類、脂肪酸類、生物堿類、黃銅類、多糖和蛋白類等［13-15］。近幾年，有關(guān)萊菔子中芥子堿硫氰酸鹽的降壓作用和萊菔素的抗癌作用成為研究熱點(diǎn)，還有些學(xué)者提出萊菔子中的多糖類成分可開發(fā)成保健食品等［16-18］。2.1萊菔素及含硫化合物蘿卜籽中含有一種獨(dú)特的活性因子萊菔素（sulforaphene），這是蘿卜籽有別于其他油料的一個(gè)重要特征。硫代葡萄糖苷廣泛存在于十字花科植物中，根據(jù)側(cè)鏈的不同大致分為側(cè)鏈為脂肪基、側(cè)鏈為芳香基、側(cè)鏈為吲哚基3種。蘿卜籽中所含的硫代葡萄糖苷（4-甲亞硫酰-3-丁烯基硫代葡萄糖苷酯）屬于側(cè)鏈為脂肪基型，側(cè)鏈一般有雙鍵。硫代葡萄糖苷存在于植物細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)，本身不具有抗癌作用，當(dāng)被內(nèi)源性芥子酶水解形成一系列的含有化合物（如異硫氰酸鹽等），這些降解產(chǎn)物具有抗癌抗菌活性［19］。蘿卜籽中含有大量的異硫氰酸鹽，其中萊菔素含量最高，占總異硫氰酸鹽含量的60%以上；蘿卜籽油中含有28.39~114.7mg/kg的萊菔素。趙功玲等人比較了8種蘿卜籽油中萊菔素含量，研究表明，春種性蘿卜籽的萊菔素含量明顯高于秋種型蘿卜籽［20］。萊菔素是目前蔬菜中發(fā)現(xiàn)的抗癌活性最強(qiáng)的植物活性成分。傳統(tǒng)萊菔硫烷相比，蘿卜籽油中萊菔素在烴基鏈上有不飽和鍵，活性強(qiáng)1.3~1.5倍［21］。萊菔素具有抗癌、解毒、抗菌抗氧化作用。研究表明，萊菔素對(duì)肺癌、食管癌、前胃癌作用明顯。蘿卜籽油因含有萊菔素，其抗氧化作用優(yōu)于其他油脂，并可做為抗氧化劑添加在其他油脂中蘿卜籽油對(duì)大豆油、花生油抗氧化作用顯著，其抗氧化效果與蘿卜籽油添加量有關(guān)，0.1%蘿卜籽油對(duì)大豆油的抗氧化作用優(yōu)于添加0.02%BHT［22］。在我國(guó)對(duì)于萊菔素的研究還停留在理論研究階段；在國(guó)外萊菔素已經(jīng)應(yīng)用于預(yù)防癌癥保健產(chǎn)品及精油護(hù)膚產(chǎn)品的研發(fā)中。萊菔素是蘿卜籽有效的抗菌成分，1mg/mL濃度時(shí)即能抑制多種革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)。同時(shí)對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌、抗鏈球菌、化膿球菌、肺炎球菌等有抑制作用，對(duì)常見致病性皮膚真菌也有抑制作用［3］。2.2維生素E和植物甾醇朱涵彬等采用液相色譜法測(cè)得：蘿卜籽油中總生素E含量為1.20mg/100g，僅次于大豆油和葵花籽油，并且蘿卜籽油的維生素E含量可達(dá)到橄欖油的3~4倍；蘿卜籽油中總甾醇含量為1394mg/100g，僅次于甾醇含量最高的米糠油。表2為各種植物油中維生素E含量和甾醇含量檢測(cè)結(jié)果。表2各種植物油維生素E、甾醇含量的檢測(cè)結(jié)果［23-28］序號(hào)油脂品種總維生素E含＞/(mg/100g)^醇含＞/(mg/100g)1蘿卜籽油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橄欖油1.5~32.4031~627亞麻籽油31.22~45.62508紅花籽油24.49~42.142019米糠油42.352000~30002.3芥子堿芥子堿廣泛存在與十字花科植物中，如蘿卜、甘藍(lán)、油菜、芥菜、白芥子、黃芥子等。一般來(lái)講，中藥白芥子中芥子堿含量最高，可高達(dá)0.8%，蘿卜籽中芥子堿含量不低于0.3%［29］。芥子堿具有降血壓、抗輻射抗氧化、抗衰老、抗雄性激素、抗腫瘤的作用。研究表明，芥子堿具有慢性降壓作用，并且不影響心率。芥子堿對(duì)DNA輻射有轉(zhuǎn)移電荷的作用，可達(dá)到抗輻射作用，并且芥子堿的抗輻射保護(hù)作用能力強(qiáng)于咖啡酸［30］。2.4黃酮黃酮廣泛存在于自然界中，是一種很強(qiáng)的抗氧化劑，可起到延緩衰老、改善血液循環(huán)、降低膽固醇的作用。朱涵彬等人的研究表明，蘿卜籽中含有較多的黃酮類物質(zhì)，含量可達(dá)20.64mg/g，可開發(fā)保健產(chǎn)品［24］。3結(jié)束語(yǔ)蘿卜籽做為新型食藥同源型油料，其研究大部分處于育種及實(shí)驗(yàn)室研究階段，工業(yè)化推廣甚少。蘿卜籽種植對(duì)土壤要求不高，其產(chǎn)量不遜于大宗油料菜籽，并且蘿卜籽油具有良好的抗癌功效。隨著我國(guó)食用油自給率不斷降低和人們對(duì)健康需求的日益增長(zhǎng)，開發(fā)蘿卜籽、蘿卜籽油及其衍生物產(chǎn)業(yè)有很好的開發(fā)前景。參考文獻(xiàn)［1］ 朱涵彬.油用蘿卜籽的開發(fā)研究［D］.武漢：武漢工業(yè)大學(xué)，2012.［2］ 吳關(guān)庭，郎春秀，陳錦清.芥酸的生產(chǎn)及其衍生產(chǎn)品開發(fā)［J］.中國(guó)油脂，2007，32(6):27-31.［3］ 李宏.萊菔子現(xiàn)代研究概況(綜述)［J］.北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2001,24(3):67-70.［4］ 張慶英.生萊菔子和炒萊菔子中芥子堿硫氰酸鹽的含量測(cè)定［J］.實(shí)用藥物與臨床，2015,18(3):316-318.［5］ 柯木根，吳國(guó)欣，林燕妮，等.芥子堿的研究概況［J］.中草藥，2007,38(9):1436-1439.［6］ 高文庚,趙功玲.蘿卜籽油的提取工藝及其組分分析［J］.食品科學(xué)，2012,33(2):159-163.［7］ 阮麗紅、姜純鵬.超臨界CO2萃取蘿卜籽油工藝優(yōu)化［J］糧油加工，2010(6):8-10.余丹丹.萊菔子油超臨界二氧化碳萃取最佳工藝及理化性質(zhì)研究：[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.王崇均，張杰，余春陽(yáng).精煉對(duì)蘿卜籽油理化指標(biāo)及脂肪酸組成的影響[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2016,28(7):1001-1007.趙功玲，莫海珍，孔瑾，等.不同預(yù)處理方法對(duì)提取蘿卜籽油品質(zhì)的影響[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2016,31(4):61-65.SandraBS,DuanRM,MarkoDS,etal.Supercriticalcarbondioxideextractionofcarrotfruitessentialoil:Chemicalcompositionandantimicrobialactivity[J].FoodChem,2007,105(1):346-352.BousbiaN,VianMA,FerhatMA,etal.AnewprocessforextractionofessentialoilfromCitruspeels:microwavehydrodiffusionandgravity[J].JFoodEng,2009,90(3):409-413.白妮，張亞軍,王世祥，等.十字花科植物化學(xué)成分和藥理作用研究概況[J].中藥材,2011,34(9):1465-1468.韓娜,趙建邦,宋平順，等.萊菔子脂溶性成分的GC-MS分析[J].中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),2011,28(1):74-76.GiacoppoS,GaluppoM,IoriR,etal.Protectiveroleof(RS)-glucoraphaninbioactivatedwithmyrosinaseinanexperimentalmodelofmultiplesclerosis[J].CNSNeurosciTher,2013,19:577-584.李炳根,李鐵云,張國(guó)俠，等.萊菔子水溶性生物堿逆轉(zhuǎn)SHR心血管重購(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究[J].長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2007,23(3):7-8.楊萌.萊菔子多糖的分離純化、生化鑒定及功能性質(zhì)的初步研究[D].南昌:南昌大學(xué),2008.屈悅.一種植物來(lái)源天然化合物萊菔素抗腫瘤活性評(píng)價(jià)及作用機(jī)制研究[D].北京:北京化工大學(xué),2015.段利新，陳芳，蔡光明，等.天然硫苷化合物的研究進(jìn)展[J].中草藥，2006,37(增刊)，111-114.趙功玲，郝睿,由宏，等.8種蘿卜籽油的組成與抗氧化活性[J].中國(guó)油脂,2011，38(12):73-76.Shishu,KaurIP.Inhibitionofcookedfood-inducedmutagenesisbydietaryconstituents:Comparisonoftwonaturalisothiocyanates[J].FoodChem,2009,112:977-981.趙功玲，梁新紅，楊淑媛，等.蘿卜籽油對(duì)大豆油和花生油的抗氧化作用[J].中國(guó)油脂，2012，37(9):54-56.