警惕山桐子油精炼损失：β- 胡萝卜素 100% 消失，β- 谷甾醇损失 95%，脱酸工序是 “重灾区”!山桐子油功能性品质研究：原油综合得分高，脱酸后骤降 67%，工艺选择篇

摘要

为筛选山桐子油高品质加工工艺，本研究以同一批山桐子果实为原料，探究干燥方式(热风、真空微波、红外辐射)、提油方式(压榨法、溶剂浸提法、水酶法)及精炼工序(脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡)对油中多酚、黄酮、生育酚(α/β/δ 型)、角鲨烯、β- 谷甾醇、β- 胡萝卜素等有益脂质伴随物含量的影响规律，结合主成分分析(PCA)与聚类热图分析揭示工艺与成分保留率的内在关联。结果表明：红外辐射干燥利于多酚、黄酮、角鲨烯、β- 胡萝卜素溶出，真空微波干燥更易保留 β- 谷甾醇和生育酚;提油方式中，水酶法和压榨法的脂质伴随物保留率显著高于溶剂浸提法，水酶法对多酚(较压榨法高 541.62%)、黄酮(高 91.35%)、角鲨烯(高 19.17%)的保留效果优异;精炼工序导致各成分不同程度损失，β- 胡萝卜素完全损失，β- 谷甾醇损失率达 95.42%，δ- 生育酚损失率 62.56%;PCA 显示真空微波干燥、压榨法提油的油样综合得分很高，精炼程度加深使综合得分呈下降趋势，脱酸工序影响显著;聚类热图证实黄酮与 β- 谷甾醇、β- 谷甾醇与 β- 胡萝卜素等多组成分呈极显著正相关(p<0.01)。本研究为山桐子油加工工艺的针对性选择提供了理论依据。

关键词：山桐子油;加工方式;有益脂质伴随物;保留率;主成分分析;聚类分析

1 引言

山桐子(Idiospermum australiense)作为我国重要的木本油料植物，其种子含油量高，油脂中不仅富含不饱和脂肪酸，还含有多酚、黄酮、生育酚、角鲨烯、植物甾醇、β- 胡萝卜素等多种有益脂质伴随物 。这些成分具有抗氧化、抗炎、调节血脂等生理功能，是山桐子油营养价值与功能特性的核心载体 。加工工艺是影响油脂中功能性成分保留的关键因素，干燥、提油、精炼等环节的参数差异可能导致脂质伴随物发生降解、流失或转化，直接影响产品品质 。

目前关于山桐子油加工的研究多聚焦于提油效率与脂肪酸组成，针对加工工艺对有益脂质伴随物影响的系统性研究尚不完善。因此，本研究以同一批原料为基础，控制单一变量探究不同加工环节对目标成分的影响规律，结合多元统计分析明确关键工艺参数与成分保留的关联，旨在为高品质山桐子油加工工艺的优化与选择提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 实验原料

同一批次成熟山桐子果实，去除杂质后备用。

2.2 加工处理

2.2.1 干燥处理

采用三种干燥方式：①热风干燥：60℃恒温干燥到水分含量 8% 以下;②真空微波干燥：真空度 0.08MPa，微波功率 300W，干燥到水分含量 8% 以下;③红外辐射干燥：辐射温度 70℃，干燥到水分含量 8% 以下。干燥后脱壳得山桐子仁。

2.2.2 提油方式

①压榨法：螺旋压榨机(温度 120℃，压力 30MPa)压榨提油，过滤得原油;②溶剂浸提法：正己烷为溶剂(料液比 1:8.60℃浸提 4h)，旋转蒸发脱溶剂得原油;③水酶法：复合酶(纤维素酶：果胶酶 = 1:1)添加量 0.5%，pH4.5.50℃酶解 2h 后离心提油，过滤得原油。

2.2.3 精炼工序

原油经脱胶(85℃，加磷酸调 pH2.5)、脱酸(加氢氧化钠溶液中和游离脂肪酸)、脱色(活性白土添加量 3%，105℃脱色 30min)、脱臭(240℃，真空度 0.095MPa，脱臭 2h)、脱蜡(4℃冷藏 24h 过滤)依次处理，收集各精炼阶段油样。

2.3 测定指标与方法

采用高效液相色谱(HPLC)测定多酚、黄酮、生育酚(α/β/δ 型)、β- 谷甾醇含量;气相色谱 - 质谱联用(GC-MS)测定角鲨烯含量;紫外分光光度法测定 β- 胡萝卜素含量。

2.4 数据处理

采用 SPSS 26.0 进行主成分分析(PCA)，GraphPad Prism 9 绘制聚类热图，通过 Pearson 相关性分析检验成分间关联，p<0.05 为差异显著，p<0.01 为差异极显著。

3 结果与分析

3.1 不同干燥方式对有益脂质伴随物的影响

三种干燥方式对山桐子油中脂质伴随物的溶出效果存在显著差异(表 1)：红外辐射干燥组的多酚、黄酮、角鲨烯、β- 胡萝卜素含量均很高，分别较热风干燥组高 32.15%、28.76%、25.34%、30.12%;真空微波干燥组的 β- 谷甾醇和总生育酚含量优异，较热风干燥组分别高 41.23%、35.67%，其中 α- 生育酚和 β- 生育酚含量尤为突出。这可能与红外辐射的穿透性及真空微波的温和干燥环境对原料细胞结构的影响有关，减少了热敏性成分的降解。

3.2 不同提油方式对有益脂质伴随物的影响

提油方式对成分保留率的影响显著(表 2)：水酶法和压榨法的脂质伴随物保留率显著高于溶剂浸提法，其中水酶法对多酚、黄酮、角鲨烯的保留效果为佳，含量分别达 128.64mg/kg、95.32mg/kg、87.56mg/kg，较压榨法分别提高 541.62%、91.35%、19.17%;压榨法的生育酚(尤其是 δ- 生育酚)和 β- 谷甾醇保留率略高于水酶法;溶剂浸提法因有机溶剂的溶解与后续脱溶剂过程，导致大部分功能性成分流失，各指标含量均为很低。水酶法的优势源于酶解过程温和，可破坏原料细胞壁结构促进成分释放，同时避免了高温或化学溶剂对成分的破坏 [4]。

3.3 精炼工序对有益脂质伴随物的影响

精炼各工序均导致脂质伴随物不同程度损失(表 3)：整体损失率排序为 β- 胡萝卜素(100%)>β- 谷甾醇(95.42%)>δ- 生育酚(62.56%)> 多酚(46.05%)> 角鲨烯(38.39%)> 黄酮(40.54%)>β- 生育酚(33.23%)>α- 生育酚(23.34%)。其中脱酸工序(高温中和反应)和脱臭工序(高温真空处理)是成分损失的主要环节，β- 胡萝卜素因强热敏性在脱臭过程中完全降解，β- 谷甾醇则因在脱酸过程中与脂肪酸形成沉淀而大量流失。脱胶和脱色工序对成分的影响相对较小，但仍导致多酚、黄酮等极性成分部分损失。

3.4 主成分分析(PCA)结果

PCA 将 8 种脂质伴随物浓缩为 2 个主成分，累计方差贡献率达 89.67%，可全面反映油样品质差异(图 1)：不同干燥方式中，真空微波干燥组综合得分高(2.86)，其次为红外辐射干燥组(1.52)和热风干燥组(-4.38);不同提油方式中，压榨法综合得分高(3.21)，水酶法(1.89)次之，溶剂浸提法(-5.10)低;精炼工序中，油样综合得分随精炼程度加深逐渐下降，原油得分高(4.53)，脱酸后得分骤降到 1.27.脱臭、脱蜡后进一步降到 - 2.35.表明脱酸工序对油样功能性品质的影响显著。

3.5 聚类热图与相关性分析

聚类热图显示各脂质伴随物间存在显著相关性(图 2)：黄酮与 β- 谷甾醇(p<0.01.r=0.83)、β- 谷甾醇与 β- 胡萝卜素(p<0.01.r=0.89)、α- 生育酚与 β- 生育酚(p<0.01.r=0.82)、β- 生育酚与 δ- 生育酚(p<0.01.r=0.90)呈极显著正相关，说明这些成分的存在形式或代谢途径具有关联性，加工过程中可能同步流失或保留;多酚与角鲨烯虽无显著相关性，但在水酶法提油组中均呈现高含量特征，提示该工艺对两类成分的保留具有协同作用。

4 讨论

本研究证实干燥、提油、精炼三大加工环节均对山桐子油中有益脂质伴随物产生显著影响。干燥阶段，红外辐射与真空微波干燥的优势显著优于传统热风干燥，这与核桃油、茶籽油等木本油料的研究结论一致 [5]，其核心机制在于温和的干燥条件可减少细胞结构破坏与成分氧化降解。提油方式中，水酶法作为绿色加工技术，在功能性成分保留方面表现突出，这与酶解过程的特异性与温和性密切相关，而溶剂浸提法因环保问题与成分损失缺陷，不适用于高品质山桐子油生产。

精炼工序是成分损失的主要环节，尤其是脱酸和脱臭工序的高温处理，这与油脂精炼中热敏性成分降解的普遍规律相符 [6]。β- 胡萝卜素的完全损失与 β- 谷甾醇的高损失率提示，若需保留此类成分，应优化精炼工艺参数(如降低脱臭温度、缩短处理时间)或采用温和精炼技术。PCA 综合得分表明，真空微波干燥 + 压榨法提油的组合工艺可获得功能性品质优异的山桐子油，而精炼程度需根据产品需求动态调整。

成分间的极显著正相关关系为工艺优化提供了新视角，例如通过保留 β- 生育酚可同步提高 δ- 生育酚含量，无需单独调控。但本研究未涉及加工参数(如干燥温度、酶解时间)的梯度优化，未来可进一步开展响应面试验，明确各工艺参数对脂质伴随物的量化影响。

5 结论

不同加工方式对山桐子油中有益脂质伴随物的含量具有显著影响：①干燥方式中，红外辐射干燥利于多酚、黄酮等成分溶出，真空微波干燥更易保留生育酚与 β- 谷甾醇;②提油方式中，水酶法和压榨法的成分保留率显著高于溶剂浸提法，水酶法对多酚、黄酮、角鲨烯的保留效果优异;③精炼工序导致各成分不同程度损失，β- 胡萝卜素完全损失，脱酸工序对综合品质影响很大;④真空微波干燥 + 压榨法提油的组合工艺可获得优异功能性品质，成分间存在多组极显著正相关关系。

实际生产中，可根据产品需求选择适宜工艺：若追求高抗氧化活性(多酚、黄酮)，优先采用红外辐射干燥 + 水酶法提油，简化精炼工序;若注重营养均衡(生育酚、植物甾醇)，推荐真空微波干燥 + 压榨法提油，优化脱酸、脱臭参数;若需规模化低成本生产，可采用热风干燥 + 溶剂浸提法，但需配套后续功能成分强化技术。本研究为高品质山桐子油加工工艺的优化与标准化提供了理论依据。鑫兆丰全自动液压榨油机赋能山桐子加工产业高质量发展。(资料来源：中国油脂杂质《不同加工方式对山桐子油中有益脂质伴随物的影响》)