脱色工艺对芝麻油开发为按摩基础油的品质影响

赵艳茹 汪学德 赵 丹

（河南工业大学粮油食品学院，河南 郑州 450001）

芝麻油中含有多种对人体有美容保健作用的有益成分，其中丰富的木酚素类、生育酚类等抗氧化活性物质，具有其他油料所无法比拟的抗氧化性和医疗保健功能［1］。有研究［2］报道，芝麻油中的活性物质在气管切开患者口腔护理应用中有显著的效果。口腔内外表面涂擦芝麻油能很好地维护上皮组织，促进局部血液循环，对干裂的口唇起到很好的组织修复作用［3］。然而，芝麻油作按摩基础油在中国国内市场上还没有出现，市场上将食用植物油开发为按摩基础油的品种主要有橄榄油、葡萄籽油、小麦胚芽油等，以这些油的开发模式为参照，将食用芝麻油开发为按摩基础油可望带来经济效益上的显著提升，进而实现芝麻产品的多层次增值［4］。需要注意的是，芝麻油作为按摩基础油进行出售，在品质要求上及评判标准上与食用油有较明显的差异，特别是外观色泽上，作为按摩基础油的植物油应为无色或淡黄色至黄绿色透明油状液体［5］。

杜仲镛等［6］指出冷榨芝麻油具有在化妆品中开发应用的潜力。但是，冷榨芝麻油在实际的应用中，存在诸如酸值、过氧化值升高过快，抗氧化性差等劣势。热榨芝麻油虽然由于含有酚类物质而表现出优异的抗氧化性及清除自由基能力，但也存在色泽过深的问题。如何兼顾芝麻油的外观品质与抗氧化、清除自由基能力是本研究的重点。工业上油脂脱色多采用活性碳法与酸性白土法，文献［7］显示，酸性条件下，芝麻素异构化生成异芝麻素，芝麻林素转变成芝麻酚。本试验拟针对芝麻油作为按摩基础油在品质上的特殊要求，以色泽、清除自由基能力、抗氧化性等指标为评判依据，研究酸性白土脱色过程是否可以应用到将芝麻油开发为按摩基础油的工艺上，同时，与已经开发为按摩基础油的几种植物油为对照，判断芝麻油是否具有开发为按摩基础油的优势，为实现工业化生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

芝麻：郑芝98N09，产自驻马店平舆；

小麦胚芽油、葡萄籽油：食用级，亚临界萃取，河南省亚临界生物技术有限公司；

100%特级初榨橄榄油：食用级，托雷斯和利贝雷斯公司；

8种维生素E标准品：纯度≥95.0%，美国Sigma公司；

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）：美国Sigma公司；无水乙醇、甲醇、正己烷、异丙醇：分析纯，天津富宇精细化工有限公司。

1.1.2 仪器与设备

高效液相色谱仪：2695型，沃特世科技（上海）有限公司；

紫外检测器：2489型，沃特世科技（上海）有限公司；

紫外分光光度仪：UV759S型，上海精密仪器有限公司；

高速离心机：LD5-10型，北京京立离心机有限公司；

分析天平：AL204型，梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱：DHN-914bA型，上海精宏实验设备有限公司；

罗维朋比色仪：WSL-2型，上海精密科技有限公司；

全自动液压香油机：6YZ-180型，郑州八方机器制造有限公司；

氧化酸败仪：743-Rancimat型，瑞士万通中国有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 芝麻油样的制备

（1）热榨芝麻油：取适量郑芝98N09，200℃炒制30 min，再于50MPa条件下液压压榨30min，静置过滤后备用；

（2）冷榨芝麻油：取适量郑芝98N09，湿法脱皮［8］，低温干燥后，在50MPa压力条件下液压压榨，静置过滤后备用。

（3）热榨脱色芝麻油和冷榨脱色芝麻油：分别以热榨芝麻油和冷榨芝麻油为原料，采用真空吸附脱色（酸性白土添加量为冷榨芝麻油的3%，操作压力为8kPa，温度为60～70℃，搅拌20min），脱色完成后抽滤得澄清油样备用。

1.2.2 理化指标的测定

（1）色泽：按GB/T 22460—2008执行，使用罗维朋比色仪，比色槽为25.4mm；

（2）酸值：按GB/T 5530—2005执行；

（3）过氧化值：按GB/T 5538—2005执行。

1.2.3 DPPH自由基清除率测定

（1）10mg/mL油样：分别取1g左右的橄榄油、葡萄籽油、小麦胚芽油、热榨芝麻油、热榨脱色芝麻油、冷榨芝麻油、冷榨脱色芝麻油于100mL的容量瓶中用无水乙醇溶解，超声波20min混合均匀后定容。

（2）0.2mmol/L DPPH 溶液：准确称取0.0200g的DPPH，用无水乙醇定容到250mL的棕色容量瓶中，现配现用。

（3）测定方法［9，10］：分别取3mL上述7种油样溶液于试管中，加入2mL 0.2mmol/L的DPPH溶液，记该管为 A1；取3mL油样溶液于试管中，加入2mL无水乙醇，记该管为A2；取3mL无水乙醇于试管中，加入2mL DPPH溶液，记该管为A3；混匀后避光静置30min，在517nm波长处测定吸光度。蒸馏水做空白对照。做3次平行。按式（1）计算DPPH自由基清除率。

式中：

C——DPPH自由基清除率，100%；

A1——3mL油样溶液＋2mL DPPH溶液的吸光度；

A2——3mL油样溶液＋2mL无水乙醇的吸光度；

A3——3mL无水乙醇＋2mL DPPH溶液的吸光度；式（1）中引入A2是为了消除样品溶液本身颜色对试验测定的干扰。

1.2.4 氧化稳定性的测定 采用Rancimat法。分别取上述（1.2.3）7种油样各5.0g，测定条件：温度由20℃加热至120℃；空气流量设置在20L/h。记录氧化酸败时间。

1.2.5 维生素E含量测定 采用HPLC色谱仪和荧光检测器进行检测。

（1）色谱条件：检测器：RF-10AXL荧光检测器；色谱柱：大连依利特 NH2柱（250mm×4.6mm，5μm）；流动相：正己烷∶异丙醇＝99∶1（V/V）；流速：0.8mL/min；柱温：40℃；激发波长：298nm；发射波长：325nm；进样量：5μL。

（2）样品处理：分别精确量取0.5g左右的7种油样于10mL容量瓶中，用正己烷溶解，超声波20min混合均匀后定容。玻璃注射器吸取约2mL，微孔滤膜过滤至小离心管中，微量注射器吸取，进样；记录谱图中的相应峰面积；分别代入回归方程：α－tp：y＝7－7ex＋0.044 1，R2：0.999 5；βtp：y＝6－7ex－0.163 2，R2：0.999 6；γ－tp：5－7ex＋0.041 7，R2：0.999 7；δ－tp：y＝4－7ex＋0.148 6，R2：0.999 8；α－tt：y＝6－7ex＋0.250 8，R2：0.999 7；γ－tt：y＝4 －7ex－0.085 8，R2：0.999 0；δ－tt：y＝4－7ex＋0.303，R2：0.999 4。结果记录。

2 结果与讨论

2.1 7种油样罗维朋（Lovibond）比色结果

轻工行业标准［5］对化妆按摩油外观上的要求是油样为无色或淡黄色值黄绿色澄清油状液体。根据此要求，经3%酸性白土脱色后的冷榨芝麻油为无色透明状液体，外观品质最为符合。色泽测定结果见表1。

由表1可知，热榨芝麻油由于其色泽较深，不适合作为按摩基础油进行使用。热榨芝麻油脱色后黄值和红值均显著降低，其中热榨芝麻油脱色率为59.71%，冷榨芝麻油脱色率为85.71%。脱色工艺使芝麻油在外观上更符合化妆护肤油的品质要求。

2.2 7种油样酸值测定结果

由图1可知，不同工艺的芝麻油的酸值相差不大，酸值均低于1.0mg KOH/g，且比具有化妆保健作用的小麦胚芽油、橄榄油的酸值低，比葡萄籽油略高。根据轻工行业标准［5］，7种油样均符合作为按摩基础油的要求。经酸性白土脱色后，热榨芝麻油和冷榨芝麻油的酸价均略有降低。主要原因为，酸性白土在脱色过程中也能吸附脱除一定量的游离脂肪酸［11］。

表1 7种油样罗维朋比色结果Table 1 Results of Lovibond color about seven kinds of oil sample

表1 7种油样罗维朋比色结果Table 1 Results of Lovibond color about seven kinds of oil sample

—表示未测出数值。

油样 黄（Y） 红（R） 蓝（B）小麦胚芽油 6.0 0.3—葡萄籽油 2.0 0.0 0.7橄榄油 30.0 1.0 0.3热榨芝麻油 50.0 5.3 —热榨脱色芝麻油 20.0 1.4 —冷榨芝麻油 6.0 0.2 —冷榨脱色芝麻油 — — —

图1 7种油样酸值比较Figure 1 The comparison about acid value of seven kinds of oil sample

2.3 7种油样过氧化值测定结果

图2 7种油样过氧化值比较Figure 2 The comparison about POV of seven kinds of oil sample

图2所示4种不同工艺芝麻油的过氧化值都显著低于其他3种化妆保健油，说明在该条件下，芝麻油的抗氧化品质比较好，具有作为化妆保健品的潜力。冷榨工艺所得芝麻油的过氧化值比热榨工艺的大，这是因为芝麻在高温焙炒过程中，芝麻素、芝麻林素转化为抗氧化能力更强酚类物质，有利于提高其氧化稳定性。然而这4种芝麻油的过氧化值相差不大，且都在轻工行业允许的标准之内，因此均有做化妆油的优势。同时，酸性白土脱色可脱除氢过氧化物分解产生的醛、酮、酸等小分子，也有助于降低芝麻油过氧化值［12］。Gibon等［13］用酸性白土对棕榈油进行脱色时也发现，油脂的过氧化值在酸性白土作用下下降迅速。

2.4 7种油样氧化稳定性测定结果

由图3可知：

（1）7种油脂的氧化诱导时间高低为：热榨脱色芝麻油＞橄榄油＞热榨芝麻油＞冷榨脱色芝麻油＞冷榨芝麻油＞小麦胚芽油＞葡萄籽油。

（2）在相同条件下，热榨脱色芝麻油的氧化诱导时间最长，说明其抗氧化能力最强。

（3）不同工艺所得芝麻油的氧化诱导时间比小麦胚芽油、葡萄籽油等植物油的长，说明所得芝麻油与这些油相比，抗氧化性能优越，具有化妆保健抗衰老的潜力。

（4）热榨工艺芝麻油比冷榨工艺芝麻油的氧化诱导时间长，是因为在加热过程中，芝麻林素转化为抗氧化性更强的芝麻酚，使热榨芝麻油表现出更优越的抗氧化性能。

（5）相同工艺条件下，脱色比不脱色所得芝麻油的氧化诱导时间长，抗氧化稳定性强。主要原因是在酸性条件下，芝麻素会转化为异芝麻素，异芝麻素呈现出更强的抗氧化性［14］。同时在酸性条件下，也会导致少量的芝麻林素转化为抗氧化性更强的芝麻酚［15］。

2.5 7种油样维生素E含量测定结果

维生素E能促进肌肤的新陈代谢，和脂质过氧化物结合进而终止脂质过氧化作用的链式反应，减少体内的褐脂质的生成，防止色素沉积，改善皮肤弹性，滋润皮肤，起到美容、护肤、防衰老的作用［16］。由图4可知：热榨芝麻油与冷榨芝麻油的维生素E含量远高于其他几种化妆保健油。脱色过程使芝麻油中维生素E含量显著降低，热榨芝麻油维生素E损失率为11.26%，冷榨芝麻油损失率达到30.32%。分析原因为酸性白土的吸附作用导致维生素E有较大损失，这一现象与刘瑞花等［17］的试验结论相吻合。

图3 7种油样氧化诱导时间比较Figure 3 The comparison about oxidation induction time of seven kinds of oil sample

图4 7种油样维生素E含量的比较Figure 4 The comparison about the content of vitamin E of seven kinds of oil sample

2.6 7种油样DPPH自由基清除率

自由基对皮肤细胞造成不能修复的损伤，导致皮肤老化［18］。因而清除自由基能力成为评判化妆保健油是否具有抗衰老、抗皮肤老化，保持肌肤青春活了的重要指标。由图5可知：葡萄籽油、橄榄油、热榨芝麻油、热榨脱色芝麻油、冷榨芝麻油清除DPPH自由基的能力差别不大。小麦胚芽油清除自由基能力较高，冷榨芝麻油脱色处理后清除自由基能力得到显著提高。分析其原因可能是由于酸性白土脱色条件，芝麻素异构化得到的异芝麻素，芝麻林素转化为芝麻素酚［7］，这些物质在清除自由基能力方面有特殊贡献［19］。

图5 7种油样清除自由基能力Figure 5 The comparison about free radical scavenging capacity of seven kinds of oil sample

3 结论

按照轻工行业标准［5］要求的基础理化指标进行评价，在对比脱色前后芝麻油的外观品质及抗氧化、清除自由基等能力后发现，脱色工艺极大地提高了芝麻油的相关品质，酸性白土脱色处理后的芝麻油色泽透明，清亮，澄清度高，易作为基础油与其他芳香类精油复配使用。脱色工艺还降低了芝麻油的酸价、过氧化值，提高了清除自由基能力。虽然脱色过程中一定程度上减少了芝麻油中维生素E的含量，但是由于在酸性白土的作用下，一部分芝麻素发生异构化作用产生的更高效的抗氧化物质则使芝麻油在抗氧化、清除自由基、延缓衰老、清除皱纹、淡化色斑等领域有更突出的表现［20］。

在清除自由基能力、抗氧化性及活性物质含量方面，脱色后的芝麻油优异于其他已经开发为按摩基础油的植物油，脱色芝麻油开发为按摩基础油具有极大的潜力。

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