两种方法提取石榴籽油的理化性质及其脂肪酸组成分析

李佳潞，党 辉，杨梦洁，穆明月，梁鑫宇，张海生

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710100）

石榴（Punica granatum L.） 又名安石榴，原产波斯（今伊朗） 一带，公元前2 世纪时传入中国，在我国黄河流域及其以南地区广为栽培，陕西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川会理和云南蒙自是我国五大石榴产区。石榴皮渣是石榴汁加工的副产物，多被当作废料丢弃，不仅造成资源的浪费，还会污染环境。石榴皮渣主要成分为石榴籽和石榴皮，石榴籽中含有丰富的石榴籽油，主要成分为棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸、石榴酸、油酸和亚油酸，石榴籽油具有抗氧化、降血脂、抗癌、调节免疫等一系列生理活性[1]。对有机溶剂浸提法和超声波辅助提取法提取的石榴籽油得率、油脂的理化性质、抗氧化活性和脂肪酸组成进行分析，以期能为石榴皮渣和石榴籽油的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜甜石榴，购自西安市长安区朱雀农贸市场，为西安市临潼硬籽甜石榴；石榴皮渣，西安市临潼硬籽甜石榴榨汁后的残渣。

1.2 试剂

DPPH 试剂、抗坏血酸，Sigma 公司提供；石油醚（沸程30～60 ℃）、冰醋酸、乙醚、苯、无水乙醇、95%乙醇、氢氧化钾、氢氧化钠、硫代硫酸钠、碘化钾、可溶性淀粉等，均为国产分析纯。

1.3 仪器设备

TQ-100 型高速多功能粉碎机，上海市天祺盛世科技有限公司产品；SY-5000 型旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂产品；GCMS-OP2010 型，岛津企业管理中国有限公司产品；GZX-9146 MBE 型数显鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品；JA2003N 型电子天平，广州泽明科技发展有限公司产品；HDM-1000C 型数显恒温电热套，常州荣华仪器制造有限公司产品；BILON-650CT 型多用途恒温超声波提取机，西安比朗生物科技有限公司产品；722 型可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司产品。

2 试验方法

2.1 样品处理

（1） 石榴籽粉。新鲜石榴取籽，置于电热鼓风干燥箱中，于60 ℃恒温条件下烘干后粉碎过40 目筛，备用。

（2） 石榴皮渣粉。将榨汁后的石榴皮渣置于电热鼓风干燥箱中，于60 ℃恒温条件下烘干后粉碎过40 目筛，备用。

2.2 石榴籽油的提取

准确称取25 g 上述制备好的石榴籽粉末或石榴籽皮渣粉末置于锥形瓶或超声杯中，按料液比（W/V）1∶10 加入沸程为30～60 ℃的石油醚，锥形瓶封口后在室温下避光静置提取24 h，超声杯在300 W，25 ℃下超声辅助提取30 min，过滤，提取液用旋转蒸发仪减压浓缩，回收石油醚后倒入烧杯，在室温下避光放置24 h，称量其质量，按下式计算得率。

式中：W——石榴籽油的得率，%；

M1——石榴籽油的总质量，g；

M2——石榴籽（石榴皮渣粉末） 的质量，g。

2.3 石榴籽油的理化指标测定

酸价按照GB 5009.229—2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》的方法测定，碘值按照GB/T 5532—2008《动植物油脂碘值的测定》的方法测定，过氧化值按照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》的方法测定，皂化值按照GB/T 5534—2008《动植物油脂皂化值的测定》的方法测定。

2.4 DPPH 自由基清除率测定

用95%的乙醇将石榴籽油配成质量浓度梯度为2，4，6，8，10 mg/mL 的石榴籽油乙醇溶液，用95%乙醇配制0.2 mmol/L 的DPPH 试剂（现配现用、避光保存）。试管中加入各浓度梯度的石榴籽油乙醇溶液3 mL，再分别加入3 mL DPPH 试剂，充分摇匀，放置30 min，同时，用抗坏血酸作为阳性对照，用95%乙醇作为阴性对照，反应完成后，测定波长517 nm 波长的吸光度计算清除率。

式中：A0——样品空白吸光度；

A1——本底吸光度；

A——样品吸光度。

2.5 脂肪酸组成的测定

石榴籽油脂肪酸组成成分采用GC-MS 法测定。

（1） 甲酯化条件。提前称量大约100 mg 石榴籽油，将其倒进带瓶塞的试管中，然后向试管中加入（体积比1∶1） 1.5 mL沸程为30～60 ℃的石油醚和苯的混合溶液，充分振荡该试管，使得油样充分混匀，然后再加入浓度为0.4 mol/L 的KOH- 甲醇溶液1.5 mL，摇晃使其混匀，室温下将溶液静置5～10 min，加入12 mL 蒸馏水，充分振荡后静置，观察发现溶液分层后，吸取上层清液，做气相色谱- 质谱分析[2]。

（2） GC 条件。RTX-50 型石英毛细管柱，规格为0.25 mm×30.0 m×0.25 μm；程序升温80～280 ℃，280 ℃保持10 min；进样口温度250 ℃；载气为高纯氦气，流量1.0 mL/min；进样量0.5 μL。

（3） MS 条件。EI 离子源，电离电压70 eV，设置离子源温度200 ℃，接口温度230 ℃，电子倍增器电压1.175 kV，扫描范围40～550（m/z）。质谱数据库：NIST05[11]。

3 结果与分析

3.1 2 种提取方法石榴籽油得率比较

分别采用有机溶剂浸提法和超声辅助提取法对石榴籽粉末和石榴皮渣粉末中的石榴籽油进行提取。

不同提取方法对石榴籽油得率的影响见图1。

图1 不同提取方法对石榴籽油得率的影响

由图1 可知，石榴籽粉末有机溶剂浸提法的得率为10.09%，而超声辅助提取法的得率为10.64%；石榴皮渣有机溶剂浸提法的得率为1.3%，超声辅助提取法的得率为1.45%，说明超声辅助提取法比有机溶剂浸提法的提取效果更好，石榴籽油的得率更高。超声波辅助提取方法之所以更有利于油脂的萃取分离，是因为在超声工作时产生超声波的同时，会带来空化作用，空化作用使石榴籽的细胞壁破裂，石榴籽细胞中的油脂更容易溶解在有机提取剂中，使提取油脂的效率提高并且提高了石榴籽油的提取率[3]。由图1 还可知，石榴皮渣的油脂得率显著低于石榴籽，这是因为皮渣是榨汁后的石榴残渣，其中不仅有石榴籽，还有大量的石榴皮和瓤，导致油脂得率降低。

3.2 2 种提取方法对石榴籽油理化性质的影响

3.2.1 酸价

有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油酸价见图2。

图2 有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油酸价

由图2 可知，石榴籽油的酸价较低，且超声辅助提取法的酸价略低于有机溶剂浸提法的酸价。酸价低，油脂中游离脂肪酸含量少，油的品质高；酸价高，油脂中的游离脂肪酸含量高，油的品质差。说明超声辅助提取法比有机溶剂浸提法提取的石榴籽油的品质高。

3.2.2 碘值

有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油碘值见图3。

图3 有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油碘值

由图3 可知，通过2 种提取方法比较，超声辅助提取法提取的石榴籽油的碘值更低。碘值是指100 g油吸收的碘的克数，碘值越小，油脂的不饱和脂肪酸含量越少，油脂越稳定，不易氧化分解。

3.2.3 过氧化值

有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油过氧化值见图4。

图4 有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油过氧化值

过氧化值反映的是油脂的氧化程度，过氧化值越低，说明油脂被氧化的程度越小，油脂的品质越好。由图4 可知，超声辅助提取法提取的石榴籽油过氧化值低于有机溶剂浸提的石榴籽油的过氧化值。因为石榴籽油高不饱和，所以可以作为保健价值很高的植物油，但同时其容易氧化变质，意味着储存期不长[4]。

3.2.4 皂化值

有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油皂化值见图5。

图5 有机溶剂浸提法和超声辅助提取法提取的石榴籽油皂化值

由图5 可知，超声辅助提取法提取的石榴籽油皂化值小于有机溶剂浸提法提取的石榴籽油皂化值。皂化值是指皂化1 g 油脂所用KOH 的毫克数。皂化值越小，说明油脂中游离脂肪酸和甘油酯含量越少。

3.3 2 种提取方法对石榴籽油DPPH 自由基清除率的影响

不同质量浓度石榴籽油对DPPH 自由基清除率的影响见图6。

图6 不同质量浓度石榴籽油对DPPH 自由基清除率的影响

由图6 可知，石榴籽有机溶剂浸提法和超声提取法提取出的石榴籽油对DPPH 自由基的清除率相近，清除率随着质量浓度的升高而增大，在质量浓度较低时，石榴籽油的清除率明显低于维C 的清除率，当质量浓度升高到8 mg/mL 以后，石榴籽油的清除率与维C 的清除率接近，但始终低于同质量浓度的维C 清除率。

3.4 石榴籽油脂肪酸组成分析

采用GC-MS 对有机溶剂浸提法和超声波辅助提取法的石榴籽油的脂肪酸组成进行了测定。

2 种提取方法石榴籽油的脂肪酸组成见表1。

表1 2 种提取方法石榴籽油的脂肪酸组成 / %

由表1 可知，2 种提取方法提取的石榴籽油均检测出了8 种脂肪酸，分别是硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、石榴酸、亚油酸、亚麻酸、13,16 - 十八碳二烯酸和顺- 11 - 二十碳烯酸。2 种提取方法提取的石榴籽油的脂肪酸含量有一定的差异，超声辅助提取法比有机溶剂浸提法石榴酸、不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量更高一些，2 种提取方法石榴酸、不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量分别为58.25%，86.63%，59.96%和59.09%，87.97%，60.55%。石榴籽油中石榴酸的含量高达59.09%，石榴酸是ω-3 型高度不饱和脂肪酸，与共轭亚油酸（CLA） 的结构类似，被称为“超级共轭亚油酸”[5]，是涂料等工业很好的原料[6]。

4 结论

超声辅助提取法的提取率、石榴酸和不饱和脂肪酸的含量均高于有机溶剂浸提法，石榴籽油的理化性质也优于有机溶剂浸提法，因此更适合于石榴籽油的提取。通过GC-MS 分析，超声辅助提取法和有机溶剂浸提法提取的石榴籽油中均含有硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、石榴酸、亚油酸、亚麻酸、13,16 - 十八碳二烯酸和顺- 11 - 二十碳烯酸，而且石榴酸和不饱和脂肪酸的含量较高，是一种优质的油脂资源。