碧根果是含油量最高的坚果之一，含油率65%～75%，其中不饱和脂肪酸含量高达90%，主要包括油酸和亚油酸。碧根果油中还含有多酚、生育酚和植物甾醇等多种脂质伴随物，具有清除自由基、抗氧化以及预防心脑血管疾病等功能。压榨法是一种传统的制油方法，具有易于操作、环境友好、经济实用的特点。根据油料的预处理工艺差别，压榨法可以分为冷榨和热榨，其中，油料不经过预处理，且压榨过程中物料的温度低于60 ℃的工艺称为冷榨。与热榨相比，冷榨具有保留油的营养成份、避免饼粕蛋白变性等优势。红外（IR）加热由于能源成本低、热效率高、设备尺寸紧凑、扩散系数大而成为一种很有前景的技术。
合肥工业大学食品与生物工程学院的吉钦、潘利华、罗水忠*等通过IR辐射加热结合低温压榨，离心得到碧根果油，对出油率、品质、生物活性成分和抗氧化能力以及贮藏稳定性进行评价，以期为低温压榨碧根果油的加工提供有价值的指导。
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如表1所示，对照组出油率为39.90%，IR预处理22 s后出油率较对照组提高11.10%，随着IR预处理时间的延长，碧根果仁的出油率显著提高，IR预处理104 s后，其出油率达到最高值（63.21%），较对照组增加了58.42%。IR预处理148 s后出油率为60.47%，与IR预处理104 s相比降低了4.33%，原因可能是处理时间延长，温度增加，水分含量不断降低导致油料的可塑性和弹性变差，在压榨制油过程中容易结焦，不容易保持榨膛压力，导致出油率有所下降。通过扫描电子显微镜观察IR预处理提取油脂的微观结构。对照组细胞壁结构完整、光滑（图1A）。与对照组相比，IR预处理148 s的碧根果仁细胞壁被破坏，油滴聚集并溢出到表面（图1B），说明IR预处理使碧根果仁结构发生变化。IR预处理通过加热器发出的能量作用于碧根果仁，在较短时间有效破坏了细胞内部组织结构，可能在细胞表面形成孔隙，从而有助于压榨制油过程中油脂的释放。综上，IR预处理是提高碧根果出油率的有效技术。
2.1 相对酶活性
碧根果仁中的脂肪酶能催化脂质分解，多酚氧化酶催化酚类物质氧化成醌类化合物，加速油脂的氧化变质。IR预处理对碧根果仁中酶活力的影响如表1所示。随着IR预处理时间的延长，碧根果仁的温度升高，使酶活性下降。在IR预处理104 s后，酶活力下降趋势减缓，可能是因为IR预处理时间的延长，使其水分不断减少，导致其吸收热能力下降。脂肪酸组成是评价植物油营养品质的重要指标之一，因此有必要监测IR预处理过程中脂肪酸组成的变化。如表2所示，其主要脂肪酸为油酸（67.57%～67.44%）、亚油酸（22.02%～21.92%）、棕榈酸（6.74%～6.87%）和硬脂酸（2.26%～2.41%）。随着IR预处理时间的延长，不饱和脂肪酸含量降低，饱和脂肪酸含量增加，但变化并不显著。这表明在IR预处理条件下甘油三酯的热裂解以及不饱和脂肪酸的氧化并不显著。颜色是衡量油脂品质的重要参数，它能够影响消费者的偏好和购买食品的决定。黄度指数可以反映油脂颜色的深浅。从图2可知，随着IR预处理时间的延长，黄度指数增加。对照组的黄度指数为46.50，在处理时间短于104 s时，IR对低温压榨碧根果油的黄度指数没有显著影响，预处理148 s时黄度指数增加至52.02。油脂色素（如类胡萝卜素）的提取和美拉德反应产物的增加加深了低温压榨碧根果油的色泽。非酶促褐变指数可以体现油籽预处理过程中美拉德反应发生程度，且与油脂颜色成正比。如图2所示，非酶促褐变指数与IR预处理时间呈正相关。对照组非酶促褐变指数为0.36，预处理148 s时较对照组增加了2.08 倍。类胡萝卜素、多酚和生育酚是低温压榨碧根果油中重要的脂质伴随物，在抗氧化、降低胆固醇和预防心血管疾病等方面发挥作用。如图3所示，经过IR预处理之后，类胡萝卜素、总酚和生育酚含量显著增加。对照组的类胡萝卜素含量为0.57 mg/kg，IR预处理148 s达到最大值，较对照组增加了2.81 倍。对照组总酚含量为16.10 μg/g，IR预处理后，总酚含量为22.91～32.10 μg/g。总酚含量的增加可能与结合酚类物质化学键的断裂有关。碧根果油中主要的生育酚是γ-生育酚，对照组中的γ-生育酚含量为61.22 mg/100 g，IR预处理104 s时γ-生育酚含量达到最大值（73.71 mg/100 g），IR预处理148 s较104 s时有所降低，但差异并不显著。抗氧化能力反映了油脂中天然和新形成抗氧化成分的存在，对于评估油脂品质至关重要。DPPH自由基清除能力和FRAP的测定表明了预处理对低温压榨碧根果油抗氧化能力的影响。如图4所示，对照组DPPH自由基清除能力和FRAP分别为526.80 μmol/kg和732.49 μmol/kg，IR预处理后，两者显著增加，分别为543.20～650.76 μmol/kg和740.49～828.93 μmol/kg，在IR预处理148 s时，DPPH自由基清除能力和FRAP较对照组分别提高了23.52%和13.16%。![]()
由图5可知，不饱和脂肪酸含量、相对酶活性和抗氧化能力呈负相关，饱和脂肪酸含量、黄度指数、类胡萝卜素含量、总酚含量、γ-生育酚含量和抗氧化能力呈正相关。黄度指数和类胡萝卜素以及非酶促褐变指数呈显著正相关。该结果表明IR预处理提高了低温压榨碧根果油中类胡萝卜素、总酚和生育酚的含量，降低了相对酶活力，对于提高其品质有重要作用。
过氧化值是确定油中初级氧化产物含量的指标。如图6A所示，在加速贮藏第8天，对照组的过氧化值为0.26 g/100 g，超过了GB 2716—2018《植物油》中规定食用油脂中过氧化值应低于0.25 g/100 g的限定标准。经过IR预处理后得到的低温压榨碧根果油的过氧化值一直低于对照组，在加速贮藏第16天，IR 148 s的过氧化值为0.32 g/100 g，超过限定标准。酸值主要反映油脂中游离脂肪酸的含量，从图6B可以看出，在整个贮藏期内，各组酸值范围为0.12～0.97 mg/g，满足GB 2716—2018中规定食用油脂中酸值应低于3 mg/g的限定标准。贮藏期间酸值升高速度较缓可能是因为甘油三酯在分解成游离脂肪酸的同时，游离脂肪酸也在发生氧化。对照组酸值在加速贮藏4 d后明显上升，而经过IR预处理得到的低温压榨碧根果油的酸值在加速贮藏16 d后才有了明显变化。这些结果表明IR预处理对于低温压榨碧根果油的氧化稳定性具有积极作用。茴香胺值是反映植物油中醛类等二次氧化产物含量的一个重要指标。随着贮藏时间的延长各组茴香胺值逐渐增加。对照组在4 d之后开始快速增加，而IR 148 s在12 d之后才开始较快增加（图6C）。这表明通过IR预处理，可以显著减缓二次氧化产物的产生。此外，为了方便了解碧根果油总体质量的变化情况，本研究对总氧化值的变化进行了分析。从图6D可以看出，在整个贮藏期内，总氧化值呈先平缓后加速上升趋势；随着IR预处理时间的延长，总氧化值呈下降趋势。在加速贮藏16 d后，对照组和IR 148 s的总氧化值分别为7.79和2.73。综上所述，从加速氧化实验结果可以看出，IR预处理可以提高低温压榨碧根果油的氧化稳定性。这可能是因为IR预处理使酶失活，促进美拉德反应产生抗氧化物质以及脂质伴随物增加。因此，为增强低温压榨碧根果油的氧化稳定性，可以进行适当的IR预处理。IR预处理可以破坏碧根果仁的微观结构，提高出油率，降低脂肪酶活性，促进美拉德中间反应产物的生成，显著提高脂质伴随物含量，很好地改善低温压榨碧根果油的抗氧化能力和氧化稳定性。因此，IR预处理对于碧根果油的制取具有积极作用，其与低温压榨联合处理可应用于其他油料制油。而且IR预处理方式处理时间短，在生产效率、节约成本和绿色环保方面具有明显的优势。综上，IR预处理在油脂的制取方面具有一定的潜力和推广价值。本文《红外预处理对低温压榨碧根果油品质及贮藏稳定性的影响》来源于《食品科学》2024年45卷4期257-263页. 作者：吉钦，潘利华，李贺兴，罗水忠，郑志. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221209-097.点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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