可持续提取技术提升佩基果(Caryocar brasiliense Camb.)果肉油的理化特性与营养品质:面向巴西塞拉多地区社会生物经济发展的策略

《ACS Food Science & Technology》:Sustainable Extraction Methods for the Improvement of the Physicochemical and Nutraceutical Quality of Pequi (Caryocar brasiliense Camb.) Pulp Oil

【字体: 时间:2026年01月24日 来源:ACS Food Science & Technology 2.8

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  本综述系统评价了水力压榨(HP)、螺旋压榨(EP)、水提(AE)及乙醇提取(EE)四种可持续方法对佩基果油得率、理化性质、营养成分(如类胡萝卜素含量高达346.39 μg/g)及氧化稳定性的影响。研究表明,机械压榨法在保持高油品质量(低酸价、高类胡萝卜素保留)与操作可行性间取得最佳平衡,为小规模生产提供技术支撑,填补了巴西法规中佩基果油质量标准空白,推动其在高价值脂基食品(如涂抹酱、冰淇淋)中的应用。

  
引言背景
巴西作为全球主要植物油生产国,近年来对非传统食用油脂资源的需求日益增长,尤其关注源自生物群系的油料作物。佩基果(Caryocar brasiliense Camb.)作为巴西塞拉多地区重要的非木材林产品,其果肉含油量约30%,富含类胡萝卜素等生物活性物质,具有显著的社会经济与生态价值。然而,当前佩基油生产多依赖传统高温水提法,易导致油脂品质下降,且缺乏标准化质量标准,限制其产业化应用。
材料与方法
研究以去皮冷冻佩基果为原料,比较四种提取方法:水提法(AE,模拟传统工艺)、螺旋压榨法(EP)、水力压榨法(HP)及乙醇提取法(EE)。原料经预处理(40°C干燥至恒重,粉碎至粒径≤641 μm)后,分别进行提取。水提法采用沸水煮制(98°C,50分钟)并二次萃取;机械压榨法中,螺旋压榨机以45 rpm转速处理预热至70°C的原料,水力压榨在25°C、40吨压力下进行;乙醇提取采用1:10料液比,60°C振荡提取6小时至平衡。提取率按公式(提取油质量/干果肉含油质量)×100%计算,并对所得油脂进行理化指标、脂肪酸组成、热行为、流变性及抗氧化能力等全面分析。
提取方法对油脂得率与品质的影响
  • 得率与效率:水力压榨法得率最高(64.61%),乙醇提取次之(63.96%),螺旋压榨为34.32%,而水提法得率最低(14.59–19.52%)。机械法因避免高温降解,更适合小规模生产。
  • 类胡萝卜素保留:乙醇提取法因低温及极性溶剂特性,类胡萝卜素含量最高(346.39 μg/g);螺旋压榨与水力压榨分别为326.56 μg/g和291.98 μg/g;水提法因高温导致显著损失(83.36 μg/g)。
  • 酸价与氧化稳定性:所有方法所得油脂酸价均较低(1.05–1.69%),机械压榨法油脂酸价最低(1.11–1.18%),表明水解程度可控。乙醇提取油脂非脂质含量较高(>10%),需后续纯化。
  • 脂肪酸与甘油三酯(TAG)组成:油脂以油酸(C18:1,55.94–60.98%)和棕榈酸(C16:0,34.67–40.54%)为主,主要TAG为OOP(油酸-油酸-棕榈酸甘油酯,42.80–48.42%)和POP(棕榈酸-油酸-棕榈酸甘油酯,30.80–39.09%)。提取方法对脂肪酸谱影响微小,但机械法油脂含少量多不饱和脂肪酸(如C18:2,1.21–1.82%)。
油脂的理化与营养特性
  • 热行为与流变性:差示扫描量热法(DSC)显示油脂结晶起始温度(Tonset)为2.02–3.76°C,主要熔融峰(Tpeak)约19°C,完全熔化温度(Toffset)为28–32°C。室温下油脂存在固相,适于加工脂基产品。流变学测试证实油脂为牛顿流体,粘度随温度升高而下降(35°C时η=34.00–41.70 Pa·s)。
  • 抗氧化能力:机械压榨油脂抗氧化活性最强(DPPH法:52.77–58.88 μmol TE/g;FRAP法:1.28–3.83 μM FeSO4/100 g),与类胡萝卜素含量呈正相关(r=0.99)。乙醇提取油脂因富集色素,抗氧化潜力更高,但需权衡纯化成本。
  • 微量成分:油脂中矿物质(如磷、钙)含量低(磷≤5.38 mg/kg),磷脂含量≤13.0 mg/kg,挥发性羧酸(如己酸≤79.21 mg/kg)水平低,表明氧化程度轻微。傅里叶变换红外光谱(FTIR)在1746 cm–1(C=O酯键)和2924 cm–1(CH2伸缩振动)等处特征峰证实TAG为主成分。
应用前景与法规意义
研究指出,机械压榨法平衡了得率、品质与操作成本,尤适于小规模生产;乙醇提取法虽得率高,但溶剂回收需求限制其社区应用。佩基果油的高油酸含量与抗氧化特性支持其在功能性食品(如人造黄油、冰淇淋)开发中的潜力。结果为制定佩基果油身份标准(如脂肪酸谱、酸价限值)提供数据基础,推动其纳入巴西法规(如ANVISA指令IN No. 87),促进塞拉多地区社会生物经济发展。
结论
可持续提取方法显著影响佩基果油的理化与营养品质。机械压榨法为小规模生产提供高质量油脂的最佳方案,而乙醇提取适用于工业化高值化利用。研究填补了佩基果油质量标准空白,为其在食品工业中的规范应用奠定技术基础。
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