《Journal of Food Composition and Analysis》：Revalorization of
Lupinus mutabilis Seed Oil via Clean Expeller Extraction and Comprehensive Chemical Characterization
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本文聚焦于可持续食品体系背景下植物基营养源开发。针对安第斯羽扇豆（Lupinus mutabilis）高脂肪含量但综合开发利用不足的问题，研究人员采用清洁螺旋压榨法提取其籽油，并首次全面表征其FA位置分布与磷脂组分。结果表明，所获油脂富含不饱和FA、植物甾醇、α-生育酚及磷脂，氧化指标良好，具备作为营养保健品和功能性食品成分的巨大潜力，为该作物的高值化综合利用提供了新途径。
在当前全球向更可持续的食品系统转型的趋势下，寻找能够替代或补充动物性产品的植物基营养源，已成为兼顾环境、伦理与公众健康的关键。豆科植物因其高营养价值与低环境影响备受关注。在众多豆科作物中，一种名为安第斯羽扇豆（Lupinus mutabilis）的植物正悄然崭露头角。这种原生于安第斯山脉的豆类，不仅能在贫瘠土壤和高海拔地区顽强生长，其种子还蕴藏着惊人的营养宝藏——高达41-51%的蛋白质含量。然而，长期以来，人们主要关注其蛋白价值，而忽略了另一个重要的组分：脂肪。实际上，安第斯羽扇豆是所有栽培羽扇豆中脂肪含量最高的物种，其籽粒含油量可达13-25%（干重），超越了大豆，堪称“豆类中的油料作物”。
但高油也带来了挑战。油脂富含不饱和脂肪酸，易氧化酸败，这会影响羽扇豆粉或蛋白浓缩物作为食品配料的货架期。传统的脱脂工艺常使用有机溶剂，虽出油率高，但可能残留化学物质，且在后续精炼过程中会损失大量天然生物活性成分。那么，有没有一种方法，既能高效提取出油脂，又能最大限度地保留其天然的营养与功能成分，同时符合清洁、环保的生产理念？这正是本篇研究所要解决的核心问题。
为了回答这个问题，来自马德里康普顿斯大学的研究团队将目光投向了一种古老而现代的物理方法——螺旋压榨法。该方法利用机械压力和摩擦产热来释放油脂，全程无需任何化学溶剂，被公认为一种清洁、可持续的提取技术。研究人员使用一台家用电动螺旋榨油机，对来自秘鲁的安第斯羽扇豆籽进行了压榨提取。他们不仅关心能榨出多少油，更关心这油“好不好”——其初始氧化状态如何？由哪些脂肪酸构成？这些脂肪酸在油脂分子（三酰甘油酯，TAG）的骨架上是如何排列的？除了主要的油脂成分，是否还富含对健康有益的“微量”宝藏，如抗氧化物质、植物甾醇和磷脂？通过一系列先进的化学分析手段，他们对这些疑问进行了深入探究。
本研究发表在国际期刊《Journal of Food Composition and Analysis》上。为了全面表征安第斯羽扇豆籽油，研究人员运用了多种关键分析技术。首先，他们采用改良的Folch法测定了籽粒的总脂肪含量。油脂提取使用一台预热的家用电动螺旋压榨机，对400克完整籽粒进行压榨，随后对粗油进行过滤和离心澄清，并计算了提取率和油脂回收率。通过测定过氧化值（PV）和p-茴香胺值（AnV）来评估油脂的初始氧化状态。利用气相色谱（GC）分析了油脂的整体组成（如TAG、DAG、MAG）以及α-生育酚和甾醇的含量。脂肪酸（FA）组成通过将其转化为脂肪酸甲酯（FAME）后用GC分析确定。研究中的创新点在于，首次采用固定化南极假丝酵母脂肪酶B催化的区域选择性乙醇解法，确定了FA在TAG分子sn-2位和sn-1,3位的位置分布。通过丙酮沉淀法分离出极性脂质（主要是磷脂，PL）组分，并利用高效液相色谱-蒸发光散射检测器（HPLC-ELSD）对其进行了定性和定量分析。最后，采用Folin-Ciocalteu法测定了油脂的总酚含量（TPC）。
3.1. 总脂肪含量和螺旋压榨提取安第斯羽扇豆籽
研究表明，所用安第斯羽扇豆籽的总脂肪含量为25.03%，这在豆类中属于较高水平。通过螺旋压榨，提取率为10.94%，意味着从种子中实际榨出的油占种子总重的约十分之一。而油脂回收率为43.77%，表明通过这种物理方法能够提取出种子中总脂肪的近44%。虽然这个回收率低于使用有机溶剂的提取方法，但研究者指出，螺旋压榨法避免了溶剂使用，更有可能保留热敏性的生物活性物质，且设备成本和工艺更简单，是一种有吸引力的替代方案。
3.2. 初始氧化状态和总酚含量
新鲜提取的油脂其“新鲜度”和氧化稳定性至关重要。分析显示，该油的过氧化值（PV）为4.10 meq O2/kg，p-茴香胺值（AnV）为1.0，总氧化值（TOTOX）为9.19。这些数值均低于食用植物油的相关标准限值（如Codex标准规定未精炼植物油PV通常需低于10 meq O2/kg），表明压榨出的油初始品质良好，氧化程度低。同时，油脂中检测到总酚含量（TPC）为98.79 mg GAE/kg油。酚类物质是天然的抗氧化剂，研究者认为，这个水平的酚含量有助于维持油脂的氧化稳定性，延长其货架期，这对于其作为功能性食品成分的应用是一个有利因素。
3.3. 安第斯羽扇豆籽油的脂质表征
油脂的主要成分是中性脂质，其中三酰甘油酯（TAG）占绝对主导，含量为86.53 g/100g。除此之外，油脂中还含有丰富的生物活性微量成分：植物甾醇含量高达7120 mg/kg，α-生育酚（维生素E的一种活性形式）含量为494 mg/kg。这些含量与甚至超过了某些公认的健康油脂（如特级初榨橄榄油）中的水平。高含量的甾醇和α-生育酚进一步强化了该油的营养和功能性价值。
3.4. FA组成和位置分布
脂肪酸分析揭示了该油突出的健康属性：不饱和脂肪酸占总量的80%以上，其中单不饱和脂肪酸（MUFA）主要为油酸（44.17%），多不饱和脂肪酸（PUFA）主要为亚油酸（33.71%），饱和脂肪酸（SFA）仅占19.26%。这种高不饱和、低饱和、无反式脂肪酸的构成，对心血管健康有益。
本研究的一个重要创新点是首次确定了FA在TAG骨架上的位置分布。研究发现，与许多植物油中多不饱和脂肪酸富集在sn-2位、饱和脂肪酸在sn-1,3位的典型模式不同，安第斯羽扇豆籽油中的主要不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸）在sn-2和sn-1,3位分布相对均衡。而几乎所有的饱和脂肪酸（如棕榈酸和硬脂酸）都特异性地分布在sn-1,3位。这种独特的结构具有双重意义：从营养学看，sn-2位上的不饱和脂肪酸可能更易被人体高效吸收；从技术角度看，饱和脂肪酸位于外部（sn-1,3位）可能像一道屏障，有助于保护内部的不饱和脂肪酸，从而增强油脂的氧化稳定性。
3.5. 安第斯羽扇豆籽油的极性脂质部分
研究另一个首次报道的发现是，该油的极性脂质（主要是磷脂，PL）含量异常高，达到11.36 g/100g油，这甚至超过了以富含磷脂著称的大豆油（通常2.7-6.3 g/100g）。进一步分析显示，磷脂中以磷脂酰胆碱（PC）为主（占PL的67.2%，即7.64 g/100g油），其次为磷脂酰乙醇胺（PE）和溶血磷脂酰胆碱（LPC）。磷脂酰胆碱是细胞膜的关键组分，对神经和肝脏健康有重要作用。如此高含量的磷脂酰胆碱使得安第斯羽扇豆籽油成为植物源功能性磷脂的潜在优异来源，可应用于需要天然乳化剂或特定生物活性磷脂的功能性食品和膳食补充剂中。
研究结论与意义
本研究成功证明，清洁的螺旋压榨法可用于从安第斯羽扇豆籽中提取高品质油脂。所获得的油脂不仅初始氧化指标良好，更富含不饱和脂肪酸、植物甾醇、α-生育酚以及高含量的磷脂（尤其是磷脂酰胆碱）。首次揭示的其脂肪酸在TAG分子上相对均衡且饱和脂肪酸位于外端的独特位置分布，从结构上解释了其潜在的良好氧化稳定性与营养吸收特性。这些综合特征表明，螺旋压榨提取的安第斯羽扇豆籽油绝非普通的烹饪油，而是一种极具潜力的功能性食品配料和营养保健品原料。
这项研究的意义在于，它超越了对羽扇豆传统蛋白质价值的利用，开辟了对其脂质组分进行高值化开发的新路径。通过采用环境友好的物理提取技术，并结合深入的化学结构表征，研究不仅丰富了我们对这一未充分开发豆类作物的科学认知，也为推动其在可持续食品系统中实现“从种子到产品”的综合利用奠定了坚实基础。未来，通过优化压榨工艺参数，有望进一步提高出油效率，使这种源自安第斯山脉的“营养油库”更好地服务于全球健康与可持续的饮食体系。
