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作者：伍圣文、賈成剛等原文來自《食品科學技術報》，2021,39（4）：87-94 對原文略有改動 以火麻仁粕和未脫殼火麻籽粕為原料，作者研究了脫殼處理對火麻蛋白回收率、色澤、溶解度、持水性、持油性、乳化性及乳化穩定性、起泡性及起泡穩定性和消化性的影響。結果表明：從脫殼處理后的火麻仁粕中提取的火麻仁蛋白在蛋白質回收率(83.90%±0.69%)、蛋白質質量分數(88.56%±0.65%)和色澤上都顯著(P<0.05)優于從未脫殼火麻籽粕中提取的火麻蛋白的蛋白質回收率(45.88%±0.51%)、蛋白質質量分數(81.97%±0.81%)和色澤。脫殼處理不改變火麻蛋白的溶解度曲線和氨基酸組成，但火麻仁蛋白的功能特性都優于未脫殼火麻蛋白。經過體外模擬消化后，火麻仁蛋白消化率達到92.66%±0.23%，顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白的消化率(78.93%±1.12%)。研究表明，脫殼處理可作為從火麻籽粕中提取火麻蛋白的一種必要手段。 火麻(Cannabis sativa L.)，又稱為漢麻，在我國有悠久的種植歷史，以“長壽之鄉”廣西巴馬所產的火麻Z為出名。火麻渾身是寶，火麻籽除了有大量的膳食纖維還含有約30%的油脂和超過25%的蛋白質，已有的動物實驗和體外實驗證實了火麻籽對心血管、皮膚和神經系統等方面有潛在保護作用[1]。研究發現，火麻蛋白也具有一系列優點，包括無抗營養因子，具有生物活性的化合物含量豐富等。與大豆蛋白類似，火麻蛋白可能會在食品工業中有一定的應用價值，如肉類替代品的原料、可食用薄膜和納米活性化合物封裝材料等[2]。 火麻籽低溫粕，一般采用“剝殼——低溫壓榨——晶華低溫萃取”所得，往往作為火麻籽榨油后的副產物，因其豐富的火麻蛋白含量而逐漸被作為新型植物蛋白資源。2002年火麻仁被列為藥食同源的資源后，有關火麻籽粕中火麻蛋白提取工藝、功能特性及生理活性等方面的研究日益深入。Tang等[3]對比研究了火麻分離蛋白和大豆分離蛋白的氨基酸組成、理化性質和功能性質，認為火麻分離蛋白可以作為一種有價值的嬰幼兒營養來源。徐鵬偉等[4]對比了堿溶/酸沉法和鹽溶/鹽析法提取的火麻仁蛋白，發現鹽提蛋白雖然蛋白質回收率低，但其蛋白質含量高，且外觀呈亮白色，更適合添加到高蛋白食品中。Shen等[5]研究指出了火麻蛋白是良好的蛋白質來源，其水解肽具有多種保健作用，如抗氧化、降壓、降血糖等。然而，有關火麻籽殼對火麻蛋白提取和功能性質影響的研究鮮有報道。 本研究立足于生產實際問題，研究了脫殼處理對火麻蛋白提取、功能性質和消化吸收等方面的影響，以期為火麻蛋白的工業化生產提供一定理論和實踐基礎。1 材料與方法1.1 材料與試劑 略1.2 儀器與設備 略1.3 實驗方法1.3.1 火麻蛋白提取 根據課題組前期優化的條件提取火麻蛋白，具體如下：未脫殼火麻籽粕(過60目篩，蛋白質質量分數40.60%)在料液比(g/mL)1∶10、溫度50 ℃、pH值12.0的條件下，堿提3 h后8 000 r/min離心15 min，所得上清液用1 mol/L的鹽酸調pH值為5.0，酸沉2 h后離心除去上清液。所得沉淀加入適量去離子水重新分散，再用0.5 mol/L的鹽酸調為中性，將所得火麻蛋白凝乳凍干后得未脫殼火麻蛋白。火麻仁粕(火麻籽粕脫殼處理后得到，過80目篩，蛋白質質量分數64.50%)在料液比(g/mL)1∶10、溫度40 ℃、pH值12.0條件下，堿提3 h，后續操作與未脫殼火麻籽粕操作相同，得到火麻仁蛋白。1.3.2 蛋白質回收率及蛋白質質量分數計算 采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法測定樣品中蛋白質含量，蛋白質回收率計算見式(1)。蛋白質回收率(1) 式(1)中，m1為凍干后火麻蛋白粉的質量，g；w1為凍干后火麻蛋白的質量分數，%；m2為所取原料的質量，g；w2為原料的蛋白質質量分數，%。1.3.3 氨基酸組成分析 參考GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》測定樣品的氨基酸組成。1.3.4 色澤分析 樣品的色度值由便攜式色差儀獲得，每次實驗前，用標準白色參考瓦進行校準。實驗結果用L*值(明亮度)、a*值(紅綠度)、b*值(黃藍度)和ΔE(總色差)表示。1.3.5 分子質量的測定 使用SDS-PAGE預制膠(體積分數為4%～20%)測定，Marker和樣品的上樣體積為10 μL，電泳條件為80 V保持約30 min，120 V保持約120 min，采用考馬斯亮藍染色45 min，脫色液(乙醇-冰醋酸水溶液)脫色1～3 h直至背景無色。1.3.6 總酚提取及測定 參考李曉輝等[6]的實驗方法提取火麻籽粕及火麻蛋白中的總多酚并稍做修改。稱取質量(m)為0.3 g的樣品按照料液比(g/mL)1∶10，加入體積分數為60%的乙醇溶液，超聲功率700 W提取30 min，反復提取3次，記錄提取液的體積(V)。總多酚的測定參考賀芷菲等[7]的方法，取提取液1 mL加入5 mL福林酚試劑，反應5 min后，加入4 mL質量濃度為0.075 g/mL碳酸鈉溶液，室溫避光靜置60 min后在765 nm下測定OD值，所測的OD值與沒食子酸標準曲線對照，計算提取液中的總酚質量濃度(ρ)。總酚提取率計算見式(2)。總酚提取率(2)1.3.7 功能特性分析1.3.7.1 溶解度測定 不同原料提取的火麻蛋白的溶解度測定參考Fang等[8]的方法并稍做修改。取一定質量(m)火麻蛋白(蛋白質質量分數為w1)分散于不同pH值的緩沖溶液中，在室溫下攪拌30 min后離心分離，記錄上清液體積(V)，并用福林酚法測定上清液中的蛋白質質量分數(w2)，蛋白質質量分數用凱氏定氮法測得。蛋白質的溶解度按式(3)計算。蛋白質溶解度(3)1.3.7.2 持水性與持油性測定 兩種火麻蛋白的持水性與持油性測定參考等[9]的方法并稍加修改。稱取質量(m1)為0.5 g的火麻蛋白樣品，按料液比(g/mL)1∶10加適量蒸餾水或大豆油于10 mL離心管中，震蕩2 min混勻后靜置30 min，在3 000 r/min的條件下離心20 min后去除上清液，所得沉淀的質量計為m2。根據式(4)計算樣品的持水性和持油性。持水性/持油性(4)1.3.7.3 起泡性與起泡穩定性測定 兩種火麻蛋白起泡性和起泡穩定性的測定參考張京濤等[10]的方法并稍做修改。準確稱取0.1 g火麻蛋白于帶刻度的平底試管中，加入10 mL的磷酸鹽緩沖溶液(pH值6.8)后用高速分散均質機以10 000 r/min的條件攪打4 min。記錄溶液初始體積(V)、攪打結束后溶液體積(V1)和靜置30 min后的溶液體積(V2)，樣品起泡性和起泡穩定性的計算見式(5)、式(6)。起泡性(5)起泡穩定性(6)1.3.7.4 乳化性與乳化穩定性測定 采用離心法測定兩種不同火麻蛋白的乳化性及乳化穩定性[11]。稱取適量20 mg/mL蛋白質溶液加入等體積的大豆油，用高速分散均質機以10 000 r/min均質2 min后，在2 000 r/min條件下離心10 min，測定乳化層的高度(H1)和離心管內液體總高度(H0)。然后將離心管置于80 ℃水浴鍋中水浴30 min后，用自來水快速冷卻至室溫再以2 000 r/min的條件離心10 min后測定乳化層高度(H2)。乳化性(EAI)和乳化穩定性(ESI)由式(7)、式(8)計算。(7)(8)1.3.8 體外模擬消化實驗 參考Marambe等[12]和Lin等[13]的方法測定兩種火麻蛋白的體外模擬消化率。 模擬胃消化：稱取適量蛋白質樣品(m)用水溶解后，用1 mol/L的鹽酸將待測蛋白質樣品溶液(40 mg/mL)pH值調為2.0后，在37 ℃恒溫培養箱中預熱10 min，添加適量模擬胃液(胃蛋白酶質量濃度4 mg/mL)，使得胃蛋白酶和蛋白質質量濃度比為1∶250。將反應體系置于37 ℃恒溫培養箱中孵育2 h，反應結束后用1 mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH值為6.8，終止反應。***后將反應體系離心后收集上清液(V1)，計算蛋白質量分數(w1)并保存于-20 ℃。 模擬腸道消化：將經模擬胃消化的樣品，加入適量的模擬腸液(胰酶質量濃度10 mg/mL)，使得胰酶和待測蛋白質質量濃度比為1∶25。將反應體系置于37 ℃恒溫培養箱中孵育4 h后，通過水浴煮沸10 min結束反應。反應體系離心后收集上清液(V2)，計算蛋白質質量分數(w2)并保存于-20 ℃。 模擬消化率的計算見式(9)、式(10)。模擬胃消化率(9)模擬胃腸消化率(10)1.4 數據處理 所有實驗重復3次后取平均值。運用Excel 2016、OriginPro 2021和Minitab 17進行實驗數據處理、統計分析及制圖。2 結果與分析2.1 脫殼處理對蛋白質、總酚和色澤的影響 兩種原料的蛋白質含量及脫殼處理對兩種火麻蛋白回收率、蛋白質含量和總酚含量的影響見表1。 表1 脫殼處理對蛋白質和總酚含量的影響1.4 數據處理 所有實驗重復3次后取平均值。運用Excel 2016、OriginPro 2021和Minitab 17進行實驗數據處理、統計分析及制圖。2 結果與分析2.1 脫殼處理對蛋白質、總酚和色澤的影響 兩種原料的蛋白質含量及脫殼處理對兩種火麻蛋白回收率、蛋白質含量和總酚含量的影響見表1。表1 脫殼處理對蛋白質和總酚含量的影響 由表1可知，經過脫殼處理后兩種原料的蛋白質含量差異顯著(P<0.05)。經過相似的堿溶酸沉工藝后，未脫殼火麻蛋白的蛋白質回收率只有45.88%，而火麻仁蛋白的蛋白質回收率高達83.90%。吳俊峰[14]用連續濕磨加噴射蒸煮法得到的火麻蛋白提取率為45.37%，宋淑敏等[15]以堿溶酸沉法提取超臨界二氧化碳萃取脫脂的火麻籽粕的蛋白質，其提取率為96.10%，提取率不同的主要原因可能是采用的原料及預處理工藝的不同。 火麻籽殼占火麻籽質量的40%左右，未脫殼的火麻籽粕富含酚類化合物和纖維素[6,16]。在堿液提取過程中，未脫殼火麻籽粕中的酚類化合物、蛋白質和纖維的相互作用可能會對蛋白質的溶解產生不利影響[17]，從而進一步降低未脫殼火麻籽粕的蛋白質回收率。這一點可以從表1中火麻仁粕總酚含量顯著(P<0.05)少于未脫殼火麻籽粕來側面驗證。 色澤是影響火麻蛋白在市場上接受度的一個重要因素，因此，本研究分析了脫殼處理對火麻蛋白色度值的影響，結果見圖1。不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖1 脫殼處理對火麻籽粕和火麻蛋白色澤的影響 由圖1可知，火麻仁蛋白的亮度(L*值)、黃藍度(b*值)都顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白，而紅綠度(a*值)和總色差(ΔE)顯著(P<0.05)低于未脫殼火麻蛋白。這說明火麻仁蛋白色澤要比未脫殼火麻蛋白偏白、偏綠和偏黃，總色差偏小則說明火麻仁蛋白色澤更接近標準白色參考瓦，這也與兩種火麻蛋白肉眼觀察的色澤結果相符。在較強堿性提取條件下不僅有利于火麻蛋白的提取，同時也有利于從火麻仁粕中共提取酚類物質和籽殼中的水溶性色素，從而使得火麻蛋白的顏色呈現深棕色[18]。同時，也有研究發現，堿性條件下，酚類化合物容易經酶和非酶氧化形成醌類化合物，然后醌類化合物可以與蛋白質結合，并導致蛋白質顏色變深[9]。因此，結合表1的總酚含量的差異，推測認為未脫殼火麻蛋白比火麻仁蛋白具有更深色澤的主要原因是未脫殼火麻籽粕比火麻仁粕含有更多的酚類化合物和水溶性色素。2.2 脫殼處理對火麻蛋白氨基酸組成的影響表2為兩種火麻蛋白的氨基酸組成分析。酸水解過程中色氨酸完全破壞，故未檢測到。 由表2可知，兩種火麻蛋白的氨基酸組成豐富，其中谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量相對Z高，這與以往的報道是一致的。谷氨酸和天冬氨酸是經典的呈味氨基酸，而精氨酸是一氧化氮的前體，對維護心血管健康有重要作用。此外，火麻蛋白中的w(Arg)/w(Lys)值在4.0左右，遠大于大豆蛋白等一般植物蛋白中的w(Arg)/w(Lys)值，這使火麻蛋白作為促進心血管健康食品的營養配料和生物活性成分特別有價值[19]。兩種火麻蛋白的氨基酸組成結構相似，這說明脫殼處理對火麻蛋白氨基酸基本不產生影響。同時整體上，火麻仁蛋白的各種氨基酸含量都要略高于未脫殼火麻蛋白，這與實驗測得的火麻仁蛋白的蛋白質含量高于未脫殼火麻蛋白的結果是一致的。2.3 脫殼處理對火麻蛋白分子質量的影響 兩種火麻籽粕原料及其提取的火麻蛋白的SDS-PAGE見圖2。 火麻蛋白主要由麻仁球蛋白(約75%)和白蛋白(約25%)組成[20]。其中，麻仁球蛋白類似于大豆球蛋白，是由6個相同的單體組成。每個單體由一個酸性基團(AS)和堿性基團(BS)組成，由一個二硫鍵連接[3]。由圖2可知，總體上看，火麻籽粕原料和堿提的火麻蛋白在電泳圖譜上有很大的相似性，表明堿提過程對火麻蛋白的亞基組成沒有顯著的影響。兩種火麻籽粕原料和火麻蛋白都在34 kDa和20 kDa附近產生了比較明顯的亞基條帶，在49 kDa附近還有一條比較淡的亞基條帶，這也表明脫殼處理對堿提后的火麻蛋白亞基的組成沒有影響。 研究認為，34 kDa和20 kDa附近產生的條帶來自麻仁球蛋白在還原條件下產生的亞基，而49 kDa附近的亞基是類似于β-伴蛋白球蛋白亞基[21]。電泳圖上基本看不到白蛋白的條帶可能是因為pH值5.0的酸沉條件下白蛋白溶解度仍較高，沉淀中所含白蛋白較少[21]。2.4 脫殼處理對火麻蛋白功能特性的影響2.4.1 脫殼處理對火麻蛋白溶解度的影響 蛋白質溶解度是發揮其他功能特性的基礎，脫殼與未脫殼火麻蛋白的溶解度見圖3。 由圖3可知，火麻蛋白的溶解度在偏酸和偏堿性條件下都會增加，尤其是在堿性條件下，隨著pH值的升高，火麻蛋白溶解度的增加是非常顯著的。這是因為偏離等點越遠，蛋白質所帶的凈電荷越多，蛋白質不容易發生聚集，從而使得溶解度增加[4]。 同時，火麻仁蛋白與未脫殼火麻蛋白在pH值2.0～12.0內的溶解度變化趨勢是相似的，且都在pH值5.0附近有Z小的溶解度，這表明脫殼處理對火麻蛋白的等電點是沒有影響。當pH值在7.0～11.0時，未脫殼火麻蛋白的溶解度從6.96%迅速增加到90.70%，而火麻仁蛋白的溶解度只從2.18%增加到了20.03%。這在以往的文獻中比較少見，其原因有待進一步的研究。2.4.2 脫殼處理對火麻蛋白持水性與持油性的影響 蛋白質的持水性和持油性不僅影響著蛋白質產品的感官品質，也影響著食品加工、儲藏過程中的物理特性，脫殼處理對火麻蛋白持水性與持油性的影響見圖4。 由圖4可知，同樣是堿溶酸沉制備的火麻蛋白，火麻仁蛋白的持水性與持油性都顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白。這表明火麻仁蛋白除了在色澤上更有吸引力，也更適合應用在食品配料中。2.4.3 脫殼處理對火麻蛋白起泡性及乳化性的影響 脫殼處理對火麻蛋白起泡性與乳化性的影響見圖5。由圖5(a)可知，火麻仁蛋白的起泡性和起泡穩定性雖然高于未脫殼火麻蛋白，但是兩者并沒有顯著性差異。這說明脫殼處理對火麻蛋白的起泡性與起泡穩定性并沒有太大影響。與其他植物蛋白相比，火麻蛋白的起泡性和起泡穩定性較低。杜娟等[22]研究發現在中性條件下苦杏仁蛋白的起泡性超過80%，起泡穩定性超過70%，火麻蛋白較低的起泡性與起泡穩定性主要原因可能是其在中性條件溶解度較低。由圖5(b)可知，火麻仁蛋白和未脫殼火麻蛋白在中性條件下乳化性能是相近的，二者沒有顯著性差異；但是在乳化穩定性上，火麻仁蛋白顯著(P<0.05)高于未脫殼火麻蛋白。在中性條件下，兩種火麻蛋白的溶解度都很低，可能是二者乳化性相近的原因。分析認為，乳化穩定性的差異主要與未脫殼火麻蛋白多酚含量較多有關。已有研究表明：當溫度升高時，多酚與蛋白質的親和力減弱，使得多酚-蛋白復合物的結構發生改變，從而造成了兩種蛋白質乳化穩定性的差異[23]。2.5 脫殼處理對火麻蛋白體外模擬消化的影響 兩種不同火麻蛋白的體外模擬消化結果見表3。由表3可知，脫殼后火麻蛋白模擬胃消化率從60.23%顯著(P<0.05)提高到了68.56%，模擬胃腸消化率從78.93%顯著(P<0.05)提高到了92.66%，這表明脫殼處理能顯著提高火麻蛋白的消化率，類似的結果在House等[24]的報道也有體現。其中，火麻籽殼中的多酚起著主要影響，一方面，多酚能與蛋白質通過氫鍵、疏水相互作用及共價作用等方式與蛋白質結合形成多酚-蛋白質復合體，降低火麻蛋白的消化率[25]；另一面，籽殼中的酚類化合物也會阻礙酶的作用，影響火麻蛋白的水解[26]。3結論 1)經過脫殼處理的火麻粕(火麻仁粕)具有蛋白質回收率和蛋白質純度更高及色澤更好等方面的優勢，火麻仁粕更適合作為工業化生產火麻蛋白的原料。 2)脫殼處理對火麻蛋白氨基酸組成和二級結構并無顯著影響，但火麻仁蛋白的持水性、持油性、起泡性和乳化性等功能特性優于未脫殼火麻蛋白。 3)經過體外模擬消化的火麻蛋白消化率能達到78.93%～92.66%，在體外模擬消化率上媲美大豆蛋白，是一種較易被人體吸收的植物蛋白。 4)火麻籽脫殼處理是提高火麻蛋白在食品領域潛在價值和擴大應用的必要步驟，但只是脫殼處理還不足以滿足其在食品體系中廣泛應用的要求。因此，需要加大研究火麻蛋白改性技術來進一步提高火麻蛋白的應用價值。

作者：閃文飛，田躍信等注：原文來自《高師理科高師理科》2025年6月第45卷第6期P83-86，略有改動摘要：火麻仁是一種油料作物，火麻仁粕是火麻仁在壓榨完油后的副產物。粕中的蛋白是一種營養價值較高的植物蛋白資源，火麻仁榨完油后，將粕直接廢棄掉，導致資源浪費。因此，為了Z大限度地提取火麻仁粕中的蛋白質，先對火麻仁的脫脂工藝進行了改進，依次采用冷榨、壓胚、低溫萃取對其進行脫脂預處理，脫脂粉碎后，再進行兩次酸提法進行蛋白質提取，并對不同粒徑的火麻仁粕在蛋白質提取中的影響做了詳細分析。研究表明，60目粒徑脫脂粉的蛋白質提取率和蛋白質含量均高于120、100、80、40目粒徑脫脂粉，其提取率達到68.1%，蛋白含量達到86.7%。因此，采用兩次酸提法，并對脫脂工藝進行改進，選用60目粒徑脫脂粉來提取火麻仁粕蛋白質，此工藝為火麻仁蛋白資源的研究開發提供了理論參考。關鍵詞：低溫萃取設備、火麻仁、火麻蛋白 火麻仁為桑科植物大麻（Cannabissativa L.）的干燥成熟果實，富含油脂、蛋白質、碳水化合物、木質素酰胺類、甾體醇、大麻酚類、生物堿類、黃酮類、維生素、葉綠素、礦物質和灰分等，其中油脂25%~35%，蛋白質20%~25%，膳食纖維20%~30%。 火麻仁蛋白質豐富，鹽溶性麻仁球蛋白65%和水溶性麻仁白蛋白33%，作為主要儲存蛋白，均屬于容易消化的全價蛋白質。其中火麻仁蛋白的主要成分是11S蛋白，決定了其具有較高的凝膠性，但是缺少7S蛋白，則影響其溶解性、持水性、乳化性等。而油脂是種子在成熟過程中由糖類轉化而成，一般呈球狀脂類體存在于細胞中，蛋白質能與糖類、酚類等結合，油溶性物質的存在直接影響蛋白質的提取及質量。在去除殘油后的火麻仁餅粕中粗脂肪含量為2.60%，粗蛋白68.66%，水分7.60%、灰分10.50%、還原糖1.33%、淀粉5.57%、粗纖維3.74%。因此，在工業化生產中會提高出油率和去除粗纖維、淀粉及還原糖等碳水化合物來達到分離、提純蛋白產品。 目前，國內外常用物理法、化學法和生物酶法提取植物蛋白質。物理法有膠體磨法、均質法、高壓法等，其提取率相對較低；化學法主要為水提法、堿提法、醇提法、酸提法，鹽提法等；生物酶法提取主要用纖維素酶、果膠酶、蛋白酶等，其工藝相對復雜。酸提法不僅能除去水溶性糖分，還能除去淀粉、纖維素等成分，而且具有提取率高、成本低、便于操作的優點，適用工業化生產。現實生產中蛋白質提取多采用堿溶酸沉法，但是其提取率并不高，王研等人采用堿液溶解法提取火麻仁蛋白的提取率僅為28.63%，這就是由于火麻仁蛋白在水中的溶解性不好導致的。而目前關于酸提火麻仁蛋白的工藝鮮有報道，本研究立足生產實際問題對脫殼火麻仁脫脂工藝上進行改進，Z大限度的降低火麻仁油脂對其蛋白質提取的影響，并采用兩次酸提法提取，且以蛋白質提取率和蛋白含量為評價指標，探究了不同粒度對蛋白質提取的影響，為火麻仁蛋白資源的研究開發提供一定的理論參考。1材料與方法1.1材料與設備 脫殼火麻仁：來自永勝三可口生物開發有限責任公司； 氫氧化鈉：分析純，天津歐博凱化工有限公司； 鹽酸：分析純，廣州化學試劑廠； 液壓榨油機：6YY-150型，鞏義華銘世機械制造有限公司； 壓胚機：BZ-300型，上海奔正機械設備有限公司； 整套低溫萃取設備：10L型，安陽市晶華油脂工程有限公司； 磨粉磨漿機：HJ-150型,湖北省石首市恒建機械廠； 精密pH計：PHS-2C型，上海晶磁儀器有限公司； 精密分析天平：JA-2003型，上海精密儀器儀表公司； 恒溫油浴鍋：DXY-5H型，鼎鑫宜實驗設備有限公司； 精密定時電動攪拌器：JJ-1型，金壇市華峰儀器有限公司； 循環水式多用真空泵：SHZ-DⅢ型，鄭州市中原科技玻璃儀器廠； 電熱鼓風干燥箱：101型，北京市永光明醫療儀器廠； 全自動凱式定氮儀：K1100型，山東海能科學儀器有限公司。1.2方法1.1.1原料預處理 首先，脫殼火麻仁采用液壓榨油機進行1次脫脂，得到殘油35%左右的火麻仁餅粕。目的脫除大部分油脂，有利于壓胚，不會出現粘輥現象； 其次，壓榨火麻仁餅粕放入壓胚機，得到厚度0.2~0.3mm料胚。目的破壞火麻仁表面細胞壁和組織細胞，有利于后續萃取脫脂；圖1 10L低溫萃取實驗裝置1-萃取罐，2-濃縮罐，3-緩沖罐，4-冷凝器，5-助劑周轉罐，6-熱水箱，7-熱水泵，8-真空泵，9-壓縮機 再次，料胚采用安陽市晶華油脂工程有限公司自制整套4號溶劑低溫萃取設備進行2次脫脂，萃取主要設備包括萃取罐、蒸發罐、緩沖罐、冷凝器、溶劑周轉罐、無油壓縮機、真空泵、熱水泵等（圖1）。取定量料胚放入萃取罐中，抽真空，加入4號溶劑，在密閉的萃取罐內，溫度與壓力成正比關系，隨著溫度的升高，壓力也會隨之增加，一段時間后，罐內達到氣液平衡，此時加速了擴散、傳質過程，使溶劑滲透到組織細胞中，更好地與油脂分子接觸，從而將細胞中的油脂更好地釋放出來；溶劑通過蒸發、冷凝回收利用。經過幾次萃取后火麻仁粕顏色為白色，其殘油在1%之內，蛋白含量約為68%。目的去除火麻仁中的脂質，避免影響蛋白提取的效率和純度； Z后，自然干燥后的火麻仁粕進行粉碎，依次過100、80、60、40目篩，得到火麻仁蛋白提取原料,冷凍保存。1.2.2提取工藝 稱取120目脫脂粉60g，加入蒸餾水配6.3%溶液進行1次酸提，此時溶液的pH在7.2附近，充分攪拌，用1mol/L鹽酸溶液調節pH到4.2，泡沫穩定，達到等電點，于50℃下油浴1h，沉淀部分抽濾；取其濾餅加入蒸餾水配6.3%溶液復溶進行2次酸提，充分攪拌，再用1mol/L鹽酸溶液調節pH到4.2，于50℃下油浴1h，沉淀部分抽濾；取其濾餅加入蒸餾水配11.1%溶液復溶，充分攪拌；用1mol/L氫氧化鈉溶液調節pH至中性，于50℃下油浴一段時間，抽濾取其濾餅，濾餅置于50℃干燥箱中12h，得到粗火麻仁蛋白。100、80、60、40目的火麻仁蛋白分別采用以上方法得到，分別稱量并按照1-1方法計算出提取率。蛋白質提取率=×100% (1-1) 式（1-1）中，m1—干燥后火麻仁蛋白粉的質量，g； m2—所取原料質量，g； y1—干燥后火麻仁蛋白粉的質量分數，%； y2—所取原料的蛋白質量分數，%。2結果與分析圖2 不同粒徑對蛋白質提取率和含量的影響 由圖2可知，蛋白質的提取率與含量呈正相關關系，至此，僅以蛋白質提取率為分析對象。隨著脫脂粉粒徑的減小，蛋白質的提取率和含量均呈現出先增大后減小的趨勢，在60目的條件下提取率和含量都達到Z大值，分別為68.1%和86.7%。蛋白提取******增大的原因可能是：相較于60目粉體，質量一定的條件下40目粉體中含有較多的水溶性糖分、淀粉、纖維素等成分，這些成分在水中會膨脹，此時當酸調節至等電點時部分酸用來分解這些物質，致粘液型多糖增加，以及糖蛋白的存在且在一定溫度的加持下都會提高溶液的粘度，引發分子擴散速率較低，體系分散不均勻，部分蛋白并沒有達到等電點集聚沉降下來，導致提取率低，這也是低于80目粉體的原因。蛋白提取率后減小的原因可能是：一方面，蛋白主要儲存于水相中的白蛋白和不溶性沉淀物中的球蛋白，在提取的過程中，球蛋白中存在較高含量的芳香族和疏水性殘基，白蛋白中二硫鍵較少從而形成更加開放的結構，在等電點pH和樣品濃度值下，水溶性蛋白質的溶解度和起泡能力均顯著高于球蛋白，球蛋白具有更多的二硫鍵產生剛性結構，減少芳香族氨基酸的暴露，在磨粉剪切力的作用下粒徑的減小，使細胞壁破碎程度加大，表面積增大，蛋白分子的構象發生改變，分子立體結構變得伸展，氫鍵和疏水鍵的斷裂，分子結構變得疏松，蛋白質親水基團更大的暴露，使蛋白質分子表面具有相同的電荷，有利于蛋白分子與非蛋白分子的運動及其相互作用，一部分球蛋白轉變為水溶性蛋白，可溶性蛋白的增多增大了球蛋白在水相中的溶解度，導致蛋白提取率的降低；另一方面，隨著粒徑的減小，酸液會破壞蛋白質的生物活性，使其部分發生氧化、變性、發生美拉德反應，導致蛋白質提取率的降低；酸液也可引起脫氨、脫酸、引起胱賴反應，肽鍵斷裂，蛋 白中11S組分因酸水解引起消旋作用，對蛋白的理化特性造成不良影響。3 結論 火麻仁蛋白是一種食物蛋白質資源，必須氨基酸含量豐富，營養價值高且具有多種生理活性。本文采用的兩次酸提法提取蛋白、不同粒徑對蛋白提取率和含量的影響以及引進整套低溫萃取設備對原料更徹底的脫脂預處理工藝均是******被研究。結果表明：原料預處理工藝的改進對提高蛋白提取率和含量有顯著的改善；與單次酸提相比，雙重酸提有助于增強提取，且蛋白質的純度與質量有明顯的提高，其提取率和含量分別為68.1%、86.7%；60目脫脂粉體的提取率和含量均要優于120目、100目、80目、40目，且粉體粒徑太小并不利于工業化離心分離，造成蛋白質不必要的浪費。

作者：劉速速、周慶禮等注：原文來自《中國油脂》2019年第44卷第10期第142-145頁，對原文略有改動。 神經酸（NA）Z早發現于哺乳動物的神經組織中，因此命名為神經酸；又因其Z早是從鯊魚腦組織中分離出來，故又名鯊魚酸。神經酸是一種ω-9型長鏈單不飽和脂肪酸，其化學名為順-15-二十四碳單烯酸，化學結構式為CH3—(CH2)7—CHCH—(CH2)13—COOH，分子式為C24H46O2，相對分子質量為366.6，純品在常溫下為白色片狀晶體，溶于醇但不溶于水。 神經酸是大腦神經組織和神經細胞的核心天然成分，是目前為止發現的能促進受損神經組織修復和再生的TX物質，對于提高腦神經的活躍，防止腦神經衰老有很大作用。隨著研究的不斷深入，發現一些植物的果實和種子油中富含神經酸，引起了許多研究者的廣泛關注。本文就神經酸的來源、功能及提純工藝進行綜述，為神經酸產品的開發和應用提供參考。 1 神經酸的來源 1.1 動物來源 1925年，Klenk從人和動物的大腦里分離出腦苷脂，腦苷脂水解為半乳糖、脂氨醇和不飽和脂肪酸3部分，并從不飽和脂肪酸中分離出一種熔點為41 ℃的單不飽和脂肪酸，并推導出其分子式，即為神經酸。1926年，Tsujimoto等從鯊魚油中分離出神經酸，并確定神經酸結構為順式結構。1972年，Sinclar等發現當鯊魚的腦部在受到傷害后會自行修復，于是專家們推斷神經酸能夠修復大腦神經組織。 1.2 植物來源 迄今為止，在我國含有神經酸的植物有31種，神經酸含量在2%以上的木本植物10種、草本植物5種。我國含神經酸植物種類中，蒜頭果是含神經酸植物之冠，但適生區范圍較小，且資源量少。以元寶楓為代表的槭屬，雖然神經酸含量較蒜頭果等相對較低，但槭屬樹種結實量大，并且適生能力非常強，因此具有較大的發展潛力。遏藍菜果實的神經酸含量(≥3.66%)是僅次于蒜頭果和盾葉木的十字花科植物，也是果實中神經酸含量Z高的草本植物。蒜頭果、盾葉木和遏藍菜果實的神經酸含量均大于3%，是自然界富含神經酸的3種植物資源（詳見附表1）。 2 神經酸的功能 2.1 治 療腦部疾病 隨著年齡的增長，機體中神經酸的缺乏將會增加腦中風后遺癥、老年癡呆、腦癱、記憶力減退等腦病的發生率。研究證明，神經酸能夠恢復神經末稍活性，促進神經細胞生長和發育。神經酸是腦神經細胞膜的重要組成部分，能夠調節細胞膜上的離子通道和受體，激 活受損、病變及休眠的神經細胞，修復腦細胞膜結構，促進神經網絡的重建，并且神經酸可誘導神經纖維自我生長及分裂，修復堵塞、扭曲、凝聚及斷裂的神經纖維，增強大腦各區域神經組織間的信號傳導，使損傷的胞體存活和恢復語言、記憶、感覺、肢體等方面的功能；同時神經酸還能夠完整地透過血腦屏障，干預神經干細胞在腦內增殖、分化、遷移和存活，促使腦內ADP轉化為ATP，促進乙酰膽堿合成，增加多巴胺的釋放，并增強神經興奮的傳遞，改善腦內新陳代謝狀況。 印度學者發現，營養不良及饑餓兒童的大腦和小腦細胞中神經酸含量遠低于正常兒童；法國科學家研究表明如果在懷孕期或嬰兒期攝入一定量的神經酸，將會加快腦部的發育。王建民等對神經酸功能進行了研究，動物試驗結果表明，神經酸各劑量組與對照組相比存在顯著性差異（P<0.05）；人體試驗結果表明，試驗組各項測試指標與對照組相比，心智、圖片、再認、聯想、觸覺、理解和IQ值均有顯著提高；說明神經酸能夠顯著改善記憶能力，提高IQ值。 2.2 改善中樞 神經系統 多發性硬化是一種發生于中樞 神經系統的脫髓鞘疾病，因神經纖維的鞘磷脂被破壞，導致神經纖維髓鞘呈塊狀脫落，使神經傳輸中斷，出現視力模糊、站立不穩、語言受阻、煩躁、失 眠等癥狀。由于中樞 神經系統由白質、灰質組成，而神經酸是白質的組成部分，是腦白質的結構性成分，能在體內合成神經節苷脂、腦苷脂和鞘磷脂，可改善髓質營養不良，抑制髓鞘受損與脫失，改善多發性硬化癥狀。Sargent等在動物試驗中發現，老鼠體內的神經酸不足，會導致髓鞘形成受損，而飲食中加入神經酸，則對治 療多發性硬化有益；且人體試驗表明，神經酸的攝入可促進體內鞘糖脂和鞘磷脂的合成，進而促進神經纖維髓鞘化，使脫落的髓鞘再生，改善多發性硬化癥狀。 腎上腺腦白質病，是由于長鏈脂肪酸分解酶缺乏，過多地結合了長鏈飽和脂肪酸，引起中樞 神經系統進行性脫髓鞘病變，主要累及腎上腺和腦白質，主要表現為進行性的精神運動障礙，視力及聽力下降和腎上腺皮質功能低下。試驗證明，用富含神經酸的植物油進行“食用療法”，對腎上腺腦白質萎縮癥病人是有益的。 2.3 調節血糖血脂 神經酸可以改善血液微循環，對高血脂、高血壓、高血糖、動脈粥樣硬化等癥狀有明顯的效果。神經酸作為一種長鏈脂肪酸，通過促使人體必需脂肪酸ω-3和ω-6正常代謝，二者協同作用，能迅速降低血液中低密度脂蛋白膽固醇含量，升高高密度脂蛋白膽固醇含量，降低血清中總膽固醇含量，降低血液黏稠度，降低血壓，舒張血管，清 除血管中多余的脂肪，抑制血小板聚集，能促進胰島β-細胞分泌胰島素。蔡曉琴等探討了血漿二十四碳烯酸(C24∶ 1)水平與急性缺血性腦卒中發病的關系，結果表明高濃度的血漿C24∶ 1水平可以降低急性缺血性腦卒中的發病風險。 2.4 提高免疫功能 神經酸能促進脾淋巴細胞的增殖轉化，提高抗體生成細胞數量和NK細胞活性，提高機體M疫力。膳食中添加神經酸還能夠改善多囊卵巢綜合征。賀浪沖等對艾氏腹水癌小鼠灌胃含神經酸的元寶楓油，結果表明小鼠的生命延長了81.9%。王熙才等探討了含有神經酸的元寶楓油對小鼠免疫系統的影響及其增強M疫力的作用。試驗結果表明用元寶楓油制成的艾舍爾軟膠囊各劑量組小鼠的淋巴細胞轉化能力、抗體生成細胞數均高于陰性對照組(P<0.05)；高、中劑量組NK細胞活性高于陰性對照組(P<0.01)。說明用元寶楓油制成的艾舍爾軟膠囊能提高小鼠的抗體生成細胞數和血清溶血素水平以及小鼠NK細胞活性，具有增強免疫力的作用。 2.5 食品添加劑 1993年在瑞士召開的D一屆國 際脂肪酸及脂質研究會上指出，長鏈的不飽和脂肪酸是胎兒和新生兒發育必不可少的營養物質。而神經酸是長鏈不飽和脂肪酸，其主要通過人體內的鞘磷脂和鞘糖脂來達到改善生物膜組成、結構和功能，從而提高細胞活力，增強人類正常生命活動的能力。早在20世紀90年代，歐美發達國家的科學家就提倡將神經酸添加到奶粉中，以促進嬰兒智力發育，提高國民素質。神經酸也可以作為即食水溶液形式，在加工過的肉、蔬菜、魚中添加，亦可以添加在嬰兒奶粉、嬰兒米粉、嬰兒餅干中。研究發現，對孕婦和哺乳期的婦女添加8~32 mg/d的神經酸，可以促進嬰兒智力發育。王建民等通過動物試驗和人體試驗，得出神經酸能夠改善人的記憶能力，并提出了將其作為添加劑添加到嬰幼兒Y智食品中的建議，對促進嬰幼兒的大腦發育，提高智力水平具有重要意義。 2.6 皮膚護理 角質層的結構和皮脂防護層的親油性，一方面可以防止皮膚過度失水，另一方面可以防止自然環境中異物侵入皮膚。科學家研究發現，神經酸可加強角質層的防護作用，并提高皮膚水分含量，角質層對水溶性維生素幾乎是一個無法逾越的屏障，只有借助神經酸這樣的載體物質，水溶性維生素才能穿透角質層。用元寶楓油配制的化妝品，對皮膚表現出有益的生理功能，滲透快，無油膩發黏的感覺，無刺激和敏感性，配制的化妝品保濕性好，可減緩皮膚表面的水分蒸發，對皮膚的柔軟性、平滑性和彈性具有一定作用。王性炎在試驗中發現含神經酸的元寶楓油對皮膚病有治 療作用，并研制了元寶美容霜、元寶洗面奶等。 3 神經酸的提取工藝 3.1 去殼元寶楓、文冠果、蒜頭果等種子或果實，都被外殼包裹，首先要去除外殼，提高富含神經酸油脂的得率。3.2低溫壓榨這是獲取富含神經酸油脂的重要一步，為了防止神經酸氧化，一般采用物理液壓壓榨的方式，物料受壓出油，料溫沒有變化。只采用壓榨的方式，因壓榨機及物料特性，料渣內還含有8-12%的油沒有被擠壓出來，如果餅渣不進一步提取的話，神經酸收率太低，資源浪費嚴重。3.3低溫萃取安陽市晶華油脂工程有限公司的低溫萃取成套設備非常成熟，早就應用于萬壽菊葉黃素、辣椒的紅辣素提取，DHA、ARA、蝦青素、番茄紅素、鷹嘴豆等保質萃取，以及在花椒油、姜油樹脂等調味品提取方面也獨樹一幟，在亞麻籽油、紫蘇籽油等亞麻酸的提取純化方面也有不錯的業績。液壓后的餅經過適當破碎，進入低溫萃取設備，萃取分離溫度不高于45℃，保護了神經酸不被破壞，提取后餅渣中殘油低于1%，神經酸收率提高8-10%。3.4精制壓榨或低溫萃取出來的富含神經酸的油中還含有大量的雜質、膠體等，酸價高、含水量高也會影響下一步提純。精制主要包括：過濾除固雜、脫膠體物質、降低酸價、脫去水分、以及降低蠟質等。以上這些步驟只是得到富含神經酸的油，其中神經酸的含量與原料種類、品質有關，想要富集神經酸，提高神經酸的單位含量，必須經過純化。4 神經酸的提純工藝 4.1 結晶法 結晶法是利用脂肪酸在溶劑中的溶解度和凝固點不同進行富集純化的。一般來說,脂肪酸在有機溶劑中的溶解度隨碳鏈長度的增加而減少,隨雙鍵數的增加而增加。這種溶解度的差異隨溫度的降低表現更為顯著。所以將混合脂肪酸溶解于有機溶劑,通過降低溫度可實現飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的分離。 郝旭亞通過對脂肪酸進行3次重結晶，可得質量分數為82.99%的神經酸晶體,回收率為51.91%，得率為20.98%。熊德元等通過用石油醚與10%無水乙醇的混合液為溶劑對蒜頭果油進行低溫結晶，結晶溫度-12 ℃，結晶時間2 h，得到神經酸的質量分數為75.39%，回收率為59.74%，其中油酸含量從27.19%降到7.94%，芥酸含量從14.83%降到5.13%。呼曉姝對元寶楓油中的神經酸進行重結晶，試驗結果表明，結晶溫度在-25 ℃，結晶時間3 h時，神經酸純度達到Z大值，神經酸收率為36.4%，所得神經酸純度不高，收率較低。 4.2 尿素包合法 尿素的結晶為六面體，當利用尿素溶解在有機溶劑中，遇到脂肪化合物時，尿素分子間以氫鍵結合形成六面體，直鏈飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的直徑小于形成的六面體的自由體積，在結晶過程中就可以進入到晶胞內，形成尿素包合物析出，進而將飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸分開。 徐文暉等用元寶楓油制成混合脂肪酸甲酯，再用尿素包合法對其中的神經酸甲酯進行分離。結果顯示，在m（脂肪酸甲酯）∶ m（尿素)∶ V(甲醇)為1∶ 3∶ 9、包合溫度-10 ℃、包合時間20 h的條件下，神經酸甲酯的分離效果Z佳，通過2次尿素包合處理后神經酸甲酯的相對含量從5.484%提高到17.103%，提高了2倍多。郭瑩瑩等以文冠果油為原料，在尿脂比1∶ 1、料液比1∶ 10、包合溫度10 ℃、包合時間8 h的優化工藝條件下，文冠果油中的神經酸含量從2.59%升高到9.49%，神經酸含量提高了約3倍，且回收率也較高，可達到74.01%。 芥酸與神經酸均為ω-9型長鏈單烯脂肪酸,結構相近,因此神經酸提純難點之處就是將其與芥酸分離。張元等通過二級分子蒸餾得到的神經酸乙酯初級產品中神經酸乙酯與芥酸乙酯含量分別為48.79%和46.80%，然后將二級分子蒸餾后的脂肪酸乙酯進行尿素包合，在m(脂肪酸乙酯)∶ m(尿素)∶ V(甲醇)為1∶ 5∶ 35、包合溫度35 ℃、包合時間8 h條件下，經過二次尿素包合處理，得到神經酸乙酯含量為66.21%的產品，神經酸乙酯的收率為12.73%，其中芥酸含量降到33.28%。尿素包合法簡便、經濟，適合工業化生產。尿素包含法分離神經酸后，產品中的神經酸相對含量并不高，且存在溶劑殘留問題。 4.3 薄層層析法 薄層層析法主要是利用吸附劑對不同成分的吸附能力不同，以及展開劑對其解吸附能力的不同而實現分離。薄層層析法是快速分離和定性分析少量物質的一種很重要的實驗技術，屬固-液吸附色譜。王娟等將蒜頭果油直接上樣于硅膠G板上，用石油醚-乙酸乙酯洗脫劑進行梯度洗脫，經檢測后收集體積比為50∶ 1~30∶ 1洗脫液，減壓濃縮后得到神經酸結晶，含量達到95%，得率為10%。王性炎等首先將元寶楓油制備成混合脂肪酸，用硅膠柱對神經酸進行吸附，采用專用洗脫劑進行洗脫，收集含神經酸部分，經檢測神經酸含量由5.5%提高到90%以上。薄層層析法雖然分離純度高，但條件精密，僅適用于實驗室制取，很難實現工業化生產。 4.4 分子蒸餾法 分子蒸餾主要是通過物質分子運動的平均自由程的不同進行分離的。當物料加熱流動時，由于輕、重組分的自由程不同，輕組分會Z先從液體中揮發到冷凝管上而被收集，重組分達不到冷凝管而沿壁流出，因而實現不同物質的分離。 徐明輝等用分子蒸餾法對神經酸乙酯進行制取，在不同的真空度及溫度下進行六級分子蒸餾，其中在第五級分子蒸餾真空度0.1~2.0 Pa、溫度145~150 ℃的條件下，脫除芥酸和部分木焦油酸，在第六級分子蒸餾真空度0.1~2.0 Pa、溫度148~153 ℃的條件下，得到含量為50%以上的神經酸乙酯。羅永珠等將元寶楓油乙酯化后在不同的真空度及溫度下進行了六級分子蒸餾，得到50%含量的神經酸乙酯。郝旭亞利用分子蒸餾的去輕取重法：首先對混合脂肪酸乙酯在100 ℃、5.0 Pa下進行一級分子蒸餾得重組分，再將重組分在120 ℃、5.0 Pa下進行蒸餾得二級重組分，再在120 ℃、2.0 Pa下進行蒸餾得到三級重組分，再在120 ℃、0.1 Pa下進行四級蒸餾，所得重組分中神經酸乙酯的質量分數為87.03%。分子蒸餾法提取神經酸操作簡單，避免了以往工藝中水洗易乳化的問題，解決了以往技術中存在的產品酸價過高的問題。 4.5 制備型反相高 效液相色譜法 制備型反相高 效液相色譜法（RP-HPLC）是在分析型HPLC的基礎上發展起來的一種高 效分離純化技術。該技術是通過高負載、高分離度的制備柱實現高純度分離的色譜分離方法，其特點在于采用高柱效色譜柱，分離效率高，應用范圍廣，處理量大，能夠滿足不同的分離需求。 袁成凌等用RP-HPLC分離純化微生物油脂中的花生四烯酸，在制備色譜柱為μ-BondapakTM C18、流動相為甲醇-水（體積比95∶ 5）、流速為5 mL/min、柱溫為25 ℃、進樣量為2 mL的條件下，花生四烯酸甲酯質量分數達到99.5%。王學彤等用高 效液相色譜法分離魚油中的EPA和DHA，Z終得到質量分數分別為98.35%的EPA和86.59%的DHA。目前還未有文獻報道將制備型反相******液相色譜法應用于分離神經酸。通過分析及查閱相關文獻，我們可以得出RP-HPLC對于脂肪酸具有較好的分離純化效果，神經酸作為脂肪酸的一種，同樣也可通過RP-HPLC進行分離純化，此方法對于神經酸的純化具有較大的發展潛能。 5 結束語 神經酸在預防和治 療腦部疾病，提高免疫功能，改善皮膚等問題中都發揮了重要的作用。神經酸的來源起初是動物腦和鯊魚油，但從這些原料中提取神經酸會有較大困難，原料缺乏，成本較高，而且來自動物的神經酸存在一定的安全隱患。因此，從植物油中提取神經酸是一條可持續發展的合理之路。在我國含神經酸的植物油脂中蒜頭果、元寶楓、文冠果油發展潛力很大，元寶楓是我國含神經酸木本植物的一個特有物種，以元寶楓為代表的槭屬，樹種結實量大且元寶楓油中神經酸含量較高，是神經酸開發的有力資源，生產工藝采用“剝殼—低溫壓榨—低溫萃取—精制—純化”可得到富集神經酸的油脂。 神經酸具有較高的經濟價值，但制備高純度的神經酸仍面臨較大的困難。傳統的尿素包合法、結晶法等存在效率低等問題；*********分子蒸餾技術操作簡單，分離效率高，雖然存在成本較高等問題，但仍具有較好的發展潛能；制備型反相高 效液相色譜法是一種快速有 效的分析分離手段，應用范圍廣，分離效率高，對于純化脂肪酸具有較大的優勢。為了降低成本、提高 效率，可以采用先 進的提取技術與傳統技術相結合的方法，這樣不僅能提高神經酸的產量與純度，還可以提高其生產效率。

作者：李會珍，張雲龍，張紅嬌，賀東亮，張志***——本文原載《中國油脂》雜志2021年第9期第120-124頁 摘要：紫蘇籽精深加工潛力大。紫蘇籽主要加工得到紫蘇籽油和紫蘇籽餅粕。以紫蘇籽油為原料，可進一步加工成微膠囊、微乳液和α-亞麻酸產品；以紫蘇籽餅粕為原料，可進一步加工成蛋白、多肽、紫蘇醬等產品，同時也可提取多糖、黃酮等微量活性成分。另外，以紫蘇籽殼為原料提取的多酚提取物還可加工為飼料添加劑。在介紹紫蘇籽營養組成的基礎上，綜述近年來紫蘇籽相關產品的營養功效、生產技術研究進展，分析紫蘇籽產品加工現狀及市場需求，并對紫蘇籽綜合加工及產業發展前景進行了展望，為紫蘇籽的綜合利用提供參考。 關鍵詞：紫蘇籽；營養；產品加工 紫蘇（Perilla frutescens L.),又名白蘇、紅蘇、桂荏等，為唇形科紫蘇屬一年生直立草本植物。紫蘇傳統種植于中國、印度、日本和韓國等國家，在我國已有2000多年的種植歷史［1]。紫蘇渾身是寶，籽、根莖、葉片等不同部位均富含多種營養成分和活性物質，具有抗過敏、抑菌、消炎、保肝護脾、降血脂、改善記憶力、抗氧化、預防細胞衰老癌變等多種功效，紫蘇相關產品可廣泛應用于食品、香料、化妝品、藥品等領域［2-3]。隨著大健康產業的發展和人們對紫蘇營養認識的不斷深入，紫蘇加工引起人們的廣泛關注，近幾年紫蘇產品不斷豐富，新產品不斷涌現。本文對紫蘇籽營養及產品加工研究進展情況進行綜述，以期為紫蘇籽的綜合利用提供參考。1、紫蘇籽主要營養成分 據《中國藥典》記載，紫蘇籽歸肺經，具有降氣化痰、止咳平喘和潤腸通便等作用，可用于治療痰壅氣逆、咳嗽氣喘和腸燥便秘。紫蘇籽營養成分主要包括脂肪、蛋白質、纖維和多糖等，其營養成分含量因遺傳資源和栽培環境條件變化較大。沈奇等通過對國內外132份紫蘇種質資源籽粒進行檢測分析發現，紫蘇籽含油量為20.24%～53.71%,蛋白質含量為10.86%～27.60%,紫蘇籽油中α-亞麻酸含量為39.10%～73.06%。張以忠等5對來自不同產地52份紫蘇籽樣品營養成分含量進行測定，結果表明，紫蘇籽粗脂肪含量為35.06%～53.28%,蛋白質含量為17.44%～33.66%,可溶性糖含量為1.79%～3.57%.受日照等影響，同一品種不同地區種植的紫蘇籽營養成分差異較大，各地需加強篩選培育適宜當地推廣種植的品種。中北大學經過多年研究，已培育審定適合山西丘陵山區種植的高油品種晉紫蘇1號、高α-亞麻酸品種晉紫蘇2號等新品種，貴州省農業科學院也培育出系列適宜貴州當地種植的紫蘇品種［4-6]。2、紫蘇籽產品加工2.1 紫蘇籽油及其深加工產品2.1.1 紫蘇籽油 紫蘇籽油是紫蘇籽加工所得主要產品，其化學組成、藥理作用和產品的開發利用已有較多研究報道。紫蘇籽油中含棕櫚酸5.60%～7.17%、油酸13.58%～26.85%、亞油酸9.02%～11.47%、亞麻酸57.67%～69.35%,總不飽和脂肪酸含量達到92.83%～93.96%[6]。紫蘇籽油中總甾醇含量為67.0～94.4mg/100 g,其中β-谷甾醇含量******，為46.8～65.3mg/100 g,除此之外還含有Δ-5燕麥醇、環阿廷醇、菜籽甾醇、菜油甾醇、豆甾醇等，總生育酚含量為63.4～99.4mg/100g,其中y-生育酚含量為61.2～96.4mg/100 g,占總生育酚含量的95%左右，α-生育酚和β-生育酚含量較低［7]。紫蘇籽油中還含有11種酚類化合物，分別為對羥基乙醇、肉桂酸、3,4-二羥基苯甲酸、對香豆酸、香草酸、咖啡酸、阿魏酸、丁香酸、芹黃素、木犀草素、槲皮素［8]。由此可見，紫蘇籽油中不僅不飽和脂肪酸，特別是α-亞麻酸含量高，而且還含有甾醇、生育酚等多種活性成分，營養價值非常高。現代醫藥研究表明，紫蘇籽油具有促進視力及大腦發育，提高記憶力，降低膽固醇、高血脂和動脈粥樣硬化等功效，同時對心腦血管疾病有良好的預防及輔助治療效果。郭艷等［9]通過動物試驗研究了紫蘇籽油軟膠囊的輔助降血脂功能，結果發現，紫蘇籽油軟膠囊可顯著降低試驗大鼠血清總膽固醇（TC)、甘油三酯（TG)含量，具有輔助降血脂功能。鄭雙等［10]研究了紫蘇籽油對ApoE-小鼠的抗動脈粥樣硬化和心臟保護作用，結果發現，紫蘇籽油可抑制ApoE小鼠動脈斑塊形成，有助于維持其正常心臟結構和功能。另外，王麗梅等研究發現。紫蘇籽油能夠清除體內自由基，具有延緩機體衰老的作用，同時對癌細胞也具有明顯的抑制作用。紫蘇籽油的提取方法主要有機械壓榨法、溶劑萃取法和超臨界CO2萃取法等。機械壓榨法包括液壓冷榨和螺旋榨油機熱榨，該法操作簡單、******，投資成本低，是紫蘇籽油加工的主要方法。溶劑萃取法雖能有效提高油脂得率，但有溶劑殘留風險。超臨界CO2萃取法所得油脂品質好、無殘留，但作為食用油脂生產工藝，投入相對較高。近年來，水酶法提取紫蘇籽油也取得了較好的效果［12]，但限于工藝、成本等問題，目前尚未見規模化生產報道。******、綠色、安全的提取技術及其機械自動化、智能化是目前紫蘇籽油加工研究的主要方向。2.1.2 紫蘇籽油微膠囊和微乳液微膠囊技術是指將一些具有敏感性、反應活性或揮發性的液體、固體或氣體作為微膠囊的芯材，采用成膜材料將其包封成微小粒子，從而達到保護、緩釋等效果。選用交聯酯化葛根多孔淀粉作為壁材，通過物理吸附制備紫蘇籽油微膠囊，具有能耗低、易操作的優點，包埋率（指包埋的紫蘇油質量與多孔淀粉質量之比值）達到30%以上，在加速氧化試驗中顯示出良好的穩定性［13]。以β-環糊精為壁材，采用飽和水溶液法對紫蘇籽油進行包埋制得包合物，可以有效提高紫蘇籽油的穩定性［14]。選用亞麻籽膠為壁材，在不需額外添加乳化劑的情況下，噴霧干燥法制備的紫蘇籽油微膠囊含油率達到55.45%[15]。以低黏度辛烯基琥珀酸淀粉酯為壁材，采用噴霧干燥法和冷凍干燥法制備紫蘇籽油微膠囊，微膠囊化效率均達到76%以上［16]。以辛烯基琥珀酸淀粉鈉為乳化劑，添加玉米低聚肽，制成的紫蘇籽油微膠囊粒徑分布均勻、表面較光滑、載油量高，玉米低聚肽與茶多酚棕櫚酸酯復配，還能提高紫蘇籽油微膠囊的抗氧化性［17]。綜上，紫蘇籽油微膠囊加工中壁材選擇、配方優化和加工工藝等多個方面的技術亟待提升。微乳液是油、水在表面活性劑和助表面活性劑存在下自發形成的粒徑在10～100 nm范圍內透明或半透明的均一、穩定體系，不僅可以將油溶性營養成分溶解于水溶性的食品中，還能保護功能營養因子不被損壞，具有制備工藝簡單、體系穩定的特點［18]。杜艷等［19]將紫蘇籽油添加乳化劑后制成微乳液，達到了增強紫蘇籽油的水溶性和穩定性，延長其保質期，提高其在人體中的利用率的作用。鄭永***等［20]以吐溫－80作為表面活性劑，水楊酸作為助表面活性劑，制備紫蘇籽油的微乳液體系，有效促進了紫蘇籽油微乳液功能性食品制劑的開發和應用。目前市場上紫蘇籽油微乳液產品相對較少，需要在提升質量的同時，加大產品推廣宣傳力度。2.1.3 α-亞麻酸α-亞麻酸（α-Linolenic acid,ALA)屬－3系列不飽和脂肪酸，在體內可轉變為具有顯著生理活性的EPA(二十碳五烯酸）和DHA(二十二碳六烯酸），具有降血脂、降膽固醇、抗血栓形成等作用。歐美和日本等已經立法，將α-亞麻酸作為藥物或食品添加劑，用來預防心血管疾病、癌癥、老年癡呆癥、視力低下等病癥。α-亞麻酸分離純化方法主要有尿素包合法、低溫冷凍結晶法、分子蒸餾法、銀離子絡合法、柱層析法、β-環糊精包合法以及超臨界流體萃取法等。紫蘇籽油中α-亞麻酸含量豐富，以紫蘇籽油為原料，通過不同分離純化方法富集其中的α-亞麻酸已有較多研究，如：劉旭等［21]通過尿素包合法富集紫蘇籽油中α-亞麻酸，α-亞麻酸含量可達77.23%;鄧小莉等[22]采用低溫冷凍結晶法和尿素包合法相結合的方法可將紫蘇籽油中α-亞麻酸含量從304mg/mL提高到644mg/mL;王遠等［23]采用銀離子絡合法對紫蘇籽油中的α-亞麻酸進行純化，α-亞麻酸含量達到95%以上。紫蘇籽油中α-亞麻酸含量比亞麻籽油一般高10%左右，在制備高純度α-亞麻酸方面具有一定優勢，但目前紫蘇籽油原料成本相對較高。從成本、能耗、******等方面綜合考慮，兩種或兩種以上方法結合將是紫蘇籽油中α-亞麻酸分離純化的發展方向。2.2 紫蘇籽餅粕深加工產品2.2.1 紫蘇籽蛋白紫蘇籽經提取油脂后，所得餅粕中蛋白質含量在28%～45%,可用于制備紫蘇籽蛋白。紫蘇籽蛋白是一種良好的植物蛋白資源，富含功能性氨基酸，具有很高的開發利用價值。研究發現，紫蘇籽蛋白可顯著提高免疫低下小鼠T/B淋巴細胞的增殖、半數溶血值（HC50)、NK細胞殺傷力、巨噬細胞吞噬能力，增加小鼠血清細胞因子IL-2含量，發揮較強的免疫調節作用［24]。以脫脂紫蘇籽餅粕為原料得到的紫蘇籽濃縮蛋白，具有很好的溶解性和乳化性［25]；采用堿提酸沉法提取紫蘇籽分離蛋白，得率一般在25%左右，純度可達到85%以上［26]。紫蘇籽分離蛋白具有優良的加工特性，與大豆分離蛋白相比，其相對分子質量小，溶解性好，持油性、乳化性高，持水性、起泡性低，可作為食品加工工業的******蛋白原料［27]研究發現，從紫蘇籽脫脂粉中可提取得到分離蛋白、清蛋白和球蛋白，3種蛋白質中都含有8種必需氨基酸，且谷氨酸、精氨酸含量均較高［28]。近年來，除大豆蛋白粉外，豌豆蛋白粉、火麻蛋白粉、葵花籽蛋白粉等小品種蛋白粉市場發展迅速，紫蘇籽蛋白營養豐富、加工特性好，且無異味、不含過敏性因子，是不可多得的******蛋白資源，在新型功能食品領域開發應用潛力巨大。2.2.2 紫蘇多肽紫蘇籽蛋白經蛋白酶酶解后得到的紫蘇多肽對DPPH 自由基的清除率可達73.64%,具有很強的抗氧化性［29]。賀東亮［30]采用生物酶酶解紫蘇籽蛋白，分離純化得到一種含有7個氨基酸的抗氧化性多肽，相對分子質量為716.77 Da,純度為98.6%;體外細胞活性研究表明，該紫蘇多肽對人肝癌細胞HepG2 具有較強的抑制作用，可使HepG2細胞核凝聚、斷裂、邊緣化，呈現典型的凋亡狀態；H22肝癌小鼠模型評價體內抗腫瘤、抗氧化作用表明，該紫蘇多肽在受試小鼠體內不僅對免疫系統沒有傷害，反而能夠修復癌細胞導致的免疫器官的損傷，進而抑制體內腫瘤細胞的增殖。由此可見，紫蘇多肽產品在功能保健食品開發應用方面潛力巨大。2.2.3 紫蘇籽多糖目前，有關紫蘇籽多糖提取、純化、理化活性和生物活性研究的報道較少。紫蘇籽多糖具有抗氧化、保肝降酶等生物活性［31]，應用前景十分廣闊。紫蘇籽多提取方法有熱水浸提法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法、超聲輔助堿浸提法等，現有方法紫蘇籽多糖得率在1.99%～14.00%之間［32]。Zhu等［33]采用堿從紫蘇籽粕中提取多糖，并采用D101大孔樹脂吸附脫色法純化紫蘇籽多糖，可使蛋白質、色素去除率分別達到77.14%、78.7%,多糖保留率高達79.56%[33]。Zhang等［34]通過超聲輔助提取法提取紫蘇籽多糖，經DEAE-52 和 Sephadex G-200純化后多糖純度可達（88.82±0.51)%,其單糖組成為鼠李糖（3.196%)、阿拉伯糖（43.901%)、木糖（21.956%)、甘露糖（4.244%)、葡萄糖（4.706%)、半乳糖（21.997%).然而，在紫蘇籽分離蛋白加工中紫蘇籽水溶性多糖往往作為廢水被排放。將紫蘇籽多糖開發為提高免疫產品，不僅可以變廢為寶，而且還能減少廢水中有機物含量，降低******壓力。2.2.4 紫蘇籽微量成分從紫蘇籽餅粕中還可以提取具有抗菌消炎、抗腫瘤、抗氧化功效的黃酮[35]、迷迭香酸[36)等生物學活性成分，可以廣泛應用于醫藥、食品、化妝品等領域。2.2.5 其他深加工產品除紫蘇籽蛋白、紫蘇多肽、紫蘇籽多糖、黃酮、迷迭香酸等多種活性成分外，近年來針對紫蘇籽餅粕還開發出紫蘇醬、紫蘇粉、發酵乳等新產品。如張昕等[37]以紫蘇籽粕和豆粕為原料共同發酵生產的紫蘇醬，既充分利用了紫蘇籽粕中的蛋白質、多糖和油脂，實現了紫蘇籽粕的全營養利用，且有傳統豆醬的營養與風味，集調味、增香和保健為一體。田海娟等[38]以紫蘇籽粕為原料制備發酵紫蘇粉，將發酵紫蘇粉添加到面包粉中可生產紫蘇粉面包，其儲藏期的保水性、老化度、淀粉老化焓值以及脂肪氧化程度指標均優于未加紫蘇粉的空白組；另外，將紫蘇籽粕發酵用于生產具有紫蘇特有香味的風味發酵乳[39]。李占君等[40]將紫蘇籽粕直接添加到桃酥原料中還可生產出紫蘇籽粕桃酥。2.3 紫蘇籽殼多酚提取物紫蘇籽殼占籽粒總質量的25%～30%,是紫蘇籽加工主要副產物之一。譚永蘭[41]研究表明，紫蘇籽殼多酚提取物中主要含有木犀草素、芹菜素、黃芩素和迷迭香酸4種多酚物質，具有抗氧化活性，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌有抑制作用。將紫蘇籽殼多酚提取物加工為飼料添加劑，可充分發揮其活性成分的作用，實現變廢為寶和增值利用。3、展望 作為藥食同源植物，紫蘇渾身是寶。隨著國家大健康產業的迅速發展，紫蘇產業迎來了************的發展機遇。紫蘇籽綜合精深加工是紫蘇產業轉型升級發展的***主要方向，企業應通過加工技術創新******、提升企業科技含量，源源不斷開發和生產高附加值產品，只有通過綜合精深加工才能降低生產成本，創造更大的經濟效益。同時，紫蘇籽加工企業持續高質量發展，是紫蘇產業發展的不竭動力，有利于促進種植結構調整，帶動農民種植，實現農民穩定增收和脫貧致富，為鄉村振興做出更大的貢獻。

100噸油莎豆低溫加工技術