玫瑰茄籽油研究进展

黄丽华，李杰，林泽斌，黄建香

广东暨晴生物医药科技有限公司（惠州 516081）

玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa linn）为锦葵科木槿属植物，在台湾、福建、广东和云南南部等地均有引种栽培[1]。其花萼营养价值丰富，具有多种保健功效和药用价值，可用于制作各种玫瑰茄饮料、食品及提取玫瑰茄红色素等[2]。玫瑰茄籽是花萼加工过程中的副产物，一直以来没有得到有效的利用。国外对玫瑰茄籽的利用有过一些报道，如作为烘焙面包的原料[3]、蛋鸡饲料[4]，但并未发现规模化应用的实例。为开发新的食用油来源，印度曾对玫瑰茄籽及玫瑰茄籽油开展大量研究，研究者认为玫瑰茄籽油与多数常用食用油在理化特征和成分组成上相似，可能是一种良好的食用油来源[5]。国内对玫瑰茄籽油加工工艺和成分也进行过相关研究[6-7]，但玫瑰茄籽油实际开发利用仍停留在试验阶段，市场上未出现相关植物油产品。为此，综合概述国内外对于玫瑰茄籽油的相关研究进展，以期为玫瑰茄籽油开发利用奠定基础。

1 玫瑰茄种子成分及含油率

玫瑰茄种子呈深褐色，种粒小、外壳坚硬。据估计每亩玫瑰茄种植可分别收获干萼及玫瑰茄干籽40～50 kg[7]。经测定玫瑰茄籽含9.9%水分、33.5%蛋白质、18.3%膳食纤维、13%碳水化合物和22.1%脂肪[8]。不同地方玫瑰茄籽的含油率有所差异，大多在14%～22%之间。

2 提取工艺研究

2.1 机械压榨法

玫瑰茄籽种皮黑褐色，高温下色素易沉淀，选择合适的压榨工艺对玫瑰茄籽油品质具有重要影响。Bamgboye等[9-10]研究玫瑰茄籽粒径、压榨压力、含水率、加热温度和时间对榨取玫瑰茄籽油得率及理化性质的影响。结果表明，当含水率6.4%、压榨压力30 MPa、加热温度100 ℃、加热时间25 min时，2种粒径样品均可以得到最佳的油品颜色和得率。不同工艺参数下，细碎样品油收率高于粗磨样品。

2.2 溶剂提取法

传统压榨工艺提取玫瑰茄籽油需要较高的温度和压力，且出油率低，毛油质量较差，精制困难。目前多采用溶剂萃取法进行提取。李丽等[11]将玫瑰茄籽在45 ℃下干燥9 h，180 ℃蒸炒3 h后，以150 滴/min回流速度在60 ℃提取10 h，玫瑰茄籽油有最高得率16.9%；Adepoju等[12]考察提取时间、溶剂用量和样品量3个因素对正己烷索式提取玫瑰茄籽油得率的影响，通过RSM建模得到玫瑰茄籽油得率最佳工艺参数。玫瑰茄籽油得率为17.85%。

2.3 超临界萃取法

超临界CO2萃取是一种快速、无污染的提取技术，在油脂加工领域应用不断增多。王鹏[13]研究超临界CO2萃取玫瑰茄籽油的最佳工艺为：萃取压力28 MPa、萃取温度50 ℃、萃取时间110 min，玫瑰茄籽油最大得率为22.19%。Nyam等[14-15]分别以总生育酚和植物甾醇含量为指标，考察萃取压力、温度和二氧化碳流量对萃取玫瑰茄籽油的影响。得到的玫瑰茄籽油生育酚含量达89.75 mg/100 g，植物甾醇含量达7 020 mg/100 g，均显著高于索式提取。

3 化学成分

玫瑰茄籽油主要组成为油酸和亚油酸等脂肪酸，还含有少量挥发性低不饱和烃类、醇类、醛类和植物甾醇、生育酚、矿质元素等化学成分。

3.1 脂肪酸

国内外对玫瑰茄籽油脂肪酸组成进行过大量研究[13,16-17]，油酸、亚油酸、棕榈酸为玫瑰茄籽油中三大主要脂肪酸，占玫瑰茄籽油脂肪酸组成的89%～95%，其中油酸和亚油酸含量为63%～83%。由于产地和采收季节不同，玫瑰茄籽油中脂肪酸组成有所差别，尤其是油酸与亚油酸比例。玫瑰茄籽油还含有肉豆蔻酸、棕榈油酸、硬脂酸、花生等次级脂肪酸，其中硬脂酸含量稍高，占2%～5%。此外，文献还报道肉豆蔻烯酸、花生油酸、芥酸等不常见脂肪酸。文献分析可知玫瑰茄籽油不饱和脂肪酸含量是饱和脂肪酸的3～5倍，多不饱和脂肪酸含量占40%以上。

玫瑰茄籽油除正常植物油中含有的脂肪酸外，还含有一些非正常的脂肪酸，称为环丙烯脂肪酸（CPFA）和环氧脂肪酸（EFA）。Ahmad等[18]发现玫瑰茄籽油含4.5%的非正常脂肪酸。其中，CPFA组成为苹婆酸（2.9%）和锦葵酸（1.3%）。玫瑰茄籽油中EFA通过鉴定，结构为顺-12, 13-环氧-9-十八烯酸（12, 13-环氧油酸）。

3.2 植物甾醇

植物甾醇是植物油中一种非常重要的非甘油三酯成分，能够降低组织和血清胆固醇水平，还显示出抗炎、抗菌、抗溃疡等生物活性。Mohamed等[19]测定玫瑰茄籽油中总甾醇含量为4 573 mg/kg，其中β-谷甾醇含量71.9%，其次为菜油甾醇（13.6%）、Δ-5-燕麦甾醇（5.9%）、豆甾醇（3.5%）、胆固醇、二氢胆固醇（1.4%）和赤桐甾醇（0.6%）。其他微量甾醇还有Δ5, 24-豆甾二烯醇、Δ7-豆甾烯醇、Δ7-燕麦甾醇等。玫瑰茄籽油甾醇总量被证明与玉米油相当，其中β-谷甾醇含量高于玉米油、花生油和橄榄油[20]。

3.3 生育酚

生育酚是一种天然抗氧化剂，可以预防或延缓血脂的氧化，保护细胞和细胞器膜的脂质成分。Nyam等[21]测定玫瑰茄籽油总生育酚含量为82.12 mg/100 g，其中γ-生育酚占86.03%，δ-生育酚占5.6%，α-生育酚占4.48%，β-生育酚含量占3.88%。而Mohamed等[19]报道发现玫瑰茄籽油总生育酚平均含量为2 001 mg/kg，这可能与玫瑰茄生长环境及玫瑰茄籽油提取工艺有关。

3.4 其他成分

Jirovetz等[22]利用GC-MS和GC-FTIR鉴定出玫瑰茄籽油25种挥发性成分，主要为C8～C13的低不饱和烃类、醇类、醛类，占油脂成分总量不到8%。Nkafamiya等[23]测定发现玫瑰茄籽油中主要矿质元素为钾（600 mg/L）、钙（370 mg/L）、钠（170 mg/L），还含有铁（159.62 mg/L）和锌（27.92 mg/L）等人体必需的微量元素。玫瑰茄籽油还含有少量的酚酸，含量为1.95 mg/100 g，以香草酸含量最高，咖啡酸次之，还含有一定量阿魏酸、对香豆酸等[21]。酚酸类物质作为抗氧化剂发挥重要作用，并影响油的味道。

4 理化性质

植物油理化性能指标是决定食用植物油质量、等级及其在食品、油脂化工等行业中的应用的重要因素，主要包括密度、折光率、酸值、碘值、过氧化值、皂化值、不皂化物含量等。Bamgboye等[10]研究结果表明在最佳压榨条件下，玫瑰茄籽油皂化值126.2 mg KOH/g，碘值111.2 g I2/100 g，比重0.955 8 g/cm3，折光率1.477 2，游离脂肪酸含量0.763%，过氧化值3.45 mmol/kg。原料的粗细不影响压榨玫瑰茄籽油的理化性质，但压榨工艺能影响毛油的颜色、游离脂肪酸含量和过氧化值等指标。

采用有机溶剂萃取的玫瑰茄籽油主要理化指标为：折光率1.447～1.460，比重0.886～0.956 g/cm3，皂化值165～197 mg KOH/g，碘值97～119 g I2/100 g，不皂化物含量约1.0%，过氧化值2.3～3.25 mmol/kg，酸值0.8～12.9 mg KOH/g，游离脂肪酸含量0.4%～6.5%[12,21,24]。其中酸值和游离脂肪酸含量差异较大，可能与原料处理及提取工艺有关。超临界CO2萃取得到玫瑰茄籽油理化性质与有机溶剂萃取结果类似[13]。

5 生物活性及毒理性

5.1 抗氧化

玫瑰茄籽油中丰富的植物甾醇和生育酚具有天然的抗氧化活性，在食品、保健品、化妆品行业具有重要潜在应用价值。Mohd-Esa等[25]研究表明，玫瑰茄籽油与玫瑰茄提取物一样具有很高的抗氧化活性。将玫瑰茄籽油加入葵花籽油中能够显著降低葵花籽油的降解速率[26]。

5.2 降低血脂和胆固醇

Zommara等[20]通过小鼠喂食实验证明喂食玫瑰茄籽油和玉米油的小鼠，其血清和肝脏总胆固醇浓度相比喂食橄榄油和乳脂小鼠含量显著降低，其中肝胆固醇含量降低约50%。玫瑰籽油在脂质代谢中的作用与玉米油相似。Ali等[27]研究表明玫瑰籽油可降低喂食富含饱和脂肪酸饮食大鼠的高脂血症和高胆固醇血症。

5.3 抗溃疡

玫瑰茄籽油对乙醇和消炎痛等非甾体抗炎药诱导的溃疡小鼠具有一定程度的抑制。喂食500 mg/kg玫瑰茄籽油对乙醇诱导的小鼠溃疡抑制率达31.78%，这可能是由于玫瑰茄籽油具有较强的抗氧化活性，从而保护细胞。同时，它能够显著降低胃内容物酸度，减少酸化乙醇引起的胃损伤的形成[28]。

5.4 毒理性

多项研究[17-18,22]表明，玫瑰茄籽油含有一定量的CPFA（锦葵酸和苹婆酸）和EFA（环氧油酸）。CPFA被认为能够引起肝脏类脂物的积累进而导致老鼠肝脏形态发生变化，引起主动脉粥样硬化甚至具有辅助致癌的效果[5]，对于环氧油酸的生物学效应尚未见诸报道。

Rukmini等[29]对比研究使用玫瑰茄籽油和黄花草油（不含异常脂肪酸）喂养大鼠的实验。经过多代的喂养和繁殖，发现玫瑰茄籽油喂养的大鼠生长和繁殖性能较差，肝脏代谢也发生了改变。他推测可能是由于玫瑰茄籽油中含有CPFA和EFA。研究表明，生制的或精制的玫瑰茄籽油可能不适合人类消费。不过，他同时指出，将植物油进行加工处理，如氢化、加热，使玫瑰茄籽油中非正常脂肪酸失活或降解，可能是解决玫瑰茄籽油毒性问题的途径。

Sarojini等[30]研究加碱精炼、加热和氢化3种不同加工方法去除玫瑰茄籽油中非正常脂肪酸。结果发现，通过加碱精炼方式不能减少油中CPFA和EFA含量。在油烟点温度下加热10 min及氢化处理能够完全去除CPFA，但是不能减少EFA含量。在此基础上，他使用3种加工处理过玫瑰茄籽油喂养刚断奶的大鼠，以花生油作为对照。结果表明，与相比对照，喂食精炼玫瑰茄籽油组大鼠摄食量和体重增加量显著减少，血清胆固醇含量非常高，喂食加热和氢化玫瑰茄籽油大鼠相比对照无显著差异。不过，喂食玫瑰茄籽油各组大鼠血清和肝的磷脂及总类脂物含量差异不显著，且消化率均属正常，肝脏结构未发生变化。Sarojini等[31]认为玫瑰茄籽油虽然含有少量非正常脂肪酸，但是经过适当的加工方法，如氢化、加热，可以替代人类的部分食用油。

6 应用研究

6.1 食用油

玫瑰茄籽油含有丰富的油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸，可以取代动物饱和脂肪酸摄入，减少与动脉粥样硬化血栓形成相关的心血管疾病。此外，玫瑰茄籽油还含有丰富的对人体有益的植物甾醇、生育酚、矿质元素等化学成分。玫瑰茄籽油被证明与菜籽油[13]、玉米油[16]等食用油理化指标接近，是一种良好的潜在食用油来源。

6.2 日化用品

玫瑰茄籽油中亚油酸和甾醇等成分对皮肤具有高渗透性。亚油酸通常用于化妆品生产，起到滋润皮肤，帮助治愈皮肤病和晒伤的功效，并可能有助于减少痤疮的损害。此外，它有抗炎、改善血脂、降低血压的功效[17]。植物甾醇在保持皮肤表面水分、防止皮肤老化、防御红斑、抑制皮肤炎症等方面具有显著功效[32]。故玫瑰茄籽油在按摩基础用油及化妆品用油方面具有重要潜在利用价值，此外，玫瑰茄籽油可用于蜡烛和肥皂的生产[33]。

6.3 其他应用

Nakpong等[34]研究以粗玫瑰茄籽油为原料制备生物柴油的工艺技术，经柴油发动机性能测试，结果表明使用玫瑰茄籽油制备的生物柴油符合国际标准。玫瑰茄籽油还被用于家禽饲料生产[35]。

7 结语与展望

研究表明，玫瑰茄籽油脂肪酸组成和理化性质等与传统食物油类似，限制其应用的主要因素在于油中含有的环丙烯脂肪酸。玫瑰茄籽中环丙烯脂肪酸含量受遗传因素和生长环境影响，实际生产中可通过低含量环丙烯脂肪酸玫瑰茄品种选育及生长条件管理进行控制。提取和加工方式对玫瑰茄籽油中环丙脂肪酸含量具有显著影响，传统压榨和溶剂萃取方式很难将环丙烯脂肪酸从玫瑰茄籽油正常脂肪酸中分离，碱炼精制方式对玫瑰茄籽油中环丙烯脂肪酸含量无显著影响，且易造成甾醇、生育酚等有效成分的损失，超临界萃取和分子蒸馏结合可能是解决上述问题的可行性途径。对于国内种植玫瑰茄种子中非正常脂肪酸含量和组成尚无报道，对玫瑰茄籽油生物活性评价及毒理性方面也缺乏相应研究。玫瑰茄籽油除作为传统食用油的替代用油外，还可能应用于日化用品，如化妆品或者按摩用基础油等，不过在此之前需对环丙烯脂肪酸的皮肤的渗透性及生物学安全性方面进行考察评价，其他日用及工业应用有待进一步研究和发掘。