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OCL
体积28日,2021年
货号 44
数量的页面(年代) 8
部分 质量-食品安全
内政部 https://doi.org/10.1051/ocl/2021031
亚搏娱乐 2021年9月23日

©i Fathollahyet al。, EDP Sciences, 2021年出版

执照Creative Commons这是一篇基于知识共享署名许可协议(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0),允许在任何媒介上无限制地使用、分发和复制,但必须正确引用原作。

突出了

采用冷榨法、溶剂萃取法和酶辅助水提法提取波斯石灰籽油。

波斯石灰籽油的提取方法对微量金属含量有显著影响。

在波斯酸橙籽和萃取油中观察到Fe > Cu > Ni > Co > Pb > As的还原规律。

酶辅助水萃取法提取的波斯石灰籽油中,作为促氧化剂的铁、铜含量较低。

酶辅助水提法中酶的种类对微量金属的含量有显著影响。

1介绍

柑橘种子,如波斯酸橙(柑橘latifolia柑桔种子是柑桔加工过程中很有价值的副产物,在柑桔汁提取过程中保留下来。由于含油量高(Juhaimiet al。,2016年Yilmaz和Güneşer 2017Fathollahiet al。, 2021年)柑橘籽很有趣,特别是用于提取油脂,用于各种食品、洗涤剂、化妆品和肥皂的配方。根据Fathollahiet al。(2021)溶剂萃取和冷榨波斯酸籽油中主要的脂肪酸是棕榈酸(27.09-28.36%)、油酸(26.01-26.62%)和亚油酸(30.72-31.48%),因此波斯酸籽油在烹饪和油炸方面具有良好的应用前景。由于植物油(特别是具有新来源的油,如柑橘籽油)对食品、制药、化妆品和化学工业的重要性(杜戈et al。,2004年),油的质量及其稳定性对消费者的理想使用是非常重要的。除了过氧化值、碘值、游离脂肪酸、皂化值、色泽外观等特性外,植物油最重要和重要的品质特性之一是其金属含量(Ennoukhet al。,2017年).内源和外源因素(植物代谢和基因型、土壤、水、环境、肥料或农药、生产和收集过程、石油提取和处理过程和系统以及包装材料)都影响植物油中金属的存在(Lo可可et al。,2003年丹塔斯et al。,2003年齐纳et al。, 2005年贾玛利et al。,2008年).微量金属元素可分为潜在毒性(砷、镉、铅等),可能是必需的(钒、钴)和必需的(铜、锌、铁、锰等)。为评估我国9种食用植物油的健康风险,测定了8种重金属(Cu、Zn、Fe、Mn、Cd、Ni、Pb和As)。研究结果显示,每70公斤体重的人,每周食用175克食用植物油或每日食用25克食用植物油所摄入的八种重金属,不会对人体健康构成风险(et al。,2011年).因此,有必要对新来源植物油中微量金属元素的含量进行评估,报告可能的污染,并评价消除或降低有毒微量金属元素含量的方法。有毒元素与受污染的物质(如食物和化妆品)一起长期饮用,即使浓度很低,也会非常有害(戈帕拉尼et al。, 2007).油脂提取方法是影响食用油中金属含量的重要因素之一。传统的食用油提取方法有溶剂萃取法、冷压法、酶萃取法、超临界流体萃取法等。研究了冷榨法、溶剂萃取法和酶助水萃取法对波斯酸橙籽油中微量金属元素含量的影响。

2材料与方法

2.1材料与化学品

波斯石灰(c . latifolia)的种子是从一家酸橙汁提取厂(位于伊朗大不里士的Asiashoor食品工业和贸易公司)的废料(包括果皮、种子和果肉)中收集的。首先把种子倒在水里,用抹刀搅拌,以帮助种子从其他材料中分离出来。Protamex (1.5 AU / g;纤维素酶1.5 L (700 EGU/g)由Novozymes (Bagsvaerd, Denmark)提供。作为2O3.w= 197.841克/摩尔),Cl3.6小时2Ow= 270.295克/摩尔),没有3.23 h2Ow = 241.601 g/mol),Pb没有3.2w= 331.200克/摩尔),有限公司没有3.2 3.H2Ow= 291.030克/摩尔),没有3.2 6.H2Ow= 290.790 g/mol)HNO3.(Merck, Darmstadt, Germany)用于标准溶液的制备。

2.2种子的大致成分

样品水分、蛋白质、灰分和脂肪含量分别采用Ca 2d-25、Ba 4d-90、Ba 5a-49、Am 2-93美国石油化学学会测定方法(家,1997).总碳水化合物的测量依据赫伯特et al。(1971)

2.3波斯酸橙籽油的提取

2.3.1冷压

冷榨法提取油脂的方法为Fathollahiet al。(2021).首先,使用以下方程式将种子的含水量调整为8%,并将种子置于聚乙烯袋中(4 摄氏度,48 h) :(1)在哪里为加水质量(kg),W为样品初始质量(kg),为样品的初始含水率(%干基础),f为样品的最终水分含量(%干基础)。实验室规模的冷压机(伊朗冷压机,Kerman,伊朗;采用单头、0.75 kW功率、10 kg种子/h的螺杆转速进行冷压。在压榨过程中,油的温度保持在45℃以下。

2.3.2溶剂萃取

首先,干燥的种子用国产研磨机(法国moulinex)研磨,然后通过18目筛分。索氏集用正己烷(60-70°C, 8 h)提取油,收集杂集,然后真空蒸发(德国Heidolph Rotavapor, 40°C,真空0.6 bar, rpm 50),得到提取的油Fathollahiet al。(2021)

2.3.3酶辅助水提

根据Fathollahiet al。(2021)将碾碎的种子与蒸馏水(按1:4 w/w的比例)混合煮沸5分钟,冷却至室温。用0.5 N NaOH水溶液或HCl溶液调整每种酶的最佳pH值后,在混合物中加入每种酶(Protamex和Celluclast 1.5 L)的量(按种子重量计算为2.0%)。混合物在每种酶的最佳温度下孵育4小时,200 rpm连续搅拌,然后离心(9000 rpm) 15分钟(Universal, PIT 320,德黑兰,伊朗),产生三个不同的阶段:

  • 油相;

  • 奶油阶段;

  • 水相。

首先用微管绘制顶部的富油相,然后去除乳脂和水相,留下底部的膳食。为提高采收率,将乳脂相在−20℃冷冻24 h,在35℃水浴中解冻4 h。然后离心15分钟(9000 rpm, 30°C)。

所有采用不同提取方法提取的油样均立即离心(9000 rpm, 5 min) (Universal, PIT 320, Tehran, Iran),装入琥珀色玻璃中,置于氮气气氛下保存。

2.4阳离子标准品的制备

用10% (v/v)硝酸稀释1000mg /L给定阳离子的原液,制备用于校准曲线的阳离子标准溶液。配制混合标准溶液(每个阳离子含100 mg/L),将每个阳离子浓度为1000 mg/L的2500µL混合在25 mL容量气球中,用10% (v/v)硝酸提至体积。所有金属离子的工作溶液浓度范围为0 ~ 3 mg/L。

2.5油阳离子标准样品的制备

制备含有0、0.5、1、2和3的加标标准溶液 每种阳离子的mg/L,0、5、10、20和30 将µL混合标准溶液添加到1.0 在试管中各提取油样g,然后取1 加入10%(v/v)稀释硝酸毫升。摇动油-酸混合物(50 60赫兹 s) 为了完全混合各层,然后将加盖的试管置于摇动水浴中(50 摄氏度,2 h) 。离心后(5000 转速,10 min),用移液管取出下部酸性水层,并填充至10 通过加入去离子水,使其达到mL(Pehlivanet al。,2008年)使用岛津6300石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)(日本京都)和加热石墨管雾化器进行测量。使用ASC 6100自动进样器(日本京都岛津)将标准溶液和样品从杯中输送至石墨管。使用Hettich离心机(ROTOFIX 32A,Kirchlengern,Germany)用于加速相分离。中列出了用于测定每种分析物的仪器设置和优化炉程序表1

表1

用石墨炉原子吸收光谱法分析Cu, Pb, As, Co, Ni, Fe的仪器设置和炉膛程序。

2.6种子样品的制备

0.5克干波斯酸橙种子样品用6ml HNO消化3.(65%) (Merck, Darmstadt, Germany), 2 mL H2O2(30%) (Merck, Darmstadt, Germany)微波消解系统(MDS-15 sinineo,上海,中国),用双去离子水稀释至10 mL。空白消化方式相同(微波系统消化条件分别为2 min 250 W、2 min 0 W、6 min 250 W、5 min 400 W、8 min 550 W,排气:8 min)。

2.7质量控制

根据对标准参考物质(NIST-SRM 1577c牛肝,美国密苏里州西格玛·奥尔德里奇)中微量金属元素的评估,进行回收实验,以确保获得的数据的精度。根据获得的结果,报告了与认证值的良好一致性(2选项卡。).

表2

标准物质(NIST-SRM 1577c)的微量元素浓度和分析金属的回收(n = 3).

2.8统计分析

所有提取方法和分析实验均为3个重复,数据以均数±标准差报告。采用方差分析(ANOVA)和Tukey均数比较检验(5%显著性水平),评价不同油浸方法对微量金属元素含量的显著性影响。19.1软件(Minitab,宾夕法尼亚州,美国)程序。

3结果与讨论

3.1波斯石灰籽的近似成分

波斯石灰的工业组成及微量金属元素含量(c . latifolia)种子显示在表3。波斯石灰种子的油、蛋白质、碳水化合物和灰分含量在波斯石灰报告的数据范围内(c . latifolia)种子(Fathollahiet al。, 2021年Fathollahyet al。, 2021年)及柠檬l(Kütdiken品种)种子(Yilmaz和Güneşer 2017).哈比卜et al。(1986)据报道,埃及酸橙含有42.65%的脂肪、13.75%的蛋白质、40.56%的碳水化合物和2.19%的灰分(柑橘柠檬) (安瓦尔et al。,2008年)、Eureka lemon和Kütdiken lemon (Juhaimiet al。,2016年)种子分别为5.50%、3.24%和3.63%,显著高于我们的发现(1.95%)。其他柑橘种子的总灰分含量如下:柑橘和柚子种子的灰分含量分别为2.95-3.17%和2.60%(哈比卜et al。, 1986年El-Adawyet al。, 1999年)、苦橙和kinnow柑桔种子的灰分含量分别为3.27%和4.51% (Juhaimiet al。,2016年)和Beyaz葡萄籽(柑橘天堂金花蛇L.)含1.28%灰分(伊尔马兹et al。,2019年).总的来说,本研究中测定的波斯酸橙种子灰分含量低于文献中报道的柑橘种子灰分含量。不同的收获年份、品种、分析方法和油脂提取可能是造成这些差异的原因。Juhaimiet al。(2016)结果表明,几种柑橘种子中铜、铁含量分别为6.13 ~ 16.55和40.50 ~ 111.39 (mg/kg干物质)。在所研究的柑桔种子中,苦橙种子的微量元素含量较高。从生物学上讲,铁、铜、锌、锰等金属是人类必需的金属,但过量摄入会产生毒性作用。Fathollahiet al。(2019)Fathollahiet al。(2021)结果表明:溶剂萃取法(44.2±1.6%)、冷压法(30.4±0.6%)、水提法(8.86±0.8%)、酶辅助水提法(纤维素酶、果胶酶、中性酶、Alcalase和Protamex)得率分别为(17.21±0.39-31.78±0.51%)和(17.21±0.39-31.78±0.51%)。

表3

波斯石灰籽的近似成分(%干重)和微量金属元素含量(mg/kg干物质)。

3.2波斯石灰籽油中的微量金属元素含量

食用油中金属元素的浓度是决定性的,因为其代谢作用、毒性特性以及对制药、化妆品和食品制剂行业生产的商业产品质量的影响(Gonzalvezet al。, 2010年).从这个意义上说,确定所生产和消费的油中有毒微量金属元素的浓度是否达到可能对人体健康有害的水平(齐纳et al。, 2005年Reddyet al。, 2012年)不同种类的种子含有不同水平的微量金属元素,这是因为不同的物种和品种、耕作土壤、灌溉水、成熟期以及对微量金属元素的吸收能力不同(安萨里et al。,2008年奥纳帕et al。,2018年).本文介绍了用不同方法提取的波斯酸橙籽油样品中微量金属元素的分析结果表4

铁的还原模式 > 铜 > 镍 > 有限公司 > PB > 正如在所有提取的油样中观察到的那样。提取方法对微量金属元素含量有显著影响(P< 0.05)。因此,冷压和酶辅助水提油样品中Fe、Cu和Pb的含量分别最高和最低。而在酶辅助水提油样品中Ni和Co含量最高。由于微量金属元素与某些矿物质结合,容易在水中溶解,并被植物通过水吸收,因此种子中的微量金属元素具有很强的水溶性(卢塞尔et al。,2000年et al。,2019年)因此,在使用水的油提取方法中,如酶辅助水提取法,由于微量金属元素在水中溶解,较少的微量金属元素转移到油相。酶辅助水萃取法中使用的酶类型对微量金属元素的含量也有显著影响(P< 0.05)。与纤维素相比,复合材料提取的油样中Fe、Co、Ni和Pb含量较高。而纤维素提取的油样中铜的含量较高。这种差异可能是由于与微量金属元素相互作用的酶对种子成分的影响不同。所有油样中的铅及砷含量均符合食品法典规定的容许水平(食用油中的铅及砷含量为0.1 mg/kg) (1999年法典).Kheirati Rouniziet al。(2021)报道,芝麻油提取方法包括传统(Ardeh石油)和工业方法(冷压法:维珍和精炼芝麻油)显著影响微量金属元素(铅、铜、Cd、锌和)内容和精炼过程可以被视为一种有效的方法减少微量金属元素。初榨油中Cd和Zn含量低于其他样品。Ardeh油中除砷和锌外,微量金属元素含量均高于其他两种油。Pb和Cu的还原规律为精炼芝麻油<初榨芝麻油<阿尔德油。相比Kheirati Rouniziet al。(2021)结果表明,在波斯酸橙籽油样品中,Pb和As含量均较低,Cu含量高于不同香油样品。根据波斯酸橙籽油提取方法,铁、铜、镍、钴、铅从籽到油的转移系数分别为5.93 ~ 14.31%、3.89 ~ 4.86%、7.59 ~ 11.39%、6.18 ~ 10.10%和2.68 ~ 10.24%。铁在冷压法中的传递系数最高,铅在纤维素酶辅助水提法中的传递系数最低。根据et al。(2019)结果表明,除紫苏油中的Cd外,亚麻籽、芝麻籽和紫苏籽中的金属元素向压榨油和溶剂萃取油的转移系数均小于10%,超临界流体萃取法的转移系数可达30%。哈杰布et al。(2014)研究了超临界流体萃取(SFE)的最佳操作条件(压力61 MPa,温度39.8℃,CO2流量为3.7 mL/min,提取时间为4小时 h)为了同时消除鱼油中的有毒元素,铅、镉、砷和汞的含量分别降低了98.3%、96.1%、94.9%和93.7%。有毒元素的减少在很大程度上取决于所用鱼组织中元素种类的类型。鱼油中发现的砷很可能是n亚砷酸脂的形式,或可能与超临界萃取期间与油共萃取的胆固醇或脂溶性维生素结合(哈杰布et al。,2014年Kohlmeyeret al。, 2005年).鲁比奥·罗德里格斯et al。(2012)报告称,在25%的压力下,使用SFE方法将微量镉、汞和铅与油一起提取 兆帕,温度为40℃ °C。但是,使用SFE方法提取的鱼油含有6.70 微克/克砷。

Reddyet al。(2012)结果表明,传统索氏法、SFE法和微波法提取油梨油中元素溶出度较低,超声水浴法和超沸石法提取油梨油中元素溶出度较高。超声法提取油中Fe含量最高(1.80 ~ 1.82µg/g),超turrax法提取油中Cu含量最高(0.167 ~ 0.206µg/g)。相反,结果Ennoukhet al。(2017)结果表明,压榨法和传统方法提取坚果油对坚果油中元素含量无影响,提取方法不能改变坚果油中膳食元素含量。

复合酶辅助水提油和冷榨油中波斯酸橙籽油样品中铜含量最低分别为0.28016和0.35003 mg/kg。内齐列维奇-尼齐奇et al。(2020)据报道,两个不同季节冷榨亚麻籽、南瓜和葵花籽油的铜含量在0.0032-0.011、0.005-0.0169和0.0083-0.089之间 常规和认证生态种子冷榨菜籽油的铜含量分别为0.036-0.055和0.037-0.062 mg/kg(Wroniak和Rękas, 2017).葵花籽压榨油和溶剂浸提油的Cu含量分别为1.1 mg/kg和0.5 mg/kg (加西亚-冈萨雷斯et al。, 2021年).根据国际和国家标准,食用油中微量金属元素的允许含量:0.1 ppm(铜、铅、砷),1-1.5 ppm(Fe),0.2 ppm(Ni)和0.05 ppm(Cd)(Kowalewskaet al。, 2005年).粮农组织/世卫组织已经设定了以体重为基础的重金属摄入量限制。平均成年(60公斤体重)的铜、铁及铅的暂定可耐受日摄取量分别为3毫克、48毫克及214微克/克(粮农组织/世卫组织,1999年).

在波斯石灰籽油中观察到的最低和最高铁含量为3.0363 使用Celluclast和7.3272在酶辅助水提取油中的mg/kg 冷压油中的mg/kg。Wroniak和Rękas (2017)常规和认证生态种子冷榨菜籽油的铁含量分别为0.329 ~ 1.320 mg/kg和0.236 ~ 1.690 mg/kg。葵花籽压榨油和溶剂浸提油的铁含量分别为6.0和22.7 mg/kg (加西亚-冈萨雷斯et al。, 2021年).

波斯酸橙籽油的镍含量在冷榨油中最低(0.04654 mg/kg),在酶辅助水提油中最高(0.06985 mg/kg)。世界卫生组织建议每日镍摄入量为100-300 μg/g (世卫组织,1993年)。最低及最高一氧化碳水平分别为0.03342及0.05455 mg/kg,分别使用Celluclast和Protamex在酶辅助水提取油中。

在纤维素酶辅助水提油和冷榨油中,波斯酸橙籽油的最低铅含量分别为0.00234和0.00891 mg/kg。冷榨亚麻籽、南瓜和葵花籽油在2个不同季节的Pb含量分别为0.022、0.0085 ~ 0.0122和0.049 ~ 0.095 mg/kg。改良植物甾醇成分的常规葵花籽油和新葵花籽油压榨和溶剂萃取的铅浓度范围为0.2 ~ 0.4 mg/kg (加西亚-冈萨雷斯et al。, 2021年),以及0.012–0.1 来自常规和认证生态种子的冷榨菜籽油mg/kg(Wroniak和Rękas 2017).世卫组织已确定铅的暂定每周可容许摄入量为0.025毫克/公斤体重(世界卫生组织,1993年).中华人民共和国卫生部(MOH)建议食用蔬菜的最高铅水平为0.1 mg/kg (卫生部,2005).用不同方法提取的波斯酸橙籽油的铅含量均低于法定限量。用不同方法提取的波斯酸橙籽油中均未检出砷。从改良植物甾醇成分的传统葵花籽和新葵花籽压榨和溶剂提取的油中均未检测到砷(加西亚-冈萨雷斯et al。, 2021年),但从常规和经认证的生态种子中提取的冷榨菜籽油含量在0.001-0.01 mg/kg (Wroniak和Rękas 2017).

遗憾的是,我们无法找到柑橘籽油的微量金属元素值进行比较。总的来说,这项研究为文献增加了重要的数据。在极少数情况下,甜橙(素类)采用分批溶剂萃取法提取种子油(Nwozoet al。, 2021年).这项研究的结果显示,甜橙(c . sinensis)籽油如下:钙(Ca) 15.80±0.10,铁(Fe) 6.99±0.41,钠(Na) 4.60±0.30,4.80±0.20钾(K)、锰(Mn) 0.07±0.01,镁(毫克)6.22±0.22,0.28±0.02(锌)锌,铜(铜)0.00±0.00和磷(P) 407.40±2.00 Mg / L。与甜橙(c . sinensis)籽油、波斯酸橙(c . latifolia)籽油中Fe含量为6.9874 ~ 7.3272 mg/kg(6.99±0.41 mg/L),而酶辅助水提法提取的波斯酸橙籽油样品Fe含量较低(3.0363 ~ 3.25270 mg/kg)。植物油中的铁和铜浓度已知会诱导氧化,并会降低长期稳定性。波斯石灰萃取溶剂中铜的含量(c . latifolia)种子油(0.30017 ± 0.00189 mg/kg)高于甜橙(c . sinensis)(0.00±0.00 mg/L)。提取方法的差异(索氏提取法)间歇溶剂萃取法)可能是上述元素浓度差异的原因。

表4

采用不同方法提取的波斯石灰籽油中的微量金属元素浓度(mg/kg)。

4结论

在消费和工业使用前,需要监测有毒金属元素污染物的存在和柑橘籽油等新油源的质量。结果表明,波斯酸橙籽油的提取方法对微量金属元素的含量有显著影响。在所研究的金属元素中,铁和铜的促氧化剂浓度最高。除镍和钴外,其他金属元素在冷榨油中含量较高。所有油样中铅和砷的浓度均在食品法典规定的允许水平。结果表明,酶辅助水提法提取的波斯酸橙籽油中毒性和促氧化剂金属元素含量较低,可生产出更健康、更稳定的油脂。

利益冲突

作者声明他们在这篇文章中没有利益冲突。

致谢

作者谨向Asiashoor食品工业和贸易公司表示诚挚的感谢。

工具书类

引用本文如下: Fathollahy I, pezeski A, Sorouraddin SM。2021.不同提取方法对波斯石灰中微量金属元素含量的影响(柑橘latifolia籽油。OCL28: 44.

所有的表

表1

用石墨炉原子吸收光谱法分析Cu, Pb, As, Co, Ni, Fe的仪器设置和炉膛程序。

表2

标准物质(NIST-SRM 1577c)的微量元素浓度和分析金属的回收(n = 3).

表3

波斯石灰籽的近似成分(%干重)和微量金属元素含量(mg/kg干物质)。

表4

采用不同方法提取的波斯石灰籽油中的微量金属元素浓度(mg/kg)。

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