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当前世界植物油市场正面临需求持续增长与供应链稳定性波动的双重挑战,发展中国家对进口的依赖度逐年攀升。根据《中国农业统计年鉴2024》,2023—2024年间我国植物油自给率仅为34.2%,近66%的消费需依赖进口。2013—2023年间,植物油进口量从810万 t增长到981万 t,较2013年增长21.11%。全球植物油年消费量超2亿 t,我国作为消费大国(年消费量占全球18%),90%以上依赖大豆、油菜等草本油料,但其利用面临双重矛盾:一方面,大豆油进口依赖度超80%,受制于国际供应链;另一方面,草本油料与粮食作物争地问题突出(如油菜主产区与水稻轮作矛盾),且基因改造品种争议、单一化种植导致的土壤退化等生态风险日益凸显。相较之下,木本油料作物(如油茶、肉桂、八角)展现出独特优势,这类作物具有适生于荒山荒坡的生态特性,可有效规避与粮食作物的耕地竞争,且单产潜能显著,为破解我国植物油供给困境提供了战略路径。

木本植物油是从木本油料植物(如肉桂、樟树、八角、山苍子、油茶、桂花子等)的成熟种子或果实中,通过物理压榨、溶剂萃取或新型绿色技术提取的油脂类物质。这类茎干坚硬的木本植物因具有初期投资低、适生范围广、单产潜力高及土地适应性强等特性,在中亚热带至亚洲南部地区广泛种植。截至2020年,全球已发现154 种木本油料作物的种子或果实含油率超过40%,其油脂普遍富含特殊的脂肪酸组成,具有显著的营养价值与功能特性。2023年,中国广西壮族自治区依托区域资源禀赋,在荒山荒坡、园地等非耕地资源上推进木本油料原料基地建设,重点发展茴油、桂油、樟油等深加工产品。作为我国“香料之乡”,广西独特的亚热带气候与喀斯特地貌孕育了丰富的木本香料资源,其中肉桂、八角等作物产量占全国总量的85%以上,其种子含油率普遍超过40%,且油脂中脂肪酸组成较为独特(如桂子仁油中月桂酸含量高达82.56%)。

然而,木本植物油目前尚未被大量开发,主要受限于规模化种植滞后、传统加工技术导致活性成分损失超60%、新型技术设备投资高达传统工艺的5~8 倍,以及消费认知不足、产业链协同缺失等多重瓶颈。基于此,华南农业大学食品学院的陈雅梅、赵力超*,广西中医药大学药学院的张笮晦*等人系统综述广西6 种特色木本香料植物的资源特性、提取工艺及活性成分,通过梳理其地理分布、产量数据及含油率,形成区域性资源图谱,为“高值成分靶向开发”提供理论基础;对比传统压榨、溶剂萃取与超临界CO2萃取、亚临界萃取等工艺的提油率,深入探讨提取方法对油提取率的影响,并对每种提取方法的优缺点进行了比较,以解决“新型技术设备投资高”的瓶颈。同时,通过剖析木本香料植物油中的活性成分,结合不同成分的功能特性(如β-谷甾醇的生理活性、月桂酸的抗菌与表面活性、挥发性风味物质的感官价值等),提出从原料输出向高值化应用转型的策略,明确可开发产品领域的拓展方向,以期为木本油料作物的产业化开发提供理论参考与技术指导。

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1 广西6 种木本香料资源概况

广西依托横跨北热带至中亚热带的24.01万 km2地域,凭借冬暖夏长、雨量充沛的气候优势,孕育了90余科600多种天然香料植物,其中木本香料产量占全国总量50%以上。肉桂、八角等核心品类产量连续多年位居全国首位,不仅巩固了广西“中国香料之乡”的地位,更通过核心品类高值化开发成为驱动区域经济增长、助力乡村振兴的特色支柱产业,其资源与产业在全球香料市场具有不可替代的战略价值。

广西孕育了以樟科、木兰科、山茶科为代表的多科属特色资源,其种植规模、成分特性及产业价值均具全球竞争力。其中肉桂(Cinnamomum cassia Presl)为樟科樟属常绿乔木,分布于两广、云南等地区,广西肉桂种植面积达14.9万 hm2,占全国总量的60%。防城区、岑溪市等主产地已形成“种植-加工-贸易”完整产业链,获“中国肉桂之乡”称号,桂皮、桂油的药用与香料价值支撑了区域经济。樟树(C. camphora (L.) Presl)属樟科樟属植物,常绿大乔木,又名芳樟、樟木、香樟等,是国家二级保护树种,因多用途特性被誉为“江南宝树”,但野生资源保护与人工栽培技术推广的矛盾亟待平衡。八角(Illicium verum Hook. f.)别名八角茴香,属木兰科八角属植物,广泛分布于广西、广东等南方省份。作为广西“地理标志产品”,八角种植面积约550万 亩,其种植面积和产量均占全球的85%以上,被誉为“中国八角之乡”,其中百色、梧州等产区的规模化种植推动了茴香油、莽草酸等提取物产业发展。山苍子(Litsea cubeba (Lour.) Pers.)别名山鸡椒,属常绿热带灌木,被称为“中国胡椒”,我国是全球最大山苍子油生产与出口国(年出口量达3 500 t),广西虽仅种植1.5 万亩,年产油量达100 t,但凭借高纯度品质成为重要出口基地,与其他产区形成互补。油茶(Camellia oleifera Abel.)属于山茶科山茶属常绿乔木,为我国传统木本油料作物,在中国有2 300多年栽培历史,与油橄榄(Olea europaea)、油棕(Elaeis guineensis)、椰子(Cocos nucifera)并称为世界四大木本油料作物。作为广西标志性木本油料,截至2022年底,广西油茶林面积达到58.67万 hm2,产业综合产值超400 亿元,面积与产值均居全国第3位,但籽油转化率与国际先进水平仍有差距。桂花子(Osmanthus fragrans)系木犀科木犀属常绿乔木或灌木,原产于我国西南部。广西作为国内桂花子主产地,种植面积22.5 万亩,年产桂花1.8万 t,支撑我国成为全球唯一生产国,产品年出口量近10 t,年产值1.5 亿元。广西6 种香料植物如图1所示。

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广西是我国木本香料核心产区,肉桂、樟树、八角等六大特色物种因兼具药用、食用与经济价值,在种植规模和产量上形成优势(表1)。其中,肉桂的树皮、枝、果均可入药,在中医药领域占据重要地位。桂子又称肉桂子、桂丁香,系肉桂的干燥幼嫩果实,以肉厚香浓为上品,广西肉桂有2 400 年贡品历史;樟树根、茎、枝、叶均可入药,味辛性温,无毒,具有祛湿止痛、温中健脾等功效,主要用于提取精油与樟脑,尽管樟树籽富含中链脂肪酸等潜在价值成分,但目前开发相对滞后;八角聚合果呈星角状,“南宁八角” “天保茴油”等广西特色产品闻名中外400余年,为香料与医药关键原料;山苍子的果实芳香油是出口创汇产品,广泛应用于香料、日化、医药等行业;油茶籽油含80%油酸,被称为“东方橄榄油”,富含VE等活性成分;桂花子集观赏、药用等多元价值,栽培历史达2 500 年,《本草纲目》记载其具有生津、辟臭、化痰等药用功效,根、花、果实均可入药。

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广西虽在肉桂、樟树等木本香料的树皮枝叶开发上已形成成熟产业,但种子油脂开发滞后,存在种质资源与活性成分研究不足、提取技术陈旧、产业配套不完善等短板。为此,《广西万亿林业产业三年行动方案(2023—2025年)》及《支持玉林市香料产业高质量发展若干政策措施》均明确指出要探索广西优质香料资源,加强种质资源库建设与原料基地开发,相关部门联合成立“南方木本香料国家创新联盟”针对八角、肉桂等特色香料植物资源及其产品产业发展需求开展技术协同创新,致力于攻克种子油脂开发中的技术难题,从战略层面推动木本香料种子油脂产业走上高质量发展道路。通过种子油开发可将资源综合利用率从20%~30%提升至70%以上,契合循环经济与可持续发展理念,蕴含多元价值与广阔前景。

2 广西6 种木本香料种子油的化学成分和营养特性

2.1 脂肪酸和甘油三酯组成

植物油主要成分为油料种子或果皮中的三酰甘油(TAG)。TAG作为脂肪酸储存分子,为种子萌发供能。脂肪酸按双键数分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)。本研究聚焦广西木本香料油料种子脂肪酸组成,分析饱和脂肪酸(如月桂酸)、MUFA(如油酸)及PUFA(如亚油酸)含量,并挖掘桂子籽油、樟树籽油等珍稀油料的特殊脂肪酸组成,目前脂肪酸组成的分析多采用气相色谱结合氢火焰离子化检测器的方法,其关键色谱条件具有较高一致性:色谱柱常选用强极性固定相的熔融石英毛细管柱(如DB-23、HP-88,柱长30~60 m,内径0.25~0.32 mm,膜厚0.25~0.5 μm)。与常见植物油(如大豆油、花生油等以PUFA/MUFA为主,侧重调节血脂等功能)不同,广西特色木本香料植物油的脂肪酸组成呈现独特优势(表2),部分以高饱和脂肪酸为核心,部分以高不饱和脂肪酸为优势,从而形成显著的市场差异化竞争。桂子籽油的月桂酸相对含量达76.67%~82.71%,在已知植物油中月桂酸含量位居前列,远超椰子油(44%~54%)、棕榈仁油(43.3%~46.2%);樟树籽油以月桂酸、癸酸为主的中链甘油三酯(MCT)分布于sn-2位,结构与椰子油相似,可作为天然MCT原料;山苍子籽油的月桂酸相对含量为50.91%~54.13%,饱和脂肪酸占比79.16%~81.99%,桂子籽油、樟树籽油和山苍子籽仁油均因高MCT含量,具备快速供能、抗菌等活性,适用于特殊医学食品、功能性油脂等开发。油茶籽油的油酸含量高达82.59%,可通过减少血管胆固醇沉积预防动脉粥样硬化,适用于天然食品保鲜添加剂及化妆品基础油研发;桂花子籽油的油酸相对含量为43.16%~45.16%,总不饱和脂肪酸占比为82.38%~95.48%,不饱和与饱和脂肪酸比值达4.84,符合世界卫生组织推荐标准;八角籽油的油酸相对含量近40%,总不饱和脂肪酸约80%,还含γ-亚麻酸,兼具营养与功能活性。其中,油茶籽油的MUFA含量最高,促进心血管健康优势最为突出。

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综上,广西特色木本香料植物种子油的核心竞争力,在于其脂肪酸组成的差异化,桂子籽油、樟树籽油、山苍子籽油富含MCT,适用于特殊医学食品开发与天然防腐领域;油茶籽油以82.59%高油酸成为中老年健康食用油优选;桂花子籽油因理想的不饱和脂肪酸比例而适配高端保健与美妆领域。这种“中链脂肪酸集群+高油酸特色+均衡脂肪酸配比”的多元格局,不仅体现了广西木本香料油脂的独特优势,更填补了国内功能性油脂空白。未来可依托MCT产业化与全链条技术整合,打造东盟特色健康油脂品牌,构建大健康产业差异化优势。

2.2 植物甾醇含量

目前已鉴定的植物甾醇超100 种,主要类型包括β-谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇。植物甾醇可降胆固醇、保护心血管,在神经退行性疾病中具潜在干预作用,兼具抗炎、免疫调节及抗癌等活性。植物甾醇按结构可分为4,4-二甲基甾醇、4-甲基甾醇和4-去甲基甾醇三大类,在广西特色木本香料油脂中呈现差异化分布(表3):桂子籽油中共分离鉴定出4 种植物甾醇,以4-去甲基甾醇为主,其中菜油甾醇含量最高,为128.55 mg/kg;其次是麦角甾醇,含量为36.05 mg/kg;还含有19.66 mg/kg的油菜甾醇和17.84 mg/kg的大豆甾醇。在樟树籽油中,不同提取方法获得的甾醇总量为1 613~2 839 mg/kg,接近核桃油、花生油的甾醇含量,显著高于椰子油。以β-谷甾醇为主要成分(占总甾醇含量>60%),且采用超临界CO2萃取法获得的甾醇含量最高(优于热榨、浸出及低温压榨法),可能与高温破坏细胞结构促进甾醇释放有关。八角籽油中含有多种甾醇,主要包括胆固醇、菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、Δ5-燕麦甾醇、环阿屯醇和24-亚甲基环阿屯醇等,以4-去甲基甾醇为主,其中,β-谷甾醇含量最高,其在心血管健康领域具有应用潜力。不同产地山苍子籽油中植物甾醇组成存在显著差异。广西产地山苍子籽油中的菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇含量分别为535.82、146.92、5 049.30 mg/kg,其中β-谷甾醇含量显著高于其他产地,使其成为开发降胆固醇功能食品(如调和油、膳食补充剂)的优质原料,可通过抑制肠道胆固醇吸收发挥预防心血管疾病的作用。油茶籽油中β-谷甾醇是主要特征成分,稳定性较高,在游离态甾醇中含量占比突出。桂花子籽油的植物甾醇含量鲜见文献报道。

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总之,广西特色木本香料油脂中植物甾醇呈显著物种特异性分布:桂子籽油以菜油甾醇为主,樟树籽油中β-谷甾醇占比超60%,八角籽油与油茶籽油以4-去甲基甾醇为特征,山苍子籽油β-谷甾醇含量高达5 049.30 mg/kg。但目前的研究仍存在明显短板,仅停留在成分鉴定层面,缺乏活性机制探究、跨物种系统对比及新兴物种(如桂花子籽油)的发掘,这与研究方向受经济价值驱动、种内变种研究粗放、尚未建立“种属-结构-成分”关联模型直接相关。

2.3 生育酚含量

生育酚是植物油中主要的脂溶性抗氧化成分,包含α-、β-、γ-、δ- 4 种异构体,其抗氧化活性因结构差异而不同,以α-生育酚最为突出。广西特色木本香料植物油中生育酚组成与含量表现出显著物种特异性(表4):樟科植物油脂(樟树籽油503.3 mg/kg、桂子籽油303.1 mg/kg)以生育酚总量较高为特征,其中樟树籽油的α-生育酚(89.6~101.2 mg/kg)与β-生育酚(288.2~348.9 mg/kg)形成协同抗氧化体系,这与樟科植物萜类合成通路中3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶的高表达密切相关;山茶科油茶籽油以α-生育酚占绝对优势(210.57 mg/kg,占比98.5%),归因于亚热带高日照诱导的VTE4基因表达上调,其单一异构体特性适配心血管保护功能开发;木兰科八角籽油呈现罕见的δ-生育酚单一分布(4.681 mg/kg),可能与莽草酸途径中4-羟基苯丙酮酸转氨酶的底物特异性相关,这种独特性在非十字花科植物中极为少见。桂花子籽油中含有α-生育酚(1.04%)和β-谷甾醇(14.30%)两种功能性成分。

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值得注意的是,γ-、δ-生育酚在预防脂质过氧化和抑制α-生育酚促氧化效应中不可替代,其与其他异构体的协同作用可增强心血管保护等功能。综合来看,广西木本香料植物油生育酚组成呈现显著的科属分化特征:樟科植物(樟树籽油503.3 mg/kg、桂子籽油303.1 mg/kg)表现出强抗氧化潜力,山茶科油茶籽油以α-生育酚为主(210.57 mg/kg),适配心血管健康功能开发,而木兰科八角籽油δ-生育酚(4.681 mg/kg)单一存在的特殊性值得关注。目前,桂花子籽油中生育酚含量的研究仍存在空白,可借此推动功能成分调控及产业精准开发。

2.4 总酚含量和角鲨烯含量

酚类化合物(如酚酸)是植物油中重要的活性成分,其分子结构含芳香环与羟基,具清除自由基、维持PUFAs氧化稳定性等作用,其组成和活性受多因素影响。这类物质广泛存在于所有植物油中,其组成与含量受植物品种、生长环境及加工工艺影响显著。表5列出了广西6 种木本香料植物种子油的总酚类化合物含量。山苍子籽油总酚含量高达5 380 mg/kg,显著高于橄榄油(100.95~248.92 mg/kg)、葵花籽油(490 mg/kg)、米糠油(890 mg/kg)和花生油(3 090 mg/kg),展现出极强的抗氧化物质富集特性。樟树籽油总酚含量为34.67 mg/kg,高于山茶油(8.60 mg/kg)和椰子油(9.99 mg/kg),表明其在油脂氧化稳定性调控中具有潜在优势。八角籽油(32.62 mg/kg)、油茶籽油(27.5 mg/kg)高于常见冷榨食用油如大豆油(14.80 mg/kg)、菜籽油(13.1 mg/kg)、玉米油(12.6 mg/kg),接近坚果油(5.7~23.6 mg/kg)的酚类水平。桂子籽油、桂花子籽油的总酚含量鲜见文献报道。

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综上,广西木本香料植物油中,山苍子籽油的超高总酚含量凸显其在天然抗氧化剂开发中的独特价值,而桂子籽油、桂花子籽油的酚类组成研究尚待填补;研究表明角鲨烯含量差异显著,油茶籽油(171.7 mg/kg)因合成优势在高端原料开发中应用潜力大,八角籽油(94.421 mg/kg)、桂子籽油(84.16 mg/kg)可作为开发区域特色功能油脂的基础原料,樟树籽油(16.11 mg/kg)、山苍子籽油(5.1 mg/kg)含量较低,桂花子籽油的角鲨烯含量及酚类组成均需进一步研究,上述研究为“桂系”木本香料油脂全产业链开发提供了理论支撑。

2.5 挥发性风味物质

挥发性风味物质是植物油风味与品质的核心决定因素,其种类、含量差异及组分间的交互作用,决定了植物油的多样风味与品质特征。由表6可知,6 种木本油料籽油的挥发性成分组成与特征差异显著,具体表现为在樟树籽油中,酮类化合物对其特征香气贡献突出,其中2-壬酮作为核心香气标志物,赋予其独特的温和香调,这一风味特征与其天然温和的品质属性高度契合,使其在“植物系” “舒缓型”的日化产品中具有天然优势;八角籽油的风味核心由醇类与醚类物质构成,其中芳香醚类为香气主导组分,直接决定了其辛香浓郁的风味特征,是其作为特色调味油脂的品质标识;山苍子籽油中,萜烯类(月桂烯的香脂气味与柠檬烯的柠檬清香)是其风味的关键贡献者,二者协同形成具有辨识度的风味,同时其抗菌活性使其在口腔护理等领域具有应用潜力;油茶籽油的挥发性成分复杂度最高,涵盖醛类(16 种)、醇类(6 种)等8 类化合物,其中正己醛为主要成分,多类别成分的交互作用赋予其丰富的风味层次,奠定了其作为高品质食用油脂的物质基础;桂花子籽油的挥发性成分相对单一,仅检出醇类(1 种)、烷烃类(7 种)等少数类别,且烷烃类占比高达72.84%,这种低复杂度特征使其风味趋于清淡,为特定低风味需求场景提供了差异化选择;桂子籽油的挥发性风味成分目前鲜见系统研究报道,其风味特征与品质关联存在研究空白,有待进一步探究。

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综上,6 种木本油料籽油挥发性成分组成与特征差异显著,樟树籽油中15 种化合物贡献特征香气,2-壬醇为核心标志物;八角籽油风味核心是醇类与芳香醚类,芳香醚类主导辛香浓郁风味;山苍子籽油中萜烯类(月桂烯、柠檬烯)是专属风味关键化合物,兼具抗菌活性;油茶籽油挥发性成分最复杂,含8 类化合物,正己醛为主要成分,多成分交互赋予丰富的风味层次;桂花子籽油成分相对单一,烷烃类占比高,风味清淡;桂子籽油挥发性风味成分目前鲜见研究,有待深入探究,这些差异不仅是木本油料植物独特生物学特性与地理环境适应性在风味维度的具象化呈现,更深刻体现出木本香料产业在风味定向精准开发、功能价值深度挖掘层面的多元拓展潜力。

3 广西6 种木本香料种子油的提取技术

油脂的物理化学性质及活性成分受加工方法显著影响。工业上,木本香料种子油的提取主要采用机械压榨和有机溶剂萃取,但存在产率低、效率低及有害物质残留等问题。近年来,水萃取法、水酶法、超临界/亚临界流体萃取、低温连续相变萃取等新兴技术逐步应用于该领域。

3.1 压榨法

压榨法是通过螺旋或液压设备实现油脂分离的物理技术,包括热榨(90~115 ℃)与冷榨(<50 ℃)。冷榨能保留风味与活性成分,无溶剂、操作简便,但出油率低,可优化预处理提升得率;热榨经多道流程虽可提升出油量,却易导致油品氧化与热敏成分破坏,二者特性形成互补。桂子籽油压榨得率仅71.2%,显著低于其他方法,同时高温压榨加剧蛋白质变性并降低油脂黏度。不同提取方法制备的樟树籽油过氧化值、碘值以及脂肪酸组成与含量等无明显差异,热榨法多酚含量最高(34.67 mg/kg),低温压榨樟树籽油中生育酚和角鲨烯含量最高,且两类压榨油均以β-、δ-生育酚为主。冷榨八角籽油虽过氧化值较高,但挥发性成分与八角精油共有40 种相同物质,较热榨油显著增多。庄晓慈采用压榨法所得的山苍子籽油酸价更高,压榨法提取山苍子籽油速度较快,但水酶法和溶剂浸提法的提取率大于压榨法。工业上常以溶剂萃取法提取压榨后油粕残油,如油茶饼残油提取率可达5.58%。陈瑶等指出液压冷榨是制取高品质油脂的优选工艺,但其出油率低促使残油溶剂提取成为必要。此外,桂花子籽油压榨得率受物料粒度影响,冷榨虽得率低但能规避高温破坏。

总之,冷榨对油脂组成完整性与热敏性活性物质(风味成分、生育酚)的保留优势显著,热榨相比冷榨可明显提升出油量,减少原料浪费,均适用于特色油料加工,但其出油率与残油回收问题需溶剂萃取等技术解决。

3.2 溶剂浸出法

溶剂浸出法是基于油脂与有机溶剂相似相溶原理的提取技术,相较压榨法出油率显著提升出油率,如桂子籽油浸出得率为82.17%,高于压榨法(71.2%),该方法具有操作简洁可控,适合大规模工业化生产,但高温与溶剂会破坏油脂组成与活性物质。研究表明,八角果实秋季浸出出油率高于春季,溶剂浸提法萃取的山苍子籽油癸酸成分高于水酶法和压榨法,但有机溶剂浸出会导致山苍子籽油中营养物质破坏、酸价升高。工业生产中常与机械压榨法联用,形成“机械压榨-溶剂萃取”模式,可从含油量低于20%的油料种子或油茶粕中提取油脂。苗欣优化桂花籽油溶剂浸提提取工艺,提油率达39.86%。溶剂萃取法因效率高、成本低等优势广泛应用,但存在溶剂残留、破坏活性成分及风味物质等问题。为突破这些局限,水萃取、酶辅助萃取、超临界/亚临界流体萃取等新兴技术兴起,通过物理场强化、生物催化或绿色介质替代,实现油脂提取的高效绿色升级。

3.3 水代法

水代法是利用油-水分层特性加水提取油脂的绿色技术,可同步提取蛋白质,具有反应温和、营养保留好、油粕利用价值高及设备要求低等优势,其应用已从芝麻油拓展至油茶籽油、樟树籽油等油料作物。何怡丹等通过响应面法优化微波辅助水代法提取山苍子籽油,提高得率达29.36%,且该法提取的山苍子籽油更符合山苍子核仁的成分,尤其是具有较高的月桂酸含量,可替代椰子油,减少环境污染等;Zhu Qingwen等证实水代法提取的樟树籽油总多酚、δ-生育酚含量及抗氧化活性更高;水代法在“油脂组成无破坏”与“活性物质高保留”上平衡效果最优,尤其适合对多酚、特色风味成分有高需求的绿色食用香料油,郭玉宝等优化了油茶籽油水代法工艺,在75 ℃、150 min、料液比1∶4.5(g/mL)、pH 9.0条件下,提油率达80.28%,但茶皂苷与蛋白质易引发乳化,需通过酶解技术开发水酶法破乳。未来该技术将聚焦绿色介质开发、联用技术集成及智能化生产。

3.4 水酶法

水酶法通过酶解油籽脂蛋白、细胞壁等大分子破坏组织结构,利用油-水分离特性分离油脂的技术。与压榨、溶剂法相比,该技术提取效率高,所得油脂理化及营养指标更优。栗芳斓等提出与市售溶剂法和热压法相比,水酶法提取油茶籽油品质较好,酸价、水分及挥发物及过氧化物含量达到一级质量标准,分别为0.84 mg/g、0.10%、0.02 g/100 g,碘值达87.46 g/100 g;林晓浪等也证明水酶法加工条件温和,油茶籽毛油无需精炼即达一级标准;山苍子籽油、樟树籽油水酶法提取产物酸价也显著低于其他方法,水酶法提取的山苍子籽油水解程度最低,不易氧化变质,酸值最低,碘值最高,不饱和程度高,油品质最佳;周桐研究发现水酶制备樟树籽油时,酸价仅为1.50 mg/g,低于压榨油(3.96 mg/g)和溶剂浸出油(3.43 mg/g)。

然而,水酶法因酶成本高、难回收等问题限制了其工业化应用。固定化酶技术虽可解决酶回收问题,但存在活性损失、成本高昂、工艺复杂等弊端,仍难以满足大规模生产需求。

3.5 超临界流体萃取法

超临界流体是处于临界温度和压力以上,兼具气液特性且物理形态可控的特殊物质形态,是天然化合物提取的理想介质。在植物油加工中,超临界CO2因无味无毒、成本低等优势成为首选萃取介质。研究表明,其萃取樟树籽油提取率达94.80%,显著高于压榨法,且所得油脂色泽浅,油中甾醇含量最高;山苍子籽油提取中,超声波辅助法得率最佳(优于压榨、固液提取法);不同技术对其脂肪酸组成、理化特性等影响不显著;提取的油茶籽油总酚、类胡萝卜素和角鲨烯含量优于热榨法,活性成分保留效果好;苗欣发现超临界CO2萃取法得到的桂花子籽油酸值是压榨法的十几倍,从油脂的理化性质分析,冷榨法所得桂花子籽油更符合油脂标准。

总之,超临界CO2萃取技术无毒、高效、高得率,能有效保留生物活性成分,使油脂理化特性更优(色泽浅、酸价低等),相比传统提取方法优势显著。

3.5.1 亚临界流体萃取法

亚临界流体萃取技术是在室温及特定压力下,用液化亚临界溶剂(丁烷、丙烷)与物料进行逆流萃取的工艺,溶剂溶解目标成分后,经减压蒸发分离且可循环使用,该技术因低温操作能避免热敏性成分降解。研究表明,朱庆文通过对比热压法、冷压法、溶剂萃取法等多种技术,证实亚临界流体萃取提取樟树籽油效率最高,可达97.93%,相较常规压榨法,不仅使油茶籽出油率提升至77.74%,还能更好地保留α-亚麻酸等功能性成分及皂化物。与超临界流体萃取相比,该技术可在更低压力下运行,可显著降低设备投资与维护成本;对比传统溶剂萃取,具有能耗低、溶剂用量少、提取效率高且油脂品质更优(活性成分保留率高、溶剂残留少)等特点,其“高效-低耗-环保”的特性在植物油绿色加工领域展现出独特优势。

3.5.2 低温连续相变萃取技术

低温连续相变萃取是华南农业大学基于超临界萃取原理研发的新型动态萃取技术,其核心优势是通过萃取剂气液相变实现油脂高效提取,全程于60 ℃低温运行,可保护多酚等热敏成分,避免有害物质生成。相较超临界及传统溶剂法,该技术以正丁烷或乙醇为萃取剂时,能在不破坏蛋白质结构的前提下同步提取极性与非极性脂质,解决极性脂质产率低的问题,提升油脂资源利用率。目前该技术已应用于桂子籽油提取,较传统工艺提油率提升近30%,同时该技术得到油的酸价(0.81 mg/g)低于压榨法(2.55 mg/g)和溶剂浸提法(1.83 mg/g),其低温高效特性为广西樟树籽、山苍子等木本香料种子的绿色提取提供了可拓展的工业化方案。表7总结了常见提取技术的优缺点和不同技术对广西6 种木本香料种子油提取率的影响。

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综上,广西6 种木本香料植物油提取工艺差异显著:压榨法操作简便但得率低;水代法(樟树籽油得率56.10%)与水酶法(山苍子籽油得率86.10%、油茶籽油得率91.38%)适配特定油料且能够保留活性成分;溶剂法得率为25%~93.49%,但存在溶剂残留;新兴技术(超临界萃取得率25.31%~95.24%、亚临界萃取得率94.07%~97.93%、低温相变萃取桂子籽油得率99.2%)兼具高得率与热敏成分保留的优势。但在实际应用中需综合油料特性、成本等因素选择工艺,为生产实践与技术升级提供参考。

4 结语

广西凭借气候与地理优势,已成为我国木本香料产业核心区,在全球香料市场占据重要地位。但其高质量发展受限于种质资源保护开发滞后、加工链附加值低、提取技术瓶颈三大核心问题。在解决种质资源与品种选育问题的基础上,深化加工环节是广西木本香料产业高质量发展的关键。肉桂、八角等6 种核心香料植物全身可开发,需依托产学研协同创新,构建高附加值产业链。具体而言,1)通过构建种质资源库、推进良种选育与推广,夯实产业发展根基;2)结合市场需求开发功能性产品,如桂子籽油提取月桂酸生产MCT应用于运动营养品,或利用八角籽油开发天然防腐剂;3)以技术革新为引擎,通过传统与新兴提取技术联用、优化新兴技术成本与工业化适配性,实现绿色高效生产。通过全产业链深度开发,既能减少原料浪费,又能充分释放木本香料作物的营养保健潜力,推动产业向绿色化、功能化方向升级。以上举措环环相扣,既能破解当前产业短板,更能推动广西木本香料产业从“资源优势”向“产业优势” “经济优势”转化,助力产业向绿色化、功能化、高值化升级,为区域特色产业高质量发展与乡村振兴注入持久动力。

引文格式:

陈雅梅, 陈耿, 冯思雅, 等. 广西木本香料植物种子油的资源特征、功能活性及加工技术研究进展[J]. 食品科学, 2025, 46(24): 373-383. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250622-157.

CHEN Yamei, CHEN Geng, FENG Siya, et al. Research progress on resource characteristics, functional activity and processing technologies of seed oils from woody spice plants in Guangxi[J]. Food Science, 2025, 46(24): 373-383. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250622-157.

实习编辑:王雨婷;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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