全 文 ：收稿日期:2014 － 10 － 25;修回日期:2015 － 04 － 18
基金项目:科技部国家科技基础性专项重点项目(2008FY
110400 － 1 － 9);湖南省教育厅重点项目(09A073)
作者简介:张 洁(1986)，女，在读硕士，研究方向为植物资
源(E-mail)xuliang1229@ 126． com。
通信作者:陈功锡，教授(E-mail)chengongxi2011@ 163． com。
油脂加工
西南山茶种仁油超声波辅助提取及 GC －MS分析
张 洁1，2，陈功锡2，李 贵1，2，邢 晋1
(1． 吉首大学 植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南 吉首 416000;
2． 吉首大学 生物资源与环境科学学院，湖南 吉首 416000)
摘要:采用超声波辅助提取西南山茶种仁油，研究了超声功率、提取时间、提取温度、料液比对西南
山茶种仁油提取率的影响。结果表明，正交实验优化得到的超声波辅助提取西南山茶种仁油的最
佳工艺条件为:料液比 1∶ 9，超声功率 200 W，提取时间 50 min，提取温度 55℃;在最佳条件下，西南
山茶种仁油提取率为 36． 74%。气相色谱 －质谱分析结果表明，西南山茶种仁油中主要脂肪酸组
成为油酸(78． 68%)、棕榈酸(8． 59%)、十六碳三烯酸(7． 92%)、亚油酸(2． 43%)、亚麻酸
(1． 17%)、硬脂酸(0． 81%)、花生酸(0． 19%)，其中不饱和脂肪酸含量高达 90． 20%，具有较高的
应用价值。
关键词:西南山茶;种仁油;超声波辅助提取;气相色谱 －质谱法
中图分类号:TS224． 4;TQ646 文献标志码:A 文章编号:1003 － 7969(2015)08 － 0008 － 04
Ultrasound － assisted extraction and GC －MS analysis of kernel oil from
Camellia pitardii seed
ZHANG Jie1，2，CHEN Gongxi2，LI Gui1，2，XING Jin1
(1． Key Laboratory of Plant Ｒesources Conservation and Utilization，Jishou University，Jishou 416000，Hunan，China;
2． College of Biological Ｒesource and Environment Science，Jishou University，Jishou 416000，Hunan，China)
Abstract:The kernel oil was obtained from Camellia pitardii seed by ultrasound － assisted extraction，and
the effects of ultrasonic power，extraction time，extraction temperature and solid － liquid ratio on extraction
rate of Camellia pitardii seed kernel oil were studied． The results showed that the optimal conditions of
ultrasound － assisted extraction of Camellia pitardii seed kernel oil were obtained by orthogonal experi-
ment as follows:solid － liquid ratio 1∶ 9，ultrasonic power 200 W，extraction time 50 min，extraction tem-
perature 55℃ ． Under these conditions，the extraction rate of Camellia pitardii seed kernel oil was
36． 74% ． The analysis results of GC － MS indicated that the main fatty acid composition of Camellia pi-
tardii seed kernel oil was oleic acid(78． 68%)，palmitic acid (8． 59%) ，hexadecatrienoic acid
(7． 92%) ，linoleic acid (2． 43%) ，linolenic acid (1． 17%) ，stearic acid (0． 81%)and eicosanoic
acid (0． 19%) ，and the content of unsaturated fatty acids was as high as 90． 20%，which had a high
application value．
Key words:Camellia pitardii;seed kernel oil;ultrasound － assisted extraction;GC － MS
西南山茶(Camellia pitardii)别名西南红山茶，为 山茶科山茶属灌木或小乔木，主产我国四川、湖南、广
西、贵州等省区，宜在园林中栽培观赏，花、叶、根亦可
入药［1］。2010年，在野外调查采集种质资源过程中，
发现该种结实量较大，单株鲜果采集量可达 30 ～ 50
kg，当地百姓常将其采收后同油茶(C． oleifera Abel．)
混合压榨后食用。目前，对西南山茶的化学成分、生
理学方面已有一些探讨，对其种仁油成分尚不明确。
8 CHINA OILS AND FATS 2015 Vol. 40 No. 8
本文拟采用超声波辅助提取西南山茶种仁油，并对
西南山茶种仁油脂肪酸组成进行分析，以期为其开
发利用积累科学资料。
1 材料与方法
1． 1 实验材料
1． 1． 1 原料与试剂
西南山茶果实采自湖南省古丈县高望界国家级
自然保护区，所采果实经剥皮和自然风干后，粉碎，
过筛，得到种仁粉，干燥至恒重，备用。石油醚
(60 ～ 90℃)、甲醇、正己烷、无水硫酸钠、氯化钠、氢
氧化钠等，均为分析纯。
1． 1． 2 仪器与设备
KQ －250DE超声波萃取仪，GC － MS － QP2010
气相色谱 －质谱联用仪(日本岛津)，Ｒ － 210 旋转
蒸发仪(瑞士 Buchi)，FW100 型高速万能粉碎机，
KQ －250DE型数控超声波清洗器。
1． 2 实验方法
1． 2． 1 西南山茶种仁油的提取
称取 10 g西南山茶种仁粉放入 400 mL 广口瓶
中，加入一定量的石油醚，在瓶口处涂抹凡士林加盖
密封浸泡 12 h，在一定超声功率、一定温度下提取
一定时间。然后在 4 000 r /min下离心 10 min，吸取
上层液旋蒸回收溶剂，然后在(105 ± 1)℃下烘至前
后两次质量之差不超过 0． 001 g，得到西南山茶种仁
油。按下式计算提取率。
提取率 =西南山茶种仁油质量 /西南山茶种仁
粉质量 × 100%
1． 2． 2 西南山茶种仁油脂肪酸组成分析
1． 2． 2． 1 甲酯化［2］
称取 0． 1 g西南山茶种仁油于 50 mL具塞试管
中，加入 8 mL 0． 5 mol /L NaOH 甲醇溶液，放入
70℃水浴加热 1 h，冷却后加入 8 mL正己烷，振荡，
再加入 5 mL饱和 NaCl 溶液，振荡，静置分层，取上
层清液于加入适量无水 Na2SO4 的 5 mL 具塞试管
中，静置 5 min，取上层清液进行 GC － MS分析。
1． 2． 2． 2 GC － MS条件［3］
GC条件:色谱柱为 ＲTX － 5MS 毛细管柱(0． 25
mm × 30 mm，0． 25 μm);程序升温，柱温初始温度
100℃，保持 2 min，以 4℃ / min上升到 260℃，保持
4 min;载气氦气，流速 1 mL /min;压力 84． 7 kPa，进
样量 1． 0 μL;汽化室温度 250℃;接口温度 230℃;
溶剂延迟时间 3． 00 min。
MS条件:离子源 EI;电子能量 70 eV;离子源温度
200℃;质量扫描范围(m/z)29 ～500;扫描周期 1 s。
1． 2． 2． 3 数据处理及 MS检索
甲酯化样品经 GC － MS 分析，所得各组分峰的
MS数据运用计算机谱库自动进行检索，并参照标
准谱图进行核对，然后对色谱峰用面积归一化法进
行定量。
2 结果与分析
2． 1 单因素实验
2． 1． 1 料液比对西南山茶种仁油提取率的影响
在超声功率为 150 W、提取时间为 30 min、提取
温度为 35℃条件下，研究料液比对西南山茶种仁油
提取率的影响，结果见图 1。
图 1 料液比对西南山茶种仁油提取率的影响
由图 1 可知，随着料液比的增大提取率逐步提
高，当料液比为1∶ 9时提取率最高，这是因为随着料
液比的增加，种仁粉与溶剂接触越来越充分，有利于
油脂从固相扩散到液相;当料液比超过 1∶ 9 后，油脂
已基本被全部提取出来，再增加溶剂用量，也不能有
效地提高提取率。因此，选择料液比 1∶ 9 为宜。
2． 1． 2 超声功率对西南山茶种仁油提取率的影响
在料液比为 1∶ 9、提取时间为 30 min、提取温度
为 35℃条件下，研究超声功率对西南山茶种仁油提
取率的影响，结果见图 2。
图 2 超声功率对西南山茶种仁油提取率的影响
由图 2 可知，当超声功率小于 175 W 时，随着
超声功率的增大，西南山茶种仁油的提取率逐步提
高，当超声功率超过 175 W 时，超声波产生的空化
作用达到一定限度，提取率不再上升。因此，选择超
声功率 175 W为宜。
2． 1． 3 提取时间对西南山茶种仁油提取率的影响
在料液比为 1∶ 9、提取温度为 35℃、超声功率为
92015 年第 40 卷第 8 期 中 国 油 脂
175 W的条件下，研究提取时间对西南山茶种仁油
提取率的影响，结果见图 3。理论上讲，提取时间越
长，提取率越高，但随着提取时间的延长，石油醚挥
发也会增多。由图 3 可知，提取率呈现先上升后下
降的趋势，在提取时间 40 min 时提取率最高。因
此，选择提取时间 40 min为宜。
图 3 提取时间对西南山茶种仁油提取率的影响
2． 1． 4 提取温度对西南山茶种仁油提取率的影响
在料液比为 1∶ 9、超声功率为 175 W、提取时间
为 40 min的条件下，研究提取温度对西南山茶种仁
油提取率的影响，结果见图 4。
图 4 提取温度对西南山茶种仁油提取率的影响
由图 4 可知，提取温度升高，有效增加了溶剂分
子和种仁粉运动剧烈程度，提高了油脂的传质扩散，
提取率逐步提高;但当提取温度较高时，石油醚挥发
速度随之增快，从而降低了溶剂和种仁粉的有效接
触，提取率也随即下降。因此，选择提取温度 55℃
为宜。
2． 2 正交实验［4］
2． 2． 1 正交实验设计
选取料液比(A)、超声功率(B)、提取时间
(C)、提取温度(D)作为考察因素，提取率为考察指
标，设计四因素三水平的正交实验优化西南山茶种
仁油超声波辅助提取工艺条件。正交实验设计与结
果见表 1，方差分析见表 2。
从表 1 可知，各因素对超声波辅助提取西南山
茶种仁油影响的主次顺序为 B ＞ C ＞ D ＞ A，即超声
功率 ＞提取时间 ＞提取温度 ＞料液比。最佳工艺条
件为 A2B3C3 D3，即料液比(1∶ 9)、超声功率 200 W、
提取时间 50 min、提取温度 55℃。从表 2 方差分析
结果可以看出，在影响西南山茶种仁油提取率的各
因素中，超声功率达到显著水平，料液比、提取时间
和提取温度均不显著。
表 1 正交实验设计与结果
实验号 A B C D 提取率 /%
1 1(1∶8) 1(150 W)1(30 min)1(35℃) 35． 05
2 1 2(175 W)2(40 min)2(45℃) 35． 56
3 1 3(200 W)3(50 min)3(55℃) 36． 59
4 2(1∶9) 1 2 3 35． 97
5 2 2 3 1 35． 88
6 2 3 1 2 36． 17
7 3(1∶10) 1 3 2 36． 01
8 3 2 1 3 35． 54
9 3 3 2 1 35． 98
k1 35． 73 35． 68 35． 59 35． 64
k2 36． 01 35． 66 35． 84 35． 91
k3 35． 84 36． 25 36． 16 36． 03
Ｒ 0． 28 0． 59 0． 57 0． 39
表 2 方差分析
方差来源 偏差平方和 自由度 F 显著性
A 0． 113 2 1． 000
B 0． 669 2 5． 920 显著
C 0． 496 2 4． 389
D 0． 248 2 2． 195
误差 0． 110 2
2． 2． 2 验证实验
在正交实验最佳条件下进行 3 次验证实验。结
果显示，西南山茶种仁油平均提取率为 36． 74%，所提
取油脂澄清、透明，为橙黄色，具有油茶固有的气味。
2． 3 西南山茶种仁油脂肪酸组成分析
经 NIST05 质谱库检索，西南山茶种仁油共鉴定
了 7 种脂肪酸组分，用面积归一化法计算各组分的
相对含量，结果见表 3。
表 3 西南山茶种仁油脂肪酸组成及相对含量
脂肪酸 相对含量 /%
花生酸 0． 19
亚麻酸 1． 17
棕榈酸 8． 59
亚油酸 2． 43
油酸 78． 68
硬脂酸 0． 81
十六碳三烯酸 7． 92
由表 3 可知，西南山茶种仁油中主要脂肪酸组
成及相对含量分别为油酸 78． 68%、棕榈酸8． 59%、
十六碳三烯酸 7． 92%、亚油酸 2． 43%、亚麻酸
1． 17%、硬脂酸 0． 81%、花生酸 0． 19%。其中，不饱
01 CHINA OILS AND FATS 2015 Vol. 40 No. 8
和脂肪酸含量达到 90． 20%。
2． 4 西南山茶种仁含油量及油脂脂肪酸组成与山
茶属其他种类的比较
为便于分析，将西南山茶与山茶属其他种类的
含油量(即本文的提取率)及油脂脂肪酸组成进行
了比较，结果见表 4。
表 4 西南山茶种仁含油量及油脂脂肪酸组成与山茶属其他种类比较
种类 含油量 /%
不饱和脂肪酸 /%
油酸 亚油酸 亚麻酸 十六碳烯酸 总含量
饱和脂肪酸 /%
棕榈酸 硬脂酸 花生酸 总含量
西南山茶 36． 74 78． 68 2． 43 1． 17 7． 92 90． 20 8． 59 0． 81 0． 19 9． 59
油茶［5］ 33． 39 ～ 62． 42 76． 72 ～ 82． 67 6． 59 ～ 9． 71 0． 16 ～ 1． 18 － 88． 52 7． 16 ～ 8． 86 1． 42 ～ 2． 78 0． 29 ～ 0． 79 10． 65
红花油茶［6］ 60． 13 75． 27 5． 68 0． 14 0． 07 81． 16 9． 13 4． 03 0． 07 13． 23
小果油茶［7］ 46． 00 ～ 59． 00 78． 94 ～ 82． 11 7． 45 ～ 9． 63 0． 38 ～ 0． 49 － 90． 00 6． 87 ～ 8． 14 1． 50 ～ 1． 78 － 3． 10
浙江红花油茶［8］ 62． 00 84． 10 6． 50 － － 90． 60 7． 10 1． 50 － 8． 60
威宁短柱油茶［9］ 51． 40 74． 90 7． 60 0． 70 － 83． 20 － 2． 30 － 2． 30
荔波瘤果茶［10］ 27． 24 77． 67 7． 94 0． 38 － 85． 99 10． 96 2． 31 0． 55 13． 82
茶［11］ 23． 60 44． 20 25． 20 － － 69． 40 0． 20 3． 14 － 3． 34
窄叶短柱茶［11］ 45． 00 77． 60 5． 23 － － 82． 83 0． 29 2． 64 － 2． 93
香花糙果茶［11］ 41． 00 63． 21 10． 53 － － 73． 74 － 3． 22 － 3． 22
大白山茶［11］ 25． 60 69． 32 13． 97 － － 83． 29 － 2． 54 － 2． 54
博白油茶［11］ 29． 00 64． 01 12． 12 － － 76． 13 0． 22 3． 48 － 3． 70
越南油茶［11］ 42． 00 68． 62 6． 92 － － 75． 54 － 5． 59 － 5． 59
大果红山茶［11］ 26． 00 54． 17 14． 30 － － 68． 47 － 10． 11 － 10． 11
注:总含量为各脂肪酸含量的平均值之和。
从表 4 可以看出，包括西南山茶在内的山茶属
(Camellia)14 种植物的含油量均很丰富，但不同植
物的种子(仁)含油量和脂肪酸组成存在一定差别。
大多数山茶属植物的种子(仁)含油量在 30%以上，
不饱和脂肪酸总含量在 68%以上，具有较高的应用
价值。
3 结 论
利用超声波辅助提取西南山茶种仁油，正交实
验优化得到最佳提取工艺条件为:料液比 1∶ 9，超声
功率 200 W，提取时间 50 min，提取温度 55℃;在最
佳条件下，西南山茶种仁油的提取率为 36． 74%。
利用气相色谱 －质谱(GC － MS)联用技术对西
南山茶种仁油脂肪酸组成进行分析，其脂肪酸组成主
要为油酸(78． 68%)、棕榈酸(8． 59%)、十六碳三烯酸
(7． 92%)、亚油酸(2． 43%)、亚麻酸(1． 17%)、硬脂
酸(0． 81%)、花生酸(0． 19%)，其中不饱和脂肪酸含
量高达 90． 20%，饱和脂肪酸含量仅为 9． 59%。
与山茶属其他种类相比，西南山茶的含油量虽
然不高，但其油脂的脂肪酸组成与油茶很接近，且不
饱和脂肪酸含量(90． 20%)高于油茶不饱和脂肪酸
的平均含量(88． 52%)，同时还含有一定的亚麻酸
(1． 17%)，具有较高的应用价值。因此，可考虑将
西南山茶作为油茶以外的备选植物进行开发利用，
在认识其生物学、生理学及生态学规律的基础上，进
一步探索其高值化栽培和工业化应用技术，为该植
物的综合利用和产业化提供科学依据。
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