全 文 ：超临界萃取新疆沙蓬籽油和其成分研究
库尔班江·巴拉提 (伊犁师范学院化学与生物科学学院，新疆伊宁 835000)
摘要 ［目的］研究新疆沙蓬籽油的最优提取条件，并对其成分进行分析。［方法］采用超临界 CO2 萃取工艺，以沙蓬籽油提取率为指
标，研究了萃取压力、萃取温度、萃取时间对沙蓬籽油提取率的影响，在单因素试验基础上，通过正交试验得到最佳提取条件。沙蓬籽油
成分采用气质联用法(GC-MS)进行分析。［结果］新疆沙蓬籽油的最优提取条件为萃取压力 30 Mpa，萃取温度 40 ℃，萃取时间 3 h。在
此条件下沙蓬籽油的萃取得率为 13． 62%。GC-MS 分析表明沙蓬籽油的主要成分为亚油酸。［结论］亚油酸是人体必需脂肪酸的一种，
有助于降低血清胆固醇和抑制动脉血栓，采用超临界法萃取沙蓬籽油工艺稳定可靠，具有很高的应用价值。
关键词 沙蓬籽油;超临界萃取;正交试验;GC-MS
中图分类号 S567． 21 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)18 －10839 －03
SPE Extraction of A． squarrosum Seed Oil and Analysis of Its Ingredients
Korbanjhon Brad (College of Chemistry and Biological Science，Ili Normal University，Yining，Xinjiang 835000)
Abstract ［Objective］To optimize the extraction process of seed oil from Agriophyllum squarrosum in Xinjiang and analyze its ingredients．
［Method］The seed oil was extracted by SPE CO2 method，and extraction pressure，temperature and extraction duration were taken as investigated
factors，and the optimum extraction conditions were obtained through orthogonal design on the basis of single factor test． Ingredients of A． squar-
rosum seed oil were analyzed by GC-MS． ［Result］The optimum extraction process was as follows:extraction pressure of 30 Mpa，extraction tem-
perature of 40 ℃，extraction duration of 3 h． Under above conditions，the yield rate of A． squarrosum seed oil reached as high as 13． 62%，and
the principle component of which was linoleic acid． ［Conclusion］Linoleic acid is one of the essential fatty acids that can reduce serum cholesterol
and control arterialthrombus． SPE CO2 method is stable，efficient and of high application value．
Key words A． squarrosum seed oil;SPE CO2;Orthogonal test;GC-MS
作者简介 库尔班江·巴拉提(1962 －) ，男，维吾尔族，新疆伊宁人，副
教授，学士，从事中药与天然产物以及相关方向的研究，E-
mail:korbanjhonbrad@ 126． com。
收稿日期 2011-03-07
沙蓬又名沙米(Agriophyllum squarrosum(L．)Moq． )为
藜科沙蓬属一年生草本植物［1 －2］，植株高 20 ～ 100 cm，茎直
立，种子扁平光滑富含胚乳，可食用。沙蓬的根系长度可达
植株的 10倍以上，有极强的吸水能力，多生长于干旱、半干
旱地区的流动沙丘和半固定沙丘上，在中国西北和内蒙的沙
区以及西藏的沙漠地带都有分布，尤其集中于我国新疆的塔
克拉玛干沙漠［3］、塔里木盆地等多沙地区，是一种优良的固
沙植物。沙蓬籽营养丰富，现代药理学研究表明沙蓬子含有
蛋白质(15% ～25%)、脂肪(10% ～15%)、碳水化合物(30%
～50%)、纤维素(7． 5% ～ 10%)、绿原酸、超氧化物歧化酶
(SOD)、异黄酮、皂苷、生物碱等对人体有益的生物活性物
质，还含有钙、镁、铁、锌、硒等微量元素，具有降低血脂，促进
消化，改善微循环，增强免疫力的功能，是一种天然的高级营
养食品［4 －5］。在我国的西北地区，沙蓬籽有着很长的食用及
药用历史。经考证，敦煌文献中所提到的食品“草子”正是
今天西部地区所喜爱吃的沙蓬籽［6］，《本草纲目》中记载道到
“沙米，清热清风，味甘性温，消宿食，治噎嗝反胃，服之不
饥”。中医认为野生沙蓬籽不仅是天然的减肥食品，也是心
脑血管，肾脏功能减退、糖尿病人的理想食品。
新疆的野生沙蓬资源非常丰富，其人工栽培面积也在逐
年扩大，然而目前对沙蓬的研究比较少，仅涉及到沙蓬的碳
水化合物和蛋白成分，几乎没有对沙蓬的脂肪酸构成的研
究。为了更好地开发和利用沙蓬资源，本文运用超临界萃取
和 GC －MS技术对新疆沙蓬籽油的化学成分进行了研究，以
期为利用和开发新疆沙蓬籽资源提供了科学依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。沙蓬籽，采集自新疆巴楚县。
1． 1． 2 主要试剂。正己烷、氢氧化钾、硫代硫酸钠、三氟化
硼等均为市售分析纯 。
1． 1． 3 主要仪器。阿贝折光仪，PE AutoSystem XL-Turbe-
Mass GC /MS联用仪，由美国 PE公司生产，SE －54毛细管色
谱柱(30 m ×0． 25 mm ×0． 25 μm) ，由美国 SULPECO 公司生
产，超临界流体萃取系统，由美国 Thar Technologies 公司
生产。
1． 2 方法
1． 2． 1 沙蓬籽油的超临界流体萃取。取清理去杂后的沙蓬
籽，在干燥箱中于 105 ℃烘烤 2 h后粉碎，将其投入到萃取釜
中，调节系统温度至设定值，调节 CO2 流量至最大，然后保持
恒压进行循环萃取。达到设定时间后，从出料口收集产物，
按下式计算萃取得率。
萃取得率 =［(W2)/(W1) ］×100%
W2—干燥恒重后萃取物的质量(g)
W1—为称取沙蓬籽的质量(g)
1． 2． 2 单因素试验。
①萃取压力的选择。精密称取 6份沙蓬籽粉末，每份 20
g，在萃取温度 50 ℃，萃取时间 3 h的条件下，设定萃取压力
分别为 15，20，25，30，35，40 Mpa，进行萃取。考察萃取压力
对沙蓬籽油提取率的影响。
②萃取温度的选择。精密称取 5份沙蓬籽粉末，每份 20
g，在固定萃取压力为 30 Mpa，萃取时间 3 h的条件下，设定
萃取温度分别为 20，30，40，50，60 ℃，进行萃取。考察萃取温
度对沙蓬籽油提取率的影响。
③萃取时间的选择。精密称取 5份沙蓬籽粉末，每份 20
g，在固定萃取压力为 30 Mpa，萃取温度 50 ℃的条件下，设定
萃取时间分别为 0． 5，1，2，3，4 h，进行萃取。考察萃取时间
对沙蓬籽油提取率的影响。
1． 2． 3 正交试验设计。在单因素试验的基础上，选择萃取
压力(A) ，萃取温度(B) ，萃取时间(C)和空白(D)为考察因
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(18):10839 － 10841 责任编辑 王昀璐 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.18.200
素，以沙蓬籽油的提取率为考察指标，进行 L9(3
3)正交试验
(表 1)。
表 1 因素水平表
Table 1 Factors and levels
水平
Levels
因素 Factors
A萃取压力∥Mpa
Extraction pressure
B萃取温度∥℃
Extraction temperature
C萃取时间∥h
Extraction duration
1 20 30 1
2 25 40 2
3 30 50 3
1． 2． 4 沙蓬籽油的甲酯化。
精密称取 100 mg沙蓬籽油，置于具塞试管中，加入 0． 5
mol /L氢氧化钾 －甲醇溶液 1 ml ，边震荡(120 r /min)边在
60 ℃水浴中保温 30 min ;再加入三氟化硼 －甲醇溶液(1∶ 2，
V /V)1 ml，边震荡(120 r /min)边在60 ℃水浴中保温30 min;
然后加入 1 ml石油醚，充分震荡，再加入 5 ml 饱和食盐水，
取上清液(石油醚层)进行气谱分析。
1． 2． 5 色谱条件。
(1)气相色谱条件:起始温度 80 ℃，以 4 ℃ / min 升至
240 ℃，保温 10 min;进样口温度为 250 ℃;载气为氦气，流速
为 1 ml /min，样品的进样量为 1 μl，分流比 1∶ 30。
(2)质谱条件:EI 离子源，电子能量 70 eV，离子源温度
180 ℃，传输线温度 230 ℃;，光电倍增器电压 260 V，扫描范
围 300 ～450 m/z。
1． 2． 6 理化常数测定。折光指数:按 GB5528 － 1985 测定;
相对密度:按 GB5526 － 1985 测定;皂化值:按 GB /T5534 －
1995测定;碘值:按 GB /T5532 － 1995 测定;酸值:按 GB /
T5530 －1998测定;粗脂肪的含量:按 GB /T2906 －1982测定。
2 结果与讨论
2． 1 单因素试验结果
2． 1． 1 萃取压力对提取率的影响。由图 1 可知，沙蓬籽油
的提取率随着萃取压力的增大先增大后趋缓，当萃取压力在
30 Mpa时，沙蓬籽油的提取率趋向稳定，此时的提取效率最
佳。所以选择 30 Mpa作为萃取压力。
图 1 萃取压力对沙蓬籽油提取率的影响
Fig． 1 Effect of extraction pressure on the yield yield of A．
squarrosum seeds oil
2． 1． 2 萃取温度对提取率的影响。由图 2 可知，沙蓬籽油
的提取率随着萃取温度的增大先增大后趋缓，当萃取温度在
40 ℃以上时，沙蓬籽油的提取率趋向稳定，因此选取 40 ℃为
提取温度。
图 2 萃取温度对沙蓬籽油提取率的影响
Fig． 2 Effect of extraction temperature on the yield of A． squar-
rosum seeds oil
2． 1． 3 萃取时间对提取率的影响。由图 3 可知，沙蓬籽油
的提取率随着萃取时间的延长先增大后趋缓，当萃取温度在
3 h以上时，沙蓬籽油的提取率趋向稳定，为节约成本，选择
提取时间为 3 h。
图 3 萃取时间对沙蓬籽油提取率的影响
Fig． 3 Effect of extraction temperature on the yield of A． squar-
rosum seeds oil
2． 2 正交试验结果 各因素对沙蓬籽油萃取得率的影响程度
依次为 A ＞C ＞ B，即萃取压力 ＞萃取时间 ＞萃取温度。最佳
萃取组合 A3B2C3，即萃取压力 30 Mpa，萃取温度为 40 ℃，萃取
时间为 3 h，在此条件下沙蓬籽油萃取得率最高，达 13． 62%。
表 2 L9(3
4)正交试验结果
Table 2 Results of L9(3
4)orthogonal design
编号
No． A B C D (空列)
萃取得率∥%
Extraction rate
1 1 1 1 1 9． 77
2 1 2 2 2 11． 59
3 1 3 3 3 11． 28
4 2 1 2 3 12． 98
5 2 2 3 1 12． 86
6 2 3 1 2 12． 38
7 3 1 3 2 13． 23
8 3 2 1 3 13． 49
9 3 3 2 1 13． 67
K1 10． 880 11． 993 11． 880 12． 100
K2 12． 740 12． 647 12． 747 12． 400
K3 13． 463 12． 443 12． 457 12． 583
R 2． 583 0． 654 0． 867 0． 483
2． 3 验证试验结果 按最优工艺对 3份同一批次的沙蓬籽
样品进行萃取，平均得率为 13． 62%，RSD值为 1． 72%，证明
该工艺稳定，可靠。
04801 安徽农业科学 2011 年
2． 4 超临界萃取沙蓬籽油的理化特性 由表 3 可知，超临
界萃取的沙蓬籽油和索氏抽提法得到沙蓬籽油理化特性常
数相近，但是超临界萃取法制得的油的色泽稍潜，透光率即
折光指数较高 ，而皂化值、碘值、酸值相对较低，这可能是由
于索氏抽提法在抽提过程中会将更多沙蓬籽中的小极性物
质引入所致。
表 3 超临界萃取沙蓬籽油和索氏提取沙蓬籽油的理化特性
Table 3 Physiochemical characteristics of A． squarrosum seeds oil obtained by SPE CO2 and Soxhlet methods
方法
Method
折光指数
Index of refraction
相对密度
Relative density
皂化值∥mgKOH/g
Saponification value
碘值∥g /100 g
Iodine value
酸值∥mgKOH/g
Acid value
超临界 1． 486 2 0． 923 0 185． 1 140． 4 1． 79
索氏提取 1． 485 8 0． 923 7 188． 6 142． 9 2． 93
2． 5 超临界萃取沙蓬籽油成分组成及含量 沙蓬籽油经分
析得到的总离子流图上共分辨出 14 个吸收峰，用面积归一
法计算出相关含量，相应质谱数据经计算机检索并经结合文
献查阅，共鉴定出 12 种化合物，其中所含的 10 种主要物质
和所占比例如下:
表 4 超临界萃取沙蓬籽油的主要成分及含量
Table 4 Compositions and contents of A． squarrosum seeds oil
峰号
Peak
No．
化合物名称
Compounds
保留时间
Retention
time∥min
百分含量
Percentage
%
1 十四碳酸(Tetradecanoic acid ) 22． 48 0． 31
2 棕榈酸(Palmitic acid ) 26． 35 3． 27
3 棕榈油酸(Palmitoleic acid ) 28． 67 0． 42
4 硬脂酸(Stearic acid ) 31． 62 3． 02
5 油酸(Oleic acid ) 32． 31 15． 38
6 亚油酸(Linoleic acid ) 33． 98 71． 26
7 亚麻酸(Linolenic acid) 35． 63 3． 72
8 二十碳酸(Eicosenoic acid ) 37． 49 0． 41
9 二十碳一烯酸(8 － Eicosenoic acid) 38． 14 0． 19
10 二十二碳酸(Behenic acid) 41． 40 0． 30
3 结论与讨论
试验结果表明，影响沙蓬籽油超临界 CO2 流体萃取的主
要因素为萃取压力、温度以及萃取时间，其中萃取压力对萃
取的结果影响最大。最佳萃取条件为:萃取压力为 30 Mpa，
萃取温度为 40 ℃，萃取时间为 3 h，在此条件下最高萃取率
为 13． 62%。超临界萃取和索氏抽提法沙蓬籽油的理化特性
常数相差不大，但是前者的皂化值、碘值、酸值等指标略小，
这可能是由于索氏抽提法在抽提过程中会将更多沙蓬籽中
的小极性物质引入所致。超临界萃取的沙蓬籽油经 GC-MS
分析，可以分辨出 14个吸收峰，对其中的 12 种进行了鉴别，
其中最主要的成分是亚油酸，含量达 71． 26%。亚油酸是公
认的必需脂肪酸的一种，具有降低血脂、软化血管、降低血
压、促进微循环的作用，可预防或减少心血管病的发病率，特
别是对高血压、高血脂、心绞痛、冠心病、动脉粥样硬化等的
防治极为有利。但是由于亚油酸中含有多个不饱和双键，在
高温条件下易被氧化，所以常规的溶剂提取方法不利于亚油
酸的稳定性。而超临界萃取法的工作温度为室温至 60 ℃，
操作条件温和，对亚油酸或是类似有效成分的破坏极少;且
使用的溶剂 CO2 在使用过程中稳定，并且无溶剂残留;同时
超临界萃取兼有精馏和液液萃取的优点，可以通过改变萃取
条件达到对某些特定极性物质的萃取。超临界萃取法非常
适合高含亚油酸油脂的提取，具有广阔的应用前景。
新疆的荒漠半荒漠地带有丰富的沙蓬资源，但是目前尚
处于开发的起步阶段，如何运用超临界萃取等先进加工技术
对其进行综合开发利用仍然需要进一步的研究。
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