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酸浆籽油的提取工艺及品质评价



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY粮食与油脂
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2016年 第41卷 第07期
收稿日期:2016-02-03
作者简介:张舵(1966—),女,黑龙江人,硕士,教授,主要从事食品化学及食品分析的教学和研究工作。
张 舵
(齐齐哈尔大学食品与生物工程学院,黑龙江省普通高校齐齐哈尔大学农产品
加工重点实验室,齐齐哈尔 161006)
摘要:在酸浆饮料的生产过程中,酸浆籽是被弃去的,但酸浆籽中富含油脂,利用溶剂法从酸
浆籽中提取天然植物油,通过单因素试验确定提取的工艺条件,并在单因素试验的基础上进
行了正交试验,以探求提取的最优化工艺条件,获得较高的出油率。在5种单因素试验的基础
上,通过正交试验重点考察了原料粉碎粒度、料液比和浸提时间等3个因素对提取率的影响,
同时还对提取出的天然植物油进行了油脂品质评价。结果表明:提取的最优工艺条件为原料粉
碎粒度为60目、料液比为1:14、浸提时间为6 h,在此条件下酸浆籽出油率可达32.49%;对酸浆
籽中提取的天然植物油进行油脂品质评价的结果显示,所提取的天然植物油的酸价、皂化价、
碘价和过氧化值均小于国家对于食用油脂所制定的规定值,此天然植物油可作为天然食用油脂
用于食品生产中,以改善食品的风味、提高食品的营养价值。
关键词:酸浆籽;天然植物油;提取;评价
中图分类号:TS 224.3 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2016)07-0174-05
Extraction and evaluation of Physalis seed oil
ZHANG Duo
(College of Food and Bioengineering, Qiqihar University, Key Laboratory of Processing
Agricultural Products of Heilongjiang Province, Qiqihar University, Qiqihar 161006)
Abstract: In the process of Physalis beverage production, Physalis seed is abandoned, but the seeds
are rich in oil, in this study using the method of solvent extracted from Physalis seed natural vegetable
oil, extraction process conditions, determined by single factor experiment and orthogonal experiment
was conducted on the basis of single factor experiment, to explore the optimal technological conditions
of extraction, higher yield efficiency. On the basis of the five kinds of single factor experiment, the key
raw material is studied by orthogonal experiments granularity, solid-liquid ratio and extraction time on
the influence of three factors on extraction yield, at the same time also extracted natural vegetable oil for
the oil quality evaluation. The results showed that the extract of the optimal process conditions for the
granularity of raw material for 60 mesh, ratio of feed liquid 1:14, leaching time for 6 h, under the condition
of Physalis seed oil yield efficiency could reach 32.49%. The quality evaluation results show that the
extraction of natural vegetable oil acid value, saponification value, iodine value and peroxide value were
less than countries for edible oils formulated by the specified value. The Physails seed oil can be used as
natural edible oils used in food production, to improve the flavor of food, improve the nutritional value of
酸浆籽油的提取工艺及品质评价
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2016.07.033
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 粮食与油脂
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2016年 第41卷 第07期
酸浆,又称红菇娘或锦灯笼。酸浆果中含有
丰富的人体必需氨基酸及多种微量元素、矿物质
及维生素等,目前以酸浆为原料生产的酸浆饮料
备受欢迎。在酸浆饮料的生产工艺过程中,选取
酸浆果汁和果肉作为生产原料,酸浆果实中的种
子——酸浆籽则会被弃掉。酸浆籽占酸浆果实干
重的50%,酸浆籽中含较多的蛋白质和油脂,油
脂中所含有的亚油酸对人体非常有益,有调节血
压、降低血清胆固醇、调节脂肪酸代谢、促进生
长发育等作用[1-3]。本研究在以酸浆饮料生产中弃
掉的酸浆籽为原料,成功进行了蛋白质提取的基
础上[4-5],又研究从酸浆籽中提取植物油脂,进而
开发出一种新型食用天然植物油,是一个非常有
研究价值的课题。油脂的提取方法很多[6-7],本研
究利用溶剂法提取油脂,通过单因素试验确定提
取的单因素条件,在单因素试验的基础上进行正
交优化试验,进一步优化提取的工艺条件,提高
酸浆籽油的出油率。同时对酸浆籽中提取的天然
植物油进行油脂品质的评价,对所提取的天然植
物油进行酸价、皂化价、碘价和过氧化值等指标
的测定,与国家对于食用油脂所制定的规定值相
比较,衡量所提取的天然植物油是否可作为天然
食用油脂应用于食品生产中。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酸浆果:哈尔滨市依兰县松花江农场;盐
酸、甲醇、正己烷、乙醚、石油醚、氢氧化钾、
酚酞、硫代硫酸钠、碘化钾、无水乙醇:分析
纯,天津市富宇精细化工有限公司。
1.2 仪器与设备
YP3001N型电子天平、TE601-L酸度计:北
京赛多利斯仪器系统有限公司;101-0-BS电热恒
温鼓风干燥箱、HH.S21-4型恒温水浴锅、索氏抽
提器:上海跃进医疗器械厂;电炉:天津实验电
炉厂;Ds-1高速组织搅拌机、万能捣碎机:上海
标本模型厂;C/PLC LD53真空冷冻干燥机、991超
低温冰箱、CR21G高速冷冻离心机:天美中国科
学仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 酸浆籽油的提取方法 采用溶剂法利用索氏
抽提器对酸浆籽油进行提取,提取的工艺流程及
工艺条件的优化设计如下。
1.3.1.1 溶剂法提取酸浆籽油的工艺流程 酸浆果
样品→漂洗→破碎→漂洗→取籽→烘干→酸浆籽
样品→粉碎→过筛→称重→索氏提取→冷却→旋
转蒸发→烘干→称重。
1.3.1.2 单因素试验确定酸浆籽油提取的最佳工艺
条件 单因素试验分别选取浸提溶剂、原料粉碎
粒度、料液比、浸提温度、浸提时间等5个因素,
考察各因素对酸浆籽油提取效果的影响,以籽油
提取率作为衡量指标,从而确定酸浆籽油提取的
最佳工艺条件。
1.3.1.3 正交试验优化酸浆籽油提取的工艺条件
在单因素试验确定出酸浆籽油提取的最佳单
因素条件基础上,在5个单因素中选取了原料粉碎
粒度(A)、料液比(B)、浸提时间(C)等3个因素作为
自变量,以酸浆果籽出油率为衡量指标,设计3因
素3水平的正交试验,研究考察这3个因素对酸浆
籽油出油率产生的影响,进一步对酸浆籽油提取
的工艺参数进行优化选择。正交试验设计因素水
平表见表1。
表1 正交试验因素水平表
水平
因素
原料粉碎粒度/目 A 料液比/(m/v) B 浸提时间/h C
1 40 1:10 6
2 60 1:12 8
3 80 1:14 10
1.3.2 酸浆果籽出油率的计算
酸浆果籽出油率(%)=((m2-m1)/m)×100
式中:m2为脂肪瓶和脂肪的总质量,g;
m1为脂肪瓶的质量,g;
m为样品的质量,g。
1.3.3 酸浆果籽提取油脂的品质评价 对从酸浆果
籽中提取出的天然植物油品质评价,分别对提取
出的植物油进行酸价的测定、皂化价的测定、碘
价的测定和过氧化值的测定[8-9],通过测定结果对
提取出的酸浆籽油进行油脂品质的评价,衡量是
food.
Key words: Physalis seed; natural vegetable oil; extract; evaluation
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否适宜在食品生产中使用。
2 结果与分析
2.1 酸浆籽油提取的单因素试验结果
2.1.1 浸提溶剂对酸浆籽油提取率的影响 分别以
甲醇、正己烷、乙醚、石油醚等4种不同浸提溶剂
对酸浆果籽中油脂进行提取,各浸提溶剂对酸浆
籽油提取率的影响如图1所示。
2.1.3 料液比对酸浆籽油提取率的影响 以粉碎
至60目的酸浆籽为原料,用料液比分别为1:8、
1:10、1:12、1:14的乙醚浸提,不同料液比对酸浆
籽油提取率的影响如图3所示。
图1 浸提溶剂对籽油提取率的影响
图2 原料粉碎粒度对籽油提取率的影响
图3 料液比对籽油提取率的影响
图4 浸提温度对籽油提取率的影响









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由图1可以很明显地看出,乙醚、石油醚2
种浸提溶剂得到的酸浆籽油最多,其出油率要比
甲醇、正己烷作浸提溶剂的出油率要高,因此考
虑将乙醚、石油醚2种溶剂按1:1混合进行提取试
验,但试验结果表明乙醚-石油醚混合溶剂的浸提
效果并不比单一溶剂的浸提效果好,所以最后确
定用出油率最高的乙醚作浸提溶剂。
2.1.2 原料粉碎粒度对酸浆籽油提取率的影响
对酸浆籽原料进行粉碎,分别过20、40、
60、80、100目分样筛,以乙醚为浸提溶剂,分
别进行籽油的提取,不同粒度的酸浆籽原料的出
油率如图2所示。
由图2可见,在原料粒度为(20~60)目之间,
随着原料粒度的增加,酸浆籽的出油率呈上升趋
势,到60目时酸浆籽的出油率达到最大值。而超
过60目后,酸浆籽的出油率则呈略微下降趋势。
分析原因主要是原料粉碎程度不够,会使酸浆籽
内的油脂不易提取,造成提取不完全而影响出油
率;但原料粉碎程度过大,又会由于粉碎过程中
酸浆籽的细胞结构遭到破坏,导致油脂的损失。
因此本试验中酸浆籽的最佳粉碎粒度为60目。
由图3可见,在料液比为(1:8~1:12)之间,随
着料液比的增加,酸浆籽的出油率呈大幅度上升
趋势;而当料液比超过1:12之后,随着料液比的
增加,酸浆籽的出油率虽然有所上升,但变化幅
度很小。可见在酸浆籽油提取的过程中,料液比
过低会因提取溶剂量的不足而造成提取不完全,
导致出油率较低,所以增加料液比可以明显提取
酸浆籽油的提取率,但料液比超过1:12后,料液
比的增加对提高酸浆籽油的出油率影响不是很
大,反而会造成提取溶剂的浪费,因此本试验提
取酸浆果籽籽油的最佳料液比定为1:12。
2.1.4 浸提温度对酸浆籽油提取率的影响 以粉
碎至60目的酸浆籽为原料,用料液比为1:12的乙
醚浸提,浸提温度分别为40、43、45、47、50
℃,不同浸提温度对酸浆籽油提取率的影响如图
4所示。
如图4所示,在浸提温度为(40~45) ℃之间,
随着温度的升高,酸浆籽出油率呈明显上升趋
势;而当浸提温度超过45 ℃时,随温度的升高,
酸浆籽出油率却明显降低。原因是浸提温度过低
时,会使反应不完全而影响酸浆籽的出油率;浸
提温度过高时,又会引起溶剂爆沸而发生外溢,
导致溶剂量减少,造成料液比偏低而使酸浆籽的
出油率下降。最佳浸提温度45 ℃与所用的浸提溶
剂乙醚的沸点(43.5 ℃)最接近,所以提取效果最
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好,即酸浆籽的出油率最高。因此本试验的浸提
温度定为45 ℃。
2.1.5 浸提时间对酸浆籽油提取率的影响 以粉碎
至60目的酸浆籽为原料,用料液比为1:12的乙醚
在45 ℃浸提,浸提时间分别为4、6、8、10 h,不
同浸提时间对酸浆籽油提取率的影响如图5所示。
由表2及表3的试验结果可以看出,影响酸浆
籽油提取率的主次因素顺序为B>C>A,即料液比
对酸浆籽油的提取影响最大,是关键控制因素,
浸提时间对酸浆籽油提取率的影响居于第2位,
而原料粉碎粒度对酸浆籽油提取率的影响最小,
其中浸提时间对籽油提取率的影响显著(P<0.05)。
正交试验结果显示最佳组合是A2B3C1,与直接分
析结果相符,即原料粉碎粒度为60目、料液比为
1:14、浸提时间为6 h,是酸浆籽油提取的最优工
艺条件,在此条件下提取的酸浆籽油出油率可达
32.49%。
2.3 酸浆果籽提取的油脂的品质评价结果
对从酸浆果籽中提取出的天然植物油取6组样
品分别进行酸价、皂化价、碘价和过氧化值的测
定,试验结果见表4。
表4 酸浆果籽提取油脂品质评价
指标 酸价/(mg/g)
皂化价/
(mg/g)
碘价/
(mg/g)
过氧化值
/(mg/g)
6组样品平均值 0.61 192.5 98.75 0.12
国标规定值 1.0 195 100 0.15
由表4可以看出,本试验从酸浆籽中所提取出
的天然植物油的酸价、皂化价、碘价和过氧化值
均小于国家对于食用油脂所制定的规定值,即符
合食用油脂的理化指标,因此可将酸浆籽中提取
的天然植物油添加到食品、药品以及营养品中,
从而赋予食品更高的营养价值和经济价值。
3 结论
利用溶剂法从酸浆籽中提取天然植物油,
通过试验对提取工艺进行了优化,在单因素试验
确定了提取的最佳单因素条件的基础上,进行了
正交试验,确定了酸浆籽油提取的最优工艺条
件为:提取溶剂为无水乙醚、原料粉碎粒度为60
目、料液比为1:14、浸提时间为6 h。在此条件下
酸浆籽出油率可达32.49%。
对酸浆籽中提取的天然植物油进行了油脂
品质评价,结果显示,所提取的天然植物油的酸
价、皂化价、碘价和过氧化值均小于国家对于食
用油脂所制定的规定值,可作为天然食用油脂用
于食品生产中,以改善食品的风味、提高食品的
营养价值。把本研究成果实现产业化,可以有效
利用在酸浆饮料生产中弃掉的酸浆籽,降低生产
成本,提高企业的经济效益,有着非常可观的市
场前景。
图5 浸提时间对籽油提取率的影响







       
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如图5所示,在浸提时间为(4~8) h之间,随着
浸提时间的延长,酸浆籽的出油率呈显著上升趋
势;而在8 h以后,随着浸提时间的延长,酸浆籽
的出油率虽仍呈上升趋势,但上升幅度很小。因
此综合考虑试验的效率及出油率的变化情况,将
浸提时间为8 h作为本试验的最佳浸提时间。
2.2 酸浆籽油提取的正交优化试验结果
正交试验结果如表2所示,方差分析表如表3
所示。
表2 正交试验结果
试验号
因素
籽油提取率/%
A B C 空列
1 1 1 1 1 31.09
2 1 2 2 2 32.10
3 1 3 3 3 29.86
4 2 1 2 3 29.92
5 2 2 3 1 31.79
6 2 3 1 2 32.49
7 3 1 3 2 30.86
8 3 2 1 3 30.73
9 3 3 2 1 32.27
均值k1 31.017 30.623 31.437 31.717
均值k2 31.400 31.540 31.430 31.817
均值k3 31.287 31.540 30.837 30.170
极差R 0.383 0.917 0.600 1.647
表3 正交试验方差分析表
因素 偏差平方和自由度 F比 F临界值 显著性
原料粉碎粒度 0.233 2 0.266 5.140
料液比 1.681 2 1.920 5.140
浸提时间 0.712 2 0.813 5.140 *
误差 2.63
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定氮催化剂产品介绍
定氮催化剂产品是北京市粮食科学研究院20世纪90年代研发的产品。在乳品、饲
料、食品、面粉、啤酒等行业应用非常广泛。有几百家的大型企业、科研院所、大专院校
在使用本产品。
定氮催化剂(片),是凯氏定氮法中,用于催化试样消化反应的催化剂,这种复合化学催化
剂具有优异的催化效能,可加快试样的消化过程。本产品为片状物品。其特点如下:
1、高效:在420℃条件下,使用本催化剂,可使消化时间缩短到45分钟。
2、明显:消化结束的标志明显,即无色透明。
3、精准:消化液含氮量测定步骤中没有副反应干扰。
4、价廉:本产品效能与进口同类产品相同,售价只是进口产品的30%。
5、方便:每消化一份试样,加一片即可。免去称量步骤。
6、易保存:常温保存。
销售价格: 220元/瓶 产品规格:750克/瓶
欢迎更多的企业单位使用本产品。
联系人:张亮 联系方式:010-52352300
北京市粮食科学研究院
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2016.07.034