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索氏提取法提取东京野茉莉种子油的工艺



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2013 年
第 52卷第 1期
2013年 1月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.1
Jan.,2013
收稿日期:2012-04-09
基金项目:井冈山大学自然科学基金(JZ0820)
作者简介:胡文杰(1974-),男,江西吉安人,在读博士研究生,研究方向为植物资源利用,(电话)13814094493(电子信箱)huwenjie2008@126.com。
东京野茉莉(Styrax tonkinensis)别名越南安息
香、白花树、白野茉莉等,属安息香科落叶乔木,主
要分布于中国江西、福建、广西和云南等地,越南东
京湾也有分布[1,2]。 该植物是野生木本油料树种,种
子含油率高达 70%,主要有油酸、亚油酸、棕榈酸和
花生酸,其不饱和脂肪酸总含量达 85.4%,高于花生
油,具有较高的营养价值[3],也是一种极具发展前途
的生物柴油原料树种。 以东京野茉莉种子油为原料
开发保健性食用油或制备生物柴油具有巨大的经
济价值和市场前景。 目前,国内外已报道的有关东
京野茉莉的研究主要涉及育苗造林技术 [4-8]、种子油
营养成分 [3]、木材性质 [9,10]、生长特性和生理生态特
性[11,12]、引种栽培[7]和种子油转化生物柴油 [13,14]。 本
研究采用索氏提取法提取东京野茉莉种子油,运用
单因素试验与正交试验优化提取条件,旨在为提取
东京野茉莉种子油提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
东京野茉莉种子采集于江西省吉安市,烘干并
粉碎成粉末状(80目)备用。主要试剂包括石油醚(沸
程 30~60 ℃)、石油醚(沸程 60~90 ℃)、石油醚(沸程
90~120 ℃)、正己烷、乙酸乙酯等。
主要仪器与设备包括 HH-6 数显恒温水浴锅、
BS224S 电子天平 、RE-52A 型旋转蒸发器 、GZX-
9140 MBE 数显鼓风干燥箱、FZ102 微型植物试样
粉碎机等。
1.2 试验方法
1.2.1 东京野茉莉种子油的提取 称取东京野茉
莉种子粉末 10.0 g装于一个滤纸筒内, 置于索氏提
取器中。 加入一定量的溶剂后水浴加热数小时,再
将提取液加入旋转蒸发器中进行蒸馏,全部溶剂蒸
索氏提取法提取东京野茉莉种子油的工艺
胡文杰 1,陶远胜 2,刘 胜 3,曹裕松 1
(1.井冈山大学生命科学学院,江西 吉安 343009;2.金溪县林业局,江西 抚州 344800;3.江西省林业科学院,南昌 330032)
摘要:采用索氏提取法提取东京野茉莉(Styrax tonkinensis)种子油,利用单因素试验和正交设计考察提取
溶剂、液料比、提取时间、提取温度 4 因素对东京野茉莉种子油提取率的影响,优化提取工艺。 结果表明,
索氏提取法提取东京野茉莉种子油的最佳工艺条件为液料比 25∶1(V∶m,mL / g)、提取溶剂石油醚(沸程
60~90 ℃)、提取时间 4 h、提取温度 80 ℃,在此条件下提取率可达 55.87%。
关键词:索氏提取法;东京野茉莉(Styrax tonkinensis);种子油;优化
中图分类号:TQ645.1;Q949.775.5 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)01-0168-03
Extraction Process of Seed Oil from Styrax tonkinensis by Soxhlet Method
HU Wen-jie1,TAO Yuan-sheng2,LIU Sheng3,CAO Yu-song1
(1. College of Life Sciences, Jinggangshan University, Ji’an 343009, Jiangxi, China; 2.Foresty Bureau of Jinxi County, Fuzhou 344800,
Jiangxi, China; 3.Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330032, China)
Abstruct: Soxhlet extraction process was applied to extract seed oil from Styrax tonkinensis. Single factor tests and orthogonal
experiments were carried out to investigate the effects of extraction solvent, liquid to material ratio, extraction time and ex-
traction temperature on the yield of seed oil. The optimized process for extracting of seed oil from S. tonkinensis was as fol-
lows, using petroleum ether(60~90 ℃) as extraction solvent, liquid to material ratio as 25∶1(V∶m, mL / g), extracting for 4 h
at 80 ℃. The yield of seed oil was 55.87% under these conditons.
Key words: Soxhlet extraction method; Styrax tonkinensis; seed oil; optimization
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.01.011
第 1 期
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 提取溶剂对东京野茉莉种子油提取率的影
响 采用 5 种不同的提取溶剂从东京野茉莉种子
中提取油脂,提取率结果见图 1。 从图 1 可以看出,
以石油醚(沸程 60~90 ℃)为提取溶剂,种子油提取
率最高,为 55.23%;其次是乙酸乙酯,石油醚(沸程
90~120 ℃)作提取溶剂时提取率最低。 可见,石油醚
(沸程 60~90 ℃)与东京野茉莉种子油的极性最为相
近,适合用于提取东京野茉莉种子油。
2.1.2 液料比对东京野茉莉种子油提取率的影响
以石油醚(沸程 60~90 ℃)为提取溶剂,不同料液比
条件下东京野茉莉种子油的提取率见图 2。 由图 2
可知,种子油提取率随液料比的增大而上升,液料
比 10∶1~25∶1 时提取率随着液料比增加而升高的幅
度较大, 液料比大于 25∶1 时提取率增加的趋势变
缓。 从节约能源和成本综合考虑,选择 25∶1 为最佳
液料比。
2.1.3 提取时间对东京野茉莉种子油提取率的影
响 东京野茉莉种子油提取率随提取时间的变化
如图 3所示。由图 3可知,提取时间为 1~4 h时提取
率随着提取时间的延长而升高,提取时间大于 4 h
时提取率随着提取时间的延长变化不明显。 提取时
间过短,种子油不能够被充分提取;随着提取时间
的延长,原料中的油脂逐渐被提取完全,即使再增
70
60
50
40
30
20
10
0



//%
溶剂
图 1 不同溶剂对东京野茉莉种子油提取率的影响
表 1 正交试验因素与水平
水平
1
2
3
液料比(A)//mL/g
15∶1
20∶1
25∶1
提取溶剂(B)
石油醚(沸程 60~90℃)
石油醚(沸程 30~60℃)
正己烷
提取时间(C)//h
2
3
4
提取温度(D)//℃
75
80
85
因素
出后即可得东京野茉莉种子油, 进行 3 次重复试
验。
东京野茉莉种子油提取率=(种子油质量 /东京
野茉莉种子粉末质量)×100%。
1.2.2 单因素试验 设置单因素试验考察提取溶
剂、液料比、提取时间和提取温度对索氏提取法从
东京野茉莉种子中提取油脂的工艺条件。 ①提取溶
剂。 准确称取东京野茉莉种子粉末 10.0 g 5份,按液
料比25∶1(V∶m,mL / g,下同)分别加入石油醚(沸程
30~60 ℃)、石油醚(沸程 60~90 ℃)、石油醚(沸程
90~120 ℃)、 正己烷和乙酸乙酯 5 种不同的提取溶
剂,在 80 ℃提取 5 h。 ②液料比。 分别按 10∶1、15∶1、
20∶1、25∶1 和 30∶1 的液料比加入①筛选的提取溶
剂,在 80 ℃提取 5 h。③提取时间。根据①、②优化的
条件加入提取溶剂,在 80 ℃分别提取 1、2、3、4、5 h。
④提取温度。 按①-③优化的提取条件,分别在 70、
75、80、85和 90 ℃下提取。
1.2.3 正交试验 在单因素试验的基础上设计正
交试验考察液料比、提取溶剂、提取时间和提取温
度对东京野茉莉种子油提取率的影响。 因素与水平
见表 1。
石油醚
(沸程
30~60℃)
石油醚
(沸程
60~90℃)
乙酸
乙酯
正己烷 石油醚
(沸程
90~120℃)
图 2 液料比对东京野茉莉种子油提取率的影响
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0



//%
10∶1 15∶1 20∶1 25∶1 30∶1
液料比//mL/g
图 3 提取时间对东京野茉莉种子油提取率的影响
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0



//%
1 2 3 4 5
提取时间//h
胡文杰等:索氏提取法提取东京野茉莉种子油的工艺 169
湖 北 农 业 科 学 2013 年
表 2 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
47.46
49.13
51.65
4.19
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
49.76
49.53
48.95
0.81
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
49.30
47.45
51.49
4.04
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
42.22
51.20
49.82
8.98
提取率//%
45.50
47.40
49.48
47.92
49.13
50.34
55.87
52.07
47.02
加提取时间,提取率也不会增加,提取时间过长还
会造成能源的浪费,增加成本,故选择 4 h 为最佳提
取时间。
2.1.4 提取温度对东京野茉莉种子油提取率的影
响 东京野茉莉种子油提取率随提取温度的变化
见图 4。 由图 4 可知 , 提取温度由 70 ℃升高到
80 ℃, 提取率上升幅度较大, 提取温度高于 80 ℃
时,提取率随提取温度的升高变化不大。 温度过高
可能带来油脂皂化以及耗能过大等问题, 故选择
80 ℃为最佳提取温度。
2.2 正交试验结果
正交试验结果见表 2。由表 2可知,各因素中对
东京野茉莉种子油提取率影响最大的为提取温度,
其次是液料比和提取时间, 提取溶剂的影响最小。
最佳试验组合为 A3B1C3D2,即液料比 25∶1、提取溶剂
石油醚(沸程 60~90 ℃)、提取时间 4 h、提取温度
80 ℃,此条件下提取率最高达 55.87%,高于其他正
交试验组合的结果。 称取 20.0 g东京野茉莉种子粉
末, 在正交试验确定的最佳提取条件下进行验证,
所得结果与正交试验结果相符,表明正交试验结果
是可靠的。
3 小结与讨论
采用正交试验设计优化索氏提取法提取东京
野茉莉种子油的结果表明:索氏提取法提取东京野
茉莉种子油的最佳工艺条件为液料比 25∶1(mL / g),
提取溶剂石油醚(沸程 60~90 ℃),提取时间 4 h,提
取温度 80 ℃。在此条件下提取率可达 55.87%。其中
提取温度对东京野茉莉种子油提取率影响最大,在
生产过程中应该严格控制,而其他条件可根据实际
情况作适当的调整。
能源紧缺和环境污染已成为当今世界面临的
两大严重问题。 寻找和合理开发一些资源丰富、环
境友好的可再生新能源成为必然,而木本油料植物
的发现为人类解决能源危机提供了新的思路。 东京
野茉莉分布广、适应性强,且速生、容易种植,种子
油含有较高的营养价值,因此,东京野茉莉具有开
发食用油和生物柴油的巨大潜力和发展前景。
参考文献:
[1] 郑万钧.中国树木志:第二卷[M].北京:中国林业出版社,1985.
[2] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第六十卷(第
二分册)[M]. 北京:科学出版社,1987.
[3] 肖复明,曾志光,杨 桦,等.东京野茉莉种子油营养成分研究[J].
天然产物研究与开发,2005,17(3):344-345.
[4] 孟中贵,周 正.安息香的引种栽培技术[J].中药材,1992,15(4):
7-9.
[5] 戴晓龙.东京野茉莉及繁育技术[J].特种经济动植物,2002(6):
21-21.
[6] 江香梅,肖复明,刘志开,等.优良生物质能源树种东京野茉莉及
其培育技术[J].生物质化学工程,2006(1):341-343.
[7] 谢建秋,柳新红,王军峰,等.东京野茉莉引种试验初报[J].植物
研究,2006,26(4):33-35.
[8] 徐京萍,汤 敏,彭芳检.提高东京野茉莉造林成活率的技术[J].
国土绿化,2009(3):49-49.
[9] 骆昱春,杨 桦,曾志光,等.东京野茉莉木材性质分析与利用[J].
江西农业大学学报,2007,29(1):77-80.
[10] PHUONG L X, SHIDA S, SAITO Y. Effects of heat treat-
ment on brittleness of Styrax tonkinensis wood [J]. Journal of
Wood Science, 2007,53(3):181-186.
[11] 林竞成,郭光辉.速生多用树种越南安息香的引种环境与药用
价值[J].海峡药学,1998,10(1):48-49.
[12] 董如磊,喻方圆,欧阳献. 遮荫对东京野茉莉幼苗叶片形态和
解剖结构的影响 [J]. 江西农业大学学报,2010,32 (5):974-
981.
[13] 胡文杰,司志国,曹裕松,等.东京野茉莉油制备生物柴油的工
艺条件研究[J].江苏农业科学,2011,39(2):380-382.
[14] 刘光斌,黄长干,刘苑秋,等.东京野茉莉油的提取及其制备生
物柴油的初步研究[J].江西农业大学学报,2007,29(4):685-
689.
44
43
42
41
40
39
38
37



//%
70 75 80 85 90
提取温度//℃
图 4 提取温度对东京野茉莉种子油提取率的影响
(责任编辑 向 闱)
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