全 文 ：第 27卷　第 1期
2009年 3月 　　　　
广西师范大学学报:自然科学版
Journal o f Guangx i No rma l Univ er sity: Na tural Science Edition
　　　　　 Vo l. 27　 No . 1
Mar. 2009
收稿日期: 2008-05-02
基金项目: 973计划前期研究专项资助项目 ( 2007CB516805) ;国家科技支撑计划资助项目 ( 2006BAI06A18-14);广西自
然科学基金资助项目 (桂科能 05112001-3B2,桂科自 0832096) ;药用资源化学与药物分子工程教育部重点实
验室课题资助项目 (桂科能 0630006-5D09)
通讯联系人: 王恒山 ( 1965— ) ,男 ,浙江温州人 ,广西师范大学教授 ,博士。 E-mail: hshw ang2002@ 126. com
阴香种子油脂的提取及应用
甘典华 1 ,王朝阳 2 ,潘英明 1 ,蓝雪华 1 ,陈　勇1 ,王恒山1
( 1.广西师范大学 化学化工学院 天然产物研究与开发广西高校重点实验室 ,广西 桂林 541004;
2.温州市进出口检验检疫局 ,浙江 温州 325028)
摘　要: 研究阴香种子油脂的提取工艺 ,从中分离并鉴定了其主要成分甘油三月桂酸酯。 结果表明 ,阴香种子
油脂的最佳提取条件为: 以石油醚为溶剂 ,在 50°C,料液比 1∶ 7,提取 40 min,提取 2次 ,总油脂的得率为
64. 2% ,甘油三月桂酸酯的得率为 40%。探讨了以阴香种子中甘油三月桂酸酯为原料合成甘油单月桂酸酯的
方法。
关键词: 阴香种子 ;提取工艺 ;食品添加剂 ;甘油三月桂酸酯 ;甘油单月桂酸酯
中图分类号: O629. 9　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1001-6600( 2009) 01-0050-04
目前 ,食品防腐剂市场用量最大的是苯甲酸钠 ,但因其有异味、毒性大 ,近年来已被一些国家限制或禁
止使用 ,新型防腐剂山梨酸钾虽被看作苯甲酸或其钠盐的替代品 ,但因其价格较昂贵 ,而未能被广泛使用。
甘油单月桂酸酯 (简称 GML)是乳白色粒状或片状固体 ,无味 ,具有优良的感官特性 ,是一种安全高效广谱
抗菌剂 [1 ] ,能抑制 HIV病毒、细胞巨化病毒、疱疹病毒、感冒病毒以及大量的细菌及原生物 [ 2] ,且其抗菌效
果不受 pH影响 ,优于山梨酸钾及苯甲酸钠等防腐剂。1977年美国 FDA已批准 GML作为“一般公认安全
化合物”用于食品 ,美国每年对 GML需求量在 20 000 t以上 ,且呈逐年增加趋势 [3 ] ,德国、日本等国也广
泛将其用于食品、化妆品和医药工业中作抗菌剂和乳化剂 [4 ]。但由于其合成的原料月桂酸主要来源于椰子
油和棕榈核油 ,并且很大程度上依靠从印尼、马来西亚等国进口 [5 ]。因此 ,从我国植物资源中寻找一种制备
GM L的替代原料不仅具有重要的经济价值 ,而且具有重要的现实意义。
阴香 Cinnamomum burmannii别称广东桂皮、香胶叶 ,是樟科的一种常绿乔木。 本文研究阴香种子油
脂的提取工艺并通过重结晶的方法从油脂中分离出其主要成分甘油三月桂酸酯。在此基础上 ,进一步探讨
以甘油三月桂酸酯为原料通过酯交换反应合成 GML的方法 ,由于甘油三月桂酸酯是一种同酸甘油三酯 ,
反应过程中不会引入其他脂肪酸 ,易于分离纯化 ,为 GM L的制备开辟新的途径。
1　实验部分
1. 1　材料、试剂与仪器
阴香果实于 2006年 11月采自广西师范大学校园 ,用清水浸泡去除残渣和果皮后得阴香种子 ,晾干 ,
粉碎。 样品由广西师范大学生命科学学院唐绍清教授鉴定。
石油醚 (沸程 60～ 90°C,化学纯 ) ,其余药品均为化学纯。
KQ5200E型超声波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司 ) ; X-4数字显示显微熔点测定仪 (北京泰克仪
器有限公司 ) ; PE2400Ⅱ元素分析仪 (美国 PE公司 ) ; 360E. F. P傅立叶红外分光光度计 (美国 Nico let ) ;
ESI质谱仪 (瑞士 Bruker公司 ) ; 500 M Hz超导核磁共振波谱仪 (瑞士 Bruker公司 )。
DOI : 10. 16088 /j . i ssn. 1001 -6600. 2009. 01. 013
1. 2　阴香种子油脂的提取工艺研究
准确称取 50 g阴香种子粉末 ,用石油醚作为提取剂 ,分别采取浸提法、回流提取法、超声波提取法提
取种子油脂 ,每次加入 250 mL石油醚 ,共提取 3次 ,抽滤 ,合并滤液 ,旋转蒸干石油醚得总油脂 ,常温下真
空干燥 ,称重 ,计算得率。
从以上方法中选取一种最合适的提取方法 ,设计正交试验确定最佳提取条件。
1. 3　阴香种子油脂的理化性质表征
阴香种子油脂的皂化值、碘值依照文献 [6]测定。
1. 4　甘油三月桂酸酯的分离纯化
阴香种子油脂用石油醚溶解 ,配成饱和溶液 , 1～ 5°C下放置一夜 ,抽滤 ,石油醚洗 ,得晶体 A,常温下
真空干燥 ,称重。
1. 5　甘油单月桂酸酯的合成
以阴香种子中甘油三月桂酸酯 A为原料 ,在甘油中以 1% NaOH为催化剂 , 180°C搅拌 2 h,加水 ,乙
酸乙酯萃取 ,蒸除溶剂 ,残留物用高碘酸氧化法 [11 ]测定单月桂酸酯含量。
2　结果与讨论
2. 1　提取方法选择
3种不同提取方法提取阴香种子油脂总得率见表 1。
从表 1可知 ,浸出法提取产率低 ,耗时长 ;回流提取法和
超声波提取法提取效率高 ,相比之下超声波提取法耗时
少、产率高 ,是最有效的提取方法。因此本文采用超声波
提取法对种子油脂进行提取。
2. 2　正交试验确定油脂的最佳提取工艺
　
表 1　不同方法提取阴香种子油脂的比较
Tab. 1　 Extracting of grease f romCinnamomum
burmann ii s seed by diff erent methods
提取方法 t /h 产率 /%
浸出法 24 28. 1
回流提取法 3 52. 1
超声波提取法 0. 7 55. 2
为系统考察超声波提取法的工艺参数 ,本试验选取提取温度 ( A )、料液比 ( B )、提取时间 (C )、提取次
数 (D )作为考察因素 ,以油脂产率作为考察指标 ,每个因素拟 3个水平 ,选用 L9 ( 34 )正交表进行实验。正交
实验结果见表 2。
表 2　正交实验结果
Tab. 2　Result of orthogonal experiment
试验 ( A) t /°C (B )料液比 (C )t /min (D)提取次数 产率 /%
1 30 1∶ 5 30 1 42. 1
2 30 1∶ 6 40 2 61. 7
3 30 1∶ 7 50 3 62. 4
4 40 1∶ 5 40 3 56. 1
5 40 1∶ 6 50 1 49. 6
6 40 1∶ 7 30 2 63. 2
7 50 1∶ 5 50 2 59. 8
8 50 1∶ 6 30 1 47. 2
9 50 1∶ 7 40 3 64. 3
K 1 166. 2 158 152. 5 138. 9
K 2 168. 9 158. 5 182. 1 184. 7
K 3 171. 3 189. 9 171. 8 182. 8
k 1 55. 4 52. 7 50. 8 46. 3
k 2 56. 3 52. 8 60. 7 61. 6
k 3 57. 1 63. 3 57. 3 60. 9
R 1. 7 10. 6 9. 9 15. 3
51第 1期　　　　　　　　　　　　　　　甘典华等: 阴香种子油脂的提取及应用　　　　　　　　　　　　　　　
　　由表 2的极差分析结果可知 ,各因素对试验结果的影响程度为: D> B> C> A ,油脂的最佳提取工艺
为 A3B3C2D2 ,即提取温度为 50°C,料液比为 1∶ 7,提取 40 min,共提取 2次。
以最佳提取工艺重复 3次实验 ,油脂的平均得率为 64. 3% ,说明此工艺稳定可行。
2. 3　阴香种子油脂的理化性质
粗油脂皂化值为 251,碘值为 3. 72,且各种提取方法得到的粗油脂皂化值和碘值无明显差异。
2. 4　阴香种子中晶体 A的含量
以最佳提取工艺为标准计算 ,晶体 A在总油脂中的含量为 62. 5% ,在种子中的含量为 40% 。
2. 5　晶体 A的结构鉴定
晶体 A:白色片状晶体 , m. p. 45～ 47°C。 ESI-M S(m /z ): 662 [M+ Na ]+ , 638 [M-H]- ,可知其相对分
子质量为 639。元素分析 (% ): C: 73. 35, H: 11. 60。红外光谱: 1 737 cm- 1和 1 180 cm- 1处的强吸收峰及
1 113 cm
- 1处的较弱吸收峰为酯类物质的特征吸收。
CH2OCO( CH2 )10CH3
CHOCO( CH2 )10CH3
CH2OCO( CH2 )10CH3
图 1　甘油三月桂酸酯的结构式
Fig . 1　 Struc ture of g lycery l trilaura te
　
　　 1 H NM R( CDCl3 , 500 M Hz): 5. 29( 1H, br s ) , 4. 31( 2H,d d ,J
= 4. 2, 11. 9 Hz) , 4. 17( 2H,dd , J= 6. 0, 12. 0 Hz) , 2. 33( 6H,m ) ,
1. 63( 6H, s ) , 1. 28( 48H, s ) , 0. 90( 9H, t ,J= 6. 6 Hz)。
13
C NMR( CDCl3 , 500 M Hz): 172. 7, 172. 3, 68. 4, 61. 6, 33. 7,
33. 5, 31. 37, 29. 1, 29. 0, 28. 7, 28. 6, 24. 4, 22. 1, 13. 5。
综合以上数据 ,确定晶体 A为甘油三月桂酸酯 ,分子式为: C39 H74O6 ,结构式见图 1。
2. 6　甘油三月桂酸酯直接合成 GML
GM L的合成一般采用直接酯化法 ,即将甘油和月桂酸按一定比例混合 , 180～ 250°C以碱为催化剂
反应 2～ 4 h ,可得到 GML含量 40%左右的产品 [1, 7 ]。采用直接酯化法合成首先需要原料月桂酸 ,目前月桂
酸主要来源于椰子油和棕榈核油 ,很大程度上依靠从印尼、马来西亚等国进口 ,价格在 6 500元 /t左右 ,且
产率不高 ,因此很有必要寻找一种新的植物资源 ,开辟合成 GM L的新途径。 以本实验从阴香种子中提取
纯化得到的甘油三月桂酸酯为原料 ,用氢氧化钠作催化剂 ,在甘油中于 180°C反应 ,经高碘酸氧化法 [8 ]测
定 ,反应所得产品中 GML的含量约为 60% 。
酯交换法是用甘油醇解脂肪 ,脂肪酰基在油脂分子和加入的游离甘油分子之间重新排布 [9 ]。 Gerald
P. M cNei ll等 [10 ]采用甘油三酯与甘油为原料 ,在脂肪酶作用下 , 42°C左右反应 8～ 16 h,然后恒温 5°C继
续反应 4 d,获得 90%的 GM L。
由此可见 ,通过甘油三月桂酸酯和甘油发生酯交换反应合成 GML,其产率远高于直接用甘油和月桂
酸合成 GM L的产率。
3　结论
GM L不仅是一种安全高效的抗菌剂和防腐剂 ,也是一种优良的食品乳化稳定剂。由于 GM L分子结
构中既有亲水性基团 ,又有亲油性基团 ,所以它又是一种亲脂性非离子型表面活性剂 ,能与淀粉相互作用
形成不溶性复合物 ,从而抑制了直链淀粉的老化 ;也能与油脂、蛋白质发生相互作用 ,形成的复合体能显著
改善食品的加工性能 [1 ]。因此 GML在食品工业上有极广阔的发展空间和巨大的应用前景。
一般植物中的油脂都以甘油三酯形式存在 ,并且绝大多数甘油三酯都是混酸甘油三酯 ,油脂中同酸甘
油三酯是极少的 [11 ]。而阴香种子中提取分离出来的月桂酸甘油三酯是一种同酸甘油三酯 ,在种子中的含
量高达 40% ,提取纯化工艺简单 ,以它作为天然工业原料生产 GML、月桂酸 ,不会引入其他脂肪酸杂质 ,
纯度高 ,产品易分离 ,绿色环保。以阴香种子为原料生产 GML,不但能够充分开发利用广西的特有植物资
源 ,变废为宝 ,而且省略了月桂酸这一生产环节 ,工艺简单 ,产率高 ,具有非常可观的开发应用价值和经济
效益。
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Ex t raction and Application of Oils from Cinnamomum burmannii s Seed
GAN Dian-hua
1
,WANG Chao-yang
2
, PAN Ying-ming
1
, LAN Xue-hua
1
, CHEN Yong
1
,
WANGHeng-shan
1
( 1. Co llege o f Ch emistr y and Chemical Eng ineering , Guangx i No rma l Univ er sity , Guilin 541004, China;
2. Zhejiang Impo rt and Expo rt Commodities Inspection Co rpor ation, Wenzhou Branch, Wenzhou 325028, China )
Abstract: M ethod of the ex t raction of oil s from Cinnamomum burmannii s seed w as studied and g lyceryl
t rilaurate w as separated and identified f rom this plant fo r th e fi rst time. Glycerol mono laura te which is a
new preserv ativ e in food industry can be synthesized f rom gly ceryl t rilaurate. The optimum conditions of
ex t raction oils f rom C.burmanni i s seed w as obtained: 50°C, 40 min, two times, ma terial /pet roleum ether
ra tio 1∶ 7. Yield of oi ls from C. burmannii s seed w as 64. 2% and gly ceryl t rilaurate wa s 40% , and i t
could be a new source to produce glycerol monolaurate in food indust ry.
Key words: Cinnamomum burmannii s seed; ex t raction techno logy; fo od addi tive; g lyceryl t rilaurate; glyc-
erol monolaurate
(责任编辑　王龙杰 )
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