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超声波辅助提取仿栗种衣油的工艺研究



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JIANG SU SHI PIN YU FA JIAO
作者简介:朱杜娟(1984-),女,硕士研究生,主要研究方向为天然产物提取与综合利用。
* 通讯作者 E-mail: machengjin368@126.com。
超声波辅助提取仿栗种衣油的工艺研究




仿栗为杜英科常绿乔木, 国内主要分布于湖南、湖
北、云南、广西、贵州和四川等省份,在国外仅越南等部分
东南亚国家有分布。仿栗是一种很有前途的油料树种,种
籽营养丰富,味美,含油率高,油质可与茶油媲美,味美醇
香,是良好的植物性食用油脂
[1]

仿栗种籽油脂含量达 49%~58%,假种皮油脂含量高
达 69%~72%,其油脂中富含油酸、亚油酸等多种不饱和
脂肪酸,是利用价值较高的功能性植物油脂,具有一定的
开发和利用价值
[2]
。目前,关于仿栗的文献研究报道仅限
于对其生物学特性及果实油脂含量的初步分析等方

[3~6 ]
。 本实验对仿栗种衣油的超声波辅助提取工艺条
件进行探讨,为开发和利用仿栗种衣油提供参考。
1 材料与方法
1.1 原料与试剂
1.1.1 实验原料
仿栗采自吉首大学校园内。 将采摘的仿栗放在阴凉
通风处,待外壳开裂后,取出种籽,剥下种衣,干燥后将种
衣进行粉碎,密封保存备用。
1.1.2 试剂
环己烷,丙酮,石油醚(沸程 60 ℃~90 ℃),无水乙醚
等均为国产 AR 级。
1.2 主要仪器设备
KQ-250 E 型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公
司);HH-S2 恒温水浴锅 (郑州长城科工贸有限公司);
AEL-200 电子分析天平 (湘仪天平仪器设备有限公司);
GZX-9146 MBE 型电热恒温鼓风干燥箱 (上海博迅实业
有限公司医疗设备厂);DS-1 高速组织捣碎机(上海标本
模型厂)等。
1.3 仿栗种衣油的超声波辅助提取工艺流程
仿栗种衣→破碎→超声波辅助提取→过滤→蒸发→
朱杜娟,麻成金 *
(吉首大学 食品科学研究所,湖南 吉首 416000)
摘 % 要:采用单因素和正交试验,对超声波辅助提取仿栗种衣油的工艺条件进行了研究。结果表明,仿栗种衣
含油量为 69.12%,超声波辅助提取的最佳工艺条件为:以丙酮为提取剂,料液比为 1∶8,提取温度
45 ℃,提取时间 30 min,提取次数为 2 次,在此条件下油脂得率为 60.34%,所得油脂为红褐色,澄清
透明。
关键词:仿栗种衣;油脂;超声波辅助提取;工艺条件
超声波
辅助提取
仿栗种衣油的工艺研究
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超声波辅助提取仿栗种衣油的工艺研究




干燥→仿栗种衣油
1.4 研究方法
1.4.1 仿栗种衣含油量测定
准确称取仿栗种衣 10 g,移入滤纸筒内,将滤纸筒放
入脂肪提取器的抽提筒内,连接已干燥至恒重的接受瓶,
由抽提器冷凝管上端加入乙醚至瓶内容积的 2/3 处,加
热至 50 ℃, 回流提取 7~8 h。 然后取下接收瓶并蒸去乙
醚,再于 95 ℃~105 ℃干燥 30 min,放入干燥器内冷却后
称重。
1.4.2 超声波辅助提取
先对提取溶剂、提取温度、提取时间、液料比和提取
次数等进行单因素试验,然后选取料液比、提取时间、提
取温度和提取次数为考察因素,进行正交实验,优化超声
波辅助提取的工艺参数
[6~12]

1.4.3 油脂得率计算
仿栗种衣油得率=提取仿栗种衣油质量
仿栗种衣原料质量
× 100%
2 结果与分析
2.1 仿栗种衣含油量测定结果
采用索氏提取法,进行 3 组平行试验,测得仿栗种衣
油脂含量分别为:69.35%,69.20%,68.80%, 即本试验所
用仿栗种衣的油脂含量为 69.12%。
2.2 提取溶剂的选择
根据相似相溶原理,选取丙酮、石油醚和环己烷等 3
种常用的非极性溶剂进行提取效果的对比试验。 精确称
取仿栗种衣 10 g,置于锥形瓶中,加入溶剂 50 mL(料液
比 1∶5),将锥形瓶用塑料薄膜密封后,置于超声波清洗器
中,于 50 ℃超声波辅助提取 30 min,提取完毕后静置 20
min,过滤,蒸去溶剂,并于 95 ℃~105 ℃下干燥 30 min,
放入干燥器内冷却后称重,计算得率。 结果见表 1。
表 1% 溶剂对提取效果的影响
由表 1 可知, 使用丙酮作为提取剂时, 油脂得率最
高,可达 52.61%,油脂外观品质较好,故选择丙酮作为提
取剂。
2.3 提取时间对提取效果的影响
提取时间越长,仿栗种衣油脂提取越完全;但提取时
间过长,会导致不饱和油脂发生氧化分解,并造成部分溶
剂挥发损失,油脂质量和得率反而下降。 以丙酮为溶剂,
液料比 1∶5,温度 50 ℃,分别提取 10 min、20 min、30 min、
40 min、50 min、60 min, 考察提取时间对油脂得率的影
响,结果见图 1。
图 1% 提取时间对油脂得率的影响
由图 1 可知,提取时间在 20 min 以内时,仿栗种衣
油的得率随提取时间的延长而增加 ;但随着提取时间
的进一步延长,仿栗种衣油的得率有所减少。 故选择提
取时间为 20~30 min 为宜。
2.4 提取温度对提取效果的影响
以丙酮为溶剂,料液比 1∶5,提取时间 20 min,分别在
25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃进行提取,考察温度
对油脂得率的影响,结果见图 2。
图 2% 提取温度对油脂得率的影响
由图 2 可以看出, 适当提高提取温度有利于出油率
的提高,温度为 45 ℃时,出油率达到最大,继续提高温
度,出油率反呈下降趋势。 适当提高提取温度,可增加油
脂的流动性,有利于油脂的溶出。但过高的温度会造成不
溶剂 油脂得率/% 透明度 色泽
丙酮 52.61% 澄清透明 红褐色
石油醚 49.04% 澄清透明 红褐色
环己烷 47.94% 澄清透明 红褐色
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饱和脂肪酸的氧化分解和溶剂的挥发损失
[7,10]
。 因此,提
取温度选择在 40 ℃~50 ℃时提取效果较好。
2.5 料液比对提取效果的影响
以丙酮为溶剂,提取温度 45 ℃,提取时间 20 min,分
别选取料液比 1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9 和 1∶10 进行
油脂提取效果试验。 结果见图 3。
图 3% 料液比对油脂得率的影响
由图 3 可知,在试验所设置的料液比范围,溶剂用量
越大则得率越高,当料液比达到 1∶5 后,得率趋于平稳,
考虑提取成本,料液比选择在 1∶5~1∶8 范围内比较适宜。
2.6 提取次数对提取效果的影响
浸提次数是影响仿栗种衣油得率的因素之一, 以丙
酮为溶剂,料液比 1∶7,提取温度 45 ℃,提取时间 20 min,
分别提取 1 次,2 次,3 次和 4 次。 结果见图 4。
图 4% 提取次数对油脂得率的影响
由图 4 可知,油脂得率随提取次数增加而增加,但当
超过 2 次时,得率有所下降,故油脂的浸提次数以 2 次左
右为宜。
2.7 超声波辅助提取工艺条件优化
以丙酮为提取剂,采用超声波进行辅助提取,考察料
液比、提取时间、提取温度和提取次数四个因素对油脂得
率的影响, 采用正交实验对超声波辅助提取条件进行优
化,因素水平取值见表 2,正交实验结果见表 3。
表 2% 正交实验因素水平表
表 3 %L9(3
4
)正交实验设计及结果分析
由表 3 可以看出, 各因素对超声波提取仿栗种衣油
得率的影响程度大小顺序为 A>C>B>D,即料液比>温度>
时间>提取次数。 从极差分析结果可知,超声波辅助提取
仿栗种衣油的最佳条件为 A3B3C2D2,即料液比 1∶8,温度
45 ℃,时间 30 min,提取次数为 2 次。 在此条件下进行验
证试验,油脂得率为 60.34%。
3 结论
仿栗种衣含油量为 69.12%,超声波辅助提取的优化
工艺条件为:以丙酮为提取剂,料液比为 1∶8,提取温度
45 ℃,提取时间 30 min,提取 2 次。 在此条件下油脂得率
为 60.34%,所得油脂为红褐色,澄清透明。 超声波辅助提
取油脂的得率明显高于传统的压榨法和冷浸法, 且避免
了压榨法因榨料局部温度较高而引起的不饱和脂肪酸氧
化分解,降低营养价值等问题。
水平
A
料液比
B
提取时间/min
C
提取温度/℃
D
提取次数
1 1∶6 10 40 1
2 1∶7 20 45 2
3 1∶8 30 50 3
编号
因 素
得率/%
A B C D
1 1 1 1 1 48.21
2 1 2 2 2 52.55
3 1 3 3 3 50.89
4 2 1 2 3 55.32
5 2 2 3 1 54.34
6 2 3 1 2 55.65
7 3 1 3 2 55.05
8 3 2 1 3 54.13
9 3 3 2 1 56.55
k1 50.550 52.860 52.663 53.033
k2 55.103 53.673 54.807 54.417
k3 55.243 54.363 53.427 53.447
极差R 4.693 1.503 2.144 1.384
优水平 A3 B3 C2 D2
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(上接第20页)清得以规范。标签内容。对食品所含的成分、
容量、价格等心中有数。 仔细查看产品标签,不买标签不
规范的产品;购买正规厂家生产的食品,选择信誉度较
好的品牌质量会有一定保证。
3.1.3 加强国家对儿童食品的监管力度,提高食品安全领
域的科技水平
《中华人民共和国食品安全法》即将实施。 新食品安
全法针对当前食品安全监管中的薄弱环节,对食品卫生
安全制度作了重要的补充和完善。 食品生产者发现其生
产的食品不安全,应当立即停止生产,向社会公布有关
信息,通知相关生产经营者停止生产经营该食品,消费
者停止使用该食品,召回已经上市销售的食品,并记录
召回情况。 新食品安全法对生产经营者建立安全信用档
案、要求生产经营者建立索票索证制度、对生产经营违
法行为最高处以货值二十倍的罚款、明确禁止十一项食
品生产经营行为。 新的食品安全法加强食品安全法制建
设,使食品安全法律法规体系较为完备,同时切实严格
执法监督,把食品安全法律法规落到实处。
加强关注儿童食品安全问题,不仅在产品原材料、产
品本身、消费环境等方面对儿童食品进行行业规范和监
督,其包装材料也是关键的监控内容,目前,国家质检总
局已经授权中国儿童营养中心制定一套完整的儿童食
品安全体系认证方案,儿童食品将从整体上提高食品安
全领域的科技水平,重点从关键检测技术、危险性评估技
术、 关键控制技术等方面进行攻关研究。 未来食品安全
检测技术在检测对象及检测方法上都将有新的突破。 将
大力发展食品安全监控中急需的现场快速检测技术和相
关设备;研究有关安全限量标准中对应重要技术指标所
缺乏的分析检测技术和方法;建立分析检测过程中的通
用前处理技术等平台技术等。
有关部门在扩大并完善我国食品标准体系的同时,
还应建立食品安全风险监测制度,对食源性疾病、食品污
染以及食品中的有害因素进行监测,落实源头监管,调整
农业产业结构和食品工业产业结构,使整个产业链条中
的各个环节——原料生产、产品加工、储存贮藏、物流配
送等都达到规模化、规范化、现代化,确保产品质量安全。
总之, 儿童食品安全已经成为各级政府和全国人民
关注的热点问题,是关系着食品业的健康发展,人民生命
健康安全的重要大事。 随着政府对食品安全科技投入逐
年加大,食品安全技术监控手段更先进、方法更完善,食
品安全监管体系日趋完善,食品安全管理法律、法规体系
也会不断得到完善,食品安全标准逐步与国际接轨,形成
全球性的食品安全监管体系,儿童食品行业一定会沿着
健康的轨迹不断前进、不断完善。
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