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超声波辅助提取辣木油的工艺研究



全 文 : 2009, Vol. 30, No. 06 食品科学 ※工艺技术64
超声波辅助提取辣木油的工艺研究
余建兴 1,马李一 2,赵 春 1,段琼芬 2,*
(1.昆明医学院公共卫生学院营养教研室,云南 昆明 650031;2.中国林业科学院资源昆虫研究所,云南 昆明 650216)
摘 要:本实验通过超声波辅助提取辣木油的正交试验,研究了影响辣木油提取的主要因素,以及辣木油超声波
辅助提取的最佳萃取工艺。结果表明,在提取次数2次、提取时间40min、超声波频率28kHz、液料比8:1(V/m)
的条件下,辣木油平均得率为35.85%(占辣木种子含油率的96%)。
关键词:辣木油;提取方法;超声波萃取
Study on Ultrasonic-assisted Extraction Process of Moringa oleifera Seed Oil
YU Jian-xing1,MA Li-yi2,ZHAO Chun1,DUAN Qiong-fen2,*
Abstract :In this study, ultrasonic was used in petroleum ether extraction process of Moringa oleifera seed oil. The effects
of four primary factors such as petroleum ether l to raw material ratio (V/W), extraction time, extraction times and ultrasonic
frequency on the extraction yield of Moringa oleifera seed oil were investigated in single factor test, and then based on the results
of single factor test, orthogonal test was designed to optimized the four factors. The results showed that the optimal petroleum
ether l to raw material ratio, extraction time, extraction times and ultrasonic frequency are 8:1 (ml/g), 40 min, 2 and 28 kHz,
respectively. Under these conditions, the yield of Moringa oleifera seed oil is 35.85%, which accounts for 96% of the total oil
content of Moringa oleifera seed.
Key words:Moringa oleifera seed oil;ext ction technology;ultrasound-assisted extraction
中图分类号:TS224. 4  文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)06-0064-04
收稿日期:2008-04-19
基金项目:科技部林业公益性行业专项项目(200704007);“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD18B04)
作者简介:余建兴(1981-),男,硕士研究生,研究方向为食品营养与安全。E-mail: nterconnect-yu@163.com
*通讯作者:段琼芬(1954-),女,副研究员,博士,研究方向为天然产物开发。E-mail:qiongfend@163.com
辣木(Moringa oleifera),为辣木科(Moringaceae)、
辣木属(Moringa Adans)多年生植物,原产于热带、南
亚热带的干旱或半干旱地区。在印度和非洲许多国家,
辣木是一种药食两用的植物[1-4],它不仅具有很高的营养
价值,并且常被用来预防和治疗糖尿病、高血压、皮
肤病、免疫力低下、贫血、坏血病、肥胖症、关节
炎、消化器官肿瘤等疾病。辣木油(Moringa oil)是从辣
木种子中提取的一种含大量单不饱和脂肪酸的植物油脂,
辣木油在国外是一种食品安全级很高的食用油脂,并且
由于其优良的特性,被广泛用于食品、化妆品、机械
制造以及航天等行业。Abdulkarim等[5]研究显示,辣木
种子含油31%,国内王有琼等[6]亦报道辣木种子去皮后
种仁含油率高达39%,辣木油在室温下为淡黄色液体,
气味与花生油十分相似,辣木油中脂肪酸79%为油酸
(C18:1),其次为棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和山榆酸(C22:0)
等,其成分与橄榄油、茶油十分相似[7-8]。目前,国内
利用超声波辅助提取技术提取辣木油的研究尚未见报道,
为了更好的开发和利用辣木资源,本实验通过正交试验
对超声波辅助提取辣木油的工艺条件进行优选。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器
辣木种子购于云南省元江健强公司,于2007年 ~
8月间采收。
石油醚(60~90℃)、氯仿、乙醚、乙酸乙酯均为AR级。
索氏提取器;KQ-300VDE型双频数控超声波清洗
器;Sarturius分析天平(精度0.1mg);LP-1002B型电子
天平;101-A型电热鼓风干燥箱;DZKW-D-4型电热恒
温水浴锅。
1.2方法 
1.2.1样品预处理
辣木种子除杂后,破碎去壳,粉碎,过80目标准
65※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 06
筛,制成辣木籽仁粉,混匀后低温避光保存。
1.2.2索氏提取辣木油
参照中华人民共和国国家标准GB/T5512—85进行
提取。
1.2.3超声波辅助提取辣木油
准确称取辣木籽仁粉10g,放入带塞磨口三角烧
瓶,加入溶剂,用不同方法进行处理。提取完成后慢
速滤纸抽滤,旋转蒸发器减压回收溶剂,105℃ 2h除
去油中残存的溶剂,干燥器内冷却1h,恒重至±0.0005g,
计算得油率。相同条件重复三次,取其平均值。
抽提后提瓶重-空提瓶重
得油率(%) =————————————×100
         样品质量
1.2.3.1溶剂选择
分别用石油醚、乙醚、乙酸乙酯和氯仿作提取溶
剂,采用超声波辅助提取法提取辣木油,通过比较四
种溶剂的得油率,确定辣木油提取的理想溶剂。
1.2.3.2单因素试验
准确称取辣木籽仁粉10.00g,放入带塞磨口三角烧
瓶,然后加入溶剂,在固定其他条件不变的情况下进
行超声波辅助提取,研究不同液料比、提取时间、提
取次数以及超声波频率对得油率的影响。
1.2.3.3正交试验设计
根据单因素试验结果,每个因素选取三个合适水
平,采用L9(34)正交表进行正交试验。
2 结果与分析
2.1索氏提取
选用石油醚作为提取溶剂,采用索氏提取法测定辣
木籽含油率,三次重复测定的含油率分别为37.21%、
37.36%和37.14%,平均值37.24%。
2.2溶剂选择
图1 不同溶剂对辣木油得油率的影响
Fig.1 Effects of various extraction solvents on extraction yield of
Moringa oleifera seed oil
32
30
28
26
24



(
%
)
乙醚 石油醚 氯仿 乙酸乙酯
间20min、提取次数1次。石油醚、乙醚、氯仿、乙
酸乙酯的得油率见图1。乙酸乙酯得油率最高,但提取
物含沉淀,且105℃ 2h后变黑,感官性状较差,不适
合用于辣木油提取;乙醚提取结果较好,但因其沸点
低,在抽滤时损失严重,且价格较高;石油醚提取效
果好且价格便宜,与乙醚组比较无显著性差异(p=0.2302),
最适合用于辣木油的提取。
2.3单因素试验
2.3.1液料比对辣木油得油率的影响
图2 不同液料比对辣木籽油得油率的影响
Fig.2 Effects of ratio of petroleum ether to raw material (V/m) on
extraction yield of Moringa oleifera seed oil
32
30
28
26
24



(
%
)
4:1 5:1 6:17:1 8:1 9:1
液料比(V/m)
为了解液料比对辣木籽油得油率的影响,试验采用
石油醚为溶剂、超声波频率45kHz、提取时间20min、提
取次数1次,在不同溶剂用量的条件下对辣木籽油得油率
进行研究,结果见图2。可见随着料液比的增加,辣木
油得油率不断上升,当液料比达8:1(V/m)时,得油率最
大。对其进行两两比较发现,当液料比达7:1(V/m)时提取
效果最好,之后液料比上升,得油率的改变已无显著性
差异。这是由于溶剂用量达到一定值后,辣木种子中油
脂含量逐渐减小,渗透压对辣木油得率的提高不再起很大
作用,要进一步提高辣木油得率,需要改变其他条件。
2.3.2提取时间对辣木油得油率的影响
图3 不同提取时间对辣木籽油得油率的影响
Fig.3 Effects of extraction time on extraction yield of Moringa
oleifera seed oil
32
31.5
31
30.5
30



(
%
)
20 30 40 50 60
提取时间(min)
准确称取辣木籽仁粉10.00g,放入带塞磨口三角烧
瓶,设置超声波频率45kHz、液料比5:1(V/m)、提取时
提取时间是影响提取率的一个重要因素,以石油醚
为溶剂,在超声波频率为45kHz、提取次数1次、液
料比7:1(V/m)的条件下,研究不同提取时间对辣木籽油
2009, Vol. 30, No. 06 食品科学 ※工艺技术66
均值差 1:2 1:3 2:3
提取次数 3.90** 4.76** 0.87
提取时间 1.33** 1.79** 0.46
超声波频率 0.93** 0.76* 0.16
液料比 0.20 0.82* 0.62
表3 各水平间的多重比较(SNK法)
Table 3 Results of multiple comparison among different levels of
four factors
注:**.p<0.01;*.0.01<p<0.05。
图4 不同提取次数对辣木籽油得油率的影响
Fig.4 Effects of extraction times on extraction yield of Moringa
oleifera seed oil
36
34
32
30
28



(
%
)
1 2 3
提取次数
得油率的影响,结果见图3。可见随着提取时间的增
加,辣木油得油率不断上升,当提取时间为60min时,
得油率最大。然而提取40min之后,随着时间的增加,
辣木油得油率增加已不太显著,对其进行方差分析发
现,40min与50min之间得油率已无明显差异(p=0.6314),
40min与60min亦无显著差异(p值分别为0.2453和0.9217),
进一步延长提取时间已没有太大的意义,因而,最适
提取时间为40min。
2.3.3提取次数对辣木油得油率的影响
图5 不同超声波频率对辣木籽油得油率的影响
Fig.5 Effects of ultrasonic frequency on extraction yield of
Moringa oleifera seed oil
30.5
30
29.5
29



(
%
)
28 45超声波频率(kHz)
试验 A液料比 B提取 C提取 D超声波 得油率(%)
号 (ml/g)时间(min)次数 频率(kHz)1 2 3 均值
1 6:1(1)20(1)1(1)0(1)29.4629.6928.7029.28
2 7:1(2)0(1)2(2)28(2)35.0435.6335.6635.44
3 8:1(3)20(1)3(3)45(3)36.315.0836.6236.00
4 6:1(1)40(2)2(2)45(3)33.2433.6733.733 .55
5 7:1(2)40(2)3(3) 0(1)35.1635.7035.8935.58
6 8:1(3)40(2)1(1)28(2)32.4031.4732.7432.20
7 6:1(1)60(3)3(3)28(2)36.6235.6435.1435.80
8 7:1(2)60(3)1(1)45(3)31.5331.8631.4331.61
9 8:1(3)60(3)2(2) 0(1)35.463 .053 .8835.80
T1 302.192 5.89279.28301.99
T2 304 307.9314.3610.34
T3 309.613 2.01322.16303.47
R 0.821.794.760.9278
表1 超声波辅助提取辣木油正交试验极差分析结果
Table 1 Design and results of orthogonal test on ultrasonic-
assisted extraction process of Moriga oleifera seed oid
变异 平方和 自由度 均方 F值 p值
提取次数 115.932 57.96216.39<0.0001
提取时间 15.59 2 7.79 29.10<0.0001
超声波频率 4.411 2 2.20 8.230.0029
液料比 3.32 2 1.66 6.210.0089
误差 4.82 18 0.27
表2 超声波辅助提取辣木油正交试验方差分析结果
Table 2 Results of variance analysis of orthogonal test results
为研究提取次数对辣木籽油得油率的影响,固定试
验条件为溶剂石油醚、超声波频率45kHz、提取时间
40min、液料比7:1(V/m),不同提取次数对辣木籽油得
油率的影响结果见图4。可见随着提取次数的增加,辣
木油得油率不断上升,当提取次数为3次时,得油率最
大。然而,提取2次与提取3次之间得油率已无显著性
差异(p=0.124),试验提取次数以2次为宜。
2.3.4超声波频率对辣木油得油率的影响
2.4超声波提取辣木油正交试验结果
通过以上单因素试验,各因素选取三个合适水平进
行正交试验,试验结果的极差分析见表1,可见各因素
对辣木油得油率的影响顺序依次为:提取次数>提取时
间>超声波频率>液料比。对液料比、提取时间、提取
次数以及超声波频率的方差分析结果见表2,结果显示
四个因素对辣木油提取得油率的影响均十分显著。四因
素各水平之间的多重比较结果见表3,可见四个因素各
水平间较优的组合为C2B2D2A3,即提取次数2次、提
取时间40min、超声波频率28kHz、液料比8:1(V/m)。
超声波对提取的作用机理主要源于超声空化作用对
溶剂渗透效应的强化,它能明显地减少溶剂消耗,缩
短萃取时间,并能在较低的温度下实现较高的提取率。
试验以石油醚为溶剂、提取时间40min、液料比7:1(V/
m)、提取次数2次。超声波频率对辣木籽油得油率的影
响见图5。可见随着超声波频率的增加,辣木油得油率
不断上升,频率为45kHz时,得油率最大。
经过重复验证实验得辣木油超声波辅助提取法的得
油率为35.85%,该结果已达到索氏提取法得油率的
96%,说明超声波法是提取辣木油十分理想的方法。
67※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 06
3 结 论
3.1超声波提取辣木油的最佳工艺参数为:提取次数
2次,提取时间40min,超声波频率28kHz,液料比8:1,
在此提取条件下,辣木油平均得油率为35.85%。
3.2超声波辅助提取法在提取时间,溶剂用量等方面
明显优于索氏提取法,该方法对环境的污染小,并且
能提取辣木种子中96%的油脂。因此超声波辅助提取法
是十分理想的辣木油提取方法。
参考文献:
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