張佰清 蔡 瑩

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110000）

樹莓籽油脫膠工藝研究

張佰清 蔡 瑩

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110000）

為降低樹莓籽油中磷脂含量，采用酸法脫膠的方法對(duì)樹莓籽毛油進(jìn)行脫膠試驗(yàn)，并考察工藝參數(shù)變化對(duì)樹莓籽油品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著磷酸加入量、操作溫度的增加，樹莓籽油中磷脂的含量逐漸下降；通過響應(yīng)面試驗(yàn)確定的最佳工藝條件為磷酸加入量為油重的0.11%，操作溫度71℃，加水量為油重的3%，該條件下油脂中磷脂含量的實(shí)際值為0.000 92%，達(dá)到 GB／T 1532——2008標(biāo)準(zhǔn)要求。

樹莓；籽油；脫膠；磷脂；酸法

樹莓學(xué)名山莓，又名三月泡、四月泡、山拋?zhàn)拥?，系薔薇科薔薇亞科懸鉤子屬的一種落葉灌木。在中國資源極為豐富。樹莓含籽量較高，約占樹莓鮮重的10%左右。樹莓籽油是一種稀有的芳香油，其主要成分為亞油酸、α－亞油酸、油酸和棕櫚酸。研究［1］表明，樹莓籽油具有顯著的抗齒齦炎、皮疹、濕疹和其他皮膚損傷的功能，在化妝品和藥品等領(lǐng)域有很大的利用價(jià)值［2］。

脫膠是脫除油脂中含有膠體物質(zhì)的工藝過程。在脫膠物質(zhì)中主要是磷脂和與磷脂結(jié)合的鈣、鎂、鐵等微量金屬及其他雜質(zhì)，它們對(duì)油脂制品的風(fēng)味和穩(wěn)定性及在使用時(shí)與油的起泡現(xiàn)象等有直接的關(guān)系；此外脫膠效果對(duì)后續(xù)的脫酸、脫色、脫臭、脫蠟工藝也有一定的影響。目前常用的脫膠方法有水化法和酸法兩種。水化脫膠能夠脫除油脂中的大部分膠質(zhì)，但毛油中的磷脂和鈣、鎂、鐵等金屬復(fù)合物不易水化，而酸法脫膠不但可使磷脂水化，還可以將毛油中的金屬離子絡(luò)合物去除，使脫膠更為徹底，故本試驗(yàn)采用酸法進(jìn)行脫膠。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

樹莓籽油：本實(shí)驗(yàn)室自制；

氫氧化鈉、85%磷酸：分析純，天大化學(xué)試劑廠。

1.2 主要儀器與設(shè)備

紫外分光光度計(jì)：UV－2102PC，上海精密儀器有限公司；

離心機(jī)：TD3（800B）型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

電熱恒溫水浴鍋：HH－2型，江蘇金壇陽光儀器廠；

磁力攪拌器：RW20，廣州儀科試驗(yàn)室技術(shù)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 毛油的提取 以石油醚為提取劑，將干燥粉碎后的樹莓籽以料液比為1∶11（m∶V）混合，在30℃，100W的條件下超聲波（頻率40kHz）振蕩30min，抽濾除去固體殘?jiān)傩D(zhuǎn)蒸發(fā)濾液至無石油醚流出，得到樹莓籽毛油［3－5］。

1.3.2 毛油脫膠工藝 樹莓籽油攪拌加熱至70℃時(shí)，加入油重0.1%的濃度為85%的磷酸，混合5min后，加入濃度為8%的氫氧化鈉進(jìn)行調(diào)酸，待pH值到5～6時(shí)停止，然后加入油重2%的80℃的去離子水，緩慢攪拌15min后室溫靜置，分離除去去離子水，轉(zhuǎn)速5 000r／min離心25min［6］，得到樹莓籽毛油。

1.3.3 酸法脫膠工藝的優(yōu)化

（1）酸種類的確定：脫膠溫度70℃，加水量為油重的3%，分別加入油重3%的檸檬酸、磷酸、醋酸、鹽酸、檸檬酸＋磷酸（1∶1），進(jìn)行脫膠試驗(yàn)，考察不同酸對(duì)脫膠效果的影響。

（2）磷酸加入量對(duì)脫膠效果的影響：脫膠溫度70℃，加水量為油重的3%，分別加入油重0.03%，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的磷酸，進(jìn)行脫膠試驗(yàn)，考察磷酸加入量對(duì)脫膠效果的影響。

（3）反應(yīng)溫度對(duì)脫膠效果的影響：加入油重0.1%的磷酸，加水量為油重的3%，脫膠溫度分別控制為30，40，50，60，70，80℃，進(jìn)行脫膠試驗(yàn)，考察反應(yīng)溫度對(duì)脫膠效果的影響。

（4）加水量對(duì)脫膠效果的影響：加入油重的3%的磷酸，反應(yīng)溫度70℃，分別加入油重的1%，2%，3%，4%，5%，6%的水，進(jìn)行脫膠試驗(yàn)，考察加水量對(duì)脫膠效果的影響。

（5）響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)：以脫膠溫度、酸加入量、加水量3個(gè)因素作為考察對(duì)象，以樹莓籽油脫膠后油脂中的磷脂含量（Y）為響應(yīng)值，再用響應(yīng)面法分析并設(shè)計(jì)試驗(yàn)，以獲得最佳工藝參數(shù)。

1.3.4 磷脂含量測(cè)定方法 參照文獻(xiàn)［7］。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸的選擇

不同酸對(duì)樹莓籽油脫膠的影響見表1。

表1 酸的種類對(duì)樹莓籽油脫膠的影響Table 1 Acid type on the impact of raspberry seed oil degumming

由表1可知，磷酸脫膠效果明顯好于其他的酸，故本試驗(yàn)采用磷酸進(jìn)行脫膠試驗(yàn)。

2.2 響應(yīng)面法研究樹莓籽油脫膠工藝

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得出響應(yīng)面試驗(yàn)的因素水平取值見表2，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。

表2 酸法脫膠響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平及編碼Table 2 The levels and encoded of the response surface experimental of the acid degumming

2.2.1 樹莓籽油脫膠效果響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果 對(duì)表3中不同條件下所測(cè)得的油脂中磷脂的含量，利用SAS 9.1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行回歸擬合，得到脫膠后的樹莓籽油中磷脂的含量（Y）的回歸方程：

表3 樹莓籽油脫膠響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Results of response surface design for raspberry seed oil degumming

2.2.2 模型方差分析 利用SAS 9.1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行二次多元回歸擬合，得到回歸方程系數(shù)估計(jì)值，見表4。

表4 回歸方程的方差分析 Table 4 Analysis of variance

由表4可知，3個(gè)因素的P值相差很大，對(duì)磷脂含量的影響順序?yàn)榱姿峒尤肓浚緶囟龋炯铀?。從方差分析可以看出模型P＝0.012 515＜0.05，表明該方程顯著性較高，不同處理間的差異顯著。模擬失擬項(xiàng)P＝0.355 09＞0.05模擬失擬項(xiàng)不顯著，模型選擇合適。由此可見，本試驗(yàn)的各試驗(yàn)因素之間的響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。相關(guān)系數(shù)R2＝94.30%＞80%，這表明響應(yīng)值的變化有94.30%來自所有的自變量，平方項(xiàng)極顯著，模型顯著，失擬項(xiàng)不顯著，表明該方程對(duì)試驗(yàn)擬合好。

響應(yīng)面的圖形是響應(yīng)值對(duì)各個(gè)因素X1、X2、X3所構(gòu)成的三維空間曲面圖形，通過這些三維的圖形可以看出各參數(shù)和最佳工藝參數(shù)之間的相互作用。由圖1～3可知，加水量、磷酸加入量對(duì)樹莓籽油的脫膠效果影響最為顯著，表現(xiàn)為曲線較陡。溫度次之，相應(yīng)表現(xiàn)為曲線較為緩和。

圖1 Y ＝ f（ X1， X2）的響應(yīng)面Figure 1 The response surface of Y ＝ f（ X1， X2）

圖2 Y ＝ （ X2， X3）的響應(yīng)面Figure 2 The response surface of Y ＝ （ X2， X3）

通過SAS9.1統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所編寫的程序進(jìn)行分析，得到最佳工藝參數(shù)的臨界值為 X10.158 877，X20.058 944，X30.038 14，相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)的磷酸加入量為油重的0.107 9%，溫度為70.589 4℃，加水量為油重的2.961 9%，該條件下的理論值為0.000 90%，由于在實(shí)際的操作中，條件很難如此精確，所以最終選擇的反應(yīng)條件：磷酸加入量為油重的0.11%，溫度為71℃，加水量為油重的3%。在此條件下的實(shí)際值為0.000 92%（重復(fù)3次），真實(shí)值與理論值誤差為0.000 02%。誤差較小，脫膠效果良好。

圖3 Y ＝ f（ X1， X3）的響應(yīng)面Figure 3 The response surface of Y ＝ f（ X1， X3）

3 結(jié)論

樹莓籽油脫膠后其磷脂含量顯著下降，表明酸法工藝具有明顯的脫膠效果，提升了樹莓籽油品質(zhì)。響應(yīng)面試驗(yàn)確定的最佳工藝條件：磷酸加入量為油重的0.11%，溫度為71℃，加水量為油重的3%，該條件下磷脂含量為0.000 92%，達(dá)到GB／T 1532——2008標(biāo)準(zhǔn)要求（磷脂含量小于油重的1%）。樹莓籽油經(jīng)過脫膠后油脂中的磷脂含量達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)，再經(jīng)脫酸、脫色、脫臭后可以作為食用油食用。

1 李曉波，韓澤梅，張玉平，等.樹莓種子油成分的研究［J］.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，27（3）：351～355.

2 劉建華，張志軍，李淑芳，樹莓中的有效成分的開發(fā)淺談［J］.食品科學(xué)，2004，25（10）：78～80.

3 張佰清，公譜.超聲波輔助提取紅樹莓籽油工藝優(yōu)化［J］.食品科學(xué)，2010，31（4）：67～69.

4 高振鵬，岳田利，袁亞宏，等.超聲波強(qiáng)化有機(jī)溶劑提取石榴籽油的工藝優(yōu)化［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2008，39（5）：77～80.

5 梁先長(zhǎng)，李加興，黃壽恩，等.火棘籽油提取工藝優(yōu)化［J］.食品與機(jī)械，2009，25（6）：93～95.

6 冉軍艦，盧奎，張玲麗，等.櫻桃仁油的精煉工藝研究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2007，22（6）：122～124.

7 萬楚筠，黃鳳洪，李文林.抗壞血酸－鉬藍(lán)光度法測(cè)定油脂中磷脂含量的研究［J］.中國油脂，2006，31（4）：46～49.

Raspberry seed oil degumming process

ZHANG Bai－qing CAI Ying

（College of Food Science，Shenyang Agricultural University，Shenyang，Liaoning110000，China）

The raspberry seed oil need to degum for the unrefined oil phosphate contents in 3.2%of the heavy for oil，more than 1%of the national standards.The degum experiment from Raspberry seed unrefined oil was done using the acid degumming process and process parameters on the quality of raspberry seed oil was investigated.The phospholipids content of raspberry seed oil gradually declining with the amount of phosphoric acid and the operating temperature increases，optimization the process conditions was done using response surface methodology.It was found that optimum process conditions were：phosphoric acid addition contents 0.11%to oil weight，operation temperature 71℃，water addition to oil weight 3%.Under these conditions，phosphorus content in the actual value of oil was 0.000 92%，conformed to the state standards.

raspberry；seed oil；degumming；phosphorus；acid

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.03.001

張佰清（1966－），男，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)教授，博士。E－mail：sybaiqingxl＠sina.com

2012－01－15