王海波 李昌寶 吳雪輝 朱 斌 李 麗 孫 健 鐘 鑫
(廣西壯族自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)所1,南寧 530021)
(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所2,南寧 530007)
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院3,廣州 510642)
羅漢果果實(shí)營養(yǎng)豐富,主要含有三萜類化合物、黃酮苷類化合物、果糖、氨基酸、脂肪酸、甘露醇、維生素及其他微量元素[1],具有提高免疫功能、保護(hù)肝臟及抑菌作用[2]、降血糖[3]、抗氧化[4]等作用;近年來,國內(nèi)外對羅漢果的研究頗多,但主要集中在非糖類的甜味物質(zhì)葫蘆素烷三萜類化合物的研究上[5-7],對其他成分如氨基酸、黃酮、維生素、羅漢果籽油等也有研究,但文獻(xiàn)記載不多。據(jù)程菊英等[8]報(bào)道,羅漢果種仁質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)41.1%,其中油酸和亞油酸分別占總脂肪酸的20.9%和52.3%,是醫(yī)藥上治療冠心病和預(yù)防血管硬化較理想的油脂。此外,還含有14.7%的棕櫚酸,這3種脂肪酸均為人體必需的,具有較高的開發(fā)價(jià)值。
以干燥的羅漢果籽為原料,研究各種萃取條件對羅漢果籽油得率的影響,并對羅漢果籽油進(jìn)行脂肪酸組成分析,為羅漢果的綜合利用和羅漢果籽油保健食品的開發(fā)提供理論依據(jù),并解決羅漢果甜苷加工企業(yè)下腳料處理問題,使羅漢果渣變廢為寶,提高羅漢果的附加值。
1.1 試驗(yàn)材料
羅漢果籽:經(jīng)提取羅漢果甜甙后的羅漢果籽,桂林吉福斯生物有限公司。羅漢果籽含水量(15.3±0.2)%,含油率(10.11 ±0.4)%。
石油醚、正己烷、無水乙醇、三氯甲烷、丙酮、冰乙酸、環(huán)己烷、鹽酸、氫氧化鉀、硫代硫酸鈉、碘化鉀、冰乙酸:天津大茂化學(xué)試劑廠。
1.2 試驗(yàn)儀器
BS110S電子分析天平:北京賽多利斯天平有限公司;HK-02A中藥粉碎機(jī):廣州興榮機(jī)械設(shè)備公司;101-Ⅰ電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海滬南科學(xué)儀器聯(lián)營廠;HH-Ⅰ電熱恒溫水浴鍋:上海悅豐儀器儀表有限公司;RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮生化儀器廠。
1.3 羅漢果籽油脂的提取
1.3.1 羅漢果籽油的提取工藝
羅漢果籽→干燥→粉碎→過篩→稱重→加熱回流萃取→減壓蒸餾及回收溶劑→計(jì)算得率→測定脂肪酸組成
1.3.2 響應(yīng)面法優(yōu)化羅漢果籽油提取工藝
基于前期單因素預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ),采用響應(yīng)面方法中的Box-Behnken設(shè)計(jì),在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以萃取時(shí)間(A),料液比(B)和萃取溫度(C)3個(gè)因素為自變量,選出各因素合適的上下水平值,以羅漢果籽油的得率(Y)為因變量,運(yùn)用Design Expert8.0.6軟件,根據(jù) Box-Benhnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,進(jìn)行響應(yīng)面分析,各因素水平和相應(yīng)編碼見表1。
表1 響應(yīng)面因素水平及編碼
1.3.3 羅漢果籽油得率的計(jì)算
羅漢果籽油萃取完成后,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在(80±1)℃下蒸發(fā)掉溶劑后,測定瓶子加上油樣的質(zhì)量,直到恒重為止,計(jì)算公式如下:
式中:m1為空瓶質(zhì)量/g;m2為空瓶的質(zhì)量+油樣的質(zhì)量/g;m0為羅漢果籽粉末質(zhì)量/g。
1.4 羅漢果籽油的品質(zhì)分析
1.4.1 水分及揮發(fā)物質(zhì)
按照GB/T 5528—1995植物油脂水分及揮發(fā)物含量測定法測定。
1.4.2 過氧化值、酸價(jià)、碘值、皂化值
按照GB/T 5538—2005規(guī)定的方法測定。
1.5 羅漢果籽油的GC-MS分析
油樣前處理:稱取1.00 g樣品,以10 mL二氯甲烷溶解,加入適量無水硫酸鈉置于4℃冰箱脫水12 h后過濾,濾液使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測。
氣相色譜條件:HP-INNOWAX毛細(xì)管柱(30×0.25 mm,0.25 μm)。柱溫:程序升溫,初始溫度 60℃維持3 min,以10℃·min-1升溫至140℃,保持5 min,以 5 ℃·min-1升溫至 250 ℃,保持 15 min。載氣為高純氮?dú)?,恒定流?2.0 mL·min-1,進(jìn)樣量1μl,分流比10∶1。進(jìn)樣口溫度:250℃。
質(zhì)譜條件:接口溫度280℃,EI離子源,電離能量70 eV,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃。掃描方式:全掃描25~300 u。溶劑延遲2 min。
2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)
選取萃取時(shí)間(A)、料液比(B)和萃取溫度(C)3個(gè)因素,對提取工藝進(jìn)行響應(yīng)面分析,具體方案和結(jié)果見表2。
表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)表及試驗(yàn)結(jié)果
續(xù)表
2.2 模型的建立及顯著性分析
對表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到預(yù)測模型如下:
得率 =7.32 - 0.12X1+0.075X2+0.075X3+
方差分析結(jié)果如表3所示。
表3 方差分析表
從表3中可以看出,用上面的方程描述因子回歸的P<0.05,方程回歸顯著,同時(shí)相關(guān)系數(shù) R2=0.930 1,說明這種試驗(yàn)方法是可靠的,能夠很好地描述試驗(yàn)結(jié)果,使用該方程代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行分析是可行的。方差分析結(jié)果中,B項(xiàng)P<0.05說明提料液比影響顯著,BC,AC項(xiàng)則P>0.05,說明這兩項(xiàng)的交互作用相對較弱。同時(shí),擬合回歸模型效應(yīng)達(dá)到顯著水平(P<0.05)失擬項(xiàng)在P=0.05水平上不顯著(P=0.058 0>0.05),因此可用該回歸方程代替試驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
進(jìn)行因子分析,結(jié)果如表4所示。
表4 回歸方程各因素F值及F值檢驗(yàn)
由表4可知,料液比對羅漢果籽油的得率的影響最大,其次是溫度,萃取時(shí)間的影響最小。
2.3 響應(yīng)曲面分析
3個(gè)因子交互作用的響應(yīng)面如圖1~圖3所示。
由圖1~圖3可見,萃取時(shí)間、萃取溫度和料液比的交互作用對萃取率的影響顯著,與顯著性檢驗(yàn)分析結(jié)果一致。
2.4 羅漢果籽油最優(yōu)萃取工藝條件及驗(yàn)證
預(yù)測得出最優(yōu)工藝條件為:萃取時(shí)間為6 h,料液比為1∶6,萃取溫度為80℃。進(jìn)行了3次驗(yàn)證性試驗(yàn),結(jié)果分別為 8.29%、8.15%和 8.19%,與得率8.27%基本一致。因此,由響應(yīng)面優(yōu)化得到的羅漢果籽油萃取最優(yōu)工藝條件為:萃取時(shí)間為6 h,料液比為1∶6,萃取溫度為80℃。
2.5 羅漢果籽油品質(zhì)分析
羅漢果籽油感官和理化分析見表5。
表5 羅漢果籽油感官和理化分析
2.6 羅漢果籽油脂肪酸組成定性和定量分析
羅漢果籽油脂肪酸組成定性和定量分析使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行定性分析,檢出12種成分,總離子流圖見圖4。色譜峰相應(yīng)的質(zhì)譜圖檢索采用譜庫進(jìn)行檢索,并逐個(gè)解析各峰相應(yīng)的質(zhì)譜圖,其結(jié)果見表6。
圖4 羅漢果籽油脂肪酸甲酯總離子流圖
由圖4可見,羅漢果籽油中主要含有9種不同的脂肪酸,經(jīng)過譜庫檢索和各峰對應(yīng)質(zhì)譜圖的解析,發(fā)現(xiàn)所分析羅漢果籽油所含各種脂肪酸組成成分如表6所示。
表6 羅漢果籽油脂肪酸組成
GC-MS結(jié)果顯示羅漢果籽油中含有9種脂肪酸,其中不飽和脂肪酸占82.56%,多不飽和脂肪酸占總脂肪酸組成的 71.73%,主要成分是亞油酸(47.20%)和亞麻酸(24.53%)。
3.1 萃取溫度、萃取時(shí)間及料液比均對羅漢果籽油的得率有影響,其中料液比對羅漢果籽油的得率的影響最大達(dá)到了顯著水平,其次是溫度,萃取時(shí)間的影響最小。羅漢果籽油的最佳萃取工藝為:料液比為1∶6,萃取時(shí)間為6 h,水浴溫度80℃,此時(shí)的萃取率為8.17%。
3.2 GC-MS結(jié)果顯示羅漢果籽油中含有9種脂肪酸,其中不飽和脂肪酸占82.56%,多不飽和脂肪酸占總脂肪酸組成的71.73%,主要成分是亞油酸(47.20%)和亞麻酸(24.53%),是理想的食用油原料。
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