摘 要：以市購辣椒籽為原料，在比較乙醇、石油醚、正己烷3種溶劑提取辣椒籽油效果的基礎(chǔ)上，采用控制單一變量法，分別確定提取辣椒籽油最佳的溫度、時間、料液比范圍，然后采用L9（34）正交試驗(yàn)和最優(yōu)組合驗(yàn)證，優(yōu)化了從辣椒籽中提取辣椒籽油的工藝條件。結(jié)果表明，在石油醚提取法中，3個因素對辣椒籽油提取的影響程度依次為提取料液比>提取時間>提取溫度，最佳工藝條件為提取溫度60 ℃，提取時間90 min，料液比1︰6。在該工藝條件下，辣椒籽油提取率高達(dá)95.89%，穩(wěn)定性和重復(fù)性較好。

關(guān)鍵詞：辣椒；辣椒籽；油脂；提?。还に噧?yōu)化

中圖分類號：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2016）02-0098-03

我國辣椒資源豐富，種植面積與總產(chǎn)量均居世界首位。人們大多從紅辣椒皮中提取辣椒紅素和辣椒堿[1]。然而，辣椒籽約占辣椒全果干重的39%[2-5]，含油量達(dá)20%～25%，卻常常被作為廢料丟棄，不僅造成資源浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。研究表明，辣椒籽油中不飽和脂肪酸含量較高，其中總不飽和脂肪酸占總酸的84%～97%，多不飽和脂肪酸占53%～84%。辣椒籽油中亞油酸含量占總油脂的77.36%，是目前各種油脂中亞油酸含量最高的油品之一[6-8]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試原料為市購辣椒籽。主要試驗(yàn)試劑有石油醚（60～90℃，分析純）、乙醇（95%，分析純）、正己烷（分析純）。主要儀器設(shè)備有電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科技有限公司）、SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用泵（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）、電子分析天平ABl04-N（梅特勒·托利多儀器有限公司）、電熱恒溫水浴鍋（江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司）、索氏提取儀（北京德永科儀科技有限公司）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（金檀市金祥龍電子有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 原料處理 辣椒籽原料干燥45 min→冷卻→粉碎→過60目篩→干燥15 min。

1.2.2 提取溶劑篩選 稱取20 g辣椒籽粉末，采用冷凝回流提取法分別以石油醚、乙醇、正己烷為提取溶劑，提取時間120 min，提取溫度為70℃、提取料液比為1∶8（m∶v，下同），提取結(jié)束后對提取液進(jìn)行抽濾過濾并使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，回收有機(jī)溶劑，然后將濃縮液烘干至恒重，每組試驗(yàn)重復(fù)3次，根據(jù)辣椒籽油提取率篩選提取辣椒籽油的最優(yōu)溶劑。提取率計算方法如下：提取率（%）=提取辣椒籽油的質(zhì)量（g）÷原料中辣椒籽油質(zhì)量（g）×100

1.2.3 提取條件的單因素試驗(yàn) 以最優(yōu)溶劑進(jìn)行提取，設(shè)計不同的提取時間、提取溫度、料液比進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以提取率為考察指標(biāo)確定各單因素的較優(yōu)范圍。（1）提取時間：在料液比1∶8、提取溫度70 ℃條件下，考察提取10、30、60、90、120、150 min后辣椒油的提取率。（2）料液比：在提取溫度70 ℃、提取時間120 min條件下，考察在1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12料液比下辣椒油的提取率。（3）提取溫度：在料液比1∶8、提取時間120 min條件下，考察在40、50、60、70、80、90℃下辣椒油的提取率。

1.2.4 提取條件的正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以提取率為考察指標(biāo)，對提取溫度、提取時間、料液比進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)（見表1），每組重復(fù)3次，取平均值，優(yōu)選最佳工藝參數(shù)。

1.2.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 以正交試驗(yàn)篩選所得最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行提取試驗(yàn)，重復(fù)3次，考察最優(yōu)工藝的重復(fù)性和穩(wěn)定性。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑對辣椒籽油提取率的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，以乙醇、石油醚、正己烷為溶劑，辣椒油的提取率分別為87.64%、97.07%、95.20%。石油醚的提取率最高，且其價格相對正己烷較為便宜；乙醇的提取率最低，而且會與油脂發(fā)生酯化反應(yīng)，影響油的品質(zhì)。綜合分析，認(rèn)為石油醚是提取辣椒籽油的最優(yōu)溶劑。

2.2 提取條件的單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 提取溫度對辣椒籽油提取率的影響 由圖1可知，在40～70℃范圍內(nèi)，辣椒籽油提取率隨提取溫度的升高而增大；但當(dāng)提取溫度超過70 ℃后，辣椒籽油提取率隨溫度的升高而降低，這是因?yàn)樘崛囟冗^高，超過了石油醚的沸點(diǎn)，石油醚揮發(fā)使得提取料液比降低，因而導(dǎo)致提取率下降，且較高提取溫度可能降低油脂不飽和脂肪酸含量，使得油脂品質(zhì)下降。因此，最適提取溫度應(yīng)在70 ℃左右。

2.2.2 提取時間對辣椒籽油提取率的影響 由圖2可知，辣椒籽油提取率隨時間的延長而增大，但提取時間超過120 min后，增幅較小，即在提取120 min時辣椒籽油提取率較為穩(wěn)定，隨著時間的延長辣椒籽油提取率呈升高趨勢，但生產(chǎn)成本也隨之增大，因此提取時間在120 min左右較為合適。

2.2.3 料液比對辣椒籽油提取率的影響 從圖3中可以看出，當(dāng)料液比在1∶2～1∶8范圍內(nèi)時，辣椒籽油提取率隨著溶劑量的增加而增大，但料液比在1∶8～1∶12時，提取率增幅較小。對于一定量的辣椒籽而言，增大溶劑用量有利于溶劑與辣椒籽的接觸，加大溶劑與油脂的濃度差，促進(jìn)油脂的浸出。當(dāng)料液比繼續(xù)增大時，油脂已經(jīng)大部分提取出來，此時辣椒籽油提取率增加緩慢。從生產(chǎn)成本以及后續(xù)操作考慮，料液比在1∶8左右較為合適。

2.3 提取條件的正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，3個因素對辣椒籽油提取率的影響程度依次為提取料液比>提取時間>提取溫度。正交試驗(yàn)范圍內(nèi)的最優(yōu)的提取組合條件為A2C3D3，即在提取溫度為70 ℃，提取時間150 min，料液比1∶10時，辣椒籽油的提取率最高。然而，方差分析結(jié)果表明，提取溫度、提取時間、料液比3個因素對辣椒籽油提取率的影響差異均不顯著。從節(jié)約資源、降低辣椒籽油工業(yè)化生產(chǎn)成本等角度考慮，采用較低提取溫度、較短提取時間和較少溶劑更為合適，即石油醚提取辣椒籽油的最優(yōu)工藝條件為：提取溫度60 ℃、提取90 min、料液比1∶6。

2.4 最優(yōu)工藝條件的驗(yàn)證

按2.3中的最佳工藝條件進(jìn)行辣椒籽油提取試驗(yàn)，3次重復(fù)試驗(yàn)的提取率分別為95.67%、96.06%、95.94%，平均提取率為95.89%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%，說明該工藝條件穩(wěn)定性和重復(fù)性較好。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)以辣椒籽油提取率為考察指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)及驗(yàn)證性試驗(yàn)優(yōu)化了石油醚提取辣椒籽油的工藝條件。結(jié)果表明，以石油醚為提取溶劑，在提取溫度60℃、提取時間90 min、料液比1∶6的工藝條件下，辣椒籽油的提取率可達(dá)95.89%。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，溶劑提取法的提取率高，提取效果較好。試驗(yàn)各因素水平的差異對辣椒籽油提取率影響較小，應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)成本，選擇適宜的因素水平。但由于試驗(yàn)僅考察了提取溫度、提取時間和料液比3個因素對辣椒籽油提取率的影響，未考慮辣椒籽粉碎程度的影響，且僅為粗油提取，所得辣椒籽油仍需進(jìn)一步分離純化，才能成為商品應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：成 平）