吳修利++郭春香++姜雪++高姍
摘要:本實(shí)驗(yàn)采用索氏抽提法,以石油醚為溶劑,研究酸棗仁油提取的工藝條件。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)液料比為3∶80克/毫升,提取時(shí)間5 小時(shí),提取溫度60℃,酸棗仁油提取率最高為32.99%。GC-MS分析表明,酸棗仁油中脂肪酸含有棕櫚酸、油酸、亞油酸、硬脂酸、花生酸。
關(guān)鍵詞:索氏抽提法;酸棗仁油;工藝優(yōu)化
基金項(xiàng)目:吉林省教育廳吉教科合字〔2014〕第288號(hào)
中圖分類(lèi)號(hào): TQ644 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2016.22.029
酸棗仁(Semen ZiziphiSpinosae)為鼠李科棗屬植物酸棗的干燥成熟種仁,是中醫(yī)常用的安神良藥,具有養(yǎng)肝寧心、安神斂汗等功效。酸棗仁主要成分有脂肪酸、酸棗仁皂甙、黃酮類(lèi)化合物、三萜類(lèi)化合物、甾醇、蛋白質(zhì)、維生素C以及生物堿等[1,2]。隨著現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)手段的發(fā)展,對(duì)酸棗仁作用機(jī)制及活性成分的研究逐漸深入。研究發(fā)現(xiàn),酸棗仁油作為一種氧化穩(wěn)定性較好的油脂,是酸棗仁發(fā)揮鎮(zhèn)靜、催眠作用的有效成分,對(duì)小鼠產(chǎn)生直接催眠作用且無(wú)耐受性[3]。酸棗仁中油含量高于大豆,油中游離脂肪酸含量較高,酸值相對(duì)較高,碘值、皂化值與一般油脂接近,油中磷脂含量和大豆油、花生油接近[4]。
本實(shí)驗(yàn)以酸棗仁為材料,采用索氏抽提法提取酸棗仁油,對(duì)影響酸棗仁油提油率的主要影響因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn),從而得出提取酸棗仁油的最佳條件,旨在為酸棗仁油的大規(guī)模生產(chǎn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料試劑與儀器
試驗(yàn)材料與試劑:酸棗仁(長(zhǎng)春益民大藥房);石油醚(分析純,天津天泰精細(xì)化學(xué)品公司)。
主要儀器:索氏提取器(SXT-02杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司);數(shù)顯恒溫水浴鍋(DZKW北京市永光明醫(yī)療儀器廠);電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(GZX-9270ME上海博訊實(shí)業(yè)有限公司);氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀(GCMS-QP2010日本島津)。
1.2 酸棗仁油含量測(cè)定及提取[5]
酸棗仁油脂含量參照GB5512-1985方法進(jìn)行測(cè)定。
酸棗仁油的提取流程:酸棗仁→粉碎→過(guò)100目篩→浸提→蒸餾回收有機(jī)溶劑→烘干稱重→計(jì)算提油率
提油率=(提取油質(zhì)量/酸棗仁粉末質(zhì)量)×100%
1.3 酸棗仁油脂肪酸組成GC-MS分析
1.3.1 酸棗仁油甲酯化 取適量酸棗仁油水解液,加入水解液1.5倍的甲醇,加入甲醇用量2%的硫酸(催化劑),78℃下冷凝回流2.5小時(shí)。甲酯化后用95℃的熱水洗滌,除去雜質(zhì)及剩余硫酸,取上層清液進(jìn)行酸棗仁油含量檢測(cè)。
1.3.2 GC-MS檢測(cè)條件 取適量甲酯化的樣品溶于石油醚配成5%樣品溶液,然后用氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀分析脂肪酸組成。色譜分析條件:GSBP-SMS石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×0.5μm)。采用程序升溫,GC柱箱溫度190℃,最終溫度300℃,進(jìn)樣口溫度250℃,線速度30cm/s,吹掃流量3.0mL/min,分流比40∶1。MS離子源溫度200℃,接口溫度200℃,溶劑延遲時(shí)間2分鐘。
2 結(jié)果與分析
影響酸棗仁油提取率的因素很多,如溶劑種類(lèi)、顆粒直徑大小、提取溫度和時(shí)間等,本研究探討提取溫度、固液比、提取時(shí)間三個(gè)主要影響因素。通過(guò)改變單因素篩選出最適宜的提取條件,利用正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
2.1固液比對(duì)酸棗仁油提取率的影響
提取溶劑為石油醚,稱取粉碎粒度60目的酸棗仁3克,55℃提取3小時(shí),分析不同固液比對(duì)酸棗仁提油率的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1。酸棗仁提油率隨固液比的增加基本呈平穩(wěn)趨勢(shì),當(dāng)固液比3∶70(克/毫升)時(shí)提油率較高。索氏抽提過(guò)程溶劑量要足以完成虹吸,而且要能夠充分的溶解酸棗仁中所含的油,但溶劑量過(guò)多一方面會(huì)造成浪費(fèi),另一方面也會(huì)增加后處理負(fù)擔(dān),因此選取固液比3∶70(克/毫升)。
2.2 提取溫度對(duì)酸棗仁油提取率的影響
稱取粉碎粒度60目的酸棗仁3克,固液比3∶70(克/毫升),不同提取溫度提取3小時(shí),分析溫度對(duì)提油率的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。隨溫度的增加,提油率緩慢增加,在60℃達(dá)到最高值。由于選用的石油醚沸點(diǎn)為30℃~60℃,當(dāng)溫度超過(guò)60℃后,會(huì)造成石油醚回流速度過(guò)快,難以完全提取濾紙包中的油脂。綜合提油率、成本等因素選定60℃作為提取溫度。
2.3提取時(shí)間對(duì)酸棗仁油提取率的影響
稱取粉碎粒度60目的酸棗仁3克,固液比3∶70(克/毫升),在60℃提取溫度條件下,分析提取時(shí)間對(duì)提油率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。
當(dāng)提取時(shí)間從2小時(shí)增至4小時(shí)時(shí),提油率變化較明顯。之后,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),酸棗仁油得率變化較緩慢,這說(shuō)明4小時(shí)提油基本完成。
2.4正交優(yōu)化試驗(yàn)
通過(guò)對(duì)單因素的篩選,實(shí)驗(yàn)確定了三因素三水平正交試驗(yàn),以提油率作為考察指標(biāo),試驗(yàn)方案如下:
表1 正交試驗(yàn)因素設(shè)計(jì)表
表2正交試驗(yàn)結(jié)果
由極差分析可知,對(duì)酸棗仁出油率的影響因素從大到小依次為:提取溫度>提取時(shí)間>固液比。提取條件的優(yōu)化組合為A3B3C2,即最佳提取工藝為提取溫度60℃,提取時(shí)間5小時(shí),固液比為3:80(克/毫升),該條件最大提油率為32.99%。
2.5 GC-MS 分析
根據(jù)酸棗仁油脂肪酸甲酯的總離子流色譜圖(TIC),通過(guò)NIST05質(zhì)譜圖庫(kù)對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,并結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)行人工分析、鑒定,采用歸一化法得出各組分的相對(duì)含量。GC -MS分析表明,酸棗仁油中主要脂肪酸組成為:棕櫚酸15.04%,亞油酸12.77%,油酸36.73%,硬脂酸31.36%,花生酸4.11%。
3 結(jié)論
以石油醚為溶劑,采取索氏抽提法提取酸棗仁油。試驗(yàn)考察了固液比、提取溫度和時(shí)間等因素,選取影響酸棗仁油提取率的主要因素進(jìn)行正交試驗(yàn),得到最佳提取條件溫度為60℃,提取時(shí)間為5小時(shí)和固液比為3∶80(克/毫升),該條件出油率可達(dá)32.99%。酸棗仁油GC-MS鑒定結(jié)果,其中飽和脂肪酸占46.40%,主要是棕櫚酸及硬脂酸,不飽和脂肪酸占54.60%,主要是油酸及亞油酸。
參考文獻(xiàn)
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19-20.
作者簡(jiǎn)介:吳修利,博士,長(zhǎng)春大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,副教授,研究方向:天然產(chǎn)物的開(kāi)發(fā)利用。