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菥蓂(Thlaspi arvense L.)是十字花科(Cruciferae)菥蓂属(Thlaspi L.)一年生草本植物,在中国集中分布在东北三省。近年来菥蓂作为生物燃料生产的一种潜在油料作物受到人们的关注,种子含油量高(20-36%),通过加氢、脱氧、异构化和加氢裂化反应,将菥蓂油催化转化为可再生燃料,菥蓂籽油的性质符合生物柴油生产的原料要求。本试验主要研究了菥蓂种子油的超声波辅助提取工艺,同时对庄河、磐石、宾县、北安和克东五个种源菥蓂种子油的化学性质、脂肪酸组成和抗氧化能力等进行了检测与分析比较,为进一步开发利用油料作物菥蓂提供参考。本文的主要研究内容和结果如下:1、本研究利用超声波辅助提取方法对菥蓂种子油进行了提取与分离。利用Design-Expert V8.0.6 中 BOX-Behnken 中心组合设计原理对菥蓂种子油的提取工艺进行优化,并建立了回归方程,得到提取菥蓂种子油的最佳工艺条件是:超声功率为396.47 W,提取时间为56.04 min,料液比为1:39.92,理论上菥蓂种子油的油得率是20.237%,实际油得率为19.990%,两者差值为0.247%。在最佳工艺条件下对五个种源种子油得率进行比较,五个种源菥蓂种子油得率范围为23.170±0.356%-28.260±1.579%,其中宾县种子油得率最高,表明宾县种子在生物燃料市场具有很大的潜力。2、利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对不同种源菥蓂种子油中的脂肪酸组成成分进行定性定量分析,比较其差异性。芥酸是菥蓂种子油中含量最高的脂肪酸,含量范围为(31.122-35.310)%,其次是亚油酸(16.920-18.952)%和亚麻酸(14.051-15.341)%。首次检测出8,11,14-二十碳三烯酸(C20:3),存在于北安、磐石和克东种子油中,含量分别为1.131%、0.839%和1.029%。磐石和克东种子油中含有14种脂肪酸,北安、庄河和宾县种子油中含有13种脂肪酸。多不饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸(PUFAs/MUFAs)比值范围为0.583-0.674,油酸/亚油酸(O/L)比值范围为0.522-0.679,PUFAs/MUFAs和O/L比值表明宾县和磐石种子油氧化稳定性高。通过相关性分析可以看出,亚麻酸和硬脂酸呈显著负相关(r=-0.928,P<0.05),芥酸与二十碳单烯酸呈显著负相关(r=-0.891,P<0.05),芥酸与神经酸呈显著正相关(r=0.919,P<0.05)。3、对五个种源菥蓂种子油的化学性质进行了比较研究,经过数据分析,种子油酸值、碘值、皂化值和过氧化值均存在显著性差异(P<0.05)。五个种源种子油的酸值范围为0.972±0.065 mg/g(北安)-13.015±1.518 mg/g(庄河),五个种源种子油的碘值范围为79.194±7.025 g/100g(庄河)-99.088±0.798 g/100g(宾县),五个种源种子油的皂化值范围为186.510±5.668 mg/g(磐石)-199.600±2.142 mg/g(宾县),五个种源种子油的过氧化值范为0.070±0.052 mEq/kg(北安)-10.600±1.689mEq/kg(庄河)。五个种源菥蓂种子油均属于非干性油,油脂的平均相对分子质量较小。庄河种子油脂品质低于另外四个种源。北安、宾县、克东和磐石种子油被氧化程度低,酸败程度低,更适合作为生物燃料作物。4、利用DPPH·自由基清除活性试验、ABTS·+自由基清除活性试验和铁离子还原能力试验对五个种源菥蓂种子油的抗氧化能力进行测定。DPPH.自由基清除活性试验和ABTS.+自由基清除活性试验所得菥蓂种子油的EC50范围分别为8.653±0.246 mg/mL-19.213±1.676 mg/mL、7.406±0.555 mg/mL-10.612±0.661 mg/mL,铁离子还原能力试验测得五个种源菥蓂种子油FeSO4当量范围为0.108±0.009 mmolFe2+/g-0.297±0.019 mmolFe2+/g。结果表明,不同种源菥蓂种子油均具有一定的抗氧化能力。综合考量,宾县菥蓂种子含油量高、芥酸含量高,油脂氧化稳定性高,在生物燃料方面具有很大的发展前景。