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摘要[目的] 比较青刺果油不同提取方法的差异。 [方法] 应用超临界CO2萃取法(SCFE)、超声法和压榨法提取青刺果油,从得油率、感官品质和理化指标等方面进行对比,并通过气相色谱-质谱(GCMS)法测定3种方法所得油脂的成分与含量。 [结果] SCFE法、超声法和压榨法的得油率分别为31.9%、32.5%、28.2%;所得油脂中主要脂肪酸成分相同,均为油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸比例分别为1.00∶1.58∶1.47、1.00∶1.75∶1.63、1.00∶1.67∶1.52。[结论] 超临界CO2萃取法提取的青刺果油更可行。
关键词青刺果油;超临界CO2萃取;超声法;压榨法;GCMS
中图分类号S509.9文献标识码A文章编号0517-6611(2015)29-019-02
青刺果(Prinsepia utilis Rogle)为蔷薇科(Rosaecae)扁核木属(Prinsepia Royle)植物,别名青刺尖、打油果,生长于海拔1 000~3 000 m的山坡、溪边或灌木丛中,主要分布在云南、贵州、四川、西藏等省区。青刺果始载于《滇南本草》,其曰:“性微寒,味苦。功一切疮毒痈疽,有脓出头,无脓立消;散结核,嚼细用酒服。” 现代文献报道青刺果具有抗菌、免疫抑制、抗氧化、降血糖、抗炎、抗肿瘤等药理作用。青刺果油为从青刺果的干燥成熟果实中提取得到的脂肪油,其作为一种特殊食用油在民间已使用多年,尤其在纳西族、白族、彝族、摩梭族等少数民族中更是有上千年的应用历史。
青刺果油的提取目前主要采用压榨法,该法出油率低、劳动强度大,且由于榨油过程中有生胚蒸炒的工序,温度较高,蛋白质变性严重,油料资源综合利用率低。超临界CO2 萃取法因其无毒、不燃、萃取温度低等特点,广泛应用于植物有效成分的提取。超声法因超声波具有强大能量,且可产生空化现象,能加快油脂渗出速度,提高出油率,被越来越多地应用于植物油脂的提取。该试验采用超临界CO2萃取法和超声法提取青刺果油,与压榨青刺果油一起进行GCMS分析,筛选出最佳提取方法。
1材料与方法
1.1试料
青刺果(云南大理);青刺果油(压榨法,云南大理);CO2(江西省氨厂,纯度>99.50%);石油醚(60~90 ℃,广州化学试剂厂)。
1.2仪器
气相色谱-质谱联用仪(DSQⅡ,美国赛默飞世尔公司);旋转蒸发仪(RE52-05,上海亚荣生化仪器厂);超临界CO2流体萃取仪(2L+R;美晨高新分离技术有限公司);电子分析天平(CP225D,德国Sartorius公司)。
1.3试验方法
1.3.1超声法提取青刺果油。
取青刺果粉碎过40目筛,称取30 g过筛后的青刺果粉末置1 000 ml具塞锥形瓶中,加入5倍量的石油醚(沸程60~90 ℃),在超声功率为100 W下室温提取2次,每次1 h,合并石油醚液,抽滤2次,收集滤液,减压回收溶剂,得青刺果油。
1.3.2超临界CO2萃取法提取青刺果油。
取青刺果粉碎过40目筛,称取30 g过筛后的青刺果粉末置萃取釜中,对萃取釜、分离釜进行加热,对储蓄罐进行冷却。当温度达到所设定的温度时,打开高压泵对萃取釜、分离釜进行加压,萃取温度为50 ℃,萃取压力为30 MPa,分离釜温度为40 ℃,压力5 MPa。当压力分别达到选定的萃取压力和分离压力时,开始循环萃取,调节CO2动态流量,待系统稳定后,萃取2 h,得青刺果油。
1.3.3理化指标分析。
酸值参考《中国药典》附录Ⅸ N 脂肪与脂肪油测定法中关于酸值的测定方法;碘值参考《中国药典》附录Ⅸ N 脂肪与脂肪油测定法中关于碘值的测定方法;皂化值参考《中国药典》附录Ⅸ N 脂肪与脂肪油测定法中关于碘值的测定方法。
1.3.4脂肪酸分析。
1.3.4.1油样前处理。取一滴油样,加入1 mol/L的硫酸甲醇溶液2 ml,60 ℃水浴反应20 min,加10 ml水洗,用2 ml正己烷萃取后脱水进样。
1.3.4.2
气质条件。色谱柱为DB5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度230 ℃;升温程序为190 ℃,保持30 min。载气为高纯氦气,流速1.0 ml/min。进样方式为分流进样;分流比为30∶1;进样量1 μl。色谱与质谱接口温度230 ℃。电离方式电子轰击源;监测方式为全扫描;扫描范围35~400 amu;电离能量70 eV;溶剂延迟3 min;离子源温度230 ℃;谱库INST2005。
2结果与分析
2.1得油率和感官品质比较
从表1可以看出,压榨法、超声法和超临界CO2萃取法提取青刺果油的得油率基本相同。超声法略高,是因为有机溶剂对青刺果中的色素有一定的溶解性,而处于超临界状态的CO2对色素基本不溶。由于色素、树脂大分子组分含量少,超临界CO2萃取法所得油脂色泽最浅,黏度较低;超声法因有溶剂残留,所以油脂略显浑浊且有刺鼻气味;压榨法因含脂溶性物质较多,所以油脂颜色最深,黏稠度相对较高。
表1压榨法、超声法和超临界CO2萃取法3种提取方法结果比较
提取方法得油率%感官品质酸值mgKOH/g碘值gI/100g皂化值mgKOH/g油酸(单不饱和脂肪酸)%亚油酸(多不饱和脂肪酸)%棕榈酸(饱和脂肪酸)%硬脂酸(饱和脂肪酸)%3种脂肪酸比例
压榨法28.2深黄色油状液体,较黏稠0.7859.89150.3439.8036.3119.244.651.00∶1.67∶1.52
超声法32.5黄色油状液体,略显浑浊,黏稠度低0.7559.18154.3240.0037.1617.984.861.00∶1.75∶1.63
关键词青刺果油;超临界CO2萃取;超声法;压榨法;GCMS
中图分类号S509.9文献标识码A文章编号0517-6611(2015)29-019-02
青刺果(Prinsepia utilis Rogle)为蔷薇科(Rosaecae)扁核木属(Prinsepia Royle)植物,别名青刺尖、打油果,生长于海拔1 000~3 000 m的山坡、溪边或灌木丛中,主要分布在云南、贵州、四川、西藏等省区。青刺果始载于《滇南本草》,其曰:“性微寒,味苦。功一切疮毒痈疽,有脓出头,无脓立消;散结核,嚼细用酒服。” 现代文献报道青刺果具有抗菌、免疫抑制、抗氧化、降血糖、抗炎、抗肿瘤等药理作用。青刺果油为从青刺果的干燥成熟果实中提取得到的脂肪油,其作为一种特殊食用油在民间已使用多年,尤其在纳西族、白族、彝族、摩梭族等少数民族中更是有上千年的应用历史。
青刺果油的提取目前主要采用压榨法,该法出油率低、劳动强度大,且由于榨油过程中有生胚蒸炒的工序,温度较高,蛋白质变性严重,油料资源综合利用率低。超临界CO2 萃取法因其无毒、不燃、萃取温度低等特点,广泛应用于植物有效成分的提取。超声法因超声波具有强大能量,且可产生空化现象,能加快油脂渗出速度,提高出油率,被越来越多地应用于植物油脂的提取。该试验采用超临界CO2萃取法和超声法提取青刺果油,与压榨青刺果油一起进行GCMS分析,筛选出最佳提取方法。
1材料与方法
1.1试料
青刺果(云南大理);青刺果油(压榨法,云南大理);CO2(江西省氨厂,纯度>99.50%);石油醚(60~90 ℃,广州化学试剂厂)。
1.2仪器
气相色谱-质谱联用仪(DSQⅡ,美国赛默飞世尔公司);旋转蒸发仪(RE52-05,上海亚荣生化仪器厂);超临界CO2流体萃取仪(2L+R;美晨高新分离技术有限公司);电子分析天平(CP225D,德国Sartorius公司)。
1.3试验方法
1.3.1超声法提取青刺果油。
取青刺果粉碎过40目筛,称取30 g过筛后的青刺果粉末置1 000 ml具塞锥形瓶中,加入5倍量的石油醚(沸程60~90 ℃),在超声功率为100 W下室温提取2次,每次1 h,合并石油醚液,抽滤2次,收集滤液,减压回收溶剂,得青刺果油。
1.3.2超临界CO2萃取法提取青刺果油。
取青刺果粉碎过40目筛,称取30 g过筛后的青刺果粉末置萃取釜中,对萃取釜、分离釜进行加热,对储蓄罐进行冷却。当温度达到所设定的温度时,打开高压泵对萃取釜、分离釜进行加压,萃取温度为50 ℃,萃取压力为30 MPa,分离釜温度为40 ℃,压力5 MPa。当压力分别达到选定的萃取压力和分离压力时,开始循环萃取,调节CO2动态流量,待系统稳定后,萃取2 h,得青刺果油。
1.3.3理化指标分析。
酸值参考《中国药典》附录Ⅸ N 脂肪与脂肪油测定法中关于酸值的测定方法;碘值参考《中国药典》附录Ⅸ N 脂肪与脂肪油测定法中关于碘值的测定方法;皂化值参考《中国药典》附录Ⅸ N 脂肪与脂肪油测定法中关于碘值的测定方法。
1.3.4脂肪酸分析。
1.3.4.1油样前处理。取一滴油样,加入1 mol/L的硫酸甲醇溶液2 ml,60 ℃水浴反应20 min,加10 ml水洗,用2 ml正己烷萃取后脱水进样。
1.3.4.2
气质条件。色谱柱为DB5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度230 ℃;升温程序为190 ℃,保持30 min。载气为高纯氦气,流速1.0 ml/min。进样方式为分流进样;分流比为30∶1;进样量1 μl。色谱与质谱接口温度230 ℃。电离方式电子轰击源;监测方式为全扫描;扫描范围35~400 amu;电离能量70 eV;溶剂延迟3 min;离子源温度230 ℃;谱库INST2005。
2结果与分析
2.1得油率和感官品质比较
从表1可以看出,压榨法、超声法和超临界CO2萃取法提取青刺果油的得油率基本相同。超声法略高,是因为有机溶剂对青刺果中的色素有一定的溶解性,而处于超临界状态的CO2对色素基本不溶。由于色素、树脂大分子组分含量少,超临界CO2萃取法所得油脂色泽最浅,黏度较低;超声法因有溶剂残留,所以油脂略显浑浊且有刺鼻气味;压榨法因含脂溶性物质较多,所以油脂颜色最深,黏稠度相对较高。
表1压榨法、超声法和超临界CO2萃取法3种提取方法结果比较
提取方法得油率%感官品质酸值mgKOH/g碘值gI/100g皂化值mgKOH/g油酸(单不饱和脂肪酸)%亚油酸(多不饱和脂肪酸)%棕榈酸(饱和脂肪酸)%硬脂酸(饱和脂肪酸)%3种脂肪酸比例
压榨法28.2深黄色油状液体,较黏稠0.7859.89150.3439.8036.3119.244.651.00∶1.67∶1.52
超声法32.5黄色油状液体,略显浑浊,黏稠度低0.7559.18154.3240.0037.1617.984.861.00∶1.75∶1.63