溶剂法提取丝瓜籽油的工艺研究
2010-09-12周雯雯闵嗣璠王纯荣
周雯雯,闵嗣璠,王纯荣
(江西农业大学食品学院,江西南昌330045)
溶剂法提取丝瓜籽油的工艺研究
周雯雯,闵嗣璠*,王纯荣
(江西农业大学食品学院,江西南昌330045)
对溶剂法提取丝瓜籽油的工艺进行了研究,探讨了影响提取率的主要因素,并且通过正交实验确定了最佳工艺条件。结果表明:选用石油醚(b.p.60~90℃)作为萃取溶剂,在提取时间为4h,料液比为1∶8(g∶mL),提取温度为60℃时,效果最佳,测得提取率为16.607%。
溶剂,丝瓜籽油,提取
Abstract:The optimun solvent extraction conditions of oil from luffa seeds were studied through orthogonal experiments.The obtained optimun extraction process was as follows:the extraction solvent was petroleum ether(b.p.60~90℃),action time was 4h,ratio of raw materials to solution was 1∶8(g∶mL)and extraction temperature was 60℃.The highest extraction rate reached 16.607%.
Key words:solvent;luffa seed oil;extraction
丝瓜为葫芦科植物丝瓜属的鲜嫩果实,或霜后干枯的老熟果实,一年生攀缘性草本植物。由于其老熟后呈丝络状,故名丝瓜。我国有2个品种,丝瓜[Luffacylindrical(L.)Roem]和粤丝瓜[Luaff acutangula Roxb],且各地均有栽培[1]。丝瓜中含有人体所需要的多种营养成分,其中钙、磷、铁及蛋白质的含量在瓜类蔬菜中最高[2-3]。其根、藤、叶、果、籽、络等则均可入药,具有很高的药用价值[4]。丝瓜籽仁中含有极丰富的植物油脂,含量高于花生仁中的油脂(39.2%)含量,因而极具开发利用价值[5]。但由于设备和技术等原因,丝瓜籽的利用率很低,既浪费了资源,对环境又造成了污染。因此,加快丝瓜籽油提取工艺的研究和开发,不仅能够解决我国油脂油料资源紧缺的矛盾,还可以提供新的优质食用油脂,并解决由此造成的环境污染。目前,有关丝瓜籽油提取方法的研究甚少,仅盛锋[5]报道了丝瓜籽仁中粗脂肪的含量高达46.56%,选用正己烷、二氯甲烷均可得到较高的提取率和较好的提取效果,但并未对其它影响因素进行研究。因此,实验对丝瓜籽油的浸提工艺技术进行了系统的研究,以期为丝瓜籽油的生产、开发与利用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
丝瓜籽 由市场购买,选取颗粒比较饱满,无霉烂变质的丝瓜籽进行实验;石油醚(b.p.60~90℃)、丙酮、乙醚、无水乙醇、二氯甲烷 均为分析纯。
HH-2数显电子恒温水浴锅 常州国华电器;AR2140电子天平 奥豪斯公司;101A-4B电热鼓风干燥箱 上海市实验仪器总厂;SHZ-Ⅲ循环水真空泵、RE-52A旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 预处理 将丝瓜籽置于50℃的烘箱中干燥4h,再于粉碎机中粉碎至过40目。
1.2.2 溶剂浸提方法 准确称取质量为M(精确至0.001g,下同)的丝瓜籽粉,仔细转入烧瓶内,按所需料液比加入一定量的提取剂,在设定温度下加热冷凝回流,到达所需提取时间后,减压蒸馏抽提液,烘至恒重(M2)。丝瓜籽油的提取率按下式进行计算。
式中:M为丝瓜籽的质量,g;M1为空瓶质量,g;M2为空瓶和丝瓜籽油的质量,g。
2 结果与分析
2.1 溶剂的确定
称取烘干至恒重、质量为5.0g丝瓜籽粉5份,按料液比为 1∶8(g∶mL)分别加入石油醚(b.p.60~90℃)、丙酮、乙醚、无水乙醇、二氯甲烷溶剂,在温度为70℃的条件下萃取4h。结果见图1。
由图1可知,石油醚(b.p.60~90℃)作为溶剂时的提取率最高,丙酮和二氯甲烷的提取率次之,乙醚的提取率最低。由于石油醚(b.p.60~90℃)相对于丙酮和二氯甲烷价格也较为合理。故选择石油醚(b.p.60~90℃)作为适宜的提取溶剂。
图1 不同溶剂对丝瓜籽油提取率的影响
2.2 单因素实验结果与分析
2.2.1 提取时间对丝瓜籽油提取率的影响 称取烘干至恒重、质量为5.0g丝瓜籽粉5份,按料液比为1∶8(g∶mL)加入石油醚(b.p.60~90℃),在温度为 70℃的条件下,分别作用1、2、3、4、5h。结果如图 2 所示。
图2 提取时间对丝瓜籽油提取率的影响
由图2可知,丝瓜籽油提取率随提取时间的延长而增大,当提取时间为3h时,丝瓜籽油提取率最高。3h之后丝瓜籽油提取率反而下降。因此,提取时间为2.5~3h时较适宜。
2.2.2 料液比对丝瓜籽油提取率的影响 称取烘干至恒重、质量为5.0g丝瓜籽粉5份,在温度为70℃的条件下,分别按料液比 1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10(g:mL)加入一定量的石油醚(b.p.60~90℃),萃取3h。结果如图3所示。
图3 料液比对丝瓜籽油提取率的影响
由图3可知,料液比小于1∶8(g∶mL)时,丝瓜籽油提取率随料液比增大而增大;当料液比大于1∶8(g∶mL)时,丝瓜籽油提取率随料液比增大而减小。因此料液比为1∶8(g∶mL)时较适宜。
2.2.3 提取温度对丝瓜籽油提取率的影响 称取烘干至恒重、质量为5.0g丝瓜籽粉5份,按料液比为1∶8(g∶mL)加入石油醚(b.p.60~90℃),分别在温度为 40、50、60、70、80℃的条件下,萃取3h。结果如图4 所示。
由图4可知,随着提取温度的升高,丝瓜籽油的提取率也随之增大。60~70℃之间增幅较大,因此,提取温度选在60℃以上为适宜。
图4 提取温度对丝瓜籽油提取率的影响
2.3 溶剂法提取丝瓜籽油正交实验
在单因素的基础上,选取提取时间、料液比和提取温度为考察因素,以丝瓜籽油提取率为指标,采用L9(33)进行正交实验,因素水平选取见表1,正交实验结果如表2所示。
表1 正交因素水平表
表2 正交实验结果
由表2可得出,各因素对丝瓜籽油提取率的影响主次顺序依次为:C(料液比)>B(提取时间)>A(提取温度)。最佳水平的组合为A1B3C2,即提取溶剂选用石油醚(b.p.60~90℃),提取时间为4h,料液比为 1∶8(g∶mL),提取温度为 60℃。
2.4 验证实验
按照上面所得出的丝瓜籽油提取的最佳工艺条件进行重复验证实验,其结果见表3。从表3可以看出,在最佳工艺条件下,三次提取所得丝瓜籽油的提取率均在 16.500%~16.770%之间,平均值为16.607%,与正交实验数据相符。
表3 最佳工艺条件的重复验证实验
3 结论
3.1 对石油醚、丙酮、乙醚、无水乙醇、二氯甲烷对丝瓜籽油提取率的影响进行了研究,实验结果表明石油醚(b.p.60~90℃)是较理想的提取剂。
3.2 正交实验的结果表明,溶剂法提取丝瓜籽油的最佳提取工艺条件为:提取溶剂选用石油醚(b.p.60~90℃),提取时间为 4h,料液比为 1∶8(g∶mL),提取温度为60℃。其中,料液比对丝瓜籽油提取率的影响最大,其次是提取时间,影响最小的是提取温度。
3.3 在最佳的工艺条件下进行重复验证实验,测得丝瓜籽油提取率平均值为16.607%。
[1]李磊,杜琪珍.丝瓜中苷类及其生物活性[J].食品与机械,2005,21(2):68-73.
[2]齐凤元,刘世民,毕海燕.丝瓜的营养价值及其保健饮品的开发[J].食品研究与开发,2004(2):102-104.
[3]张传武,马殿君,黄保民.丝瓜汁饮料的研制[J].饮料工业,2002(5):25-26.
[4]李磊.丝瓜中苷类化合物的分离及其生物活性研究[D].浙江工商大学硕士学位论文,2006.
[5]盛锋 .丝瓜籽油的提取[J].农牧产品开发,1999(9):9-10.
Study on the solvent extraction of luffa seed oil
ZHOU Wen-wen,MIN Si-fan*,WANG Chun-rong
(Department of Food Science,Jiangxi Agriculture University,Nanchang 330045,China)
TS225.1+9
B
1002-0306(2010)08-0277-03
2009-05-05 *通讯联系人
周雯雯(1982-),女,硕士,讲师,从事天然产物提取分离方面的研究。