文冠果油不同提取方法间的差异

2017-05-11王丽丽于景华王力华原树生李金焕

浙江农业科学 2017年4期

关键词：芥酸种仁酸值

王丽丽，于景华*，王力华，原树生，李金焕

(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨 150040； 2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳 110016)

文冠果油不同提取方法间的差异

王丽丽1,2，于景华1,2*，王力华2，原树生1,2，李金焕1,2

(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨 150040； 2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳 110016)

以文冠果种仁为试验材料，分别采用索氏提取法、超声辅助法和超临界CO2萃取法提取种仁油，研究不同提取方法间种仁油提取率、油的理化性质、脂肪酸组成及含量之间的差异。结果显示，不同提取方法间存在一定差异，3种提取方法中，超声辅助法的提取率最高，达到56.28%；3种方法提取的文冠果油的品质均较好。GC-MS结果显示，超临界CO2萃取法提取的文冠果油的脂肪酸种类最多，亚油酸的含量最高，芥酸的含量最少。

文冠果；种仁油；不同提取方法

文冠果(XanthocerassorbifaliaBunge)又名文官果、僧灯毛道等，属无患子科文冠果属的落叶小乔木或灌木[1]。分布于28°34′～47°20′N，73°20′～120°25′E，遍及我国西北、华北广大地区，是我国特有的优良木本油料树种[2-3]。文冠果种仁的含油量一般为50%～70%，油中不饱和脂肪酸的含量高达85～93%，主要为亚油酸和油酸等人体所需的脂肪酸，具有促进胆固醇降解、预防和治疗动脉粥样硬化的作用，被认为是一种高级食用油[4]。因此，合理利用和开发文冠果资源可以带来更大的经济效益。

提取文冠果油的方法较多。本试验选取辽宁朝阳地区的文冠果种子作为原料，选择索氏提取法、超声辅助法和超临界CO2萃取法提取文冠果种仁油，比较不同提取方法之间的差异，为文冠果种子的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试材、仪器与试剂

所用试材选自辽宁朝阳地区，挑选颗粒饱满、完整无虫害的文冠果种子进行人工破壳，将种皮与种仁分离，种仁置于60 ℃下烘干24 h，然后进行粉碎，将粉碎后的种仁粉过0.5 mm标准筛，置于4 ℃冰箱中备用。

摇摆式中药粉碎机(温岭市奥力中药机械有限公司)；标准筛(浙江上虞市华丰五金仪器有限公司)；精密电子天平(赛多利斯公司)；电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)；HA121-50-01超临界萃取装置(江苏南通华安超临界萃取有限公司)；超声波清洗机(济南巴克超声波科技有限公司)；旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)；Trace GC Ultura/TSQ Quantum XLS GC-MS联用仪(美国Thermo Fisher公司)。

CO2纯度99.99%；高纯氦气，>99.995%；试验中气-质联用所用化学试剂为色谱纯，其他试剂均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 文冠果油的提取

文冠果种仁油的提取方法主要有冷榨法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、索氏提取法、超临界CO2流体萃取法、亚临界萃取法和水酶法[5-11]等。试验以辽宁朝阳地区的文冠果种子作为原料，选择其中3种提油方法提取文冠果油，比较不同提取方法下文冠果油品质的差异。

索氏提取法。称取过筛后并烘干的文冠果种仁粉5 g左右置于滤纸筒中，将装有试样的滤纸筒置于抽提筒内，同时向抽提筒中加入石油醚(沸程60～90 ℃)，使其液面高度达到虹吸管高度以上，待抽提筒中石油醚流净后，再注入石油醚使液面到虹吸管高度的2/3处。用一小块脱脂棉轻轻塞住冷凝管上口，打开连接冷凝管的进水管，开始加热抽提。控制加热温度，使石油醚每小时回流7次以上，抽提10 h。抽提完成后，用长柄镊子取出滤纸筒，再使石油醚回流2次，取下冷凝管和抽提筒，将抽提瓶中的溶液进行旋转蒸发除掉其中残余的石油醚，完成后将抽提瓶烘至恒重，抽提瓶增加的质量即为文冠果油的质量。计算公式：

X/%=m/M×100。

式中，X为文冠果萃取率(以质量分数计，%)；m为文冠果油质量(g)；M为文冠果种仁粉质量(g)。

超声辅助提取法。称取过0.5 mm标准筛且烘干的文冠果种仁粉约20 g置于三角瓶中，按照料液比1:5(g·mL-1)加入石油醚(沸程60～90 ℃)，盖好瓶塞，放入超声波清洗机中，设定提取功率170 W、提取温度30 ℃、提取时间90 min。提取完成后将混合物过滤分离，将滤液进行减压回收，完成后将油脂干燥并进行称重计算文冠果油萃取率。

超临界CO2流体萃取法。称取过0.5 mm标准筛并且烘至含水量小于5%的文冠果种仁粉约350 g置于装料筒中，将装料筒放入萃取釜中，设定萃取压力为30 MPa，萃取温度为45 ℃，在此条件下萃取150 min，萃取完毕后在分离釜中收集文冠果油，计算文冠果油萃取率。

1.2.2 文冠果油基本性质的测定

酸值的测定参照国家标准GB/T 5530—2005；碘值的测定参照国家标准GB/T 5532—2008；皂化值的测定参照国家标准GB/T 5534—2008；过氧化值的测定参照国家标准GB/T 5538—2012。

1.2.3 文冠果油脂肪酸组成及含量的检测

甲酯化方法。称取100 mg左右文冠果油置于具塞试管中，加入2 mL石油醚(沸程30～60 ℃)与苯(V∶V为1∶1)混合液，振摇使油脂溶解，加入2 mL 0.4 mol·L-1的KOH-甲醇溶液，混匀后静置10 min，再加入12 mL水，振摇静置取上层清液进行色谱分析。

色谱条件。气相色谱条件：DB-5MS型(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛细管色谱柱；载气为氦气，柱前压为100 kPa，分流比12∶1；进样口温度250 ℃，汽化温度300 ℃。程序升温：初始温度140 ℃，保持3 min，以4 ℃·min-1升至190 ℃，保持1 min，以3 ℃·min-1升至230 ℃，保持1 min，再以10 ℃·min-1升至240 ℃，保持10 min；进样量1 μL。

质谱条件。EI离子源，电子能量70 eV，离子源温度250 ℃，接口温度280 ℃，溶剂延迟4 min，扫描范围(m/z)40～500。

2 结果与分析

2.1 提取率

为了比较文冠果油不同提取方法上的差异，试验先以文冠果油的提取率为评价指标，按照1.2.1的试验方法提取文冠果油，提取完成后计算文冠果油的提取率。

选取的3种提取方法对文冠果种仁油都具有较高的提取率，但不同方法其提取率不同。试验结果显示，3种提取方法文冠果油的提取率从高到低依次为超声辅助法、索氏提取法和超临界CO2萃取法，其中超声辅助法和索氏提取法文冠果油的提取率都相对较高，均达到50%以上；超临界CO2萃取法的提取率相对较低，仅为47.94%。由此看来，在所选的3种提取方法中，超声辅助法是较为理想的提油方法，并且在提取文冠果油的过程中，超声辅助法的提取时间最短，其提取时间为90 min，小于超临界CO2萃取用的150 min，更小于索氏提取的用时10 h。操作过程中，超声辅助法操作相对于索氏提取法和超临界CO2萃取法更为简单方便易操作。由此看来，超声辅助法是较为理想的提取文冠果油的方法。

2.2 基本性质

油脂的理化性质直接反应油品的质量。按照1.2.2中的试验方法对上述3种方法提取的文冠果油进行其基本性质即酸值、碘值、过氧化值和皂化值的测定。油脂皂化值指示油脂中混合脂肪酸的平均相对分子质量，脂肪酸平均分子质量越大皂化值越小，相反则皂化值越大[12]。碘价的大小在一定范围内反映了油脂的不饱和度，可根据油脂的碘价来判定油脂的干性程度。碘价>130的属于干性油，碘价<100的属不干性油，碘价在100～130的为半干性油。有研究表明，文冠果油为半干性油[13]。酸值用来表示油中游离脂肪酸的含量，过氧化值反应的是油脂氧化酸败的程度[14]，酸值和过氧化值2个指标的含量越低，说明油的品质越好。

不同方法提取的文冠果油，其酸值、碘值、过氧化值和皂化值也有不同之处。表1显示，3种方法提取的文冠果油的皂化值都较大，说明组成文冠果油的脂肪酸平均分子质量相对较小。提取的文冠果油的碘价均在100～130，每100 g平均为113 g。同时，文冠果油的碘价相对较高，说明文冠果油的不饱和程度相对较高，这与文冠果油中不饱和脂肪酸含量高达90%以上的事实相符，所以文冠果油作为高级食用油更容易被人体吸收分解。提取的文冠果油中酸值最低的为超声辅助法提取的文冠果油，过氧化值最低的是索氏提取法提取的种仁油，但3种方法提取的文冠果油的酸值和过氧化值均较低，酸值平均为0.38 mg·g-1，过氧化值平均为0.22 mmol·kg-1，说明3种方法提取的文冠果油的品质都较好。

表1 不同方法提取文冠果油的基本性质

2.3 脂肪酸组成及含量

采用GC-MS检测上述3种方法提取的文冠果油的脂肪酸组成及含量。

表2表明，3种方法提取的文冠果油脂肪酸组成及含量不同。超临界CO2萃取法提取的油中脂肪酸种类最多，为15种；索氏提取法提取的油中脂肪酸种类最少，仅为8种；超声辅助法提取的油中脂肪酸种类居于两者之间，为12种。

表2 不同方法提取文冠果油的脂肪酸组成及含量

3种方法提取的文冠果油中均是亚油酸的含量最高，均在40%以上。其中，超临界CO2萃取法提取的文冠果油中亚油酸的含量最高，为48.14%；其次为索氏提取法的亚油酸的含量，为47.83%；超声辅助法提取的亚油酸的含量最少，为42.98%。

3种方法提取的文冠果油中油酸的含量均处于第2位，但油酸含量情况却与亚油酸相反。超声辅助法提取的油酸含量最高，而超临界CO2萃取的油酸含量最少。

芥酸是一种对人体有害的脂肪酸，油中含量越少越好，上述3种方法提取的文冠果油中均检测出芥酸，且芥酸含量都达到6%以上。但由结果发现，超临界CO2萃取法提取的文冠果油的芥酸的含量最少，而超声辅助法提取的油中芥酸的含量最多。

综上所述，超临界CO2萃取法提取的文冠果油脂肪酸的种类最多，提取油中亚油酸的含量较其他2种方法的含量高，芥酸的含量较其他2种方法的含量低。所以上述3种方法中，超临界CO2萃取的文冠果油的品质最好。

3 小结

研究结果表明，超声辅助法文冠果油的提取率最高；参照国家标准分析比较3种方法提取的文冠果油的理化性质，结果显示，不同提取方法文冠果油的理化性质有所不同，但3种方法提取的文冠果油的品质都较好；用GC-MS检测3种方法提取的文冠果油的脂肪酸组成及含量，超临界CO2萃取法提取的油脂肪酸种类最多，亚油酸的含量较其他2种方法的含量高，且芥酸的含量较其他2种方法的少，所以超临界CO2萃取法提取的文冠果油在脂肪酸组成及含量上最好。

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(责任编辑：张瑞麟)

2016-12-11

中国科学院专项研发与联合攻关服务项目(KFJ-SW-STS-147)

王丽丽(1980—)，女，硕士，研究方向为植物资源开发利用，E-mail：shengwukexue2009@126.com。

于景华(1972—)，男，研究员，博士，从事植物资源开发利用研究工作，E-mail：yujh@iae.ac.cn。