渗漏法提取芝麻粕中芝麻素的工艺研究
2017-11-02张永利张小燕寇玉锋
●张永利 张小燕寇玉锋
渗漏法提取芝麻粕中芝麻素的工艺研究
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目的:提取芝麻素的同时,提高芝麻油品质。方法:通过酒精渗漏提取榨油后的芝麻粕,结晶脱色得到95%以上芝麻素。结果 通过该方法,可以制备得到95%以上的芝麻素产品。结论:该方法简单可行,可以用来大规模制备芝麻素产品。
芝麻粕;芝麻素;结晶
芝麻,又名脂麻、胡麻(学名:Sesamum indicum),是胡麻的籽种,一年生直立草本植物,高60-150厘米。芝麻的种子含油量高达55%,是我国重要的油料作物,种植面积居世界第4位,而产量则居第1位。芝麻中主要含有木脂素类成分,包含芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、芝麻素酚。其中芝麻素和芝麻林素含量较高,芝麻素在芝麻中含量为0.2%-0.5%,芝麻林素在芝麻中含量为0.1%-0.3%。据研究,芝麻素具有抗氧化、保肝作用,同时能消除体内自由基、降低血清中胆固醇、增强机体免疫力、抗高血压、抗血栓、缓解动脉粥样硬化、抑制乳腺癌等作用。
目前,芝麻素的提取大多以芝麻为原料,提完芝麻素后去压油;或者以芝麻油为原料,来提取芝麻素。这两种方法都要采用溶剂提取,有机溶剂(甲醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等)带来的毒副作用及其污染难以克服,而且对芝麻油的品质有较大影响。本方法采用榨完油的芝麻粕为原料,采用酒精渗漏法提取,然后再用酒精重结晶,得到95%以上的芝麻素产品,有效的避免了有机溶剂对环境的污染,保证了芝麻油的品质。
1 仪器、材料与试剂
LC-2010A HT高效液相色谱仪(日本岛津公司);Sartorius BSA224S电子天平(北京赛多利斯科学仪器有限公司);HWS24型电热恒温水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司);RE-52旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);SHB-B95型循环水式多用真空泵(郑州科工贸有限公司);芝麻粕,陕西三原佳香香油调味品有限公司提供;无水乙醇(AR):西安化学试剂厂;芝麻素标品(日本三得利公司提供,含量99%)。
2 方法与结果
2.1 芝麻素的工艺流程
取芝麻粕,装入渗滤筒,酒精渗滤,浓缩结晶,活性炭脱色、重结晶,得到白色芝麻素产品。
2.2 渗漏提取正交试验方案设计及结果
为了获得渗漏法提取芝麻粕中芝麻素的最佳条件参数,分别称取500g芝麻粕共9份,选择渗漏流速、溶剂温度、溶剂倍量、酒精度进行四因素三水平正交试验L9(34),按照方案进行试验。渗漏提取因素水品表见表1,渗漏提取实验结果及直观分析见表2,渗漏提取方差分析见表3。
表1 渗漏提取因素水平表
表2 渗漏提取实验结果及直观分析表
表3 渗漏提取实验结果方差分析表
根据正交试验结果直观分析,影响提取因素大小顺序为D>C>B>A,直观分析提取的最佳条件为A1B3C1D3。根据方差分析可以看出溶剂倍量对芝麻素的提取具有极显著影响,酒精度对芝麻素的提取有显著影响,温度、流速对芝麻素的提取没有显著影响,从效率、能耗方面选择常温、流速快的条件,所以最终确定提取的最佳工艺条件为A1B3C1D3,即常温条件下,1.5BV/h流速,60%的酒精渗漏10倍量。
3 结论
根据正交试验确定的提取方案,按照2.1的工艺流程,我们制备得到了97.65%的芝麻素产品。该方法有效的避免了有机溶剂对环境的污染,保证了芝麻油的品质,提高了芝麻油的食用安全,同时对芝麻粕进行了综合利用,提完芝麻素的芝麻粕还可以用来加工饲料,产生了良好的经济效益和社会效益。
(作者单位:1陕西源邦生物技术有限公司;2西安艾克瑞科贸有限公司)
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