蛋黄油和豆油的提取工艺及成分对比分析
2020-04-22朱慧蒙韦能丹曹晓琴
朱慧蒙,黎 敏,韦能丹,曹晓琴
(江汉大学医学院药学系,湖北 武汉 430056)
蛋黄油是鸡蛋黄中脂溶性物质的总称,其含有的脂肪类成分主要有磷脂类(32.8%)、脂肪酸类(62.3%)、少量的固醇(4.9%)和微量脑磷脂[1],具有清热解毒、收敛、止血、止痛等功效,多用于烧伤、湿疹、耳脓、疮疡等症,还具有杀菌、消炎、止痛和修复表皮细胞的功能。因此,对蛋黄油的开发利用一直是国内外学者研究的热点[2]。
大豆油中含棕榈酸7%~10%,硬脂酸2%~5%,油 酸22%~30%,亚 油 酸50%~60%,亚 麻 油 酸5%~9%,脂肪酸构成较好。豆油含有丰富的亚油酸,有显著降低血清胆固醇含量、预防心血管疾病的功效,此外还含有大量的维生素E、维生素D 及丰富的卵磷脂,对人体健康非常有益。大豆油的人体消化吸收率高达98%,是一种营养价值很高的优良食用油,具有研究价值[3]。
文献检索表明,对蛋黄油成分含量的研究甚少,故笔者以蛋黄油和豆油为材料,采用正交实验法,探究蛋黄油萃取的最佳工艺,再对蛋黄油和大豆油中的脂肪酸成分进行分析对比,以期能够优化蛋黄油的萃取方法,提高蛋黄油中脂肪酸成分的含量,为蛋黄油在临床的实际利用以及良好剂型制备提供一定的实验数据。
1 实验部分
1.1 材料与试剂
蛋黄,豆油(外购)。
乙酸乙酯、正己烷、氢氧化钠、无水甲醇、醋酸(均为分析纯)。超纯水(自制)。
1.2 仪器设备
圆底烧瓶、水浴锅、冷凝管、布氏漏斗、抽滤瓶、旋转蒸发仪、锥形瓶(若干)、ME104E 电子天平、气相色谱仪。
1.3 实验方法
1.3.1 蛋黄油的萃取
参照文献[4]的方法,将蛋黄干燥处理后得到蛋黄粉,按蛋黄粉∶萃取剂=1∶4 的比例,分别称取蛋黄粉10g,乙酸乙酯40mL 于圆底烧瓶中,水浴1h,控制温度为50℃。反应结束后立即抽滤2 次,合并2 次萃取液进行减压蒸馏,水浴温度50~60℃,转速120r·min-1,至冷凝出口没有萃取剂滴出,即为蒸馏终点。取出装瓶,密封,0℃储藏,备用。
1.3.2 油样组分分析
按照1.3.1 的方法制得油样,将油样进行甲酯化处理。称取蛋黄油样品0.05g,加入1.0g·L-1的甲醇钠溶液0.5mL,室温下静置反应0.5h,然后加入10%乙酸溶液和2mL 正己烷。混合均匀后,溶液3000r·min-1离心10min,取上清液过滤,再取1μL上机检测,记录色谱峰。
豆油同法处理后,取1μL 上机检测,记录色谱峰。
色谱条件:HP-5MS 弹性石英毛细管柱,5% phenylmethyl siloxane,30m×0.25mm,0.25μm;气化室温度260℃。程序升温:初始温度40℃,保持1min,然后以5℃·min-1的速率升至210℃,保持2min后再以5℃·min-1的速率升至240℃,保持1min,检测结束。载气氦气流量为1.0mL·min-1,进样量1μL,分流比15∶1。
2 结果与讨论
2.1 蛋黄油的萃取工艺优化
经查阅相关文献,蛋黄油的萃取工艺分为传统制备工艺和现代化制备工艺[6]。传统工艺多采用干馏法、烘焙法和减压蒸馏法;现代化制备工艺多采用溶剂萃取法、超临界CO2萃取法和酶法。各工艺的具体出油率见表1。根据表1 的总结及实验操作的可行性,综合考虑后,本次实验采用有机溶剂萃取法,并通过正交实验找出最佳实验条件。
表1 不同制备方法蛋黄油的出油率比较Table 1 comparison of oil yield of egg butter by different preparation methods
2.2 萃取条件的确定
2.2.1 不同萃取剂对蛋黄油提取率的影响
分别选取95%乙醇、环己烷、乙酸乙酯为萃取剂,按照1∶4 的比例,在50℃、1h 的条件下,按照
表2 不同萃取剂下蛋黄油的出油率Table 2 oil yield of egg butter with different extractants
1.3.1 的步骤进行提取,结果见表2。由表2 可知,各萃取剂的出油率大小为:乙酸乙酯>环己烷>95%乙醇,表明乙酸乙酯为最佳萃取剂。
2.2.2 不同萃取温度对蛋黄油提取率的影响
按照蛋黄粉∶乙酸乙酯=1∶4的比例,按照1.3.1的步骤,分别在40℃、50℃、60℃下萃取1h,结果见表3。由表3 可知,出油率的大小为50℃>40℃>60℃,表明50℃为最佳萃取温度。
表3 不同萃取温度下蛋黄油的出油率Table 3 oil yield of egg butter at different extraction temperatures
2.2.3 不同萃取时间对蛋黄油提取率的影响
按照蛋黄粉∶乙酸乙酯=1∶4 的比例,按照1.3.1的步骤,在50℃下分别萃取50min、60min、70min,结果见表4。由表4 可知,出油率的大小为60min >70min >50min,表明最佳萃取时间为60min。
表4 不同萃取时间下蛋黄油的出油率Table 4 oil yield of egg butter at different extraction times
2.2.4 正交实验优化提取工艺
选取萃取剂、萃取时间、萃取温度为因素,以各单因素实验最优取值点为中心,上下区域各取1 个水平值作为正交实验设计水平,以出油率(%)为评价指标,设计三因素三水平的正交分析,进行优化组合[13],实验方案的因素及水平见表5 所示,实验结果见表6。
表5 因素水平表Table 5 Factor level table
由表6 可以看出最优组合为A2B2C2,且该组合在正交实验中的蛋黄油萃取率最高,由此确定蛋黄油萃取的最佳条件为:萃取剂为乙酸乙酯,萃取温度为50℃,萃取时间为60min。
2.3 油样分析结果
将在最佳实验条件下获得的蛋黄油和豆油甲酯化后,在最佳色谱条件下,测定蛋黄油和豆油中脂肪油的组成,结果见图1、图2。
表6 提取蛋黄油的正交试验结果Table 6 orthogonal test results of extracting golden egg butter
图1 蛋黄油脂肪酸组成谱图Fig.1 Fatty acid composition spectra of egg butter
图2 豆油脂肪酸组成谱图Fig.2 Fatty acid composition spectra of soybean oil
将蛋黄油和豆油甲酯化后,对蛋黄油与豆油的成分进行比较。得到的气相色谱图,经计算机检索并与标准图谱对照后,得到两者的主成分,结果见表7、表8。
由表7、表8 可知,蛋黄油中,亚油酸>油酸>棕榈酸>硬脂酸>亚麻酸;豆油中,油酸>亚油酸>棕榈酸>亚麻酸>硬脂酸。在相同的实验条件下,蛋黄油中油酸的占比最大,豆油中亚油酸的占比最大。蛋黄油中的油酸比豆油高18.9%,棕榈酸比豆油高6.75%,硬脂酸比豆油高3.66%,亚油酸比豆油高27.21%,亚麻酸比豆油低4.94%。
表7 蛋黄油中各脂肪酸的相对含量Table 7 The relative amount of fatty acids in egg butter
表 8 豆油中所含脂肪酸相对含量Table 8 The relative amount of fatty acids in soybean oil
2.4 方法学考察
2.4.1 方法的精密度
用蛋黄油做6 个平行样品处理,进行6 次重复性检测,以硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、棕榈油酸的峰面积结果为代表,分析各组数据之间的变异系数。经计算,棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和棕榈油酸的6次测量结果的变异系数分别为1.58%、1.28%、1.00%、0.21%、1.31%,表明本实验的精密度良好[14]。
2.4.2 理论塔板数n
在本实验的色谱条件下,注入处理后的油样,记录色谱图,测出油样主成分峰的保留时间tR(以min或长度计,但应取相同单位)和半高峰宽(Wh/2),得到结果分别为:棕榈酸24×103,硬脂酸22×103,油酸22×103,亚油酸 22×103、亚麻酸21×103,均符合规定[15]。
2.4.3 分离度R
按上述方法检测,记录保留时间及面积,经计算,棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸能够良好分离,相邻峰的分离度分别为40.4、4.83、8.65、13.65,均大于2.0,符合要求。
2.4.4 重复性
取同一样品重复测定 5 次,测得各个组分的 RSD 值分别为2.04%、1.90%、2.59%、2.32%、2.78%,均符合规定。
3 结论
本实验采用正交实验法,确定蛋黄油的最佳提取工艺,以乙酸乙酯为萃取剂,在萃取温度50℃、萃取时间60min 的实验条件下提取蛋黄油。对蛋黄油及豆油进行衍生化提取后,用GC 检测出蛋黄油及豆油中的脂肪酸含量,对结果进行比较,发现蛋黄油主要含有油酸,且含量明显高于豆油。油酸在人和动物的新陈代谢过程中起着重要作用,但人体自身合成的油酸不能满足需要,要从食物中摄取,故食用油酸含量较高的蛋黄油有益健康,因此蛋黄油具有很好的应用发展前景。