苹果籽油的亚临界流体萃取

徐 瑶

（陕西省产品质量监督检验研究院农副食品所，陕西西安 710048）

亚临界萃取（Sub-critical fluid extraction technology）是利用亚临界流体作为萃取剂，在密闭、无氧、低压的压力容器内，依据有机物相似相溶的原理，通过萃取剂在萃取物料中的分子扩散过程，使固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中，再通过减压蒸发将萃取剂与目的产物分离，最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术[1]。亚临界流体萃取相比其他分离方法有许多优点：无毒、无害，环保、无污染、非热加工，保留提取物的活性产品不破坏、不氧化、产能大，可工业化大规模生产，节能、运行成本低，易于和产物分离，被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性提取分离技术[2]。

苹果在我国种植面积大、产量高，果汁在生产加工过程中会产生大量的果渣，其中苹果籽在果渣含量约为3%，苹果籽含油27%，不饱和脂肪酸高达89%，因此苹果籽油是一种高品质的食用油，具有较高的营养价值[3]。利用苹果渣提取苹果籽油，是苹果渣合理利用的另一途径。

近年来，亚临界流体萃取技术在食品工业的应用主要集中在食用植物粉的脱脂环节及副产物油脂提取等方面，由于某些植物果实本身富含油脂，而高含油食品极易酸败，保质期很短。因此，植物粉的脱脂成为制约植物粉生产的关键环节。将亚临界流体萃取技术用于大豆、花生、核桃、杏仁、小麦胚芽、咖啡豆、南瓜籽等几十种物料的脱脂生产中，同时可萃取得到相应的植物油[4]。利用亚临界流体技术探究从苹果籽中提取苹果籽油的研究。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

苹果籽，陕西海升果业发展有限公司提供；无水乙醇、正己烷、四氟乙烷等，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

亚临界萃取设备，常州市特威电气自动化系统有限公司产品；BS323S型电子天平，赛多利斯科学仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 亚临界流体萃取苹果籽油工艺路线

亚临界流体萃取苹果籽油工艺路线：苹果籽→除杂粉碎过筛→称量后置于萃取釜→抽真空→泵萃取剂于萃取釜中→加热萃取釜→将萃取剂导入到分离罐→回收萃取剂→收集目标产物。

首先，将苹果籽粉碎、过筛，称取一定质量物料置于萃取釜中，将溶剂由溶剂罐泵入到萃取釜中至完全浸没物料，通过热水循环加热至适宜温度，萃取一定时间后，将萃取剂导入分离罐中，再通过减压蒸发将溶剂与目的产物分离，收集油脂样品，干燥后称量，置于4℃冰箱中保存备用。

1.3.2 萃取剂的筛选

称取一定量的20目苹果籽置于萃取釜中，分别以无水乙醇、正己烷作为四氟乙烷的夹带剂，在温度40℃，萃取压力1.2 MPa时，萃取设备抽真空到-0.8 MPa，萃取60 min，再通过减压蒸发将溶剂与目的产物分离，收集油脂样品，干燥后称量。分别测定无夹带剂、加入一定量无水乙醇、加入一定量正己烷3种方式对苹果籽油提取率的影响。

1.3.3 亚临界流体萃取苹果籽油溶剂配比试验

另外，白矾掺伪造假行为不仅影响其临床有效性，还有可能产生用药安全性问题。为了加强白矾的质量，严厉打击生产、经营、销售劣质白矾的行为，建议对涉嫌掺伪造假的白矾生产企业加强检查和监管，督促其规范白矾饮片生产，加强质量控制，从源头上保证白矾饮片的用药安全和有效。

称取一定量的20目苹果籽置于萃取釜中，选用正己烷和四氟乙烷混合溶剂作萃取剂（其两者用量分别为33.00，73.90，75.40，153.47 g/kg），在萃取温度40℃，萃取压力1.2 MPa，萃取时间60 min条件下重复3次，考查2种溶剂的配比对苹果籽油得率的影响。

1.3.4 亚临界萃取响应面试验设计

分别以物料粒度（A）、萃取温度（B）、萃取时间（C）为萃取影响因素，利用苹果籽油得率作为指标，按照1.3.1方法提取苹果籽油，进行响应面试验设计，探究苹果籽油亚临界萃取的最佳工艺参数。

1.3.5 苹果籽油脂肪酸组成分析[5]

参照GB 5009.168—2016食品中脂肪酸的测定方法，采用气相色谱-质谱法对苹果籽油脂脂肪酸种类与含量进行分析。

2 结果与分析

2.1 萃取剂的筛选

试验研究了亚临界条件下，不同萃取剂对苹果籽油的萃取效果。

不同萃取剂的苹果籽油得率见表1。

由表1可知，在原料粒度（20目），萃取温度（40℃），萃取时间（60 min），萃取压力（1.2 MPa）的条件下，分别以无水乙醇、正己烷作为四氟乙烷的夹带剂对苹果籽油进行提取，所得到的产品得率不同，以四氟乙烷和正己烷的混合溶剂效果最好，经1次提取，油脂得率达到6.14%，3次提取的得率为10.89%。因此，选择正己烷作为四氟乙烷的夹带剂进行后续研究。

表1 不同萃取剂的苹果籽油得率

2.2 亚临界流体萃取苹果籽油溶剂比试验

不同溶剂比（正己烷/四氟乙烷）对苹果籽油得率的影响见表2。

表2 不同溶剂配比（正己烷/四氟乙烷）对苹果籽油得率的影响

由表2可知，苹果籽油得率随着正己烷的配比加大而增加，但当配比达到75.40 g/kg时，产品得率随比例加大而提高的效果不明显，继续增大配比，提取率反而有所减小。因此，试验选取正己烷与四氟乙烷的配比为75.40 g/kg。

2.3 亚临界流体萃取苹果籽响应面设计

分别以物料粒度（A）、萃取温度（B）、萃取时间（C）为萃取影响因素，利用苹果籽油得率作为指标，进行响应面试验设计。

响应面设计试验因素与水平设计见表3，苹果籽油亚临界提取的响应面试验设计及结果见表4，响应面二次模型方差分析及显著性分析见表5。

表3 响应面设计试验因素与水平设计

表4 苹果籽油亚临界提取的响应面试验设计及结果

由表5可知，模型F值为49.96，p<0.000 1，表明该模型高度显著，从显著性分析中可以看出总体上模型因素水平项显著。

表5 响应面二次模型方差分析及显著性分析

以苹果籽油得率为考查指标，采用Design Expert 7.0软件进行分析，得出苹果籽油得率（Y，%）与各因素之间的函数关系为：

依据Design Expert 7.0软件分析，苹果籽油的最佳提取工艺条件为原料粒度40目，萃取温度40℃，萃取时间60 min。在该工艺下进行提取试验，苹果籽油产品的平均得率为19.36%。

2.4 苹果籽油的脂肪酸组成

不同提取方法所得苹果籽油脂肪酸组成分析见表6。

由表6可知，国标法提取与亚临界提取所得到的苹果籽油中脂肪酸种类相同，包括棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸，各脂肪酸在2种油品中的含量差异较小。苹果籽油中富含不饱和脂肪酸，含量达到90.96%，其中亚油酸含量占脂肪酸总量50%以上。因此，苹果籽油是一种高品质的食用油，具有较高的营养价值。

表6 不同提取方法所得苹果籽油脂肪酸组成分析/%

3 结论

采用亚临界法萃取苹果籽油工艺中，在1 kg四氟乙烷中添加70 g左右的正己烷作为萃取剂，能提高苹果籽油的提取率。通过响应面设计测定亚临界流体萃取苹果籽油的最佳工艺为萃取温度40℃，原料粒度40目，萃取时间60 min；在此条件下，苹果籽油得率为19.36%，提取率达到86%。通过气相色谱-质谱法分析苹果籽油不饱和脂肪酸含量高达90%以上，亚油酸含量约占脂肪酸总量的53%，是一种高品质的食用油，具有较高的营养价值。