白刺籽油的萃取及理化性質和脂肪酸組成分析

王玉玲 馬挺軍 張建秋 曾會明

白刺籽油的萃取及理化性質和脂肪酸組成分析

王玉玲1馬挺軍1張建秋2曾會明3

(北京農學院食品科學學院1，北京 102206)
(吉林省白城市林業科學院2，白城 137000)
(北京林業大學林學院3，北京 100083)

以西伯利亞白刺籽為原料，應用超臨界CO2流體萃取白刺籽油，采用正交試驗研究了壓力、溫度、時間等對萃取效果的影響，確定了萃取白刺籽油的最佳條件:壓力30 MPa，溫度30℃，時間150 min。對超臨界萃取的白刺籽油進行了理化性質及GC/MS分析，結果顯示，酸價為3．36 mgKOH/g、過氧化值為0．48 g/100 g、碘值為143．2 g/100 g、皂化值為196 mg/g、水分及揮發物含量為0．12 g/100 g，其中共檢測出11種脂肪酸，占總脂肪酸質量的70．75%，說明超臨界CO2萃取的白刺籽油工藝穩定可靠，并具有極高的應用價值，為進一步開發利用白刺提供了參考依據。

白刺籽 超臨界CO2 正交 理化性質 GC/MS

白刺屬植物是蒺藜科的一個古老小屬，為多分枝的耐鹽喜潛水的旱生落葉小灌木，根據化石花粉研究屬第三紀孑遺植物，是中亞大陸荒漠地帶的典型植被。白刺果實在民間被用于治療脾胃虛弱、神經衰弱、消化不良、感冒等癥狀［1］，經研究發現唐古特白刺果具有調解血糖、血脂，降血壓，提高人體免疫力，抗疲勞、抗寒冷，增進睡眠程度等功效［2］，葉則作為民間藥，用于治療痙攣、神經痛和心律不齊等癥［3］。在利用白刺果實的時候，能產生大量的白刺種籽，白刺籽油中含有多種營養成分和活性物質，具有較大的開發利用價值，本試驗采用超臨界CO2提取西伯利亞白刺籽油，設計正交試驗確定其最佳工藝，并對在此條件下萃取的白刺籽油進行理化性質和脂肪酸組成的分析，以期為工業生產及開發利用白刺籽油提供科學依據。

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

西伯利亞白刺種子:白城市林業科學院。

超臨界二氧化碳萃取儀:美國Applied Separations公司;二氧化碳食用級99．999%:北溫氣體制造廠;電子精密天平:上海第二天平儀器廠;高速萬能粉碎機FW100型:天津市泰斯特儀器有限公司;DH－101電熱恒溫鼓風干燥箱:天津市中環實驗電爐有限公司;PE AutoSystem XL－TurbeMass GC/MS聯用儀:美國PE公司;毛細管色譜柱SE254型(30 m×0．25 mm×0．25μm):美國SULPECO公司。

1．2 研究方法

1．2．1 白刺籽油的提取

取清理去雜后的白刺種子，在105℃的干燥箱中烘烤2 h后粉碎，過60目篩，備用。

將一定量的白刺種子粉末倒入萃取釜中，調節系統的壓力、溫度、時間在設定的條件下，靜態萃取30 min后，保持CO2流速2．5 L/min，達到設定時間后，從出料口收集產物并計算萃取得率。

萃取得率=得油量/白刺粉末量×100%

1．2．2 白刺籽油的理化性質分析

酸價按GB/T 5528—2008測定，碘值按GB/T 5532—2008，皂化值按GB/T 5534—2008測定，過氧化值按GB/T 5009．37—2003測定，水分及揮發值含量按GB/T 9696—2008測定。

1．2．3 油脂的甲酯化

精密稱100 mg油樣，置于具塞試管中，加入0．5 mol/L氫氧化鉀－甲醇溶液1 mL，邊震蕩邊60℃水浴中保溫30 min;再加入三氟化硼與甲醇溶液(1∶2)1 mL，邊震蕩邊在60℃水浴中保溫30 min;然后加入1 mL石油醚，充分震蕩，加入5 mL飽和食鹽水，取最上層清液(石油醚層)注入毛細管色譜儀進行分析。

1．2．4 色譜條件

氣相色譜分析條件:FID檢測器溫度280℃，進樣口溫度250℃，氦氣作為載氣，柱頭壓力100 kPa，分流比1∶30，進樣量1．0μL，程序升溫條件為:起始溫度80℃，以4℃/min升至240℃，保溫10 min。

質譜條件:EI離子源，電子能量70 eV，離子源溫度180℃，傳輸線溫度230℃;光電倍增器電壓260 V，掃描范圍30～450 amu。

2 結果與分析

2．1 白刺籽油提取工藝的設計

綜合各方面的考慮，根據預試驗的結果，選擇萃取壓力(A)、溫度(B)、時間(C)為考察因素，每個因素取3個水平，白刺籽油萃取率為考察指標，選用L9(34)正交表進行試驗，見表1和表2。

表1 因素水平表

表2 L9(34)正交試驗結果

表3 方差分析表

根據超臨界萃取得率的考察結果可知，以超臨界萃取得率為指標，極差(R)A＞C＞B＞D，從方差分析結果可知，A(萃取壓力)為顯著性影響因素，是萃取條件中影響最大的，其次為C(萃取時間)，B(萃取溫度)在所考察的因素中影響最小。由直觀分析可看出最終最佳的工藝條件為A3B1C3，即壓強30 MPa，溫度30℃，時間150 min。

在最佳工藝條件下，對另一批樣品進行萃取，平均得率是10．2%，證明該工藝穩定。

2．2 超臨界萃取白刺籽油的理化特性

有研究報道，以超臨界萃取的唐古特白刺白刺籽油中含有豐富的保健成分，其中不飽和脂肪酸高達95%以上，而亞油酸接近70%［4］，亞油酸是人體不能合成的一種必須氨基酸，由于其具有降低血液膽固醇，預防動脈硬化等作用，而備受關注。其他的不飽和脂肪酸同樣具有多種營養保健作用，如多不飽和脂肪酸可以提高免疫功能［5－6］，可以顯著降低空腹血漿三酰甘油濃度［7］，對降低餐后血脂水平的作用也很強［8］，每天攝入0．8～1．5 g的亞麻酸可顯著降低心肌梗死的危險性對冠心病有特殊的預防作用［9］等。白刺籽油理化特性見表4。

表4 白刺籽油的品質分析

2．3 超臨界萃取白刺籽油脂肪酸組成及含量

經氣－質聯用檢測，超臨界提取白刺籽油的脂肪酸組成如表5。從表5可見，從白刺籽油中檢測出11種脂肪酸，占總質量的70．75%，其中最多的是二十八烷、三十五烷、二十四烷，說明其中含有豐富的飽和脂肪酸，飽和脂肪酸可以增加人體內的膽固醇和中性脂肪，為人體提供能量，若飽和脂肪酸攝入不足，會使人的血管變脆，易引發腦出血、貧血、易患肺結核和神經障礙等疾病。同時，白刺籽油還含有9．35%的油酸，3．7%的亞油酸，油酸可有效的預防和治療冠心病、高血壓等心血管疾病的發生，亞油酸也具有預防膽固醇過高、改善高血壓、預防心肌梗死、預防膽固醇造成的膽結石和動脈硬化的作用，試驗中測得的亞油酸的含量與索有瑞等人測的有些差別，可能是因為所選用的白刺品種不同，產地不同，生活的環境不同，但兩者都含豐富的保健成分。因此，白刺籽油經精煉和安全性評價后，可作為優質油加以開發利用。

圖1 白刺籽油中的脂肪酸GC－MS圖

表5 白刺籽油的脂肪酸組成

3 結論與討論

3．1 采用超臨界萃取白刺籽油，在操作過程中沒有溶劑污染，提取效率高，不會對營養成分造成破壞，符合人們對食品食用的安全，通過用正交試驗的方法優選了超臨界CO2萃取白刺籽油的最佳工藝條件是壓強30 MPa，溫度30℃，時間150 min。

3．2 對超臨界萃取的白刺籽油進行理化試驗分析，酸價為3．36 mgKOH/g、過氧化值為0．48 g/100 g、碘值為143．2 g/100 g、皂化值為196 mg/g、水分及揮發物含量為0．12 g/100 g。本試驗測得的油脂的各項指標均在食用油標準范圍之內，所以白刺并及及時處理白刺種籽可以作為提取優質食用油的原料。

3．3 經GC/MS分析得知，白刺籽油中含有11種脂肪酸，占總質量的70．75%，既含有豐富的飽和脂肪酸，也含有不飽和脂肪酸，具有很高的營養作用，可作為優質油加以開發利用。

［1］Duan JA，Williams ID，Che CT，et al．Tangutorine:A Novel Carboline Alkaloid from Nitraria tangutorum［J］．Tetr ahedron Letters，1999，40:2591

［2］索有瑞，李玉林，王洪倫，等．柴達木盆地唐古特白刺果實調節免疫，抗疲勞和耐寒冷作用研究［J］．天然產物研究與開發，2005，17(6):717－720

［3］Heikila RE，Maldonoto A，Clatrs CR．The prevention of alloxan－induced diabetes by amygdalin［J］．Life Sci．1980，27:659

［4］Suo Yourui，Gao Hang，Wang Hanqing．Chinese Nitraria tangutorum Bobr．:chemical constituents of seed oil extracted by SFE－CO2［J］．Natural Prodcut Research and Development 2004，16(1):16－18

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［6］Watanabe S，Sakai N，Yasui Y，et al．Ahigh alpha－linolenate diet suppresses antigen－induced immunoglobulin E response and anaphylactic shock in mice［J］．Journal of Nutrition，1994，124:1566－1573

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Nitraria Seed Oil Extraction and Analysis of Physical and Chemical Properties and Composition of Fatty Acid

Wang Yuling1Ma Tingjun1Zhang Jianqiu2Zeng Huiming3
(College of Food Science，Beijing University of Agriculture1，Beijing 102206)
(College of Forestry Science in Baicheng city，Jilin Province2，Baicheng 137000)
(College of Forestry，Beijing Forestry University3，Beijing 100083)

This article uses Siberian nitraira seed oil as materials，and uses the supercritical CO2fluid extraction technology to extract nitraria seed oil．It also uses the orthogonal test to study the effects of pressure，temperature，and time．It confirms the best conditions of nitraria seed oil's extraction are that:the pressure is 30 MPa;the temperature is 30℃;and the time is 150 minutes．By analyzing the supercritical extraction of nitraria seed oil's physical and chemical properties and GC/MS，it can show that:the acid value is 3．36 mgKOH/g;the peroxide value is 0．48 g/100 g;the iodine value is 143．2 g/100 g;the saponification value is 196 mg/g;and the moisture and volatile matter content is0．12 g/100 g．There are11 kinds of fatty acids detected，and the quality occupies70．75%of the total fatty acids，which indicates that supercritical CO2extraction process of the nitraria seed oil is stable and reliable，and it has a very high application value，providing a reference for the further development and utilization．

nitraria seed，supercritical CO2，orthogonal，physical and chemical properties，GC/MS

TS224．4

A

1003－0174(2012)08－0039－04

2011－10－19

王玉玲，女，1987年出生，碩士，天然產物提取與利用

馬挺軍，男，1973年出生，副教授，天然產物提取與利用