文冠果油不同提取方法間的差異

王麗麗，于景華*，王力華，原樹生，李金煥

(1.東北林業(yè)大學(xué) 森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.中國科學(xué)院 沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，遼寧 沈陽 110016)

文冠果油不同提取方法間的差異

王麗麗1,2，于景華1,2*，王力華2，原樹生1,2，李金煥1,2

(1.東北林業(yè)大學(xué) 森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.中國科學(xué)院 沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，遼寧 沈陽 110016)

以文冠果種仁為試驗(yàn)材料，分別采用索氏提取法、超聲輔助法和超臨界CO2萃取法提取種仁油，研究不同提取方法間種仁油提取率、油的理化性質(zhì)、脂肪酸組成及含量之間的差異。結(jié)果顯示，不同提取方法間存在一定差異，3種提取方法中，超聲輔助法的提取率最高，達(dá)到56.28%；3種方法提取的文冠果油的品質(zhì)均較好。GC-MS結(jié)果顯示，超臨界CO2萃取法提取的文冠果油的脂肪酸種類最多，亞油酸的含量最高，芥酸的含量最少。

文冠果； 種仁油； 不同提取方法

文冠果(XanthocerassorbifaliaBunge)又名文官果、僧燈毛道等，屬無患子科文冠果屬的落葉小喬木或灌木[1]。分布于28°34′～47°20′N，73°20′～120°25′E，遍及我國西北、華北廣大地區(qū)，是我國特有的優(yōu)良木本油料樹種[2-3]。文冠果種仁的含油量一般為50%～70%，油中不飽和脂肪酸的含量高達(dá)85～93%，主要為亞油酸和油酸等人體所需的脂肪酸，具有促進(jìn)膽固醇降解、預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化的作用，被認(rèn)為是一種高級(jí)食用油[4]。因此，合理利用和開發(fā)文冠果資源可以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

提取文冠果油的方法較多。本試驗(yàn)選取遼寧朝陽地區(qū)的文冠果種子作為原料，選擇索氏提取法、超聲輔助法和超臨界CO2萃取法提取文冠果種仁油，比較不同提取方法之間的差異，為文冠果種子的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試材、儀器與試劑

所用試材選自遼寧朝陽地區(qū)，挑選顆粒飽滿、完整無蟲害的文冠果種子進(jìn)行人工破殼，將種皮與種仁分離，種仁置于60 ℃下烘干24 h，然后進(jìn)行粉碎，將粉碎后的種仁粉過0.5 mm標(biāo)準(zhǔn)篩，置于4 ℃冰箱中備用。

搖擺式中藥粉碎機(jī)(溫嶺市奧力中藥機(jī)械有限公司)；標(biāo)準(zhǔn)篩(浙江上虞市華豐五金儀器有限公司)；精密電子天平(賽多利斯公司)；電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)；HA121-50-01超臨界萃取裝置(江蘇南通華安超臨界萃取有限公司)；超聲波清洗機(jī)(濟(jì)南巴克超聲波科技有限公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)；Trace GC Ultura/TSQ Quantum XLS GC-MS聯(lián)用儀(美國Thermo Fisher公司)。

CO2純度99.99%；高純氦氣，>99.995%；試驗(yàn)中氣-質(zhì)聯(lián)用所用化學(xué)試劑為色譜純，其他試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 文冠果油的提取

文冠果種仁油的提取方法主要有冷榨法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法、索氏提取法、超臨界CO2流體萃取法、亞臨界萃取法和水酶法[5-11]等。試驗(yàn)以遼寧朝陽地區(qū)的文冠果種子作為原料，選擇其中3種提油方法提取文冠果油，比較不同提取方法下文冠果油品質(zhì)的差異。

索氏提取法。稱取過篩后并烘干的文冠果種仁粉5 g左右置于濾紙筒中，將裝有試樣的濾紙筒置于抽提筒內(nèi)，同時(shí)向抽提筒中加入石油醚(沸程60～90 ℃)，使其液面高度達(dá)到虹吸管高度以上，待抽提筒中石油醚流凈后，再注入石油醚使液面到虹吸管高度的2/3處。用一小塊脫脂棉輕輕塞住冷凝管上口，打開連接冷凝管的進(jìn)水管，開始加熱抽提。控制加熱溫度，使石油醚每小時(shí)回流7次以上，抽提10 h。抽提完成后，用長柄鑷子取出濾紙筒，再使石油醚回流2次，取下冷凝管和抽提筒，將抽提瓶中的溶液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除掉其中殘余的石油醚，完成后將抽提瓶烘至恒重，抽提瓶增加的質(zhì)量即為文冠果油的質(zhì)量。計(jì)算公式：

X/%=m/M×100。

式中，X為文冠果萃取率(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，%)；m為文冠果油質(zhì)量(g)；M為文冠果種仁粉質(zhì)量(g)。

超聲輔助提取法。稱取過0.5 mm標(biāo)準(zhǔn)篩且烘干的文冠果種仁粉約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 ℃)，蓋好瓶塞，放入超聲波清洗機(jī)中，設(shè)定提取功率170 W、提取溫度30 ℃、提取時(shí)間90 min。提取完成后將混合物過濾分離，將濾液進(jìn)行減壓回收，完成后將油脂干燥并進(jìn)行稱重計(jì)算文冠果油萃取率。

超臨界CO2流體萃取法。稱取過0.5 mm標(biāo)準(zhǔn)篩并且烘至含水量小于5%的文冠果種仁粉約350 g置于裝料筒中，將裝料筒放入萃取釜中，設(shè)定萃取壓力為30 MPa，萃取溫度為45 ℃，在此條件下萃取150 min，萃取完畢后在分離釜中收集文冠果油，計(jì)算文冠果油萃取率。

1.2.2 文冠果油基本性質(zhì)的測定

酸值的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5530—2005；碘值的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5532—2008；皂化值的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5534—2008；過氧化值的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5538—2012。

1.2.3 文冠果油脂肪酸組成及含量的檢測

甲酯化方法。稱取100 mg左右文冠果油置于具塞試管中，加入2 mL石油醚(沸程30～60 ℃)與苯(V∶V為1∶1)混合液，振搖使油脂溶解，加入2 mL 0.4 mol·L-1的KOH-甲醇溶液，混勻后靜置10 min，再加入12 mL水，振搖靜置取上層清液進(jìn)行色譜分析。

色譜條件。氣相色譜條件：DB-5MS型(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細(xì)管色譜柱；載氣為氦氣，柱前壓為100 kPa，分流比12∶1；進(jìn)樣口溫度250 ℃，汽化溫度300 ℃。程序升溫：初始溫度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；進(jìn)樣量1 μL。

質(zhì)譜條件。EI離子源，電子能量70 eV，離子源溫度250 ℃，接口溫度280 ℃，溶劑延遲4 min，掃描范圍(m/z)40～500。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取率

為了比較文冠果油不同提取方法上的差異，試驗(yàn)先以文冠果油的提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，按照1.2.1的試驗(yàn)方法提取文冠果油，提取完成后計(jì)算文冠果油的提取率。

選取的3種提取方法對文冠果種仁油都具有較高的提取率，但不同方法其提取率不同。試驗(yàn)結(jié)果顯示，3種提取方法文冠果油的提取率從高到低依次為超聲輔助法、索氏提取法和超臨界CO2萃取法，其中超聲輔助法和索氏提取法文冠果油的提取率都相對較高，均達(dá)到50%以上；超臨界CO2萃取法的提取率相對較低，僅為47.94%。由此看來，在所選的3種提取方法中，超聲輔助法是較為理想的提油方法，并且在提取文冠果油的過程中，超聲輔助法的提取時(shí)間最短，其提取時(shí)間為90 min，小于超臨界CO2萃取用的150 min，更小于索氏提取的用時(shí)10 h。操作過程中，超聲輔助法操作相對于索氏提取法和超臨界CO2萃取法更為簡單方便易操作。由此看來，超聲輔助法是較為理想的提取文冠果油的方法。

2.2 基本性質(zhì)

油脂的理化性質(zhì)直接反應(yīng)油品的質(zhì)量。按照1.2.2中的試驗(yàn)方法對上述3種方法提取的文冠果油進(jìn)行其基本性質(zhì)即酸值、碘值、過氧化值和皂化值的測定。油脂皂化值指示油脂中混合脂肪酸的平均相對分子質(zhì)量，脂肪酸平均分子質(zhì)量越大皂化值越小，相反則皂化值越大[12]。碘價(jià)的大小在一定范圍內(nèi)反映了油脂的不飽和度，可根據(jù)油脂的碘價(jià)來判定油脂的干性程度。碘價(jià)>130的屬于干性油，碘價(jià)<100的屬不干性油，碘價(jià)在100～130的為半干性油。有研究表明，文冠果油為半干性油[13]。酸值用來表示油中游離脂肪酸的含量，過氧化值反應(yīng)的是油脂氧化酸敗的程度[14]，酸值和過氧化值2個(gè)指標(biāo)的含量越低，說明油的品質(zhì)越好。

不同方法提取的文冠果油，其酸值、碘值、過氧化值和皂化值也有不同之處。表1顯示，3種方法提取的文冠果油的皂化值都較大，說明組成文冠果油的脂肪酸平均分子質(zhì)量相對較小。提取的文冠果油的碘價(jià)均在100～130，每100 g平均為113 g。同時(shí)，文冠果油的碘價(jià)相對較高，說明文冠果油的不飽和程度相對較高，這與文冠果油中不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上的事實(shí)相符，所以文冠果油作為高級(jí)食用油更容易被人體吸收分解。提取的文冠果油中酸值最低的為超聲輔助法提取的文冠果油，過氧化值最低的是索氏提取法提取的種仁油，但3種方法提取的文冠果油的酸值和過氧化值均較低，酸值平均為0.38 mg·g-1，過氧化值平均為0.22 mmol·kg-1，說明3種方法提取的文冠果油的品質(zhì)都較好。

表1 不同方法提取文冠果油的基本性質(zhì)

2.3 脂肪酸組成及含量

采用GC-MS檢測上述3種方法提取的文冠果油的脂肪酸組成及含量。

表2表明，3種方法提取的文冠果油脂肪酸組成及含量不同。超臨界CO2萃取法提取的油中脂肪酸種類最多，為15種；索氏提取法提取的油中脂肪酸種類最少，僅為8種；超聲輔助法提取的油中脂肪酸種類居于兩者之間，為12種。

表2 不同方法提取文冠果油的脂肪酸組成及含量

3種方法提取的文冠果油中均是亞油酸的含量最高，均在40%以上。其中，超臨界CO2萃取法提取的文冠果油中亞油酸的含量最高，為48.14%；其次為索氏提取法的亞油酸的含量，為47.83%；超聲輔助法提取的亞油酸的含量最少，為42.98%。

3種方法提取的文冠果油中油酸的含量均處于第2位，但油酸含量情況卻與亞油酸相反。超聲輔助法提取的油酸含量最高，而超臨界CO2萃取的油酸含量最少。

芥酸是一種對人體有害的脂肪酸，油中含量越少越好，上述3種方法提取的文冠果油中均檢測出芥酸，且芥酸含量都達(dá)到6%以上。但由結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超臨界CO2萃取法提取的文冠果油的芥酸的含量最少，而超聲輔助法提取的油中芥酸的含量最多。

綜上所述，超臨界CO2萃取法提取的文冠果油脂肪酸的種類最多，提取油中亞油酸的含量較其他2種方法的含量高，芥酸的含量較其他2種方法的含量低。所以上述3種方法中，超臨界CO2萃取的文冠果油的品質(zhì)最好。

3 小結(jié)

研究結(jié)果表明，超聲輔助法文冠果油的提取率最高；參照國家標(biāo)準(zhǔn)分析比較3種方法提取的文冠果油的理化性質(zhì)，結(jié)果顯示，不同提取方法文冠果油的理化性質(zhì)有所不同，但3種方法提取的文冠果油的品質(zhì)都較好；用GC-MS檢測3種方法提取的文冠果油的脂肪酸組成及含量，超臨界CO2萃取法提取的油脂肪酸種類最多，亞油酸的含量較其他2種方法的含量高，且芥酸的含量較其他2種方法的少，所以超臨界CO2萃取法提取的文冠果油在脂肪酸組成及含量上最好。

[1] 鄧紅, 馬玉娟, 曹立強(qiáng), 等. 7個(gè)不同栽培產(chǎn)地文冠果種仁品質(zhì)特性差異[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊 (下), 2013 (3): 4-12.

[2] 徐東翔, 于華忠, 烏志顏. 文冠果生物學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社, 2010.

[3] 孫萍, 南定, 金廷文, 等. 簡述文冠果的生物特征、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及發(fā)展前景[J]. 農(nóng)業(yè)科技與信息, 2013 (23): 51-54.

[4] ZHANG S, ZU Y G, FU Y J, et al. Supercritical carbon dioxide extraction of seed oil from yellow horn (XanthocerassorbifoliaBunge.) and its anti-oxidant activity[J]. Bioresource technology, 2010, 101(7): 2537-2544.

[5] 鄧紅, 何玲, 孫俊. 文冠果油的冷榨提取及理化性質(zhì)研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 28(6): 1027-1031.

[6] 付玉杰, 張乃靜, 王黎麗, 等. 超聲提取文冠果種仁油及GC-MS成分分析[J]. 植物研究, 2007, 27(5): 622-625.

[7] ZU Y, ZHANG S, FU Y, et al. Rapid microwave-assisted transesterification for the preparation of fatty acid methyl esters from the oil of yellow horn (XanthocerassorbifoliaBunge)[J]. European Food Research and Technology, 2009, 229(1): 43-49.

[8] 湯成龍, 郝倩, 王世雷, 等. 文冠果籽油的索式萃取及其組成分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010 (29): 16501-16504.

[9] 麻起, 谷克仁, 杜雪麗. 文冠果油的超臨界CO2萃取工藝研究[J]. 糧油食品科技, 2013, 21(4): 36-40.

[10] 李冰, 朱剛, 郝琴, 等. 亞臨界萃取法提取文冠果籽油工藝研究[J]. 糧油加工 (電子版), 2014 (11): 45-48.

[11] 鄧紅, 曹立強(qiáng), 付鳳奇, 等. 水酶法提取文冠果油工藝的優(yōu)化[J]. 中國油脂, 2011, 36(1): 38-40.

[12] 山瑛. 淺談植物油中皂化值的測定[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2011, 21(3): 767.

[13] 王力華. 文冠果的食用和藥用價(jià)值[J]. 中國醫(yī)藥指南, 2006 (10): 41-43.

[14] 肖涵, 申亮, 楊婉秋, 等. 滇產(chǎn)植物油理化指標(biāo)測定[J]. 遼寧化工, 2014(4): 508-511.

(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2016-12-11

中國科學(xué)院專項(xiàng)研發(fā)與聯(lián)合攻關(guān)服務(wù)項(xiàng)目(KFJ-SW-STS-147)

王麗麗(1980—)，女，碩士，研究方向?yàn)橹参镔Y源開發(fā)利用，E-mail：shengwukexue2009@126.com。

于景華(1972—)，男，研究員，博士，從事植物資源開發(fā)利用研究工作，E-mail：yujh@iae.ac.cn。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170408

S666

A

0528-9017(2017)04-0577-03

文獻(xiàn)著錄格式：王麗麗，于景華，王力華，等. 文冠果油不同提取方法間的差異[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(4)：577-579，592.