蘋果籽油的亞臨界流體萃取

徐 瑤

（陜西省產品質量監督檢驗研究院農副食品所，陜西西安 710048）

亞臨界萃取（Sub-critical fluid extraction technology）是利用亞臨界流體作為萃取劑，在密閉、無氧、低壓的壓力容器內，依據有機物相似相溶的原理，通過萃取劑在萃取物料中的分子擴散過程，使固體物料中的脂溶性成分轉移到液態的萃取劑中，再通過減壓蒸發將萃取劑與目的產物分離，最終得到目的產物的一種新型萃取與分離技術[1]。亞臨界流體萃取相比其他分離方法有許多優點：無毒、無害，環保、無污染、非熱加工，保留提取物的活性產品不破壞、不氧化、產能大，可工業化大規模生產，節能、運行成本低，易于和產物分離，被視為綠色環保、前景廣闊的一項變革性提取分離技術[2]。

蘋果在我國種植面積大、產量高，果汁在生產加工過程中會產生大量的果渣，其中蘋果籽在果渣含量約為3%，蘋果籽含油27%，不飽和脂肪酸高達89%，因此蘋果籽油是一種高品質的食用油，具有較高的營養價值[3]。利用蘋果渣提取蘋果籽油，是蘋果渣合理利用的另一途徑。

近年來，亞臨界流體萃取技術在食品工業的應用主要集中在食用植物粉的脫脂環節及副產物油脂提取等方面，由于某些植物果實本身富含油脂，而高含油食品極易酸敗，保質期很短。因此，植物粉的脫脂成為制約植物粉生產的關鍵環節。將亞臨界流體萃取技術用于大豆、花生、核桃、杏仁、小麥胚芽、咖啡豆、南瓜籽等幾十種物料的脫脂生產中，同時可萃取得到相應的植物油[4]。利用亞臨界流體技術探究從蘋果籽中提取蘋果籽油的研究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘋果籽，陜西海升果業發展有限公司提供；無水乙醇、正己烷、四氟乙烷等，均為分析純。

1.2 儀器與設備

亞臨界萃取設備，常州市特威電氣自動化系統有限公司產品；BS323S型電子天平，賽多利斯科學儀器有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 亞臨界流體萃取蘋果籽油工藝路線

亞臨界流體萃取蘋果籽油工藝路線：蘋果籽→除雜粉碎過篩→稱量后置于萃取釜→抽真空→泵萃取劑于萃取釜中→加熱萃取釜→將萃取劑導入到分離罐→回收萃取劑→收集目標產物。

首先，將蘋果籽粉碎、過篩，稱取一定質量物料置于萃取釜中，將溶劑由溶劑罐泵入到萃取釜中至完全浸沒物料，通過熱水循環加熱至適宜溫度，萃取一定時間后，將萃取劑導入分離罐中，再通過減壓蒸發將溶劑與目的產物分離，收集油脂樣品，干燥后稱量，置于4℃冰箱中保存備用。

1.3.2 萃取劑的篩選

稱取一定量的20目蘋果籽置于萃取釜中，分別以無水乙醇、正己烷作為四氟乙烷的夾帶劑，在溫度40℃，萃取壓力1.2 MPa時，萃取設備抽真空到-0.8 MPa，萃取60 min，再通過減壓蒸發將溶劑與目的產物分離，收集油脂樣品，干燥后稱量。分別測定無夾帶劑、加入一定量無水乙醇、加入一定量正己烷3種方式對蘋果籽油提取率的影響。

1.3.3 亞臨界流體萃取蘋果籽油溶劑配比試驗

另外，白礬摻偽造假行為不僅影響其臨床有效性，還有可能產生用藥安全性問題。為了加強白礬的質量，嚴厲打擊生產、經營、銷售劣質白礬的行為，建議對涉嫌摻偽造假的白礬生產企業加強檢查和監管，督促其規范白礬飲片生產，加強質量控制，從源頭上保證白礬飲片的用藥安全和有效。

稱取一定量的20目蘋果籽置于萃取釜中，選用正己烷和四氟乙烷混合溶劑作萃取劑（其兩者用量分別為33.00，73.90，75.40，153.47 g/kg），在萃取溫度40℃，萃取壓力1.2 MPa，萃取時間60 min條件下重復3次，考查2種溶劑的配比對蘋果籽油得率的影響。

1.3.4 亞臨界萃取響應面試驗設計

分別以物料粒度（A）、萃取溫度（B）、萃取時間（C）為萃取影響因素，利用蘋果籽油得率作為指標，按照1.3.1方法提取蘋果籽油，進行響應面試驗設計，探究蘋果籽油亞臨界萃取的最佳工藝參數。

1.3.5 蘋果籽油脂肪酸組成分析[5]

參照GB 5009.168—2016食品中脂肪酸的測定方法，采用氣相色譜-質譜法對蘋果籽油脂脂肪酸種類與含量進行分析。

2 結果與分析

2.1 萃取劑的篩選

試驗研究了亞臨界條件下，不同萃取劑對蘋果籽油的萃取效果。

不同萃取劑的蘋果籽油得率見表1。

由表1可知，在原料粒度（20目），萃取溫度（40℃），萃取時間（60 min），萃取壓力（1.2 MPa）的條件下，分別以無水乙醇、正己烷作為四氟乙烷的夾帶劑對蘋果籽油進行提取，所得到的產品得率不同，以四氟乙烷和正己烷的混合溶劑效果最好，經1次提取，油脂得率達到6.14%，3次提取的得率為10.89%。因此，選擇正己烷作為四氟乙烷的夾帶劑進行后續研究。

表1 不同萃取劑的蘋果籽油得率

2.2 亞臨界流體萃取蘋果籽油溶劑比試驗

不同溶劑比（正己烷/四氟乙烷）對蘋果籽油得率的影響見表2。

表2 不同溶劑配比（正己烷/四氟乙烷）對蘋果籽油得率的影響

由表2可知，蘋果籽油得率隨著正己烷的配比加大而增加，但當配比達到75.40 g/kg時，產品得率隨比例加大而提高的效果不明顯，繼續增大配比，提取率反而有所減小。因此，試驗選取正己烷與四氟乙烷的配比為75.40 g/kg。

2.3 亞臨界流體萃取蘋果籽響應面設計

分別以物料粒度（A）、萃取溫度（B）、萃取時間（C）為萃取影響因素，利用蘋果籽油得率作為指標，進行響應面試驗設計。

響應面設計試驗因素與水平設計見表3，蘋果籽油亞臨界提取的響應面試驗設計及結果見表4，響應面二次模型方差分析及顯著性分析見表5。

表3 響應面設計試驗因素與水平設計

表4 蘋果籽油亞臨界提取的響應面試驗設計及結果

由表5可知，模型F值為49.96，p<0.000 1，表明該模型高度顯著，從顯著性分析中可以看出總體上模型因素水平項顯著。

表5 響應面二次模型方差分析及顯著性分析

以蘋果籽油得率為考查指標，采用Design Expert 7.0軟件進行分析，得出蘋果籽油得率（Y，%）與各因素之間的函數關系為：

依據Design Expert 7.0軟件分析，蘋果籽油的最佳提取工藝條件為原料粒度40目，萃取溫度40℃，萃取時間60 min。在該工藝下進行提取試驗，蘋果籽油產品的平均得率為19.36%。

2.4 蘋果籽油的脂肪酸組成

不同提取方法所得蘋果籽油脂肪酸組成分析見表6。

由表6可知，國標法提取與亞臨界提取所得到的蘋果籽油中脂肪酸種類相同，包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸，各脂肪酸在2種油品中的含量差異較小。蘋果籽油中富含不飽和脂肪酸，含量達到90.96%，其中亞油酸含量占脂肪酸總量50%以上。因此，蘋果籽油是一種高品質的食用油，具有較高的營養價值。

表6 不同提取方法所得蘋果籽油脂肪酸組成分析/%

3 結論

采用亞臨界法萃取蘋果籽油工藝中，在1 kg四氟乙烷中添加70 g左右的正己烷作為萃取劑，能提高蘋果籽油的提取率。通過響應面設計測定亞臨界流體萃取蘋果籽油的最佳工藝為萃取溫度40℃，原料粒度40目，萃取時間60 min；在此條件下，蘋果籽油得率為19.36%，提取率達到86%。通過氣相色譜-質譜法分析蘋果籽油不飽和脂肪酸含量高達90%以上，亞油酸含量約占脂肪酸總量的53%，是一種高品質的食用油，具有較高的營養價值。