周雯雯,閔嗣璠,王純榮
(江西農業大學食品學院,江西南昌330045)
溶劑法提取絲瓜籽油的工藝研究
周雯雯,閔嗣璠*,王純榮
(江西農業大學食品學院,江西南昌330045)
對溶劑法提取絲瓜籽油的工藝進行了研究,探討了影響提取率的主要因素,并且通過正交實驗確定了最佳工藝條件。結果表明:選用石油醚(b.p.60~90℃)作為萃取溶劑,在提取時間為4h,料液比為1∶8(g∶mL),提取溫度為60℃時,效果最佳,測得提取率為16.607%。
溶劑,絲瓜籽油,提取
Abstract:The optimun solvent extraction conditions of oil from luffa seeds were studied through orthogonal experiments.The obtained optimun extraction process was as follows:the extraction solvent was petroleum ether(b.p.60~90℃),action time was 4h,ratio of raw materials to solution was 1∶8(g∶mL)and extraction temperature was 60℃.The highest extraction rate reached 16.607%.
Key words:solvent;luffa seed oil;extraction
絲瓜為葫蘆科植物絲瓜屬的鮮嫩果實,或霜后干枯的老熟果實,一年生攀緣性草本植物。由于其老熟后呈絲絡狀,故名絲瓜。我國有2個品種,絲瓜[Luffacylindrical(L.)Roem]和粵絲瓜[Luaff acutangula Roxb],且各地均有栽培[1]。絲瓜中含有人體所需要的多種營養成分,其中鈣、磷、鐵及蛋白質的含量在瓜類蔬菜中最高[2-3]。其根、藤、葉、果、籽、絡等則均可入藥,具有很高的藥用價值[4]。絲瓜籽仁中含有極豐富的植物油脂,含量高于花生仁中的油脂(39.2%)含量,因而極具開發利用價值[5]。但由于設備和技術等原因,絲瓜籽的利用率很低,既浪費了資源,對環境又造成了污染。因此,加快絲瓜籽油提取工藝的研究和開發,不僅能夠解決我國油脂油料資源緊缺的矛盾,還可以提供新的優質食用油脂,并解決由此造成的環境污染。目前,有關絲瓜籽油提取方法的研究甚少,僅盛鋒[5]報道了絲瓜籽仁中粗脂肪的含量高達46.56%,選用正己烷、二氯甲烷均可得到較高的提取率和較好的提取效果,但并未對其它影響因素進行研究。因此,實驗對絲瓜籽油的浸提工藝技術進行了系統的研究,以期為絲瓜籽油的生產、開發與利用提供實驗依據。
絲瓜籽 由市場購買,選取顆粒比較飽滿,無霉爛變質的絲瓜籽進行實驗;石油醚(b.p.60~90℃)、丙酮、乙醚、無水乙醇、二氯甲烷 均為分析純。
HH-2數顯電子恒溫水浴鍋 常州國華電器;AR2140電子天平 奧豪斯公司;101A-4B電熱鼓風干燥箱 上海市實驗儀器總廠;SHZ-Ⅲ循環水真空泵、RE-52A旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠。
1.2.1 預處理 將絲瓜籽置于50℃的烘箱中干燥4h,再于粉碎機中粉碎至過40目。
1.2.2 溶劑浸提方法 準確稱取質量為M(精確至0.001g,下同)的絲瓜籽粉,仔細轉入燒瓶內,按所需料液比加入一定量的提取劑,在設定溫度下加熱冷凝回流,到達所需提取時間后,減壓蒸餾抽提液,烘至恒重(M2)。絲瓜籽油的提取率按下式進行計算。

式中:M為絲瓜籽的質量,g;M1為空瓶質量,g;M2為空瓶和絲瓜籽油的質量,g。
稱取烘干至恒重、質量為5.0g絲瓜籽粉5份,按料液比為 1∶8(g∶mL)分別加入石油醚(b.p.60~90℃)、丙酮、乙醚、無水乙醇、二氯甲烷溶劑,在溫度為70℃的條件下萃取4h。結果見圖1。
由圖1可知,石油醚(b.p.60~90℃)作為溶劑時的提取率最高,丙酮和二氯甲烷的提取率次之,乙醚的提取率最低。由于石油醚(b.p.60~90℃)相對于丙酮和二氯甲烷價格也較為合理。故選擇石油醚(b.p.60~90℃)作為適宜的提取溶劑。

圖1 不同溶劑對絲瓜籽油提取率的影響
2.2.1 提取時間對絲瓜籽油提取率的影響 稱取烘干至恒重、質量為5.0g絲瓜籽粉5份,按料液比為1∶8(g∶mL)加入石油醚(b.p.60~90℃),在溫度為 70℃的條件下,分別作用1、2、3、4、5h。結果如圖 2 所示。

圖2 提取時間對絲瓜籽油提取率的影響
由圖2可知,絲瓜籽油提取率隨提取時間的延長而增大,當提取時間為3h時,絲瓜籽油提取率最高。3h之后絲瓜籽油提取率反而下降。因此,提取時間為2.5~3h時較適宜。
2.2.2 料液比對絲瓜籽油提取率的影響 稱取烘干至恒重、質量為5.0g絲瓜籽粉5份,在溫度為70℃的條件下,分別按料液比 1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10(g:mL)加入一定量的石油醚(b.p.60~90℃),萃取3h。結果如圖3所示。

圖3 料液比對絲瓜籽油提取率的影響
由圖3可知,料液比小于1∶8(g∶mL)時,絲瓜籽油提取率隨料液比增大而增大;當料液比大于1∶8(g∶mL)時,絲瓜籽油提取率隨料液比增大而減小。因此料液比為1∶8(g∶mL)時較適宜。
2.2.3 提取溫度對絲瓜籽油提取率的影響 稱取烘干至恒重、質量為5.0g絲瓜籽粉5份,按料液比為1∶8(g∶mL)加入石油醚(b.p.60~90℃),分別在溫度為 40、50、60、70、80℃的條件下,萃取3h。結果如圖4 所示。
由圖4可知,隨著提取溫度的升高,絲瓜籽油的提取率也隨之增大。60~70℃之間增幅較大,因此,提取溫度選在60℃以上為適宜。

圖4 提取溫度對絲瓜籽油提取率的影響
在單因素的基礎上,選取提取時間、料液比和提取溫度為考察因素,以絲瓜籽油提取率為指標,采用L9(33)進行正交實驗,因素水平選取見表1,正交實驗結果如表2所示。

表1 正交因素水平表

表2 正交實驗結果
由表2可得出,各因素對絲瓜籽油提取率的影響主次順序依次為:C(料液比)>B(提取時間)>A(提取溫度)。最佳水平的組合為A1B3C2,即提取溶劑選用石油醚(b.p.60~90℃),提取時間為4h,料液比為 1∶8(g∶mL),提取溫度為 60℃。
按照上面所得出的絲瓜籽油提取的最佳工藝條件進行重復驗證實驗,其結果見表3。從表3可以看出,在最佳工藝條件下,三次提取所得絲瓜籽油的提取率均在 16.500%~16.770%之間,平均值為16.607%,與正交實驗數據相符。

表3 最佳工藝條件的重復驗證實驗
3.1 對石油醚、丙酮、乙醚、無水乙醇、二氯甲烷對絲瓜籽油提取率的影響進行了研究,實驗結果表明石油醚(b.p.60~90℃)是較理想的提取劑。
3.2 正交實驗的結果表明,溶劑法提取絲瓜籽油的最佳提取工藝條件為:提取溶劑選用石油醚(b.p.60~90℃),提取時間為 4h,料液比為 1∶8(g∶mL),提取溫度為60℃。其中,料液比對絲瓜籽油提取率的影響最大,其次是提取時間,影響最小的是提取溫度。
3.3 在最佳的工藝條件下進行重復驗證實驗,測得絲瓜籽油提取率平均值為16.607%。
[1]李磊,杜琪珍.絲瓜中苷類及其生物活性[J].食品與機械,2005,21(2):68-73.
[2]齊鳳元,劉世民,畢海燕.絲瓜的營養價值及其保健飲品的開發[J].食品研究與開發,2004(2):102-104.
[3]張傳武,馬殿君,黃保民.絲瓜汁飲料的研制[J].飲料工業,2002(5):25-26.
[4]李磊.絲瓜中苷類化合物的分離及其生物活性研究[D].浙江工商大學碩士學位論文,2006.
[5]盛鋒 .絲瓜籽油的提取[J].農牧產品開發,1999(9):9-10.
Study on the solvent extraction of luffa seed oil
ZHOU Wen-wen,MIN Si-fan*,WANG Chun-rong
(Department of Food Science,Jiangxi Agriculture University,Nanchang 330045,China)
TS225.1+9
B
1002-0306(2010)08-0277-03
2009-05-05 *通訊聯系人
周雯雯(1982-),女,碩士,講師,從事天然產物提取分離方面的研究。