響應面法優化擬微綠球藻藻油脫色工藝

袁 芝，朱孝晨，孫利芹*

響應面法優化擬微綠球藻藻油脫色工藝

袁 芝，朱孝晨，孫利芹*

（煙臺大學生命科學學院，山東 煙臺 264005）

以海洋微藻擬微綠球藻中提取的富含二十碳五烯酸的粗藻油為原料，探究脫色材料及脫色工藝對粗藻油脫色效果的影響。在單因素試驗結果的基礎上，以脫色劑用量、脫色溫度、脫色時間為影響因素，以藻油脫色率和藻油回收率為響應值，應用Box-Behnken試驗設計建立數學模型，進行響應面分析，優化脫色工藝條件。結果表明，活性炭對擬微綠球藻藻油的脫色效果最好，響應面優化的最佳脫色工藝條件為：活性炭用量3.8 g/100 mL、脫色溫度68 ℃、脫色時間54 min。在此條件下，微藻藻油的脫色率達到98.05%，經3 次解吸后，藻油總回收率達到81.45%。

擬微綠球藻；藻油；脫色工藝；響應面試驗；優化

二十碳五烯酸（eicosapentaenoicacid，EPA）屬于ω-3系列多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs），是人體自身不能合成但又不可缺少的重要營養物質，EPA可降低膽固醇和甘油三酯的含量，促進體內飽和脂肪酸代謝等作用[1-3]。隨著人們日常飲食中的膽固醇、油脂攝入量大幅上升，心血管疾病等“富貴病”正成為主要健康問題之一。提高EPA的吸收已經證實對治療冠狀動脈心臟病、高血壓和炎癥（例如風濕性關節炎）有效[3-4]。因此，開發研究EPA產品具有廣闊的應用前景和巨大的經濟價值。目前市場上的EPA產品多是來源于深海魚油，存在膽固醇含量較高、通常帶有較重的腥味影響口感等不足。海洋微藻是EPA等PUFAs的最初生產者[5]，與魚油相比，微藻中的脂肪酸組成更為穩定且不含膽固醇和無魚腥味，且微藻的培養繁殖簡單，生長周期短，不受時間、地域等影響，可通過控制培養條件提高不飽和脂肪酸含量[6-8]，因此微藻作為EPA等PUFAs的又一來源具有很大的發展潛力。

擬微綠球藻（Nannochloropsis oceanica），屬于真眼點藻綱（Eustigmatophyceae）[9]，是一種分布廣泛的海水藻類，富含不飽和脂肪酸及各種營養物質，其中EPA含量可高達總脂肪酸的30%左右，被認為最有潛力的EPA研究藻種[10]。目前關于從擬微綠球藻中提取精制EPA的報道尚不多見，多集中在提取工藝的研究[11-13]。而從微藻中提取的富含EPA的粗藻油中含有較多的雜質和色素，通常呈黑褐色，不僅影響EPA產品的外觀，而且在一定程度上降低了EPA產品的質量等級，需要對產品進行精制，其中粗藻油脫色是精制工藝的重要環節，要想達到高級食用油脂標準，必須進行脫色處理。油脂的精制脫色工藝方法大多為物理吸附脫色和化學脫色。常用的物理吸附脫色劑有活性炭[14]、活性白土[15]、凹凸棒土[16]等，主要應用于食用油、魚油及生物柴油的脫色[17-19]。目前，對于含有較多的雜質和色素的微藻油脂脫色的研究鮮有報道[20]。本實驗通過對脫色劑的種類與用量、脫色溫度、脫色時間等因素進行探究，并采用響應面分析法優化脫色工藝條件，尋找適合擬微綠球藻藻油的最佳脫色工藝，旨在為微藻藻油EPA產品的進一步開發及工業化生產提供一定參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

海水擬微綠球藻凍干粉由煙臺海融微藻養殖有限公司提供。實驗用的藻油為本實驗室采用溶劑浸提法獲得的粗藻油，料液比為1∶10（g/mL）。活性炭（粉末狀）購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

UV/V-1200紫外分光光度計 上海翱藝儀器有限公司；RE-52A旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠；DZF-6050真空干燥箱 上海一恒科技有限公司；GCMSQP2010氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 藻油提取工藝[21]

常溫、常壓下，采用溶劑浸提法，提取劑為V（石油醚）∶V（丙酮）∶V（乙醇）=2∶1∶0.5，按照料液比1∶10（g/mL）在5 L的密封浸提桶中浸提2～3次，合并浸提液，旋轉蒸發去除有機試劑得粗藻油。將藻油與提取劑按1∶10（g/mL）的比例混合，備用。

1.3.2 藻油脫色工藝

擬微綠球藻→有機溶劑浸提→藻油粗樣品→加入脫色劑→加熱攪拌→抽濾分離→脫色藻油

活性炭解吸附：取脫色后的活性炭10 g，加入300 mL提取劑（V（石油醚）∶V（丙酮）∶V（乙醇）=2∶1∶0.5）混合攪拌，抽濾得溶液，重復3 次，合并濾液。

1.3.3 藻油脫色檢測

1.3.3.1 藻油色澤的測定

國際上通用的評定油脂色澤和測試脫色工藝效果的標準方法有2 種：羅維朋比色法和分光光度計法。羅維朋比色法多用于淺色粗油，且目測讀數結果誤差較大，而采用分光光度法測定在250～750 nm波長處的油脂透光曲線或在固定波長下測得的油脂透光率，可操作性強，準確度高，本研究中的粗油顏色較深，故采用分光光度計法測定藻油色度[22-23]。

1.3.3.2 藻油脫色率的測定

取待測定藻油粗樣品，以提取劑（V（石油醚）∶V（丙酮）∶V（乙醇）=2∶1∶0.5）作為參比溶液，在紫外-可見光分光光度計上用1 cm石英比色皿在250～750 nm波長范圍進行全波長掃描測量吸光度，確定藻油的最大吸光度所對應波長為409 nm，并以此作為藻油脫色率的標準測定波長，脫色率計算見公式（1）：

式中：A0為脫色前藻油的吸光度；A1為脫色后藻油的吸光度。

1.3.3.3 藻油回收率的測定

分別量取等量的2 份藻油置于2 個干燥潔凈的圓底燒瓶中，一份進行脫色處理，一份作為對照，分別旋轉蒸發除掉有機溶劑并真空干燥至恒質量，差量法稱量兩組的質量，回收率計算見公式（2）：

式中：B0為脫色前藻油的質量/g；B1為脫色后藻油的質量/g。

1.3.4 脫色材料及脫色條件對脫色效果的影響

1.3.4.1 不同脫色劑脫色效果比較

分別選取皂土、硅藻土、高嶺土、活性炭處理藻油粗樣品，取100 mL藻油粗樣品，分別加入3 g的皂土、硅藻土、高嶺土、活性炭，在60 ℃于磁力攪拌水浴鍋中恒溫水浴回流30 min，抽濾分離后測定脫色率和回收率，比較不同脫色劑對藻油粗樣品的吸附脫色效果，并選擇效果最佳的脫色劑進行脫色條件的單因素試驗。

1.3.4.2 脫色劑用量對脫色效果的影響

脫色劑用量設置為1、2、3、4、5 g/100 mL 5 個水平，脫色溫度60 ℃，脫色時間30 min，考察脫色劑用量對藻油脫色效果的影響。

1.3.4.3 脫色溫度對脫色效果的影響

脫色溫度設置為40、50、60、70、80 ℃ 5 個水平，脫色時間30 min，考察脫色溫度對藻油脫色效果的影響。

1.3.4.4 脫色時間對脫色效果的影響

脫色時間設置為30、40、50、60、70min 5 個水平，脫色溫度60 ℃，考察脫色時間對藻油脫色效果的影響。

1.3.5 響應面優化試驗[24]

在單因素試驗的基礎上，選取活性炭的用量、脫色溫度、脫色時間為主要影響參數，以藻油的脫色率和回收率為響應值，考察各因素間的交互作用對藻油脫色效果的影響，采用Design-Expert 7.0軟件進行分析，選擇三因素三水平的Box-Behnken設計，并對結果進行統計分析。試驗設計因素與水平如表1所示。

表1 Box-Behnken試驗設計因素與水平Table 1 Coded values and corresponding values of independent variables used in Box-Behnken design

1.3.6 藻油脂肪酸組成分析

1.3.6.1 藻油的甲酯化

參照文獻[25-26]，采用硫酸-甲醇法，準確稱取微量藻油10 mg加入150 mL三角錐瓶中，加入質量分數為2%氫氧化鈉-甲醇溶液5 mL后置于75 ℃水浴回流20 min。準確移取0.5 mol/L硫酸-甲醇溶液10 mL從冷凝管上端加入，75 ℃水浴回流15 min，后加入10 mL正己烷回流1 min。取出冷卻至室溫，振蕩4 min，取上清液過濾上機。

1.3.6.2 色譜條件

Rtx-5MS色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；載氣He（純度≥99.99%）；進樣量0.5 μL；進樣方式：分流進樣，分流比20∶1；流速1.0 mL/min；進樣溫度250℃；色譜-質譜接口溫度230 ℃；程序升溫：100 ℃保持2 min，以4 ℃/min升溫至250 ℃并保持2 min。

1.3.6.3 質譜條件

電子電離源，電子能量70 eV，接口溫度230℃，離子源溫度200 ℃，質量掃描范圍m/z 29～450。

2 結果與分析

2.1 脫色劑的確定

由表2可知，在相同的條件下，硅藻土對藻油的脫色效果最差，脫色率只有28.41%，高嶺土和皂土的脫色效果依次增加，活性炭對藻油的脫色效果最好，脫色率可以達到92.83%，因此本實驗選用活性炭作為藻油的脫色吸附劑。

表2 不同脫色劑對藻油脫色效果的影響Table 2 Decolorization efficiency of microalgae oil with different decolorizing agents

2.2 單因素試驗結果

2.2.1 活性炭用量對脫色率的影響

圖1 活性炭用量對藻油脫色率的影響Fig. 1 Influence of adsorbent dosage on decolorization efficiency

通常情況下，對油脂進行吸附脫色，吸附劑的添加量原則上控制在1～5 g/100 mL[27]。由圖1可知，藻油的脫色率隨著活性炭用量的增加而增加，在活性炭用量為5 g/100 mL時，藻油脫色率達到最大值。此外，活性炭用量越多，由活性炭吸附造成的藻油損失和生產成本也相應增加。因此，活性炭的用量應控制在5 g/100 mL以內。

2.2.2 脫色溫度對脫色率的影響

圖2 脫色溫度對藻油脫色效果的影響Fig. 2 Influence of temperature on decolorization efficiency

從圖2可以看出，藻油的脫色率隨著溫度的升高而增加，當溫度達到70 ℃時，脫色率達到92.5%，但溫度超過70 ℃以后，隨著溫度的上升，脫色率反而下降。出現這種現象可能是因為色素等物質在活性炭表面的吸附過程是一個放熱反應，過高的溫度不利于色素吸附，會使藻油中的一些無色物質發生氧化反應，生產難于除去的新色素[28]，因此脫色溫度應該控制在60～80 ℃。

2.2.3 脫色時間對脫色率的影響

圖3 脫色時間對藻油脫色效果的影響Fig. 3 Influence of adsorption time on decolorization efficiency

由圖3可知，藻油的脫色率隨著時間的延長而增加，時間越長，脫色效果越好。脫色時間為50 min時，藻油的色度最淺。當藻油與吸附劑的接觸時間超過60 min時，已吸附的部分色素可能解吸附，同時可能由于氧化引起色素固化和新的色素等物質的產生[29]，致使藻油色度有所加深。

2.3 脫色工藝條件優化結果

表3 Box-Behnken試驗設計與結果Table 3 Box-Behnken design with experimental and predicted values of response variables

以單因素試驗結果為基礎，設定活性炭用量、脫色溫度、脫色時間作為優化參數，以藻油的脫色率和回收率為響應值，建立響應面模型。由表3可知，第13、14、15、16、17號為區域中心試驗點，其余12組為析因試驗點，取值在每個因素組成的頂點上。零點試驗進行5次重復，用以估計試驗誤差。

利用Design-Expert 7.0軟件對所得數據進行整理分析，得到脫色率二次回歸方程為：

回收率二次回歸方程為：

根據表3結果，用Design-Expert 7.0軟件進行多元回歸分析，回歸方程的方差結果見表4和表5。

表4 脫色率回歸模型的方差分析Table 4 Analysis of variance of the regression model for decolorization efficiency

表5 回收率回歸模型的方差分析Table 5 Analysis of variance of the regression model for oil recovery

對脫色率回歸模型進行分析，該二次多項式回歸模型F值為4.65，P值小于0.05，表明模型顯著，不同處理間的差異顯著；失擬項F值為2.51，F＜F0.05（3,9）=8.81，失擬項P值為0.197 8大于0.05，不顯著。模型的調整確定系數值為0.672 4，說明該模型的擬合度良好可以用該模型對藻油的脫色率進行分析與預測。由表4可知，X1對二次響應面模型效果極顯著；X2、X3、X12、X22差異顯著，其余項的影響不顯著。說明脫色溫度對藻油的脫色率影響比較明顯。

對回收率回歸模型進行分析，該二次多項式回歸模型F＝39.67＞F0.01（4,9）＝14.66，P值小于0.000 1表明模型高度顯著，不同處理間的差異極顯著；失擬項F＝3.82＜F0.05（3,9）＝8.81，失擬項P值為0.1142大于0.05，不顯著。模型的調整確定系數R2Adj值為0.956 0，說明該模型能解釋95.60%相應值的變化，因而該模型的擬合度良好，試驗誤差小，可以用該模型對藻油的回收率進行分析與預測。由表5可知，X1、X3、X1X3、X12、、對二次響應面模型效果極顯著；X1X2差異顯著，其余項的影響不顯著。說明脫色溫度、活性炭用量對藻油的回收率比較明顯，脫色溫度與脫色劑用量的交互作用比較明顯。

為確定響應面最佳工藝條件，運用響應面尋優方法對回歸方程進行最優解分析，得到最佳工藝參數為脫色溫度68.23℃、脫色時間54.18 min、活性炭用量3.84 g/100mL粗藻油。在此條件下，藻油的脫色率和回收率分別為98.29%和44.63%。考慮到實際可操作性，將工藝參數修正為脫色溫度68℃、脫色時間54 min、活性炭用量3.8g/100mL粗藻油。為檢驗結果的可靠性，采用修正后的工藝參數進行3次平行驗證實驗，得出藻油的脫色率和回收率分別為98.05%和45.12%，與理論預測值基本吻合。考慮到藻油的回收率不高，將活性炭3 次解吸附后合并藻油，回收率可以達到81.45%。

2.4 脫色前后藻油主要理化特性比較

溶劑浸提法得到的粗藻油呈黑褐色，脫色后的藻油呈金黃色，較澄清。經測定，脫色前后藻油的主要理化指標發生了一些變化，由表6可知，脫色前后，其酸值和碘值稍有降低，說明脫色工藝合適，而過氧化值稍微增加是由于脫色過程中的高溫會引起油脂輕微氧化。

表6 藻油的主要理化特性Table 6 Physical and chemical properties of crude and decolorized oil

2.5 脫色前后藻油脂肪酸組成分析

表7 擬微綠球藻脂肪酸組成及相對含量Table 7 Fatty acid composition of crude and decolorized oil

由表7可知，微藻油脂中脂肪酸大多以不飽和脂肪酸為主，占到總脂肪酸含量的45%以上。微藻油脂脫色前后不飽和脂肪酸總相對含量基本沒變，EPA相對含量脫色前后分別為10.24%和10.49%，因此，脫色未對微藻油脂中EPA的含量產生影響。本次測定的擬微綠球藻粗藻油中的EPA僅占到總脂肪酸含量的10%左右，相對于一些報道的偏低[30]，推測與藻粉批次和粗藻油制備方法不同有關，但不影響對脫色工藝的探究。

3 結 論

活性炭相對于其他幾種脫色劑對擬微綠球藻藻油有更好的脫色效果；通過單因素試驗和響應面試驗對優化活性炭的脫色工藝條件，確定了最優的脫色工藝條件為脫色溫度68 ℃、脫色時間54 min、活性炭用量3.8 g/100 mL藻油。在此條件下，藻油的脫色率和3 次解吸附后的回收率分別為98.05%和81.45%。建立的二次回歸方程模型極顯著，對試驗擬合度較好，具有一定的應用價值。

對脫色前后的藻油脂肪酸組成成分進行了分析，結果顯示脫色前后的總脂肪酸組成種類沒有變化，擬微綠球藻的油脂中含有花生四烯酸和EPA等多不飽和脂肪酸；脫色前后各脂肪酸的含量變化不大，尤其是不飽和脂肪酸沒有明顯的下降，說明脫色未對藻油造成很大程度的氧化。

[1] 李文宗, 王磊. 長鏈多不飽和脂肪酸EPA、DHA的基因工程研究進展[J]. 生物技術通報, 2016, 32(8)∶ 1-7. DOI∶10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.08.001.

[2] SWANSON D, BLOCK R, MOUSA S A. Omega-3 fatty acids EPA and DHA∶ health benefits throughout life[J]. Advances in Nutrition,2012, 3(1)∶ 1-7. DOI∶10.3945/ an.111.000893.

[3] MOZAFFARIAN D, WU J H. (n-3) Fatty acids and cardiovascular health∶ are effects of EPA and DHA shared or complementary?[J].Journal of Nutrition, 2012, 142(3)∶ 614-625. DOI∶10.3945/jn.111.149633.

[4] KWAK S M, MYUNG S K, LEE Y J, et al. Efficacy of omega-3 fatty acid supplements (eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid) in the secondary prevention of cardiovascular disease∶ a metaanalysis of randomized, double-blind, placebo-controlled trials[J].Archives of Internal Medicine, 2012, 172(9)∶ 686-694. DOI∶10.1001/archinternmed.2012.262.

[5] 張英俊, 朱篤, 黃國林, 等. 利用微藻培養生產多不飽和脂肪酸研究進展[J]. 食品科學, 2006, 27(11)∶ 609-613. DOI∶10.3321/j.issn∶1002-6630.2006.11.152.

[6] XU F, HU H H, CONG W, et al. Growth characteristics and eicosapentaenoic acid production by Nannochloropsis sp. in mixotrophicconditions[J]. Biotechnology Letters, 2004, 26(1)∶ 51-53.DOI∶10.1023/B∶BILE.0000009460.81267.cc.

[7] 盧美貞, 沈林杰, 陸向紅, 等. 培養條件對眼點擬微綠球藻油脂含量和EPA產率的影響[J]. 中國糧油學報, 2014, 29(5)∶ 80-83.

[8] DONG H P, WILLIAMS E, WANG D Z, et al. Responses of Nannochloropsis oceanica IMET1 to long-term nitrogen starvation and recovery[J]. Plant Physiology, 2013, 162(2)∶ 1110-1126. DOI∶10.1104/pp.113.214320.

[9] HIBBERD D J. Notes on the taxonomy and nomenclature of the algal classes Eustigmatophyceae and Tribophyceae (synonym Xanthophyceae)[J]. Botanical Journal of the Linnean Society, 2010,82(2)∶ 93-119. DOI∶10.1111/j.1095-8339.1981.tb00954.x.

[10] 蔣霞敏, 鄭亦周. 14 種微藻總脂含量和脂肪酸組成研究[J]. 水生生物學報, 2003, 27(3)∶ 243-247. DOI∶10.3321/j.issn∶1000-3207.2003.03.005.

[11] 杜曉鳳, 鄒寧, 孫東紅. 微綠球藻油脂提取方法的優化[J]. 中國油脂,2012, 37(5)∶ 10-12. DOI∶10.3969/j.issn.1003-7969.2012.05.003.

[12] 陸向紅, 賈俊乾, 張秋紅, 等. 響應面法優化眼點擬微綠球藻酶法提油工藝研究[J]. 中國油脂, 2015, 40(9)∶ 13-17. DOI∶10.3969/j.issn.1003-7969.2015.09.005.

[13] PIEBER S, SCHOBER S, MITTELBACH M. Pressurized fluid extraction of polyunsaturated fatty acids from the microalga Nannochloropsis oculata[J]. Biomass & Bioenergy, 2012, 47(4)∶474-482. DOI∶10.1016/j.biombioe.2012.10.019.

[14] 彭瑤瑤. 牡丹籽油脂和蛋白的提取、精制和性能研究[D]. 無錫∶江南大學, 2014∶ 24-25.

[15] 朱正偉, 曹偉偉, 馬建國, 等. 濃香葵花籽油精煉脫色劑及脫色工藝的研究[J]. 中國油脂, 2015, 40(11)∶ 16-21. DOI∶10.3969/j.issn.1003-7969.2015.11.004.

[16] 劉元法, 王興國. 凹凸棒石吸附劑特征及其在油脂脫色過程中的應用研究[J]. 中國油脂, 2006, 31(9)∶ 27-30. DOI∶10.3321/j.issn∶1003-7969.2006.09.007.

[17] HAMMAN O B, RUBIA T D L, MARTINEZ J. Decolorization of olive oil mill wastewaters by Phanerochaete flavido-alba[J].Environmental Toxicology & Chemistry, 2010, 18(18)∶ 2410-2415.DOI∶10.1016/j.biombioe.2012.10.019.

[18] 劉悅, 劉元法, 王興國. 凹凸棒石在大豆油脫色過程中吸附行為的探討[J].食品科學, 2007, 28(3)∶ 25-29. DOI∶10.3321/j.issn∶1002-6630.2007.03.001.[19] 黃雄超. 微藻油脂的提取及制備生物柴油的研究[D]. 廈門∶ 華僑大學, 2012∶ 30-36.

[20] 孟迎迎, 陸洪斌, 劉嬌, 等. 石墨化碳對微藻油脂及微藻生物柴油的脫色研究[J]. 中國油脂, 2016, 41(10)∶ 53-55. DOI∶10.3969/j.issn.1003-7969.2016.10.012.

[21] 翟量, 沈立榮. 富含EPA微藻油超聲波輔助溶劑法提取工藝優化及脂肪酸成分分析[J]. 食品安全質量檢測學報, 2016, 7(2)∶ 809-815.

[22] 孫鳳霞, 杜紅霞, 周展明. 油脂色澤測定方法研究進展[J]. 中國油脂,2002, 27(2)∶ 7-9. DOI∶10.3321/j.issn∶1003-7969.2002.02.002.

[23] 吳靖, 李德寶, 黃惠華. Lovibond法和分光光度法對茶葉籽油色澤測定的比較研究[J]. 現代食品科技, 2009, 25(1)∶ 114-116.DOI∶10.3969/j.issn.1673-9078.2009.01.031.

[24] 魏貞偉, 梁寶生, 張青, 等. 響應面試驗優化油脂分段脫色工藝[J]. 食品科學, 2016, 37(14)∶ 32-36. DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201614006.

[25] 彭全材, 宋金明, 李軍, 等. 超聲萃取-氣相色譜法測定扇貝中30 種脂肪酸[J]. 食品科學, 2012, 33(12)∶ 163-168.

[26] BRINKS J. Optimization of rapeseed oil fatty acid esterification with methanol in the presence of sulfuric acid[J]. Polish Journal of Chemical Technology, 2013, 15(4)∶ 54-59. DOI∶10.2478/pjct-2013-0068.

[27] 谷克仁, 張文, 王曉君. 活性炭脫色對大豆磷脂質量的影響[J]. 河南工業大學學報(自然科學版), 2001, 22(1)∶ 16-18. DOI∶10.3969/j.issn.1673-2383.2001.01.003.

[28] 逯與運, 麻成金, 黃偉, 等. 茶葉籽油脫色工藝研究[J]. 食品與發酵科技, 2010(2)∶ 73-76. DOI∶10.3969/j.issn.1674-506X.2010.02-018.

[29] 程謙偉, 孟陸麗, 許金蓉. 響應面法優化梔子油的脫色工藝[J]. 湖北農業科學, 2011, 50(22)∶ 4692-4694. DOI∶10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.22.008.

[30] 盧麗娜, 孫利芹, 田煥玲, 等. 32 株海洋微藻總脂含量及其脂肪酸組成的研究[J]. 中國油脂, 2009, 34(11)∶ 68-73. DOI∶10.3321/j.issn∶1003-7969.2009.11.017.

Optimization of Decolorization of Nannochloropsis oceanica Oil by Response Surface Methodology

YUAN Zhi, ZHU Xiaochen, SUN Liqin*
(College of Life Sciences, Yantai University, Yantai 264005, China)

The optimization of the decolorization of crude oil extracted from Nannochloropsis oceanica, rich in eicosapentaenoic acid (EPA), was carried out using one-factor-at-a-time method and response surface methodology. Using a Box-Behnken design, a mathematical model was established indicating the effects of decolorizing agent dose, temperature and time on decolorization efficiency and oil recovery, respectively. The results showed that activated carbon exhibited the best decolorization efficiency. A decolorizing agent dose of 3.8 g/100 mL, a temperature of 68 ℃ and a decolorization time of 54 min were found to be the optimal conditions to obtain a higher decolorization efficiency of 98.05% and a higher oil recovery of 81.45% after three desorption cycles.

Nannochloropsis oceanica; microalgae oil; decolorization process; response surface methodology; optimization DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724029

TS224.6

A

1002-6630（2017）24-0183-06

袁芝, 朱孝晨, 孫利芹. 響應面法優化擬微綠球藻藻油脫色工藝[J]. 食品科學, 2017, 38(24)∶ 183-188. DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724029. http∶//www.spkx.net.cn

YUAN Zhi, ZHU Xiaochen, SUN Liqin. Optimization of decolorization of Nannochloropsis oceanica oil by response surface methodology[J]. Food Science, 2017, 38(24)∶ 183-188. (in Chinese with English abstract) DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724029. http∶//www.spkx.net.cn

2017-02-27

山東省現代農業產業技術體系建設專項（SDAIT-26-03）；

山東省2016年度農業重大應用技術創新項目（魯財農指[2016]36號）

袁芝（1993—），女，碩士，研究方向為藻類食品研究與開發。E-mail：yuanzhiciel@163.com

*通信作者：孫利芹（1973—），女，教授，博士，研究方向為藻類資源開發及利用。E-mail：sliqin2005@ytu.edu.cn