樱桃籽油提取工艺研究

, 提取时间 4. 1 h。在此工艺条件下, 提油率可达 9. 24% 。 关键词 樱桃籽油 提取 响应面优化
中图分类号: T S224. 4 文献标识码: A 文章编号: 1003- 0174( 2010) 06- 0076- 05
樱桃 ( P runus P seudocerasus) 为蔷薇科落叶乔木, 是营养和风味俱佳的果品, 主要栽培品种有中国樱 桃、欧洲甜樱桃、欧洲酸樱 桃 3 种。近年 来, 随着国 家农业产业化结构的调整, 樱桃的种植面积扩大, 产 量剧增 [ 1- 2] 。目前 全世界樱 桃产量 为 183. 4 万吨。 罐头、果酒、果汁、果脯、果酱等樱桃制品逐渐涌现在
1 -m m2
2
∀ 100%
式中: m1 为每份样品质量 / g; m2为滤渣质量 / g。
2 结果与分析
2. 1 樱桃籽含油量的测定 分别采集泰安市不同樱桃产区 ( 东平产区、泰安
徂徕产区、肥城产区、宁阳产区、新泰天宝产区 ) 的樱 桃籽使用索氏提取法进行含 油量测定, 每个样品测 定 3次, 结果见图 1。
! 滤液旋转蒸发 樱桃籽油 1. 3. 2 分析方法
樱桃籽含油量测定采用索氏提取法 [ 9] 。樱桃籽 油提取采用溶 剂提取法。樱桃籽油甲酯化后, 采用
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陈 倩等 樱桃籽油提取工艺研究
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气相色谱 /质谱分析进行脂肪酸组成测定 [ 10] 。 1. 3. 3 提油率的计算
提油率
=
m
设置 3. 0、4. 0、5. 0、6. 0、7. 0、8. 0、9. 0、10. 0 mL /g 共 8个梯度的溶剂用量, 以物料粒度 40目, 55 下 提取 4 h, 平行试验 3次, 结果见图 4。
图 2 提取溶剂对樱桃籽提油率的影响
图 4 溶剂用量对樱桃籽提油率的影响
溶剂用量反映了溶 剂对物料的渗透状况, 用量
市场, 这些产 品所产生的樱桃籽只有极少量用于枕 头填充物, 而 大量樱桃籽作为动物饲料或废渣被抛 弃, 不能充分发挥樱桃籽价值, 造成了严重的资源浪 费和环境污染。
樱桃果出籽率达 20% , 樱桃籽油属油酸 - 亚油 酸型油脂, 其不饱和脂肪 酸含量较高。经常食用樱 桃籽油, 可以预防心脏病、抗癌、降血压、防止动脉硬 化等 [ 3- 4] 。可见, 樱桃籽油具有较高的营养价值和较 好的保健功能。随着我国社 会经济的发展, 油料资 源日趋短缺, 每年都需要进口大量的油料 [ 5 ] 。因此, 进行樱桃籽油提取研究, 对提高樱桃附加值、解决樱 桃加工过程的环境污染、解决我国油料资源短缺问
由图 2可以看出, 石油醚提取效果较差, 乙酸乙 酯和无水乙醇提取率虽高但提取 的杂质含量较高, 丙酮毒性较大, 都不宜作浸提剂。正己烷的提取率 高且提取的杂质少, 油质好, 油色黄亮清澈。正己烷 化学性质稳定, 在蒸发、冷却、回收等情况下, 化学性 质不发生变化, 且毒性小沸程低易于回收 [ 10] , 确定其 为理想的提取溶剂。
2010年 6月 第 25卷第 6期
中国粮油学报
Journal o f the Ch inese C erea ls and O ils A ssoc ia tion
Vo .l 25, N o. 6 Jun. 2010
樱桃籽油提取工艺研究
陈 倩 朱传合 赵 丽
( 山东农业大学食品科学与工程学院, 泰安 271018)
2. 2. 4 提取温度对樱桃籽提油率的影响 选取 50、55、60、65、70 共 5个温度进行本因素
的探究。以物料粒度 40目, 溶剂用量 7. 0 mL / g, 提 取时间 4 h, 平行试验 3次, 结果如图 5。
2. 3 樱桃籽油提取条件优化
根据响应面法原理, 提取溶剂和物 料粒度这两
个因素与 提 取率 不 能形 成线 形 关系, 综合 相关 研 究 [ 7 ] 及单因素试验结果, 固定提取溶剂为正己烷, 物 料粒度为 40目, 选取溶剂用量、提取温度、提取时间 进行中心组合试验设计 [ 11 - 12] , 试验因素水平编码值
13
0
14
0
0
- 1. 681 79
8. 4
0
1. 681 793 8. 6
15
0
0
0
9. 0
16
0
0
0
8. 9
17
0
0
0
8. 8
18
0
0
0
9. 0
19
0
0
0
9. 2
20
0
0
0
8. 9
注: x1、x2、x3 分别为 X 1、X 2、X 3 的编码值, 其中 x1 = (X 1 - 65) / 5, x2 = (X 2 - 7) /1, x3 = (X 3 - 4) /0. 5
2. 3. 2 回归模型拟合及方差分析 根据表 2的试验结 果, 以樱桃籽的提油 率为响
应值 ( 即因变量 Y ), 确定回 归方程的系数 并进行 T 检验, 对该回归方程 进行方 差分析, 结 果如表 3 及 表 4。
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X1 X2 X3 X 1X 1 X 1X 2 X 1X 3 X 2X 2 X 2X 3 X 3X 3
如表 1所示。
表 1 中心组合试验设计因素水平表
因子
编码值
-1
0
1
温度 X 1 /
60
溶剂用量 X 2 /mL / g
6. 0
时间 X 3 /h
3. 5
65
70
7. 0
8. 0
4. 0
4. 5
图 5 提取温度对樱桃籽提油率的影响
温度是影响分子热运动的主要因素 之一, 同时 高温会造成低沸点有机溶剂的挥发。从图 5可知, 小于 65 时, 提油率随温度升高而加大, 高于 65 提油率出现稳定趋势, 65 与 70 提油率经差异性 分析差别不大 ( P > 0. 05)。因此, 选择 65 为最适 提取温度, 以节约能源。 2. 2. 5 提取时间对樱桃籽提油率的影响
2. 2. 2 物料粒度对樱桃籽提油率的影响 物料粒度反映了物 料的比表面积, 物料颗粒越
小, 物料的比表面积越大。设置 20、30、40、50、60目 共 5个梯度的物料粒度, 以溶剂用量 6. 0 mL / g, 55 下中提取 4 h, 平行试验 3次, 结果见图 3。
图 1 泰安市不同产区樱桃含油量
分别选取 2、3、4、5、6 h, 以物料粒度 60目, 溶剂 用量 6. 0 mL / g, 提取温度 55 , 平行试验 3次, 结果 见图 6。
图 6 提取时间对樱桃籽提油率的影响
由图 6所示, 浸提时间 越长, 产率越 高, 当浸提 时间为 4 h时, 樱桃籽提油率达到较高水平, 经差异 性分析, 4h 与 5h、6h 提油率变化 很小 ( P > 0. 05) 。 在获得较好的提油率 的基础上考虑提油效率问题, 选取 4 h为最适提取时间。
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中国粮油学报
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越大, 渗透压越大, 油脂就越容易渗透出来。由图 4 知, 提油率随溶剂用量的 增加而不断提高。经差异 性分析, 溶剂用量小于 7. 0 mL / g时, 提油率增长显 著 ( P < 0. 05) , 大于 7. 0 mL / g 增长则开始不显著 ( P > 0. 05) 。出于节约溶剂考虑, 选 择 7. 0 mL / g为最 适料液比。
石油醚 ( 60~ 90 )、正己烷、丙酮、无 水乙醇、 乙酸乙酯 ( 均为分析纯 ) : 天津永大化学试剂开发中 心。
JFSD- 70型实验室粉碎磨: 上海市嘉定粮油检 测仪器厂; RE 52CS 型旋转蒸发器: 上海亚荣生化仪 器厂; 5975C 气相色谱 /质谱联用仪: 安捷伦科技有限 公司。 1. 3 试验方法
- 0. 187 500 0. 281 250
6. 483 162
- 0. 062 500 0. 031 250
0. 720 351
- 0. 203 192 0. 594 999 13. 715 46
0. 012 500 0. 001 250
0. 028 814
0. 167 837 0. 405 953
题有着重要的意义。
现代油脂制取和分析方法已发展十 分成熟, 国 内外对水果籽油的研究报道 较多, 还未见樱桃籽油 提取研究报道。通过借鉴前人对其他水果籽油 ( 如: 葡萄籽油、桑椹籽油、猕猴桃籽油等 [ 6 - 8] ) 研究的一 些成熟方法, 研究樱桃籽油提取, 为樱桃籽的综合利 用提供借鉴, 也为开发樱桃籽油使其成为新一代保
图 3 物料粒度对樱桃籽提油率的影响
物料粒度影响与溶剂传质面积和物料之间的接 触面积, 从而影响提取率。由图 3可 知樱桃籽提油 率随物料粒度的增大而增大, 在 40 目时达到高峰, 之后开始下降并在 50 目后达到稳定。这因为物料 粒度小于 40目时, 随着樱桃籽颗粒与溶质传质面积 的加大, 籽油的浸出能力增大; 大于 40目时, 樱桃籽 颗粒过小, 其在浸提过程中的沉积使颗粒间隙减小, 反而增加颗粒 与溶剂间传质阻力, 提油率 降低。故 选 40目为较适物料粒度。 2. 2. 3 溶剂用量对樱桃籽提油率的影响
由图 1可知, 不同樱桃产区樱桃 籽含油量存在 一定差异, 含油量在 11. 07% ~ 12. 63% 之间, 其中以 新泰天宝产区樱桃籽含油量最大。 2. 2 樱桃籽油提取条件的初步选择 2. 2. 1 提取剂对樱桃籽提油率的影响
分别选取石油醚、正己 烷、丙酮、无水乙醇和乙 酸乙酯为提取溶剂, 以樱桃籽物料粒度 60 目, 溶剂 用量 6. 0 mL / g, 在 55 下提取 4 h, 平行试验 3次, 结果见图 2。