海棠果油的提取及其理化性質(zhì)和脂肪酸組成分析

1、海棠果油的提取及其理化性質(zhì)和脂肪酸組成分析 摘 要 采用浸提法對(duì)海南海棠果種仁油脂的提取工藝進(jìn)行了研究，并分析了海棠果油的理化性質(zhì)和脂肪酸組成。結(jié)果表明，提取海棠果油的適宜條件為:將海棠果種仁粉碎并干燥至水分含量在4.75%以下，以石油醚為提取溶劑，液料比為8，30提取12h，重復(fù)提取2次，出油效率可達(dá)95.86%。所得海棠果油酸價(jià)為26.90mgkoh/g，過(guò)氧化值為1.41mmol/kg，碘值為55.54gi2/100g，皂化值為166.42。經(jīng)過(guò)gcms分析，共檢出了14種脂肪酸，占總脂肪酸質(zhì)量的99.92%，其中油酸占42.05%，亞油酸占26.57%，棕櫚酸占13.62%，硬脂酸占1

2、5.78%。關(guān)鍵詞海棠果油提取工藝?yán)砘再|(zhì)脂肪酸組成 海棠果(calophylluminophylluml.)又名海棠木、胡桐、瓊州海棠等，具有抗貧瘠、抗鹽堿、抗干旱、抗風(fēng)等特點(diǎn)。海棠果開(kāi)發(fā)潛力巨大、具有油用、藥用、材用、觀賞、生態(tài)保護(hù)等多種用途，是綠化造林的理想樹(shù)種。特別是海棠果種子含油率高，成齡海棠果樹(shù)平均年產(chǎn)干果可達(dá)50kg，種子干基含油量高達(dá)48%，亞油酸含量高達(dá)32.5%，并且海棠果油脂具有防腐和驅(qū)蚊功能。但目前對(duì)海棠果的利用主要是砍伐樹(shù)木利用木材，而對(duì)海棠果油脂的開(kāi)發(fā)利用則比較少，因此亟需通過(guò)對(duì)海棠果油脂的開(kāi)發(fā)利用來(lái)加強(qiáng)海棠果資源的保護(hù)。本試驗(yàn)采用有機(jī)溶劑提取海棠果油脂，并對(duì)其理化

3、性質(zhì)和脂肪酸組成進(jìn)行了分析，為海棠果油脂的開(kāi)發(fā)利用提供參考。1材料與方法1.1材料與儀器海棠果采自海南省文昌市文城鎮(zhèn)，在9月底采摘。r210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:瑞士buchi;sfy20紅外線快速水分測(cè)定儀:深圳市冠亞電子科技有限公司;7230g型分光光度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;hp5890氣相色譜:美國(guó)agilent technologies公司;hp6890氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國(guó)agilent technologies公司。1.2研究方法1.2.1海棠果油的制備方法新鮮海棠果破殼，取出種仁，粉碎，于65干燥2d后粉碎備用。將一定量的碎種仁，按一定料液比加入有機(jī)溶劑，在一定溫度下震蕩浸提一段

4、時(shí)間，抽濾后加入同一溶劑重復(fù)浸提1次;所得濾液合并于50旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮液進(jìn)一步于105干燥至恒重，每組做3個(gè)重復(fù)，再按以下公式計(jì)算出油效率:出油效率=(含油容器質(zhì)量容器質(zhì)量)/(碎種仁質(zhì)量×含油量)×100%1.2.2海棠果油的理化性質(zhì)分析將所得海棠果油在分液漏斗中用60溫水洗滌3次，然后將油在60中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)30min，再分析各項(xiàng)指標(biāo)，測(cè)定方法如下:水分和揮發(fā)物含量:gb/t96962008;酸價(jià):gb/t5009.372003;過(guò)氧化值:gb/t5009.372003;碘值gb/t55322008;皂化值gb/t55342008的方法測(cè)定。1.2.3海棠果油脂肪酸組成分析

5、依據(jù)gb/t173762008的方法對(duì)海棠油油進(jìn)行甲酯化，然后取上層液直接進(jìn)樣作gc及gc/ms分析。先用gc/ms進(jìn)行定性分析，采用wiley7n.l標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)計(jì)算機(jī)檢索定性，再用gc進(jìn)行定量分析。氣質(zhì)聯(lián)用定性分析條件如下:gc條件為hp5ms石英毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×0.25m);柱溫120240，程序升溫3/min;柱流量為1.0ml/min;進(jìn)樣口溫度250;柱前壓100kpa;進(jìn)樣量0.20l;分流比101;載氣為高純氦氣。ms條件為電離方式ei;電子能量70;傳輸線溫度250;離子源溫度230;四極桿溫度150;質(zhì)量范圍35450。氣相色譜定量分析條件為

6、:hp5石英毛細(xì)管柱(30m×0.32mm×0.25m);柱溫150280，程序升溫3/min;柱流量為1.5ml/min;進(jìn)樣口溫度250;氫火焰檢測(cè)器溫度250;進(jìn)樣量1.0l;分流比50:1;載氣為高純氮?dú)狻?結(jié)果與分析2.1海棠果種子的營(yíng)養(yǎng)成分分析將海棠果碎種仁按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析方法對(duì)其主要成分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表1所示，可見(jiàn)海棠果干種仁主要成分是油脂，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)53.50%，可加以開(kāi)發(fā)利用。此外，蛋白質(zhì)含量也比較高，提油后的副產(chǎn)物也有一定的利用價(jià)值。表1海棠果干種仁的成分分析項(xiàng)目水分及揮發(fā)物脂肪蛋白質(zhì)灰分總糖數(shù)據(jù)4.75%53.50%8.34%1.60%2.70%

7、2.2海棠果油提取單因素試驗(yàn)分別研究了提取溶劑，物料干燥程度，料液比，原料不同預(yù)處理，提取溫度，提取時(shí)間對(duì)出油效率的影響，每組重復(fù)3次。2.2.1不同有機(jī)溶劑對(duì)海棠果油出油效率的影響用表2中5種溶劑提取海棠果油脂，液料比為51，室溫提取12h，出油效率及油的形態(tài)和試劑價(jià)格如表2所示，可見(jiàn)綜合考慮提取率、油的形態(tài)及試劑價(jià)格，石油醚較適宜作為提取海棠油的有機(jī)溶劑。表2不同有機(jī)溶劑對(duì)海棠果油的提取效果有機(jī)溶劑乙醚乙醇正己烷石油醚乙酸乙酯提取率/%82.6280.1881.9482.6294.07顏色黃綠色藍(lán)黑色黃色黃色，微綠藍(lán)黑色渾濁清澈略渾濁清澈清澈渾濁溶劑價(jià)格(元/0.5l)2013451325

8、2.2.2海棠果仁干燥程度對(duì)海棠果油出油效率的影響分別取未干燥的(水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)35.10%)海棠果碎種仁和干燥(65)至一定程度的碎種仁，以濕物料計(jì)用15的石油醚室溫提取12h，測(cè)定其出油效率如圖1所示，物料越干燥，出油效率越高。以后每次試驗(yàn)均以在65烘箱中干燥48h的海棠果碎種仁為原料(水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在4.75%左右)。注:不同小寫字母表示經(jīng)duncans新復(fù)極差檢驗(yàn)，差異達(dá)顯著水平，下同圖1海棠果仁干燥程度對(duì)出油效率的影響2.2.3溫度對(duì)海棠果油出油效率的影響選擇石油醚的液料比為51，分別置于25、30、35、40溫度下浸提12h，溫度對(duì)出油效率的影響如圖2所示，溫度對(duì)海棠果油提取率的影響不

9、大，但30時(shí)提取率顯著升高，因此在室溫范圍內(nèi)提取油脂均適宜。圖2溫度對(duì)海棠果油出油效率的影響2.2.4石油醚液料比對(duì)海棠油出油效率的影響石油醚液料比分別為2、4、6、8、10，提取時(shí)間為12h，提取溫度為30。不同料液比對(duì)出油效率的影響如圖3所示，料液比大于6后出油效率增加不顯著，所以選擇液料比為46比較適宜。圖3料液比對(duì)海棠果油出油效率的影響2.1.5浸提時(shí)間對(duì)海棠果油出油效率的影響石油醚的液料比為6，在30提取海棠果油脂，浸提時(shí)間分別為3、6、9、12、15h，不同時(shí)間內(nèi)海棠果油的出油效率如圖4所示，浸提時(shí)間對(duì)出油效率有影響，提取時(shí)間為9h以上較適宜。浸提時(shí)間較長(zhǎng)可能與碎海棠果種仁質(zhì)構(gòu)比較

10、硬，或者種仁粉碎粒度還不夠細(xì)有關(guān)(種仁含油量高，不易粉碎)。圖4浸提時(shí)間對(duì)海棠果油出油效率的影響2.2海棠果油提取工藝的優(yōu)化綜合各方面考慮，決定采用石油醚為提取溶劑，重點(diǎn)考察料液比、提取時(shí)間、浸提溫度3個(gè)因素的綜合影響，設(shè)置正交試驗(yàn)，優(yōu)化提取工藝條件。正交試驗(yàn)因素水平如表3所示，正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析如表4所示，可見(jiàn)影響石油醚提取海棠果油出油效率的因素依次為:料液比浸提溫度提取時(shí)間，最佳的條件為a3b3c2。表3正交因素水平表水平因素a液料比b提取時(shí)間/hc浸提溫度/1462526930381235表4正交試驗(yàn)結(jié)果序號(hào)abc出油效率/%111170.72212276.16313378.7342

11、1281.88522393.82623183.78731386.11832183.61933295.86k1225.60256.70238.11k2259.48253.59253.89k3265.57258.37244.21r39.974.7815.792.3海棠果油的品質(zhì)分析按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法分析提取的海棠果油的理化指標(biāo)，分析結(jié)果如表5所示。從表5可見(jiàn)，海棠果油的酸值比較高，可能是其含不飽和脂肪酸高的原因。海棠果油碘值也較高，但小于100gi2/100g，屬于不干性油脂。海棠果油香氣濃，但經(jīng)品嘗后略帶有苦味，因此其還須經(jīng)過(guò)精煉和其他安全性評(píng)價(jià)才能作為食用油。表5海棠果油脂品質(zhì)初步分析項(xiàng)目水分及

12、揮發(fā)物酸值mgkoh/g過(guò)氧化值mmol/kg碘值gi2/100g皂化值數(shù)據(jù)(0.76±0.18)%26.90±0.25.41±0.03155.54±0.24166.42±4.332.4海棠果油的脂肪酸組成經(jīng)氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)，石油醚提取的海棠果油的肪酸組成如表6所示。從表6可見(jiàn)，從海棠果油中檢出了14種脂肪酸，占總質(zhì)量的99.92%，其中不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)69%。海棠果油主要由4個(gè)脂肪酸組成，其中油酸(十八碳烯酸)占42.05%，亞油酸(十八碳二烯酸)占26.57%，棕櫚酸(十六烷酸)占13.62%，硬脂酸(十八烷酸)占15.78%，其他10

13、個(gè)脂肪酸合計(jì)占1.98%，單個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在1%以下。亞油酸是人體的必需脂肪酸，也是制備共軛亞油酸的主要原料，可作為某些生理調(diào)節(jié)物質(zhì)(如前列腺素)的前體物質(zhì)，降低血清和肝臟中的膽固醇水平，能抑制動(dòng)脈血栓的形成等。油酸也可有效地預(yù)防和治療冠心病、高血壓等心血管疾病發(fā)生。因此，海棠果油經(jīng)過(guò)精煉和安全性評(píng)價(jià)后，可作為優(yōu)質(zhì)食用油加以開(kāi)發(fā)利用。表6海棠果油的脂肪酸組成序號(hào)脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1十二烷酸0.032十四烷酸0.033十六碳烯酸0.244十六烷酸13.62514甲基十六烷酸0.066十七烷酸0.087十八碳二烯酸26.578十八碳烯酸42.059十八烷酸15.7810二十碳烯酸0.2011二十烷酸0.8912二十一烷酸0.0313二十二烷酸0.2814二十四烷酸0.06圖5海棠果油脂肪酸甲酯總離子流圖3討論與結(jié)論3.1提取海棠果油的適宜工藝為:將海棠果種仁粉碎干燥至含水量在4.75%以下，以石油醚為提取溶劑，液料比為8，30提取12h，重復(fù)提取2次，出油效率可達(dá)95.86%。3.2經(jīng)理化試驗(yàn)分析，海棠果油的酸價(jià)為26.90mgkoh/g，過(guò)氧化值為1.41mmol/kg，碘值為55.54gi2/100g，皂化值為166.42。運(yùn)用gcms聯(lián)用技術(shù)從海棠果油中檢出了14種脂肪酸，