超声波辅助提取红树莓籽油的工艺优化.doc

超声波辅助提取红树莓籽油的工艺优化张佰清 收稿日期：2009-01-11作者简介：张佰清（1966），男，副教授，博士，主要从事农产品加工贮藏及食品机械领域的研究。E-mail：，公 谱*（沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110161) 摘 要：研究了红树莓籽油的超声波辅助浸提工艺。以出油率为指标，在单因素试验的基础上，通过正交试验确定了超声波辅助提取红树莓籽油的最佳工艺条件。实验结果表明，在超声波功率100W，提取温度30，提取时间25min，料液比1：11的条件下，红树莓籽的出油率最高且为12.97%。关键词：红树莓籽油；超声波；提取工艺Process Optimizing on Extracting Red Raspberry Seed Oil Using Organic Solvent Assisted by UltrasoundZHANG Bai-qing，GONG Pu* (Food Science College of Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161,China)Abstract: A new extracting technology using ultrasound and organic solvent method for red raspberry seed oil was proposed. Took yield of raspberry seed oil as target, adopted single factor method and orthogonal test design to determine the optimal extracting process. The result indicated that the yield of raspberry seed oil is about 12.97% under the optimal extracting condition, which are ultrasonic power 100W, ultrasonic treatment temperature 30, ultrasonic treatment time 25min, the liquid-solid ratio 11ml/g.Key words: red raspberry seed oil；ultrasound；extracting process中图分类号：TS225.1 文献标识码：A 文章编号：树莓为蔷薇科悬钩子属，多年生植物，果实风味独特，富含多种营养成分，在国外普遍种植1。随着树莓加工业的发展，近年国内树莓也有发展2。其主要消费途径是果品加工，如加工成果汁等。加工过程中，大量的树莓籽一直被作为副产品，没有得到有效的开发利用3。研究表明，树莓籽油的消炎作用好于葡萄籽油、榛子油和小麦胚油等4。亚油酸，油酸和硬脂酸是树莓籽油的主要成分。亚油酸是人体不能合成的必需脂肪酸5，有预防心血管疾病，防癌等作用。因此，将树莓籽作为保健用油开发，具有很高的潜力。目前的报道都是树莓籽油的成分和性质研究，对红树莓籽油的超声波辅助提取尚未见报道。本工作以红树莓籽为实验材料，研究了超声波辅助浸提对红树莓籽油的提取，以确定合理的红树莓籽油提取工艺，为红树莓籽的进一步研究和开发利用提供实验科学依据。1 材料与方法1.1 主要材料与试剂红树莓籽，由辽宁今日农业有限公司提供，为以沈阳市东陵区种植的红树莓为原料,生产果汁饮料的副产物；石油醚（沸程3060）（分析纯）。电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；KQ5200DB型数控超声波清洗器 江苏昆山市超声仪器有限公司；RE-52型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；SHZ-B循环水真空泵 上海华琦科学仪器有限公司。1.2 方法：1.2.1 超声波辅助提取红树莓籽油工艺流程 红树莓籽清洗干燥风选粉碎称重取样超声波辅助浸提抽滤分离真空浓缩干燥红树莓籽油6操作要点：洗净树莓籽表面的果肉和杂质，在4045下烘干至恒重后粉碎，粉碎过程中防止粉碎机过热造成树莓籽油氧化。将10g树莓籽粉末和一定比例的石油醚加入三角瓶中，放入超声波处理器中处理。处理器中水位和三角瓶中液体的位置齐平。对浸提后三角瓶中的固液混合物进行抽滤，得到浸提液后真空浓缩、干燥至恒重，得到树莓籽油，同时回收石油醚。1.2.2 红树莓籽出油率的计算W（%）=(M1M2)/M100式中， W：红树莓籽出油率，%； M1：接收瓶和瓶内红树莓籽油的质量，g；M2：接收瓶的质量，g；M1M2：红树莓籽油的质量，g；M：红树莓籽的质量，g。1.2.3 单因素试验方法选取超声波提取功率、提取温度、提取时间和料液比四个主要影响因素为研究对象，选定出油率为考察目标。固定其中三个因素的数值不变，考察单一因素变化对出油率的影响。1.2.4 正交试验方法选取超声波功率、提取温度、料液比、提取时间四个影响因素，依据单因素试验结果列出因素水平表1，并选取L9（34）正交表（见表2），进行正交试验。表1 因素水平表Table 1 Table of factors and levels A功率（W）B温度（）C时间（min）D料液比（g:ml）12100120303515201:91:10314040251:112 结果与分析2.1 单因素试验结果2.1.1 超声波功率的影响图1 超声波功率对出油率的影响Fig.1 Effects of ultrasonic power on yield反应条件：取10g红树莓籽粉末加入100ml石油醚中，即料液比为1：10。在40下用不同的超声波功率浸提20min。由图1可知，随超声波功率增大，红树莓籽出油率逐渐升高，当超声波功率升高至120W，出油率达到最大。因此，选取最佳超声波功率为120W。2.1.2 提取温度的影响 图2 提取温度对出油率的影响Fig.2 Effects of ultrasonic treatment temperature on yield反应条件：料液比1：10， 120W功率，不同温度下提取20min。由图2可知，提取温度为2035时，随温度的升高，红树莓籽油出油率逐渐升高；提取温度高于35后，出油率迅速降低。因此，最佳提取温度为35。2.1.3 提取时间的影响图3 提取时间对出油率的影响Fig.3 Effects of ultrasonic treatment time on yield反应条件：提取功率120W，料液比1：10，35下浸提不同时间。由图3可知，随着提取时间的延长，出油率先升高后逐渐下降。因此，选取最佳提取时间为20min。2.1.4 料液比的影响图4 料液比对出油率的影响Fig.4 Effects of liquid-solid ratio on yield反应条件：提取功率120W，35下取不同料液比提取20min。由图4可知，随着料液比的增大，出油率逐渐升高，在料液比1：10时达到最大，之后开始下降，降低趋势比较平缓。综合考虑，最佳料液比为1：10。2.2 正交试验结果及分析 表2 L9（34）正交实验结果Table 2 The result of orthogonal test试验号A功率（KW）B温度（）C时间（min）D料液比（g:ml）出油率（%）121112121212.8512.333456789K1K2K3R122233337.9135.1136.652.8312312337.1936.1336.351.06323131235.7536.4536.470.72331223136.3736.1737.130.9612.7312.0711.4711.5712.2712.3312.05通过正交试验结果分析得：超声波辅助提取的最佳参数组合为A1B1C3D3，即超声波功率为100W，提取温度为30，提取时间为25min，料液比为1：11。表3 L9（34）方差分析结果Table 3 The result of variance analysis方差来源偏差平方和自由度F比F临界值AB1.3110.2092269.00011.00019.00019.000CDe0.0190.1710.022221.0009.00019.00019.000由方差分析表3可知，四因素中超声波提取功率对红树莓籽油的提取率影响最为显著。2.3 验证试验 按照最佳提取工艺条件，即：超声波功率100 W，提取温度30，提取时间25min，料液比1：11进行试验，树莓籽油的平均出油率为12.97%。3 结 论选择石油醚为提取溶剂，采用超声波辅助萃取，在单因素试验基础上，通过正交试验对工艺进行优化，得出了最佳提取条件。由于超声波辅助提取时间短，能耗低，因此，用于红树莓籽油的提取工艺，对于指导实际生产有一定的应用意义。参考文献：1 Perry C,Crandal. The management and marketing of raspberries and blackberry. Food products Press,1994,35(6):7-82 Zhang QH(张清华),Wang YH(王彦辉). The Varies and Cultivation Technique of Bramble(树莓优良品种与栽培技术). Beijing:Jindun Pubilshing House, 2003.5-83 Pourrat H, Pourrat A. Compositions cosmeA tiques etpharmaceutiques P. French patent, 7345501, 19734 李晓波，韩泽梅，张玉平，等. 树