海棠果油的提取及其理化性質(zhì)和脂肪酸組成分析

夏秋瑜李 瑞陳衛(wèi)軍蔣盛軍陳 華趙松林

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所1，文昌 571339)

(海南省椰子深加工工程技術(shù)研究中心2，文昌 571339)

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所3，儋州 571337)

海棠果油的提取及其理化性質(zhì)和脂肪酸組成分析

夏秋瑜1，2李 瑞1，2陳衛(wèi)軍1，2蔣盛軍3陳 華1，2趙松林1，2

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所1，文昌 571339)

(海南省椰子深加工工程技術(shù)研究中心2，文昌 571339)

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所3，儋州 571337)

采用浸提法對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12 h，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26.90 mgKOH/g，過氧化值為1.41 mmol/kg，碘值為55.54 gI2/100 g，皂化值為166.42。經(jīng)過GC－MS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15.78%。

海棠果油 提取工藝 理化性質(zhì) 脂肪酸組成

海棠果(Calophyllum inophyllum L.)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)［1－2］。海棠果開發(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［3－6］，是綠化造林的理想樹種。特別是海棠果種子含油率高，成齡海棠果樹平均年產(chǎn)干果可達(dá)50 kg［7］，種子干基含油量高達(dá)48%，亞油酸含量高達(dá)32.5%［8］，并且海棠果油脂具有防腐和驅(qū)蚊功能［9］。但目前對海棠果的利用主要是砍伐樹木利用木材，而對海棠果油脂的開發(fā)利用則比較少，因此亟需通過對海棠果油脂的開發(fā)利用來加強(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，并對其理化性質(zhì)和脂肪酸組成進(jìn)行了分析，為海棠果油脂的開發(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。

R－210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:瑞士BUCHI;SFY－20紅外線快速水分測定儀: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Agilent Technologies公司;HP6890氣相色譜 －質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國 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2 d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)30 min，再分析各項(xiàng)指標(biāo)，測定方法如下:

水分和揮發(fā)物含量:GB/T 9696—2008;酸價(jià): GB/T 5009.37—2003;過氧化值:GB/T 5009.37—2003;碘值GB/T 5532—2008;皂化值GB/T 5534—2008的方法測定。

1.2.3 海棠果油脂肪酸組成分析

依據(jù)GB/T 17376—2008的方法對海棠油油進(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HP－5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);柱溫120～240℃，程序升溫3℃/min;柱流量為1.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃;柱前壓100 kPa;進(jìn)樣量0.20 L;分流比10∶1;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35～450。

氣相色譜定量分析條件為:HP－5石英毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm);柱溫150～280℃，程序升溫3℃/min;柱流量為1.5 mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃;氫火焰檢測器溫度250℃;進(jìn)樣量1.0 L;分流比50:1;載氣為高純氮?dú)狻?/p>

2 結(jié)果與分析

2.1 海棠果種子的營養(yǎng)成分分析

將海棠果碎種仁按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析方法對其主要成分進(jìn)行測定，結(jié)果如表1所示，可見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

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5∶1，室溫提取12 h，出油效率及油的形態(tài)和試劑價(jià)格如表2所示，可見綜合考慮提取率、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)溶劑對海棠果油的提取效果

2.2.2 海棠果仁干燥程度對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1∶5的石油醚室溫提取12 h，測定其出油效率如圖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48 h的海棠果碎種仁為原料(水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在4.75%左右)。

圖1 海棠果仁干燥程度對出油效率的影響

2.2.3 溫度對海棠果油出油效率的影響

選擇石油醚的液料比為5∶1，分別置于25、30、35、40℃溫度下浸提12 h，溫度對出油效率的影響如圖2所示，溫度對海棠果油提取率的影響不大，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 溫度對海棠果油出油效率的影響

2.2.4 石油醚液料比對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12 h，提取溫度為30℃。不同料液比對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4～6比較適宜。

圖3 料液比對海棠果油出油效率的影響

2.1.5 浸提時(shí)間對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、15 h，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)間對出油效率有影響，提取時(shí)間為9 h以上較適宜。浸提時(shí)間較長可能與碎海棠果種仁質(zhì)構(gòu)比較硬，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

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 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，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100 gI2/100 g，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)過精煉和其他安全性評價(jià)才能作為食用油。

表5 海棠果油脂品質(zhì)初步分析

2.4 海棠果油的脂肪酸組成

經(jīng)氣－質(zhì)聯(lián)用檢測，石油醚提取的海棠果油的脂肪酸組成如表6所示。從表6可見，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)過精煉和安全性評價(jià)后，可作為優(yōu)質(zhì)食用油加以開發(fā)利用。

表6 海棠果油的脂肪酸組成

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12 h，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26.90 mgKOH/g，過氧化值為1.41 mmol/kg，碘值為55.54 gI2/100 g，皂化值為166.42。運(yùn)用GC－MS聯(lián)用技術(shù)從海棠果油中檢出了14種脂肪酸，占總量的99.92%，不飽和脂肪酸占總量的69%，其中油酸占42.05%，亞油酸占26.57%，棕櫚酸占13.62%，硬脂酸占15.78%，其他10個(gè)脂肪酸合計(jì)占1.90%。

3.3 試驗(yàn)所得的海棠果油的理化性質(zhì)及脂肪酸組成與已報(bào)道產(chǎn)自云南和海南的文獻(xiàn)有所差別，可能是原料來源不一致，包括原料成熟度及新鮮度不一致造成的。海棠果油不飽和脂肪酸高，易氧化，故所得油脂酸價(jià)比較高，所以在實(shí)際生產(chǎn)為提高油脂品質(zhì)應(yīng)盡可能采集新鮮海棠果并及時(shí)處理。

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Extraction of Calophyllum Inophyllum L.Seed Oil and Analysis of Properties and Fatty Acid Composition

Xia Qiuyu1，2Li Rui1，2Chen Weijun1，2Jiang Shengjun3Chen Hua1，2Zhao Songlin1，2
(Coconut Research Institute，CATAS1，Wenchang 571339)
(Engineering and Technology Research Cenrer for coconut deep process of hainan province2，Wenchang 571339)
(Tropical Crops Genetic Research Institute，CATAS3，Danzhou 571737)

The oil extraction technology from seeds of Calophyllum inophyllum L.growing in Hainan province was studied and the oil physical/chemical properties and fatty acid composition were analyzed by GC－M.Results: The optimal extraction conditions are using petroleum ether as solvent，solid to liquid ratio 8，temperature 30℃，and extraction time 12 h.The extraction rate is 95.86%.The oil acid value is 26.90 mgKOH/g，iodine value 55.54 gI2/100g，and saponification value 166.42.Fourteen fatty acids amounting to 99.92%of the total fatty acid content are identified.The main components are oleic acid(42.05%)，linoleic acid(26.57%)，palmitic acid(13.62%) and stearic acid(15.78%).

Calophyllum inophyllum L.seed oil，extraction technology，physical and chemical properties，fatty acid composition

TS22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003－0174(2010)11－0078－05

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(PZS045)

2009－11－27

夏秋瑜，男，1978年出生，助理研究員，糧油食品加工

趙松林，男，1965年出生，研究員農(nóng)產(chǎn)品加工