不同溶劑的索式法提取酸漿果籽中油脂及成分分析*

陸占國(guó)，李 偉，王鵬君，劉向陽(yáng)

（1.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 食品工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150076；2.東北林業(yè)大學(xué) 理化學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040）

不同溶劑的索式法提取酸漿果籽中油脂及成分分析*

陸占國(guó)1，李 偉1，王鵬君1，劉向陽(yáng)2

（1.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 食品工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150076；2.東北林業(yè)大學(xué) 理化學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040）

分別以乙醚、乙酸乙酯、正己烷為萃取溶劑，采用索氏萃取法提取黑龍江省產(chǎn)酸漿果籽獲得了油脂，得油率分別為乙醚19.70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同）、乙酸乙酯19.53%、正己烷18.83%。用氣質(zhì)聯(lián)機(jī)(GC/MS)對(duì)籽油成分進(jìn)行分析的結(jié)果顯示，酸漿籽油脂成分主要由亞油酸，油酸，十六烷酸和十八烷酸構(gòu)成。

酸漿果；紅菇娘；索氏萃取法；油脂；氣相色譜/質(zhì)譜

Abstract:The oil was obtained from the seeds of ground cherry(Physalis alkekengi L.)which grows in Heilongjiang by the technology of Soxhlet extraction in diethyl ether,ethyl acetate,n-hexane,respectively.The yields were 19.70%in diethyl ether(mass fraction),19.53%in ethyl acetate and 18.83%in n-hexane,respectively.The components of the oil were analyzed and identified with GC/MS,the results showed that main compositions were linoleic acid,oleic acid,hexadecanoic acid and octadecanoric acid.

Key words:Physalis alkekengi L.;ground cherry;Soxhlet method;oil;GC/MS

前 言

酸漿為酸漿屬（Phylalis L.）多年生草本植物，學(xué)名為Physalis alkekengi L.，英文名稱為Groundcherry,strawberrytomato,wintercherry等，在黑龍江地區(qū)酸漿名稱很少被人所知，通常叫紅菇娘或者燈籠果，也有地方叫燈籠草，錦燈籠等[1]。以前只有野生，近幾年開(kāi)始大面積種植，黑龍江產(chǎn)量占全國(guó)90%以上，在黑龍江從夏季到秋季都有成熟果實(shí)大量上市，成為省內(nèi)水果市場(chǎng)中具有地方特色水果。果實(shí)呈橙紅色球形，直徑約2.0cm，被橙紅色宿萼寬松包裹，剝?nèi)ニ掭嗫芍苯邮秤谩３墒旃麑?shí)酸甜可口，營(yíng)養(yǎng)豐富[2～4]，還可以制作罐頭，果酒，果汁等。果實(shí)內(nèi)含有果籽，果籽為淡黃色腎臟形，長(zhǎng)約1.5～2.0mm，不規(guī)則地散布在果實(shí)中。在加工果酒、果汁等產(chǎn)品過(guò)程中通常剔除口感稍硬的果籽，因此產(chǎn)生大量副產(chǎn)物果籽而沒(méi)有被利用。

果實(shí)和果萼二者都具有藥食兩用價(jià)值并有一些研究報(bào)道[5～9]，但是，在果籽油脂提取以及開(kāi)發(fā)利用方面，除了陸占國(guó)等[10]曾經(jīng)采用超臨界CO2流體進(jìn)行萃取獲得了酸漿果籽油脂并進(jìn)行了成分分析之外沒(méi)有報(bào)道。作為該研究的繼續(xù)，本文采用不同極性有機(jī)溶劑作為萃取溶劑的索氏萃取法對(duì)酸漿果籽進(jìn)行提取并進(jìn)行了成分分析，為有效利用天然資源，使酸漿果實(shí)加工生產(chǎn)中的副產(chǎn)物果籽得到有效利用奠定了研究開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與主要儀器

酸漿果籽由黑龍江紅菇娘飲品有限公司提供并在低溫冷藏箱內(nèi)保存。GC6890-MS5973氣質(zhì)聯(lián)用儀 (GC/MS)(Agilent)；色譜柱：HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)。索氏萃取器（天津玻璃儀器廠）。乙醚，乙酸乙酯、正己烷、苯、甲醇、KOH均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 索氏法萃取酸漿果籽工藝和條件

酸漿果籽經(jīng)篩選，除雜后60℃下烘干至恒重，粉碎。將干燥粉碎果籽30g置于裝有300mL有機(jī)溶劑的索氏萃取器蒸餾瓶中加熱回流4h。冷卻后減壓抽濾。濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶劑后減壓除去殘留溶劑獲得果籽油。該油用下式計(jì)算得油率，并用于GC/MS分析。

式中：Y為得油率，M1為油脂質(zhì)量（g），M0為果籽質(zhì)量（g）。

1.2.2 用GC/MS的果籽油成分分析

1.2.2.1 油脂的甲酯化[11,12]

準(zhǔn)確稱取1.2.1中提取的籽油100 mg于10 mL具塞試管中，加入石油醚與苯各1 mL使籽油充分溶解后，加入2 mL 0.4 mo1/L的KOH甲醇溶液振蕩，混勻后在室溫下靜置30 min，再加入10 mL蒸餾水，振蕩后靜置30 min，取上層有機(jī)相進(jìn)行GC/MS分析。

1.2.2.2 果籽油GC/MS分析與解析

氣相色譜條件：初始溫度100℃，保留時(shí)間0 min，以10℃/min速率升溫至240℃，進(jìn)樣口溫度250℃，分流比200/1，載氣（氦氣）流量1 mL/min，進(jìn)樣量0.2μL。

質(zhì)譜分析條件：電離方式EI，電離電壓70 eV，離子源溫度230℃，掃描質(zhì)量范圍30～600 amu。

油脂成分解析主要采用NIST98質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)照，采用峰面積歸一化法計(jì)算精油中各成分相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 油脂提取結(jié)果

索式法常用來(lái)萃取天然物有效活性成分十分有效。本研究采用1.2.1中操作，分別以乙醚、乙酸乙酯、正己烷三種低沸點(diǎn)不同極性的常用有機(jī)溶劑作為萃取劑，在索氏萃取器中對(duì)酸漿果籽進(jìn)行提取獲得淡黃色油脂，得油率見(jiàn)表1。

由表1可知，對(duì)同一酸漿果籽原料，用不同溶劑提取油脂得油率有所不同。得油率分別為乙醚19.70%、乙酸乙酯19.53%、正己烷18.83%。乙醚和乙酸乙酯得油率與超臨界CO2流體萃取的得油率（19.67%）[10]相近；正己烷得油率稍低，由此可知，不管是索氏萃取法還是超臨界CO2流體法進(jìn)行萃取都可以得到大約18%收率以上的油脂產(chǎn)品。

索氏萃取法是通過(guò)溶劑回流反復(fù)萃取的方法，溶劑的沸點(diǎn)及溶劑極性影響萃取效果。一般，提取溫度越高提取率越高。本研究使用的溶劑沸點(diǎn)分別為乙醚35℃、乙酸乙酯77℃、正己烷68℃。值得注意的是乙醚和乙酸乙酯沸點(diǎn)相差很大，在相同萃取時(shí)間下，并沒(méi)有顯示出萃取溫度越高得油率越高的推測(cè)規(guī)律，卻得到了相近的得油率結(jié)果，意味著極性大并且萃取溫度高并不一定得油率越高。這是因?yàn)槌藴囟纫酝獾钠渌蛩?，例如，提取目的物和溶劑極性，溶劑分子對(duì)油細(xì)胞滲透性等也影響提取效果的緣故。另外，根據(jù)相似相容原理，極性大的溶劑對(duì)提取極性成分有利，極性小的溶劑對(duì)提取極性小的成分有利。油脂主要成分的脂肪酸既有強(qiáng)極性基團(tuán)羧基的存在，又有極性較小的脂肪鏈存在。所以，溫度，溶劑極性等單一因素不能決定提取率大小，油脂收率應(yīng)該是溶劑極性，溫度，目的物分子結(jié)構(gòu)（極性），溶劑分子對(duì)油細(xì)胞滲透性等綜合作用結(jié)果。

2.2 果籽油脂GC/MS成分分析結(jié)果

對(duì)上述不同溶劑提取獲得的酸漿果籽油分別進(jìn)行甲酯化后，用GC/MS進(jìn)行了分析。圖1、圖2和圖3為乙醚、乙酸乙酯以及正己烷提取果籽獲得油脂進(jìn)行甲基化后的GC/MS總離子流譜圖，三者具有非常相似的成分規(guī)律。

從圖1～圖3可知，乙酸乙酯和正己烷萃取獲得的油脂檢測(cè)出4種成分，而乙醚提取果籽獲得油脂檢測(cè)出3種成分。

圖1 乙醚提取的酸漿果籽油甲酯化后的GC/MS總離子流譜圖Fig.1 The GC-MS total ion current chromatogram of methylated ground cherry seeds oil extracted in diethyl ether

采用標(biāo)準(zhǔn)NIST98質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)照解析和峰面積歸一化法計(jì)算各成分相對(duì)含量結(jié)果列在表1，也與超臨界CO2流體萃取結(jié)果[10]進(jìn)行了比較。由表1解析結(jié)果可知，乙酸乙酯和正己烷萃取獲得的油脂與超臨界CO2流體萃取法[10]具有相同成分；主要成分均為不飽和脂肪酸亞油酸，其次為另一種不飽和脂肪酸油酸、飽和脂肪酸的十六烷酸和十八烷酸。而最為值得重視的是乙醚萃取獲得的油脂中主要成分也是亞油酸和油酸，但是亞油酸相對(duì)含量高達(dá)90%以上，并且沒(méi)有檢測(cè)到十八烷酸，乙醚高選擇性地提取了亞油酸。由此可知，溶劑是有選擇性地進(jìn)行萃取。

圖2 乙酸乙酯提取的酸漿果籽油甲酯化后的GC/MS總離子流譜圖Fig.2 The GC-MS total ion current chromatogram of methylated ground cherry seeds oil extracted in ethyl acetate

圖3 正己烷提取的酸漿果籽油甲酯化后的GC/MS總離子流譜圖Fig.3 The GC-MS total ion current chromatogram of methylated ground cherry seeds oil extracted in n-hexane

另外，評(píng)價(jià)油脂質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)是不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值P/S，P/S值越大油脂質(zhì)量越好。從表1可知，三種溶劑獲得的油脂P/S值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于超臨界CO2萃取法，其中乙醚獲得油脂P/S最大，甚至大于P/S值很大的沙棘籽油（P/S=7.8）[13]的兩倍，說(shuō)明乙醚對(duì)不飽和脂肪酸的萃取選擇性很大，可以獲得P/S值很高的油脂。

為了比較，表2中列出了本研究得到的酸漿果籽油脂中與常用食用油脂[14]中不飽和脂肪酸含量。由表2可知，本研究獲得的酸漿果籽油脂中總不飽和脂肪酸（亞油酸和油酸之和）之和以及主要成分亞油酸的相對(duì)含量都高于5種常用食用油。不飽和脂肪酸的亞油酸和油酸都是人體內(nèi)不能生成，且是人體需要的重要物質(zhì)，而酸漿果籽油脂能提供豐富的不飽和脂肪酸。

3 結(jié)論

首次采用索式法對(duì)黑龍江省產(chǎn)酸漿果籽進(jìn)行萃取。為了比較，分別使用三種常用低沸點(diǎn)不同極性有機(jī)溶劑萃取，分別以乙醚19.70%、乙酸乙酯19.53%、正己烷18.83%得油率獲得了果籽油，溶劑不同得油率不同。乙醚、乙酸乙酯索式提取法與用超臨界CO2流體提取法的得油率（19.76%）相近；正己烷較低。由此可知，不管用超臨界CO2流體提取法還是使用索氏萃取法都能獲得大約18%以上收率的油脂。用GC/MS對(duì)果籽油進(jìn)行分析的結(jié)果可知，主要成分是亞油酸，油酸，次要成分為十六烷酸和十八烷酸。采用有機(jī)溶劑索氏萃取法獲得的酸漿果籽油脂中的不飽和脂肪酸和亞油酸含量都高于5種常用食用油，可以得到衡量油脂的一個(gè)重要指標(biāo)P/S值很高的高質(zhì)量食用油脂。特別發(fā)現(xiàn)了乙醚可以高選擇性地萃取亞油酸。

表1 酸漿果籽油脂收率和油脂成分GC-MS分析結(jié)果Table 1 Yield and GC-MS analysis results of ground cherry seeds oil

表2 酸漿籽油與5種常用食用油脂中不飽和脂肪酸和亞油酸含量[14]比較Table 2 Linoleic acid and unsaturated fatty acid contents comparison between ground cherry seeds oil and 5 kinds of cooking oil[14]

索氏法是原料在一定量溶劑下回流進(jìn)行萃取的方法，溶劑用量少，萃取效率高。本研究使用索氏法萃取酸漿果籽的得油率并不比超臨界CO2流體提取法有很大的降低，從提取成本和操作方面考慮，使用索式法雖然有溶劑殘留問(wèn)題，但是，如果盡可能除去溶劑的話，索氏法提取酸漿果籽油脂還是有很大的優(yōu)點(diǎn)。本研究證明紅菇娘果籽是可以進(jìn)行有效利用開(kāi)發(fā)的很好素材，具有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。

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Extraction of the Oil from Ground Cherry Seeds by Soxhlet Method with Different Solvents and Composition Analysis

LU Zhan-guo1,LI Wei1,WANG Peng-jun1and LIU Xiang-yang2

(1.College of Food Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China;2.College of Science,Northeast Forestry University,Harbin 150076,China)

TQ 028.32

A

1001-0017（2011）01-0018-04

2010-04-20 *基金項(xiàng)目：哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目（編號(hào)：2009RFXXN046）

陸占國(guó)（1954-），男，黑龍江人，工學(xué)博士，教授，從事精油、香料、萜化學(xué)以及天然物有效成分分離分析與應(yīng)用研究。