超聲波輔助水代法提取葡萄子油工藝的優(yōu)化

鄒磊

摘要：利用超聲波輔助水代法從葡萄子中提取葡萄子油，以提取率為指標(biāo)，先采用單因素試驗(yàn)研究提取溫度、料水質(zhì)量比、提取時(shí)間對(duì)提取率的影響，再采用正交試驗(yàn)對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化，確定了最佳提取工藝參數(shù)。結(jié)果表明，料水質(zhì)量比１∶４、提取溫度９０℃、提取時(shí)間6０ｍｉｎ為最優(yōu)條件，此條件下葡萄子油提取率可達(dá)到１０．４１％。

關(guān)鍵詞：葡萄子油；水代法；超聲波

中圖分類號(hào)：ＴＳ２２４．４ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０12）24－5746-02

葡萄酒釀造過(guò)程中產(chǎn)生大量廢棄葡萄皮渣，其中葡萄子占４０％～５０％。葡萄子中含油量約為１２％～１６％。葡萄子油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高［１］，含有人體必需的礦物質(zhì)元素鉀、鈉、鈣和鐵以及維生素Ａ、維生素Ｄ、維生素Ｅ，特別是維生素Ｅ含量較高，可以抗衰老、增強(qiáng)體質(zhì)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和提高健康水平。研究表明葡萄子油可以預(yù)防高血壓［２］、抗氧化［３］、降低低密度脂蛋白含量［４］、延緩衰老、防治冠心病等。然而在中國(guó)，葡萄子綜合利用率還較低，造成很大經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。

油脂的傳統(tǒng)制取方法有壓榨法和溶劑浸出法，這兩種方法都存在一定的缺陷，前者出油率低，后者存在有機(jī)溶劑殘留、污染大的問(wèn)題。水代法制油滿足“安全、營(yíng)養(yǎng)、綠色”的要求，對(duì)環(huán)境污染少，成本低。超聲波輔助提取法具有節(jié)能、溶劑消耗量小、污染小等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，它作為一種新的輔助提取分離方法越來(lái)越受到科技工作者的重視。如利用超聲波技術(shù)從植物組織和動(dòng)物組織中提取芳香油和其他油類［５－７］。以葡萄子為原料，采用超聲波輔助水代法提取葡萄子油，并對(duì)相關(guān)條件進(jìn)行研究，旨在為葡萄子油的提取探索一條新的途徑。

１ 材料與方法

１．１ 材料

１．２ 方法

１．２．１ 提取方法 葡萄子→粉碎→稱量→加入熱水→超聲波輔助提取→離心→取清油→乙醚萃取→烘箱烘干→干燥至恒重→葡萄子油［８］。

操作要點(diǎn)：將干燥葡萄子粉碎過(guò)６０目篩，加入固定溫度的水，按照試驗(yàn)要求設(shè)置超聲波輔助提取溫度與時(shí)間，離心，用乙醚萃取上層漿液中的油脂，之后干燥，得到葡萄子油。

１．２．２ 葡萄子油提取率的計(jì)算公式 葡萄子油提取率＝［（空瓶和葡萄子油質(zhì)量－空瓶質(zhì)量）／葡萄子質(zhì)量］×１００％。

１．２．３ 單因素試驗(yàn) ①提取溫度對(duì)葡萄子油提取率的影響。在固定提取時(shí)間為４０ｍｉｎ、超聲功率為６０Ｗ、料水質(zhì)量比為１∶４的前提下，分別考察５０、６０、７０、８０、９０℃５個(gè)提取溫度對(duì)葡萄子油提取率的影響。②料水質(zhì)量比對(duì)葡萄子油提取率的影響。在固定提取溫度為９０℃、提取時(shí)間為４０ｍｉｎ、超聲功率為６０Ｗ的前提下，考察料水質(zhì)量比分別為１∶１、１∶２、１∶３、１∶４、１∶５時(shí)對(duì)葡萄子油提取率的影響。③提取時(shí)間對(duì)葡萄子油提取率的影響。在固定提取溫度為９０℃、超聲功率為６０Ｗ、料水質(zhì)量比為１∶４的前提下，考察提取時(shí)間分別為２０、４０、６０、８０、１００ｍｉｎ時(shí)對(duì)葡萄子油提取率的影響。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 單因素試驗(yàn)結(jié)果

２．１．１ 提取溫度對(duì)葡萄子油提取率的影響 由圖１可知，在提取溫度為５０～９０℃時(shí)，提高提取溫度有利于提高葡萄子油的提取率，當(dāng)提取溫度升高時(shí)物料體系的黏度降低，油脂分子運(yùn)動(dòng)更加劇烈，使之更容易從子粒中被置換出來(lái)，之后相互聚集形成較大油滴而游離出來(lái)［１０］。

２．１．２ 料水質(zhì)量比對(duì)葡萄子油提取率的影響 由圖２可知，在料水質(zhì)量比為１∶４時(shí)，葡萄子油提取率達(dá)到最高，隨著料水質(zhì)量比的繼續(xù)增大，葡萄子油提取率下降。降低可能是由于水較多時(shí)油與水形成穩(wěn)定乳狀液，不利于油脂分離。

２．１．３ 提取時(shí)間對(duì)葡萄子油提取率的影響 由圖３可知，在２０～４０ｍｉｎ時(shí)間范圍內(nèi)，葡萄子油提取率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；當(dāng)提取時(shí)間達(dá)到８０ｍｉｎ時(shí)，葡萄子油提取率顯著降低，原因可能是超聲波振蕩引起油與水的混合加劇，使油脂的乳化程度加大，導(dǎo)致油脂與水分離困難，使油脂的提取率下降，因此提取時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

２．２ 正交試驗(yàn)結(jié)果

３ 結(jié)論

通過(guò)正交試驗(yàn)得出了超聲波輔助水代法提取葡萄子油的最佳工藝條件為料水質(zhì)量比１∶４、提取溫度９０℃、提取時(shí)間６０ｍｉｎ，在此條件下，葡萄子油提取率可達(dá)到１０．４１％。試驗(yàn)結(jié)果表明，料水質(zhì)量比是影響葡萄子油提取率的最主要因素。

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