尿素包合分離核桃油中亞油酸工藝優(yōu)化

翟元春，張潤(rùn)光，封斌奎，杜西民，胡　菡，張有林，*

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119；2.陜西大統(tǒng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，陜西西安710065）

尿素包合分離核桃油中亞油酸工藝優(yōu)化

翟元春1，張潤(rùn)光1，封斌奎2，杜西民2，胡菡1，張有林1，*

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119；2.陜西大統(tǒng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，陜西西安710065）

對(duì)尿素包合分離核桃油中亞油酸的工藝進(jìn)行了優(yōu)化，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面法優(yōu)化包合溫度（℃）、包合時(shí)間（h）、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）、V（95%乙醇）∶m2（尿素）四個(gè)因素對(duì)亞油酸純度和得率的影響。結(jié)果表明尿素包合核桃油中亞油酸最佳工藝參數(shù)為：包合溫度-10℃、包合時(shí)間24h、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）為0.3、V（95%乙醇）∶m2（尿素）為4。在此條件下，經(jīng)過(guò)一次尿素包合，亞油酸的純度可由原來(lái)的52.1%上升到80.20%。

核桃油，尿素包合，亞油酸

核桃（Juglans regia L），屬胡桃科落葉喬木，適應(yīng)性強(qiáng)，種植面積廣泛，是我國(guó)重要的木本油料植物。核桃仁中油脂含量高達(dá)60%～70%，其油脂中油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸高達(dá)90%以上，具有重要的生理作用和藥用價(jià)值［1-3］，尤其亞油酸有助于降低人體內(nèi)血清膽固醇含量，使機(jī)體高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）升高，減少脂質(zhì)在血管壁上的沉積，防止動(dòng)脈血栓的形成，使血管壁功能得到提高和完善［4］。從核桃油中分離和純化亞油酸，對(duì)生產(chǎn)具有保健功能的油脂具有重要意義。

目前國(guó)內(nèi)純化不飽和脂肪酸的方法主要有：尿素包合法［5］、銀離子配位法、超臨界流體萃取法［6］、冷凍結(jié)晶法［7］、分子蒸餾法［8］、色譜柱法［9］等，其中尿素包合法由于其設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，操作方便，在分離植物油中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸方面?zhèn)涫芮嗖A。尿素本身具有充實(shí)的四方晶系，當(dāng)其在有機(jī)溶劑中遇到脂肪族化合物時(shí)，尿素分子間會(huì)通過(guò)強(qiáng)大的氫鍵力以右旋方式在有機(jī)物分子的周圍沿棱柱邊螺旋上升，形成寬大的六方晶體。直鏈飽和脂肪酸因其分子能自由旋轉(zhuǎn)，位置取向較多，故最易與尿素形成穩(wěn)定包合物，而不飽和脂肪酸中的雙鍵限制分子旋轉(zhuǎn)，造成空間位阻大，不易被包合，從而可得到較高純度的多不飽和脂肪酸［10-11］。國(guó)內(nèi)外多次使用尿素包合法分離純化動(dòng)植物油中多不飽和脂肪酸及其甲酯，但在核桃油方面應(yīng)用較少，本實(shí)驗(yàn)探究了尿素包合反應(yīng)中幾個(gè)主要影響因素，采用響應(yīng)面法研究各因素對(duì)亞油酸純度及得率的影響，為工業(yè)化生產(chǎn)高級(jí)核桃保健油提供技術(shù)方法。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

供試核桃品種為香菱，由西安市核桃種質(zhì)資源圃提供；核桃油由香菱核桃品種取仁采用冷榨法制得；尿素、無(wú)水硫酸鈉、95%乙醇、石油醚（30～60℃）、甲醇、硫酸、氫氧化鉀、鹽酸等均為分析純，由天津市天力化學(xué)試劑有限公司提供；異辛烷為色譜純；棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸混合甲酯標(biāo)準(zhǔn)品由美國(guó)Sigma公司提供，純度＞99.6%。

氣相色譜儀（TRACE2000，ThermoFisher Scientific，USA）配備火焰離子化檢測(cè)器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)ID）美國(guó)菲尼根公司；JB-3定時(shí)恒溫磁力攪拌器上海雷磁新涇儀器有限公司；RE-52旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器上海安亭實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1脂肪酸混合液制備參考文獻(xiàn)［12］中的方法，稱取50g核桃油于燒瓶中，加入200mL 4%的氫氧化鉀-95%乙醇溶液，用磁力攪拌器緩慢攪拌升溫至75℃，皂化回流2h至皂化完全。加入一定量溫水，繼續(xù)攪拌30min使其皂化物充分溶解，在上述反應(yīng)液中緩慢加入20%的鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?5min，分液漏斗分出油層，加入適量石油醚溶解，并用溫水洗滌有機(jī)層至中性，加入適量無(wú)水硫酸鈉脫水，過(guò)濾，40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑，得脂肪酸混合液，稱取重量。

1.2.2尿素包合法純化核桃油中亞油酸參考文獻(xiàn)［12］中方法稍加修改，將95%乙醇與尿素按照一定比例加入燒瓶中，用磁力攪拌器緩慢攪拌升溫至65℃，待尿素全部溶解后，加入一定量脂肪酸混合液，水浴回流40min，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)入低溫包合。取出后迅速減壓抽濾，分離出濾液和尿素結(jié)晶物，將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，用40℃溫水分別溶解濾液剩余物及尿素結(jié)晶物，并用20%的鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，分別轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，加入石油醚，水洗至中性，加入無(wú)水硫酸鈉脫水，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，即可得到分離后的不飽和脂肪酸，稱取重量。

亞油酸得率（%）=（純化的亞油酸質(zhì)量/混合脂肪酸質(zhì)量）×100

1.2.3亞油酸純度測(cè)定

1.2.3.1脂肪酸甲酯的制備參考文獻(xiàn)［13］中的方法，取脂肪酸樣品0.1g于燒瓶中，向其中加入2mL 1%硫酸-甲醇溶液，于70℃水浴鍋中甲酯化30min。給經(jīng)甲酯化的脂肪酸樣品中加入2mL色譜純異辛烷，倒入適量蒸餾水至瓶頸處，靜止分層，取異辛烷層進(jìn)行氣相色譜分析。

1.2.3.2脂肪酸含量測(cè)定方法GC分析條件：HPINNOWAX石英毛細(xì)管色譜柱（30m×0.32mm×0.25μm，Agilent，USA）；采用程序升溫模式，經(jīng)前期大量預(yù)實(shí)驗(yàn)確定起始溫度140℃，保持5min，后以4℃/min升至220℃，保持15min；進(jìn)樣口溫度：260℃，檢測(cè)器溫度：280℃；以氮?dú)鉃檩d氣，流速1.0mL/min；氫氣為燃燒氣體，流速35mL/min，氧氣為助燃?xì)怏w，流速350mL/min，氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣體，流速35mL/min。分流進(jìn)樣，分流比20∶1，進(jìn)樣量1μL。經(jīng)氣相色譜測(cè)定亞油酸甲酯的峰面積，利用面積歸一化法求各組樣品中亞油酸的純度。

1.2.4單因素實(shí)驗(yàn)保持包合溫度-10℃、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值是0.4、V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值是4不變，考察在6、12、18、24、30、36h時(shí)包合時(shí)間對(duì)亞油酸純度和得率的影響；保持包合時(shí)間24h、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值是0.4、V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值是4不變，考察在-15、-10、-5、0、5、10℃時(shí)包合溫度對(duì)亞油酸純度和得率的影響；保持包合溫度-5℃、包合時(shí)間24h、V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值是4不變，考察m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值在0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7時(shí)對(duì)亞油酸純度和得率的影響；保持包合溫度-5℃、包合時(shí)間24h、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值為0.3保持不變，考察V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值在2、3、4、5、6、7時(shí)對(duì)亞油酸純度和得率的影響。

1.2.5響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以亞油酸純度為響應(yīng)值，以包合溫度（℃）、包合時(shí)間（h）、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值、V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值為考察因素，設(shè)計(jì)4因素3水平的響應(yīng)面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因素水平編碼見(jiàn)表1。

表1　響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1　Factors and levels of response surface experiment

1.2.6數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)采用Design Expert 7.0軟件、Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用單因素方差分析，結(jié)果以（平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示。

2　結(jié)果與分析

2.1混合脂肪酸甲酯組成分析

圖1　脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖Fig.1　Fatty acids standard by gas chromatogram

將核桃油中混合脂肪酸出峰時(shí)間與標(biāo)樣比較，測(cè)定出核桃油中主要的脂肪酸為棕櫚酸（C16∶0）、硬脂酸（C18∶0）、油酸（C18∶1）、亞油酸（C18∶2）、亞麻酸（C18∶3），氣相色譜圖見(jiàn)圖2。根據(jù)色譜峰面積計(jì)算出核桃油中各組分的含量見(jiàn)表2。

對(duì)比圖1、圖2、表2可以看出，冷榨核桃油中主要脂肪酸含量為棕櫚酸8.1%，硬脂酸2.9%，油酸28.1%，亞油酸52.1%，亞麻酸8.7%。

2.2尿素包合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1包合時(shí)間對(duì)純化的影響如圖3所示，包合過(guò)程中，在24h內(nèi)，隨著包合時(shí)間的延長(zhǎng)，亞油酸純度和得率均升高。當(dāng)包合時(shí)間達(dá)到24h時(shí)，結(jié)晶過(guò)程基本完成，考慮到純度和得率的綜合因素，包合時(shí)間選擇24h為宜。

圖2　冷榨核桃油中混合脂肪酸氣相色譜圖Fig.2　Gas chromatogram of mixed fatty acids determination in cold pressed walnut oil

表2　冷榨核桃油中混合脂肪酸組成Table 2　Composition of fatty acids in cold pressed walnut oil

圖3　包合時(shí)間對(duì)亞油酸純度和得率的影響Fig.3　Effect of adduction time on the purity and yield of linoleic acid

2.2.2包合溫度對(duì)純化的影響由圖4可知，包合24h，包合溫度在-15～10℃范圍內(nèi)，隨著溫度升高，亞油酸得率提高，但純度降低。這是因?yàn)樾纬赡蛩匕衔锏倪^(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程，溫度降低時(shí)，反應(yīng)將向生成包合物的方向進(jìn)行，包合物晶體快速形成，便于抽濾分離，而當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，只能使一部分亞油酸被尿素包合進(jìn)去，雖然濾液中亞油酸純度得到提高，但影響了亞油酸得率。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，長(zhǎng)時(shí)高溫易引起亞油酸氧化，影響包合后純度。故當(dāng)包合溫度為-5℃時(shí)，亞油酸純度和得率均較為理想，為最適包合溫度。

圖4　包合溫度對(duì)亞油酸得率和純度的影響Fig.4　Effect of adduction temperature on the purity and yield of linoleic acid

2.2.3混合脂肪酸與尿素的質(zhì)量比對(duì)純化的影響由圖5看出，隨著m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值增加，亞油酸純度在降低。當(dāng)m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值小于0.3時(shí)，隨著比值增加，亞油酸得率上升，當(dāng)m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值大于0.3時(shí)，亞油酸得率基本保持不變。這是因?yàn)槟蛩胤肿釉诮Y(jié)晶過(guò)程中能夠與飽和脂肪酸或單不飽和脂肪酸形成較穩(wěn)定的晶體包合物析出，而多不飽和脂肪酸由于雙鍵較多，碳鏈彎曲，具有一定的空間構(gòu)型，不易被尿素包合。在包合過(guò)程中，尿素的量如果過(guò)少，對(duì)飽和脂肪酸或單不飽和脂肪酸的包合程度就會(huì)下降，達(dá)不到理想的效果。尿素量如果過(guò)多，部分亞油酸與尿素形成包合物析出，降低了亞油酸的得率。綜合上述因素，m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值0.3為尿素包合時(shí)最佳比例。

圖5　m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸包合效果的影響Fig.5　Effect of urea-to-biodiesel ratio on the purity and yield of linoleic acid

2.2.495%乙醇與尿素的體積質(zhì)量比對(duì)純化的影響溶劑在包合過(guò)程中主要起到溶解尿素的作用，考慮到毒性、溶解度等因素，經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)選用95%乙醇作為溶劑。當(dāng)尿素完全溶于溶劑中并達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，為包合效果最佳。由圖6看出，隨著V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值的增加，亞油酸的純度和得率均緩慢升高。這可能是隨著溶劑增多，亞油酸溶解度逐漸增加，得率得以提高，且使尿素對(duì)飽和脂肪酸以及單不飽和脂肪酸結(jié)合能力變強(qiáng)，亞油酸純度得到了提高。由圖可見(jiàn)，在V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值為5時(shí)，亞油酸純度及得率兩個(gè)指標(biāo)均比較理想。

圖6　V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸包合效果的影響Fig.6　Effect of the solvent-to-biodiesel ratio on the purity and yield of linoleic acid

表3　Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3　Design and Results of Box-Behnken experiment

表4　回歸方程方差分析表Table 4　Analysis results of regression and variance

2.3響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

根據(jù)Box-Behnken中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表3。

使用Design Expert 7.0軟件，以包合時(shí)間、包合溫度、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值，V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值為響應(yīng)變量，以亞油酸純度（%）為響應(yīng)值，對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到表4回歸方程方差分析表，利用軟件進(jìn)行非線性回歸的二次多項(xiàng)式擬合。得到預(yù)測(cè)模型如下：

Y=80.24-0.35A-0.18B+3.33C-0.67D+0.23AB-0.50AC+0.57AD-0.025BC-0.87BD-0.77CD-0.11A2-0.92B2-6.53C2-2.20D2

回歸方差分析顯著性檢驗(yàn)表明，該模型回歸系數(shù)顯著（p＜0.0001），失擬項(xiàng)不顯著，并且該模型R= 0.9986，RAdj=0.9972，說(shuō)明該模型與實(shí)際實(shí)驗(yàn)擬合情況較好。自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可用于分析和預(yù)測(cè)核桃油中亞油酸純化效果。

方差分析結(jié)果還表明，回歸方程中的一次項(xiàng)A、C、D對(duì)響應(yīng)值影響極顯著（p＜0.01），交互項(xiàng)AC、AD、BD、CD對(duì)響應(yīng)值影響極顯著（p＜0.01），二次項(xiàng)中B2、C2、D2對(duì)響應(yīng)值影響極顯著（p＜0.01）。一次項(xiàng)B對(duì)響應(yīng)值影響顯著，其余因子均不顯著。

各因素的F值可反映各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的重要性，F(xiàn)值越大，表明對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響越大，從方差分析表得到各因素對(duì)尿素包合法純化亞油酸的影響效應(yīng)依次為m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值＞V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值＞包合溫度＞包合時(shí)間。

2.3.1響應(yīng)面分析條件優(yōu)化依據(jù)各因素對(duì)其響應(yīng)值所構(gòu)成的三維立體曲面圖，可反映各因素對(duì)其響應(yīng)值的影響。本實(shí)驗(yàn)中固定2個(gè)因素在0水平上，研究另2個(gè)因素間的交互作用，根據(jù)三維空間曲面圖，分析AC、AD、BD、CD交互作用對(duì)提取效果的影響。根據(jù)回歸分析結(jié)果作出響應(yīng)曲面圖，見(jiàn)圖7～圖10。

圖7　包合溫度與m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸包合純度的影響Fig.7　Effect of adduction temperature and urea-to-biodiesel ratio on the purity of linoleic acid

由圖7可看出，m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值與包合溫度交互極顯著。當(dāng)m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值不變時(shí)，隨著包合溫度的升高，亞油酸純度基本保持不變，當(dāng)包合溫度不變時(shí)，隨著m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值的增加，亞油酸純度呈現(xiàn)一個(gè)先明顯上升后下降的趨勢(shì)，且在其比值為0.3時(shí)，亞油酸純度達(dá)到最高，但達(dá)到一定極值后，比值的增加對(duì)亞油酸純度有一定負(fù)面影響。等高線呈橢圓形，等高線沿m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值軸向較包合溫度軸向密集，說(shuō)明m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸純度的影響比包合溫度的影響大。

由圖8可看出，V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值與包合溫度交互極顯著。當(dāng)V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值不變時(shí)，隨著包合溫度的升高，亞油酸純度呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)。當(dāng)包合溫度不變時(shí)，隨著V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值增加，亞油酸純度上升較快，當(dāng)達(dá)到一定極值后，亞油酸純度快速下降。說(shuō)明V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值過(guò)大或過(guò)小均不利于核桃油中亞油酸純度的提高。等高線呈橢圓形，等高線沿V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值軸向較包合溫度軸向密集，說(shuō)明V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸純度的影響比包合溫度的影響大。

圖8　包合溫度與V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸包合純度的影響Fig.8　Effect of adduction temperature and solvent-to-biodiesel ratio on the purity of linoleic acid

圖9　包合時(shí)間與V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸包合純度的影響Fig.9　Effect of adduction time and solvent-to-biodiesel ratio on the purity of linoleic acid

由圖9可以看出，交互相V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值與包合時(shí)間對(duì)響應(yīng)值影響極顯著。當(dāng)V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值保持不變時(shí)，隨著包合時(shí)間的增加，亞油酸純度呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，當(dāng)包合時(shí)間不變時(shí)，V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值的增加使得亞油酸純度也呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，說(shuō)明V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值和包合時(shí)間過(guò)大過(guò)小都影響核桃油中亞油酸純度。等高線呈橢圓形，等高線沿V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值軸向較包合時(shí)間軸向密集，說(shuō)明V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸純度的影響比包合時(shí)間的影響大。

由圖10可看出，m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值與V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)響應(yīng)值影響極顯著，當(dāng)m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值不變時(shí)，V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值的增加使得亞油酸純度呈現(xiàn)先迅速增加后減少的趨勢(shì)。當(dāng)V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值不變時(shí)，亞油酸純度隨m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值的增加也呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。說(shuō)明適當(dāng)?shù)奶岣適1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值與V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值可提高亞油酸純度。等高線呈橢圓形，等高線沿m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值軸向較V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值軸向密集，說(shuō)明m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸純度的影響比V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值的影響大。

由Design Expert軟件分析得到尿素包合法純化核桃油中亞油酸的最佳工藝條件為：包合時(shí)間為24h，包合溫度為-10℃，m1（混合脂肪酸）：m2（尿素）比值為0.3，V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值為4。

2.3.2優(yōu)化工藝的驗(yàn)證在上述優(yōu)化條件下進(jìn)行3次平行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到亞油酸的平均純度為80.20%，與預(yù)測(cè)值80.22%相近，說(shuō)明優(yōu)化得到的提取條件可靠，具有實(shí)用價(jià)值。采用尿素包合法純化核桃油得到亞油酸的氣相色譜圖見(jiàn)圖11，尿素包合核桃油后脂肪酸組成見(jiàn)表5。

圖10　m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值與V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值對(duì)亞油酸包合純度的影響Fig.10　Effect of urea-to-biodiesel ratio and solvent-tobiodiesel ratio on the purity of linoleic acid

圖11　核桃油經(jīng)尿素包合法純化后脂肪酸氣相色譜圖Fig.11　Gas chromatogram of purified fatty acids determination in walnut oil by urea adduction

由圖11、表5得出，冷榨后的核桃油經(jīng)過(guò)一次尿素包合后，亞油酸的含量由原來(lái)的52.1%增加到80.20%，亞麻酸含量由原來(lái)的8.7%增加到19.5%，棕櫚酸、硬脂酸、油酸含量降至最低，亞油酸與亞麻酸占整個(gè)脂肪酸組成的99%以上，說(shuō)明尿素包合法有效地將核桃油中多不飽和脂肪酸富集了出來(lái)。

表5　尿素包合核桃油后脂肪酸組成Table 5　Composition of purified fatty acids in walnut oil by urea adduction

3　結(jié)論

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)響應(yīng)面分析對(duì)尿素包合法純化核桃油中亞油酸工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了目標(biāo)函數(shù)與工藝條件之間的關(guān)系。各因素對(duì)亞油酸純度影響程度大小依次為m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）＞V（95%乙醇）∶m1（尿素）＞包合溫度＞包合時(shí)間。包合溫度與m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）、包合溫度與V（95%乙醇）∶m2（尿素）、包合時(shí)間與V（95%乙醇）∶m2（尿素）、m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）與V（95%乙醇）∶m2（尿素）對(duì)亞油酸純度交互作用顯著。經(jīng)回歸優(yōu)化后，最佳工藝條件為：包合時(shí)間24h，包合溫度-10℃，m1（混合脂肪酸）∶m2（尿素）比值為0.3，V（95%乙醇）∶m2（尿素）比值為4。經(jīng)一次尿素包合后亞油酸純度達(dá)到80.20%。

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Optimization of purifying linoleic acid from walnut oil with urea adduction fractionation

ZHAI Yuan-chun1，ZHANG Run-guang1，F(xiàn)ENG Bin-kui2，DU Xi-min2，HU Han1，ZHANG You-lin1，*
（1.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710119，China；2.Shaanxi Datong Ecological Industry Development Limited Company，Xi’an 710065，China）

The technology of separating linoleic acid from walnut oil by urea adduction was optimized in the paper.On the basis of single factor experiments，the effects of adduction temperature（℃），adduction time（h），m1（mixed fatty acid）∶m2（urea），V（95%ethanol）∶m2（urea）on the purity and yield of linoleic acid were analyzed by response surface method.The results showed that the optimal parameters of the urea adduction technology were adduction temperature-10℃，adduction time 24h，m1（mixed fatty acid）∶m2（urea）=0.3 and V（95% ethanol）∶m2（urea）=4.On this condition，the purity of linoleic acid could rise from original 52.1%to above 80.20%by initial urea adduction.

walnut oil；urea adduction；linoleic acid

TS224.8

B

1002-0306（2015）10-0311-07

10.13386/j.issn1002-0306.2015.10.057

2014－08－14

翟元春（1990-），女，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。

張有林（1956-），男，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。

西安市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)推進(jìn)計(jì)劃項(xiàng)目（NC1203.3）；西安市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（NC1317.3）；國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201410718015）。