山茱萸籽油的提取及其成分分析

付歡歡，方從兵

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，安徽 合肥 230036)

山茱萸(CornusofficinalisSieb. et Zucc.)果實(shí)是名貴藥材[1]，其富含各種營(yíng)養(yǎng)成分，除碳水化合物、維生素C外，還含有檸檬酸、黃酮類化合物、熊果苷等市場(chǎng)水果中鮮有成分[2]，為收斂性補(bǔ)血?jiǎng)┘皬?qiáng)壯劑，具有補(bǔ)肝腎止汗的功效[3]。近年來(lái)多被人工栽培，因其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)人體具有較好保健作用[4]。山茱萸籽約占整個(gè)果實(shí)重量的80%，是山茱萸果肉藥物化利用后的主要廢棄部分[5]，目前最主要的處理方式是焚燒或丟棄，造成巨大的資源浪費(fèi)。因此，如何綜合利用山茱萸種子資源，使其價(jià)值最大化是擺在山茱萸產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)重要課題。

植物籽油的提取主要有索式提取、超聲波輔助提取、微波輔助提取等方法[5]。索式提取方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、選擇性好等特點(diǎn)，但其出油率低[6]；超聲波輔助提取方法具有時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、快速高效，常被應(yīng)用于植物油的提取[7]；微波輔助提取方法具有提取效率高的優(yōu)點(diǎn)，但其具有時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備昂貴等缺點(diǎn)。山茱萸籽油提取方法研究較少，目前在工藝上采取什么提取方法與提取溶劑還不明確。鑒于此，本研究以大別山區(qū)野生山茱萸籽為材料，采用不同有機(jī)溶劑和不同提取方法，對(duì)山茱萸籽油提取工藝進(jìn)行分析，為山茱萸籽廢棄資源綜合利用提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料和方法

1.1 山茱萸籽的預(yù)處理

將實(shí)驗(yàn)室釀酒渣和加工果汁渣，用流動(dòng)的清水反復(fù)清洗干凈，除去表面雜質(zhì)和農(nóng)藥殘留。用紗布破壞山茱萸的肉體組織，揀出山茱萸籽。

將得到的山茱萸籽置于烘箱中烘干，在高能粉碎機(jī)中粉碎20s，得山茱萸籽粉，備用。

1.2 索式法提取山茱萸籽油

準(zhǔn)確稱取干燥粉碎后的山茱萸籽15.00g裝入濾紙桶內(nèi)，按料液比1∶7(g∶mL)的比例，分別加入正己烷、丙酮、石油醚(30～60沸點(diǎn))三種溶劑作為提取劑。置于裝有150mL的索式提取器蒸餾瓶中加熱回流4h。待其冷卻后。濾液放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，調(diào)節(jié)溫度為0℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)15min，回收溶劑后，將冷凍高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置在9000r/min，然后離心10分鐘，獲得山茱萸籽油。

1.3 超聲輔助法提取山茱萸籽油

準(zhǔn)確稱取干燥粉碎后的山茱萸籽15.00g，按料液比1∶7(g∶mL)的比例，分別加入正己烷、丙酮、石油醚(30～60沸點(diǎn))3種提取劑作為本實(shí)驗(yàn)的提取溶劑，置于KQ3200DE超聲波清洗器內(nèi)，調(diào)節(jié)溫度于30℃的條件下超聲提取30分鐘。冷卻過(guò)濾后的濾液放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，調(diào)節(jié)溫度0℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)15min，回收溶劑后，將冷凍高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為9000r/min,然后離心10分鐘獲得山茱萸籽油。計(jì)算本實(shí)驗(yàn)15.00g山茱萸籽的出油率，并留待后續(xù)分析。

1.4 微波輔助提取法提取山茱萸籽油

準(zhǔn)確稱取干燥粉碎后的山茱萸籽15.00g，按料液比1∶7(g∶mL)的比例，分別加入正己烷、丙酮、石油醚(30～60沸點(diǎn))3種提取劑作為本實(shí)驗(yàn)的提取溶劑，置于500w功率，30℃ 的條件下，微波提取30分鐘。冷卻過(guò)濾后的濾液放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，調(diào)節(jié)溫度0℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)15min，回收溶劑后，將冷凍高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為9000r/min，然后離心十分鐘獲得山茱萸籽油。計(jì)算出本實(shí)驗(yàn)所用15.00g山茱萸籽的出油率，并留待后續(xù)分析。

1.5 出油率的計(jì)算

山茱萸籽的出油率由下式計(jì)算：

X=(M1/M2)×100%，

其中，X為出油率，M1為果脂質(zhì)量，M2為果籽質(zhì)量。

1.6 過(guò)氧化值的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取獲得的山茱萸籽油樣品3.00g，放入250mL容量瓶中，用量筒稱量10mL三氯甲烷使山茱萸籽油溶解，加入稱量好的15mL冰乙酸和1.00mL飽和碘化鉀溶液后，迅速蓋好瓶塞并輕輕振搖混勻1分鐘，然后在15～25℃無(wú)光處放置五分鐘。之后加入75mL蒸餾水，以提前配好的0.5%淀粉溶液作為本實(shí)驗(yàn)滴定的指示劑，再用配好的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.01mol/L或0.002mol/L)滴定錐形瓶中的溶液。取相同量的三氯甲烷、冰醋酸、碘化鉀溶液、蒸餾水，按同一方法，做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

過(guò)氧化值計(jì)算公式為：

(1)

式中：X2—過(guò)氧化值(g/100g)

V2—籽油消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL)

V3—空白試劑所消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL)

C—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度(mol/L)

M—樣品質(zhì)量(g)

1.7 酸價(jià)的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取獲得的山茱萸籽油3.00g，放到250mL錐形瓶中，用量筒稱量50mL配好的中性乙醚—乙醇的混合液加入錐形瓶中，適當(dāng)振搖使山茱萸籽油溶解，必要時(shí)可放到水浴鍋促其溶解。冷卻至室溫，加入酚酞指示劑，再用提前配制好的氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.05mol/L)滴定溶液，直至錐形瓶?jī)?nèi)有微紅色初現(xiàn)，且半分鐘內(nèi)無(wú)褪色現(xiàn)象為終點(diǎn)。

酸價(jià)的計(jì)算公式為：

(2)

式中：X1—樣品酸價(jià)(mg/g)

V1—此實(shí)驗(yàn)山茱萸籽油消耗氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積(mL)

C1—此實(shí)驗(yàn)氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗濃度(mol/L)

M1—此實(shí)驗(yàn)樣品質(zhì)量(g)

1.8 皂化值的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取獲得的山茱萸籽油2.000g，放到250mL錐形瓶中，再稱量25mL配制好的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液加入其中，并加上沸石，連接冷凝回流管與錐形瓶，置于沸水浴中加熱煮沸，不時(shí)搖晃，油脂維持沸騰狀態(tài)60分鐘，使本實(shí)驗(yàn)的山茱萸籽油脂充分皂化，再停止加熱，稍微冷卻，加入6滴酚酞指示劑，再用提前配制好的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液，至粉色消失為止。并在相同條件下做空白實(shí)驗(yàn)。

用以下公式計(jì)算本實(shí)驗(yàn)山茱萸籽油的皂化值：

皂化值(mgKOH/g)

(3)

式中，V0—滴定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液空白實(shí)驗(yàn)的體積(mL)

V1—本實(shí)驗(yàn)山茱萸籽油所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際體積(mL)

C—本實(shí)驗(yàn)配制鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)

M—本實(shí)驗(yàn)樣品的質(zhì)量(g)

1.9 山茱萸籽油成分的測(cè)定(GC—MS)

將處理好的山茱萸籽油提取物按照以下條件進(jìn)行GC—MS分析。

色譜條件：進(jìn)樣口的溫度設(shè)置為290℃，進(jìn)樣方式選擇分流，分流的比例為22：1，壓力設(shè)置為110Kpa。柱箱溫度設(shè)置為：首先設(shè)置初溫100℃，在此溫度下保持5min后；再以8℃/min的速率上升至280℃，在此溫度下保持10min；進(jìn)樣量0.2ul；此分析的載體選擇為氦氣，線速設(shè)置為恒定線速，為1mL/min；溶劑延遲2分鐘。設(shè)置質(zhì)譜的條件如下：離子源為EI，離子溫度設(shè)置為200℃，接口溫度設(shè)置為220℃，檢測(cè)的電壓設(shè)置為1KV。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同提取方法及不同浸提溶劑的山茱萸籽油得率

超聲波輔助提取、微波輔助提取、索式提取三種方法下山茱萸籽油得率見(jiàn)表1，可以看出，以石油醚為提取劑的索式提取法的得率最低，為15.9%；以正己烷提取劑的超聲波提取法的得率最高，為29.6%。不同的提取方式山茱萸籽油的平均得率大小依次為：超聲波輔助提取(24.7%)>微波輔助提取(22.5%)>索式提取(18.7%)。

表1 不同提取方法及不同浸提溶劑的山茱萸籽油得率

2.2 山茱萸籽油理化性質(zhì)的測(cè)定結(jié)果

由表2可以看出：山茱萸籽油中的酸值較高(>2.91 mg KOH/g)，過(guò)氧化值較高(>1.64 mmol/kg)，說(shuō)明山茱萸籽油在萃取過(guò)程中的氧化程度較高；皂化值最高的為超聲波輔助提取(186.4 mg/g)其中，酸價(jià)較高，是由于山茱萸籽的儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，可能形成酸敗；而再次過(guò)程中，不飽和脂肪酸被氧化，從而形成過(guò)氧化物。因此，此實(shí)驗(yàn)所使用的籽油已發(fā)生酸敗。山茱萸籽油在加工、儲(chǔ)存、加熱等過(guò)程中，應(yīng)注意其因氧化酸敗而導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)成分流失等問(wèn)題。

表2 不同提取方法山茱萸籽油理化指標(biāo)

2.3 山茱萸籽油的GC-MS測(cè)定

由表3可以看出，山茱萸籽油主要有8種物質(zhì)，其中己酸乙酯相對(duì)含量最高，為33.04%，其次為庚酸乙酯，為22.06%，還含有乙酸、苯乙醇、亞麻醇，油酸等物質(zhì)。

表3 GC—MS分析出的籽油成分

3 討論

使用石油醚作為提取溶劑，利用索式提取山茱萸籽油，其得率是18．10%，使用丙酮作為提取溶劑時(shí)，其得率是20．60%，此索式提取與超臨界提取的出油率(19.67%)相近[8]。本實(shí)驗(yàn)采用索式、超聲波、微波三種不同的提取方式來(lái)提取籽油，而所使用的提取方式不同，其籽油的得率差異顯著。超聲波輔助法原理主要是使山茱萸籽油的分子擴(kuò)散速度加快，從而使輔助溶劑滲透到粉碎籽的內(nèi)部，繼而使籽油油脂的溶出速度加快，超聲波提取比索式和微波的時(shí)間更短、得率更高。微波輔助的原理主要是電磁波穿透到山茱萸籽油的內(nèi)部，從而使細(xì)胞導(dǎo)致破裂，故使籽油的油脂融到所使用的溶劑中，其操作簡(jiǎn)單，時(shí)間也較為短暫。從提取成本和操作方面考慮，索氏提取雖然有溶劑殘留的問(wèn)題出現(xiàn)，但若能除去溶劑殘留問(wèn)題，索式提取山茱萸籽油的方法將會(huì)為提取帶來(lái)很大研究?jī)r(jià)值。

大多數(shù)情況下，提取率與溫度的高低成正相關(guān)。另外，根據(jù)相似相溶的原理，當(dāng)提取溶劑的極性和提取物中的大分子極性相同時(shí)，那么山茱萸籽中油脂的溶解性會(huì)增高，故山茱萸籽的出油率也會(huì)增高。非極性溶劑正己烷接收電磁波的能力較弱，因而山茱萸籽油的得率也較低，不能單獨(dú)用作微波提取法的提取溶劑。

山茱萸籽油具有三十四處成分，其主要成分為G-谷甾醇(4．74%)，亞麻醇(11．82%)，順-7-十四烯醛(9．77%)，異戊酸L-薄荷酯(30．06%)，7-谷甾醇(6．04%)，G-谷甾醇(4．74%)。苯乙醇(4．72%)，順-乙酸(13，14-環(huán)氧基)-11-十四烯酸(4．30%)，視黃醛(4．07%)，L-抗壞血酸-2，6-二棕櫚酸酯(3．93%)。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)對(duì)山茱萸籽油進(jìn)行GC—MS檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，共有8種揮發(fā)性成分。山茱萸籽油揮發(fā)性成分主要含有己酸乙酯33.04%，庚酸乙酯22.06%，同時(shí)還含有少量油酸、亞麻醇、月桂酸等其他成分[9]。這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡相同。在索式提取法中，沸點(diǎn)較低的石油醚的提取率比沸點(diǎn)較高的正己烷和乙酸乙酯提取率稍低，故此，推測(cè)溶液極性因素對(duì)山茱萸籽油的提取率影響大于溫度因素對(duì)山茱萸籽油提取率的影響。山茱萸籽油的提取率不僅與溶劑極性有關(guān)，還可能與超聲波的能量吸收和微波輻射能力有關(guān)，具體還有待更進(jìn)一步研究。