水乳化萃取樟樹(shù)籽仁油的方法研究

◎ 熊亮清，張若良

（贛州市綜合檢驗(yàn)檢測(cè)院，江西 贛州 341000）

目前，提取樟樹(shù)籽仁油的方法仍為熱壓榨法和預(yù)榨-有機(jī)溶劑浸出法兩種。本文以水為溶劑，采用濕法超微粉碎萃取樟樹(shù)籽仁油[1-4]。超微粉體的良好化學(xué)活性、溶解性、吸附性、分散性等有助于使植物油料中的油脂流出并分散于萃取介質(zhì)中形成乳化液，進(jìn)而達(dá)到乳化萃取植物油脂的目的[5]。本文分析研究濕法超微粉碎過(guò)程中粉碎條件對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。

1 材料與方法

1.1 儀器和材料

TDL-5型低速離心機(jī)，上海安亭儀器有限公司；JMS-500膠體磨，廊坊通用機(jī)械制造有限公司；低溫恒溫循環(huán)反應(yīng)浴，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海鴻都電子科技有限公司；PL-203型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；索氏抽提儀，金誠(chéng)器化玻物質(zhì)供應(yīng)站。

樟樹(shù)籽仁：采摘的新鮮樟樹(shù)仔曬干后脫殼得到樟樹(shù)仔仁。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樟樹(shù)籽仁油的水乳化萃取

將烘干后的樟樹(shù)籽仁用粉碎機(jī)進(jìn)行粗粉碎之后，與一定比例的水混合均勻，調(diào)節(jié)膠體磨動(dòng)靜磨片間隙為0.2～1.0 mm，將樟樹(shù)籽仁粗粉碎液進(jìn)行濕法超微粉碎。得到的樟樹(shù)籽仁油-蛋白質(zhì)-水乳濁液，經(jīng)離心分離后取上層凝乳相，經(jīng)變溫處理（冷凍解凍）后得樟樹(shù)籽仁油。

1.2.2 水乳化萃取樟樹(shù)籽仁油條件的優(yōu)化

樟樹(shù)籽仁的含油率經(jīng)索氏提取法測(cè)得為58%。萃取率=萃取出的游離油脂的質(zhì)量/樟樹(shù)籽仁中所含油脂的質(zhì)量×100%。

計(jì)算樟樹(shù)籽仁油萃取率，分析料液比（樟樹(shù)籽仁∶水）、粉碎時(shí)的溫度、膠體磨動(dòng)靜磨片間的間隙、粉碎時(shí)間以及濕法粉碎次數(shù)對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。

（1）料液比對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。在相同溫度，相同的膠體磨動(dòng)靜磨片間隙和相同的粉碎時(shí)間，按不同的料液比（1∶2、1∶3、1∶4、1∶5和1∶6）進(jìn)行一次濕法超微粉碎，測(cè)定樟樹(shù)籽仁油的萃取率。

（2）膠體磨動(dòng)靜磨片間隙對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。在相同溫度、相同料液比、相同的粉碎時(shí)間下，改變膠體磨動(dòng)靜磨片間隙（0.2 mm、0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm和1.0 mm）進(jìn)行一次濕法超微粉碎，測(cè)定樟樹(shù)籽仁油的萃取率。

（3）濕法超微粉碎時(shí)間對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。在相同溫度、相同料液比、相同的膠體磨動(dòng)靜磨片間隙，改變濕法超微粉碎時(shí)間（2 min、4 min、6 min、8 min、10 min）進(jìn)行一次濕法超微粉碎，測(cè)定樟樹(shù)籽仁油的萃取率。

（4）濕法超微粉碎時(shí)的溫度對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。在相同料液比、相同的膠體磨動(dòng)靜磨片間隙、相同粉碎時(shí)間的情況下，改變溫度（20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃）進(jìn)行一次濕法超微粉碎，測(cè)定樟樹(shù)籽仁油的萃取率。

（5）濕法超微粉碎次數(shù)對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響。在相同料液比、相同的膠體磨動(dòng)靜磨片間隙、相同粉碎時(shí)間、相同溫度的情況下，分別對(duì)樟樹(shù)籽仁進(jìn)行1次、2次、3次、4次和5次濕法超微粉碎。測(cè)定樟樹(shù)籽仁油的萃取率和所剩殘?jiān)臍堄吐省?/p>

通過(guò)實(shí)驗(yàn)明確在相同條件且能有最高的樟樹(shù)籽仁油萃取率的情況下，最適宜的溫度、料液比、膠體磨動(dòng)靜磨片間隙、濕法超微粉碎時(shí)間和粉碎次數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響

由表1可知，當(dāng)物料中水分較少時(shí)，物料太稠容易堵住膠體磨，不易被粉碎，影響萃取率。但當(dāng)水分含量過(guò)高時(shí)，物料柔韌性增加不利于粉碎從而影響粉碎效率，萃取率也隨之降低。故最適的料液比（樟樹(shù)籽仁∶水）應(yīng)為1∶4，此時(shí)的樟樹(shù)籽仁油萃取率最高。

表1 料液比對(duì)萃取率的影響表

2.2 膠體磨動(dòng)靜磨片間隙對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響

由表2可知，隨著膠體磨動(dòng)靜磨片間隙的增大樟樹(shù)籽仁油的萃取率降低，膠體磨動(dòng)靜磨片間隙在0.2～1.0 mm變化，磨片間隙越小，物料粉碎越徹底，粉碎后的顆粒越小，粉碎效率高從而使油脂得到充分釋放。故使得萃取率最高的最適膠體磨磨片間隙為0.2 mm。

表2 磨片間隙對(duì)萃取率的影響表

2.3 粉碎時(shí)間對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響

由表3可知，粉碎時(shí)間越長(zhǎng)，粉碎得越徹底，油脂得到充分釋放。但到達(dá)一定時(shí)間后，樟樹(shù)籽仁的顆粒基本達(dá)到最小，延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)油脂萃取率的影響不大。故使得樟樹(shù)籽仁油萃取率達(dá)到最高的最適粉碎時(shí)間為4 min。

表3 粉碎時(shí)間對(duì)萃取率的影響表

2.4 粉碎時(shí)溫度對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響

由表4可知，溫度的升高使得油脂與蛋白質(zhì)更易乳化，油脂得到釋放。但達(dá)到一定的溫度后，樟樹(shù)籽仁中的油脂已經(jīng)基本被乳化萃取，繼續(xù)提高溫度無(wú)法使萃取率升高并且耗能增加。故使得萃取率達(dá)到最高的最適粉碎溫度為50 ℃。

表4 溫度對(duì)萃取率的影響表

2.5 濕法超微粉碎次數(shù)對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率的影響

由表5可看出，隨著粉碎次數(shù)的增加，萃取率逐漸升高而殘?jiān)械挠椭恐饾u降低，但在粉碎4次后變化不再明顯。從表中數(shù)據(jù)可以看出樟樹(shù)籽仁經(jīng)過(guò)4次超微粉碎后，萃取率達(dá)到最高同時(shí)殘?jiān)镉椭亢苌?，只?%左右，這也間接說(shuō)明濕法超微粉碎乳化萃取樟樹(shù)籽仁油在樟樹(shù)籽仁油提取上有了很大的突破。

表5 粉碎次數(shù)對(duì)萃取率及殘?jiān)杏椭康挠绊懕?/p>

3 結(jié)論

樟樹(shù)籽仁與一定比例的水混合后進(jìn)入膠體磨進(jìn)行超微濕法粉碎，使油脂與樟樹(shù)籽仁中的蛋白質(zhì)乳化得到樟樹(shù)籽仁油-蛋白質(zhì)-水乳濁液，乳濁液經(jīng)過(guò)離心分離、變溫處理（冷凍解凍）得到樟樹(shù)籽仁油。為確定此過(guò)程中對(duì)樟樹(shù)籽仁油萃取率造成影響的因素，分別對(duì)溫度、料液比（樟樹(shù)籽仁∶水）、膠體磨動(dòng)靜磨片間隙、膠體磨粉碎時(shí)間以及粉碎次數(shù)進(jìn)行研究。經(jīng)單因素實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在溫度為50 ℃、料液比（樟樹(shù)籽仁∶水）為1∶4、膠體磨動(dòng)靜磨片間隙為0.2 mm、膠體磨粉碎時(shí)間為4 min、粉碎次數(shù)為4次時(shí)，樟樹(shù)籽仁油的萃取率達(dá)到最高且耗能最低。通過(guò)對(duì)濕法粉碎后殘?jiān)杏椭康臏y(cè)定，發(fā)現(xiàn)粉碎次數(shù)達(dá)到4次后，殘油率降至最低穩(wěn)定在5%左右。