徐 瑤

（陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院農(nóng)副食品所，陜西西安 710048）

亞臨界萃取（Sub-critical fluid extraction technology）是利用亞臨界流體作為萃取劑，在密閉、無(wú)氧、低壓的壓力容器內(nèi)，依據(jù)有機(jī)物相似相溶的原理，通過(guò)萃取劑在萃取物料中的分子擴(kuò)散過(guò)程，使固體物料中的脂溶性成分轉(zhuǎn)移到液態(tài)的萃取劑中，再通過(guò)減壓蒸發(fā)將萃取劑與目的產(chǎn)物分離，最終得到目的產(chǎn)物的一種新型萃取與分離技術(shù)[1]。亞臨界流體萃取相比其他分離方法有許多優(yōu)點(diǎn)：無(wú)毒、無(wú)害，環(huán)保、無(wú)污染、非熱加工，保留提取物的活性產(chǎn)品不破壞、不氧化、產(chǎn)能大，可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，節(jié)能、運(yùn)行成本低，易于和產(chǎn)物分離，被視為綠色環(huán)保、前景廣闊的一項(xiàng)變革性提取分離技術(shù)[2]。

蘋(píng)果在我國(guó)種植面積大、產(chǎn)量高，果汁在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的果渣，其中蘋(píng)果籽在果渣含量約為3%，蘋(píng)果籽含油27%，不飽和脂肪酸高達(dá)89%，因此蘋(píng)果籽油是一種高品質(zhì)的食用油，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[3]。利用蘋(píng)果渣提取蘋(píng)果籽油，是蘋(píng)果渣合理利用的另一途徑。

近年來(lái)，亞臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)的應(yīng)用主要集中在食用植物粉的脫脂環(huán)節(jié)及副產(chǎn)物油脂提取等方面，由于某些植物果實(shí)本身富含油脂，而高含油食品極易酸敗，保質(zhì)期很短。因此，植物粉的脫脂成為制約植物粉生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。將亞臨界流體萃取技術(shù)用于大豆、花生、核桃、杏仁、小麥胚芽、咖啡豆、南瓜籽等幾十種物料的脫脂生產(chǎn)中，同時(shí)可萃取得到相應(yīng)的植物油[4]。利用亞臨界流體技術(shù)探究從蘋(píng)果籽中提取蘋(píng)果籽油的研究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘋(píng)果籽，陜西海升果業(yè)發(fā)展有限公司提供；無(wú)水乙醇、正己烷、四氟乙烷等，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

亞臨界萃取設(shè)備，常州市特威電氣自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品；BS323S型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 亞臨界流體萃取蘋(píng)果籽油工藝路線

亞臨界流體萃取蘋(píng)果籽油工藝路線：蘋(píng)果籽→除雜粉碎過(guò)篩→稱(chēng)量后置于萃取釜→抽真空→泵萃取劑于萃取釜中→加熱萃取釜→將萃取劑導(dǎo)入到分離罐→回收萃取劑→收集目標(biāo)產(chǎn)物。

首先，將蘋(píng)果籽粉碎、過(guò)篩，稱(chēng)取一定質(zhì)量物料置于萃取釜中，將溶劑由溶劑罐泵入到萃取釜中至完全浸沒(méi)物料，通過(guò)熱水循環(huán)加熱至適宜溫度，萃取一定時(shí)間后，將萃取劑導(dǎo)入分離罐中，再通過(guò)減壓蒸發(fā)將溶劑與目的產(chǎn)物分離，收集油脂樣品，干燥后稱(chēng)量，置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 萃取劑的篩選

稱(chēng)取一定量的20目蘋(píng)果籽置于萃取釜中，分別以無(wú)水乙醇、正己烷作為四氟乙烷的夾帶劑，在溫度40℃，萃取壓力1.2 MPa時(shí)，萃取設(shè)備抽真空到-0.8 MPa，萃取60 min，再通過(guò)減壓蒸發(fā)將溶劑與目的產(chǎn)物分離，收集油脂樣品，干燥后稱(chēng)量。分別測(cè)定無(wú)夾帶劑、加入一定量無(wú)水乙醇、加入一定量正己烷3種方式對(duì)蘋(píng)果籽油提取率的影響。

1.3.3 亞臨界流體萃取蘋(píng)果籽油溶劑配比試驗(yàn)

另外，白礬摻偽造假行為不僅影響其臨床有效性，還有可能產(chǎn)生用藥安全性問(wèn)題。為了加強(qiáng)白礬的質(zhì)量，嚴(yán)厲打擊生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、銷(xiāo)售劣質(zhì)白礬的行為，建議對(duì)涉嫌摻偽造假的白礬生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)檢查和監(jiān)管，督促其規(guī)范白礬飲片生產(chǎn)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，從源頭上保證白礬飲片的用藥安全和有效。

稱(chēng)取一定量的20目蘋(píng)果籽置于萃取釜中，選用正己烷和四氟乙烷混合溶劑作萃取劑（其兩者用量分別為33.00，73.90，75.40，153.47 g/kg），在萃取溫度40℃，萃取壓力1.2 MPa，萃取時(shí)間60 min條件下重復(fù)3次，考查2種溶劑的配比對(duì)蘋(píng)果籽油得率的影響。

1.3.4 亞臨界萃取響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別以物料粒度（A）、萃取溫度（B）、萃取時(shí)間（C）為萃取影響因素，利用蘋(píng)果籽油得率作為指標(biāo)，按照1.3.1方法提取蘋(píng)果籽油，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究蘋(píng)果籽油亞臨界萃取的最佳工藝參數(shù)。

1.3.5 蘋(píng)果籽油脂肪酸組成分析[5]

參照GB 5009.168—2016食品中脂肪酸的測(cè)定方法，采用氣相色譜-質(zhì)譜法對(duì)蘋(píng)果籽油脂脂肪酸種類(lèi)與含量進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取劑的篩選

試驗(yàn)研究了亞臨界條件下，不同萃取劑對(duì)蘋(píng)果籽油的萃取效果。

不同萃取劑的蘋(píng)果籽油得率見(jiàn)表1。

由表1可知，在原料粒度（20目），萃取溫度（40℃），萃取時(shí)間（60 min），萃取壓力（1.2 MPa）的條件下，分別以無(wú)水乙醇、正己烷作為四氟乙烷的夾帶劑對(duì)蘋(píng)果籽油進(jìn)行提取，所得到的產(chǎn)品得率不同，以四氟乙烷和正己烷的混合溶劑效果最好，經(jīng)1次提取，油脂得率達(dá)到6.14%，3次提取的得率為10.89%。因此，選擇正己烷作為四氟乙烷的夾帶劑進(jìn)行后續(xù)研究。

表1 不同萃取劑的蘋(píng)果籽油得率

2.2 亞臨界流體萃取蘋(píng)果籽油溶劑比試驗(yàn)

不同溶劑比（正己烷/四氟乙烷）對(duì)蘋(píng)果籽油得率的影響見(jiàn)表2。

表2 不同溶劑配比（正己烷/四氟乙烷）對(duì)蘋(píng)果籽油得率的影響

由表2可知，蘋(píng)果籽油得率隨著正己烷的配比加大而增加，但當(dāng)配比達(dá)到75.40 g/kg時(shí)，產(chǎn)品得率隨比例加大而提高的效果不明顯，繼續(xù)增大配比，提取率反而有所減小。因此，試驗(yàn)選取正己烷與四氟乙烷的配比為75.40 g/kg。

2.3 亞臨界流體萃取蘋(píng)果籽響應(yīng)面設(shè)計(jì)

分別以物料粒度（A）、萃取溫度（B）、萃取時(shí)間（C）為萃取影響因素，利用蘋(píng)果籽油得率作為指標(biāo)，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3，蘋(píng)果籽油亞臨界提取的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表4，響應(yīng)面二次模型方差分析及顯著性分析見(jiàn)表5。

表3 響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

表4 蘋(píng)果籽油亞臨界提取的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

由表5可知，模型F值為49.96，p<0.000 1，表明該模型高度顯著，從顯著性分析中可以看出總體上模型因素水平項(xiàng)顯著。

表5 響應(yīng)面二次模型方差分析及顯著性分析

以蘋(píng)果籽油得率為考查指標(biāo)，采用Design Expert 7.0軟件進(jìn)行分析，得出蘋(píng)果籽油得率（Y，%）與各因素之間的函數(shù)關(guān)系為：

依據(jù)Design Expert 7.0軟件分析，蘋(píng)果籽油的最佳提取工藝條件為原料粒度40目，萃取溫度40℃，萃取時(shí)間60 min。在該工藝下進(jìn)行提取試驗(yàn)，蘋(píng)果籽油產(chǎn)品的平均得率為19.36%。

2.4 蘋(píng)果籽油的脂肪酸組成

不同提取方法所得蘋(píng)果籽油脂肪酸組成分析見(jiàn)表6。

由表6可知，國(guó)標(biāo)法提取與亞臨界提取所得到的蘋(píng)果籽油中脂肪酸種類(lèi)相同，包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸，各脂肪酸在2種油品中的含量差異較小。蘋(píng)果籽油中富含不飽和脂肪酸，含量達(dá)到90.96%，其中亞油酸含量占脂肪酸總量50%以上。因此，蘋(píng)果籽油是一種高品質(zhì)的食用油，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表6 不同提取方法所得蘋(píng)果籽油脂肪酸組成分析/%

3 結(jié)論

采用亞臨界法萃取蘋(píng)果籽油工藝中，在1 kg四氟乙烷中添加70 g左右的正己烷作為萃取劑，能提高蘋(píng)果籽油的提取率。通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)測(cè)定亞臨界流體萃取蘋(píng)果籽油的最佳工藝為萃取溫度40℃，原料粒度40目，萃取時(shí)間60 min；在此條件下，蘋(píng)果籽油得率為19.36%，提取率達(dá)到86%。通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜法分析蘋(píng)果籽油不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上，亞油酸含量約占脂肪酸總量的53%，是一種高品質(zhì)的食用油，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。