超臨界CO2萃取黃瓜籽油

蔡廣知，趙麗茹，楊建龍，陳建龍，郭云龍，貢濟(jì)宇

1(長春中醫(yī)藥大學(xué)，吉林長春，130117) 2(吉林省生物研究所，吉林 長春，130012)

黃瓜籽含油量較高，油中含有大量的人體必需脂肪酸——亞油酸，具有調(diào)節(jié)血壓，降低血清膽固醇等多種生理功能［1］。黃瓜籽油直接施用于皮膚具有擴(kuò)張毛細(xì)血管、促進(jìn)血液循環(huán)、促進(jìn)皮膚氧化還原等作用［2－3］;將其制成護(hù)膚產(chǎn)品，對(duì)粉刺、酒刺、老年斑、雀斑、皮膚粗糙和皮膚皺紋等具有良好的防治功效［4］，還可作為綠色食品添加劑［5］。

本實(shí)驗(yàn)采用超臨界CO2流體萃取黃瓜籽油，通過正交試驗(yàn)研究各萃取因素對(duì)黃瓜籽油收率的影響，再通過GC/MS分析了所得黃瓜籽油的脂肪酸組成。

1 材料與方法

1.1 材料

黃瓜籽(市售，粉碎，過40目篩，備用)。

CO2，食品級(jí)，純度大于99.99%;其他試劑均為分析純。

1.2 主要儀器、設(shè)備

超臨界流體萃取儀 SFE-Ⅱ(美國 ASI公司)，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀GCMS-QP2010(日本島津公司)，電子天平AL－204(瑞士梅特勒-托利多公司)。

1.3 黃瓜籽油的超臨界萃取

取黃瓜籽粉25 g，精密稱定，置萃取釜中，調(diào)節(jié)萃取壓力、萃取溫度及CO2流量，連續(xù)萃取，收集黃瓜籽油，稱重，即得。

1.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過預(yù)實(shí)驗(yàn)，確定了黃瓜籽油超臨界萃取的主要影響因素，即:因素(A)萃取壓力，(B)萃取溫度，(C)萃取時(shí)間，(D)CO2流速。因素水平見表1。

表1 因素水平表L9(3)4

1.5 黃瓜籽油的脂肪酸組成分析

1.5.1 黃瓜籽油的甲酯化

精密稱取黃瓜籽油2 g，加2%硫酸甲醇溶液50 mL和25 mL苯，加熱回流3 h，靜置室溫后，加20 mL飽和食鹽水，移至分液漏斗中分層并棄去水層，溫水洗油層至中性，再加入無水硫酸鈉干燥過夜，過濾回收溶劑，所得產(chǎn)物置干燥器中，即得甲酯化產(chǎn)物。

1.5.2 樣品溶液的制備

取甲酯化產(chǎn)物0.1 mL置10 mL容量瓶中，加石油醚定容至刻度，即得。

1.5.3 測定條件

GC條件:色譜柱 innovax(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，分流比20∶1，柱前壓53.5 kPa，進(jìn)樣量0.2 μL，進(jìn)樣口溫度250℃，載氣高純He。

程序升溫:100℃ 4 min，100～170℃ 10℃/min，170～196℃ 4℃/min，196 ～198℃，0.5℃/min 停留4 min，198 ～200℃ 1℃ /min，200 ～220℃ 5℃ /min，220～250℃ 10℃ /min

MS條件:電離源EI;離子源溫度200℃;接口溫度250℃;EI 70 eV。

2 結(jié)果與討論

2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果

取粉碎后的黃瓜籽25 g進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及直觀分析見表2，分析結(jié)果見表3。

表2 黃瓜籽油超臨界萃取工藝直觀分析表

表3 方差分析表

由表2結(jié)果可知，萃取壓力對(duì)黃瓜籽油收率的影響最大，其次為萃取溫度、萃取時(shí)間和CO2流速。由表3方差分析結(jié)果可知，萃取壓力和萃取時(shí)間各水平對(duì)結(jié)果有顯著性差異(P＜0.05)。而萃取溫度和CO2流速各水平對(duì)結(jié)果無顯著性差異(P＞0.05)。故確定最佳萃取條件為A3B1C3D1，即壓力35 MPa，萃取溫度35℃，萃取時(shí)間120 min，流速45 L/min。

2.2 最佳工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

為了進(jìn)一步考察上述最佳萃取條件的可行性，采用壓力35 MPa，萃取溫度35℃，萃取時(shí)間120 min，流

2.3 黃瓜籽油脂肪酸組成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1 超臨界萃取黃瓜籽油的GC-MS分析總離子流圖

GC-MS聯(lián)用分析結(jié)果，見圖1、表4。

速45 L/min，進(jìn)行了3次驗(yàn)證試驗(yàn)，黃瓜籽油的出油率分別為25.92%、26.44%、25.64%，平均出油率為26.00%。說明本實(shí)驗(yàn)確定的最佳工藝可行。

對(duì)圖1分析，黃瓜籽油中含有4種主要的脂肪酸，他們的色譜保留時(shí)間、分子量、分子式、化合物名稱和相對(duì)含量結(jié)果見表4。

表4 超臨界萃取所得脂肪酸的組分含量表

3 結(jié)論

利用正交試驗(yàn)法優(yōu)選了超臨界CO2萃取黃瓜籽油的主要影響因素，結(jié)果證明，萃取壓力對(duì)黃瓜籽油收率的影響最大，萃取時(shí)間次之，萃取溫度和CO2流速的影響最小。最佳工藝條件為:壓力35 MPa，萃取溫度35℃，萃取時(shí)間120 min，CO2流速45 L/min。在此工藝條件下，黃瓜籽油的出油率為26%。

超臨界CO2流體萃取得到的黃瓜籽油經(jīng)GC-MS分析共鑒定出4種脂肪酸，分別為棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸，不飽和脂肪酸含量為85.31%，其中亞油酸含量高達(dá)77.81%?？梢?，黃瓜籽油作為一種食用油和保健油具有很高的營養(yǎng)價(jià)值。

［1］ 石瑞.黃瓜籽油的研究開發(fā)［J］.食品研究與開發(fā)，1995，16(1):30 －32.

［2］ 王敏.用黃瓜油制化妝品［J］.日用化學(xué)品科學(xué)，1998，8(4):36－36.

［3］ 程玉峰.黃瓜精油的研制［J］.南昌職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1995(3):96－97.

［4］ 章玉梅.黃瓜系列化妝品的加工技術(shù)［J］.上海輕工業(yè)，1995(4):32－33.

［5］ 劉世民，劉巖.黃瓜飲料的研制［J］.糧油加工與食品機(jī)械，2003(10):91－92.

［6］ 廖傳華，黃振仁.超臨界流體與食品深加工［M］.北京:中國石化出版社，2007.