俞燕芳 杨帆 尹志亮 邓真华 王敏
(江西省蚕桑茶叶研究所 330203)
雄蚕蛾含油非常丰富,干雄蛾中含46.24%的脂肪,其中不饱和脂肪酸含量高达75.3%,必须脂肪酸含量为44.2%。雄蚕蛾油内含有多种类固醇类激素和甾类激素,具有补肝益肾、壮阳涩精、降血脂及抑制血糖上升等保健功效[1~3]。蚕种场蚕种繁殖后产生大量的雄蚕蛾,资源丰富,因此利用雄蚕蛾资源开发高附加值蛾油产品具有广阔的应用前景。
采用有机溶剂法提取雄蚕蛾油,通过对溶剂种类、提取温度、提取时间和固液比的单因素分析,利用正交试验探讨了有机溶剂提取雄蚕蛾油的最佳提取工艺,为雄蚕蛾油的进一步开发利用提供参考。
雄蚕蛾(江西省原种场制种交配后的雄蚕蛾,品种为“932”)、无水乙醇 AR、丙酮 AR、石油醚(AR,沸程60~90℃,天津大茂化学试剂厂)、正己烷AR。
101-3型电热鼓风干燥箱(天津泰斯特仪器有限公司)、SF-100型粉碎机(吉首市中诚制药器械厂)、KW-1000DC恒温水浴锅(金坛市中大仪器厂)、AL204电子天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司)、RE-5203A旋转蒸发仪(上海振捷实验设备有限公司)。
将鲜活雄蚕蛾置于恒温干燥箱中60℃烘干,再利用高速粉碎机粉碎备用。
总工艺流程为:称取50g蚕蛾粉末,置于500ml的三角瓶中,缓慢倒入溶剂,摇匀后水浴提取,提取后过滤,滤液在旋转蒸发仪中70℃减压蒸馏,得雄蚕蛾油,称重计算出油率。在分析提取溶剂、提取温度、提取时间和固液比4个单因素对雄蚕雄蛾油提取得率的影响基础上,通过正交试验对提取工艺进行优化,确定雄蚕蛾油最佳提取工艺条件。
出油率(%)=(提取蚕蛾油重/蚕蛾粉重)×100%
分别选用无水乙醇、丙酮、石油醚、正己烷,在固液比(蚕蛾粉质量与溶剂体积比值)为1:4、提取温度30℃、提取时间5h的条件下提取蛾油,结果表明,以无水乙醇提取出油率最低,正己烷提取粗油得率最高(图1),选择丙酮、石油醚和正己烷进行正交试验。
图1 不同溶剂对出油率的影响
采用正己烷提取,在温度为30℃,固液比为1:4的条件下,分别提取3h、4h、5h、6h 和 7h。结果表明提取3h出油率最低,提取5h出油率最高(图2)。提取6h和7h出油率有所下降,原因可能是提取时间长有机溶剂挥发影响。提取5h之后,随着时间延长,蛾油也逐渐氧化变红,因此选择4h、5h和6h三个水平进行正交试验。
图2 提取时间对出油率的影响
采用正己烷提取,在固液比为1:4,提取5h的条件下,将提取水浴温度分别设为 25℃、30℃、35℃、40℃和45℃进行实验。结果表明提取温度为25℃出油率最低,温度在30℃以上出油率趋于平稳(图3)。由于温度高很容易引起蛾油及蛾蛋白的异味加重,不利于产品质量[3],因此选 30℃,35℃和40℃三个水平进行正交试验。
图3 提取温度对出油率的影响
采用正己烷提取,固液比分别设为1:2、1:3、1:4、1:5和1:6,提取温度为30℃,提取5h的条件下进行实验。结果表明出油率随着溶剂用量增大而提高,因此选1:4、1:5和1:6三个水平进行正交试验。
图4 不同固液比对出油率的影响
根据单因素分析的结论,选择溶剂种类、提取温度、提取时间、固液比为因素,以出油率为考查指标,选用L9(34)正交表对有机溶剂提取雄蚕蛾油工艺进行优化研究,正交试验设计及结果见表1。
表1 正交试验设计及结果
从表1可知,试验6出油率最高,即以正己烷作溶剂,固液比为1:5,提取温度30℃,提取时间6h的粗油得率最高,此条件在实验中未出现过,须进行试验验证,验证结果见表2。对出油率的影响因素从大到小依次为:溶剂种类>固液比>提取时间>提取温度。
表2 最优条件验证结果
采用有机溶剂提取雄蚕蛾油,通过溶剂种类、固液比、提取时间和提取温度,单因素试验和正交试验得出对出油率影响因素从大到小顺序为溶剂种类、固液比、提取时间和提取温度。雄蚕蛾油最佳提取工艺条件为以正己烷作溶剂,在固液比为1:5,提取温度为30℃的条件下提取6h,在此工艺条件下雄蚕蛾油出油率为42.87%。
[1]顾美儿,傅淑清,时连根.雄蚕蛾开发利用研究进展[J].蚕桑通报,2007,38(1):15 ~18.
[2]王艳辉,陈亚,绍禹,等.蚕蛾的应用研究进展[J].中国蚕业,2008,(4):14 ~15.
[3]欧阳涟,高荫榆,刘娟娟.雄蚕蛾油的提取方法研究[J].食品工业科技,2002,23(12):62~63.