尹志亮 俞燕芳 邓真华 杨 帆 付建平 熊 伟 胡居吾
(1江西省蚕桑茶叶研究所,江西南昌 330203;2江西省科学院,江西南昌 330096)
超临界CO2法和有机溶剂法萃取雄蚕蛾油的比较研究
尹志亮1俞燕芳1邓真华1杨 帆1付建平2熊 伟2胡居吾2
(1江西省蚕桑茶叶研究所,江西南昌 330203;2江西省科学院,江西南昌 330096)
采用超临界CO2法和有机溶剂法萃取雄蚕蛾油,对比分析了萃取工艺、蚕蛾油的感官品质和脂肪酸组成,结果表明:超临界CO2法工艺简单、时间短、萃取效率高,所得的雄蚕蛾油浅黄色清亮透明、无异味、不饱和脂肪酸含量较高、品质较好。
雄蚕蛾油;超临界CO2法;有机溶剂法;萃取;脂肪酸组成
雄蚕蛾体内含油量非常丰富,干雄蛾中含46.24%的脂肪。雄蚕蛾油中富含多种不饱和脂肪酸、亲脂性维生素等生理活性物质,具有降低胆固醇,预防动脉硬化、高血压、冠心病及肥胖症,提高机体的免疫力等保健功效[1-2]。此外,添加一定量的家蚕蛾油对蛹虫草液体发酵培养具有促进作用,而且家蚕雄蛾油的作用效果要优于家蚕雌蛾油[3]。蚕种场繁殖蚕种后产生大量的雄蚕蛾,充分利用丰富的雄蚕蛾资源开发高附加值的雄蚕蛾油产品,具有广阔的应用前景。
目前,萃取雄蚕蛾油主要有超临界CO2法和有机溶剂法[4-5],不同的萃取方法会直接影响雄蚕蛾油的品质。而雄蚕蛾油的营养价值主要取决于脂肪酸的组成,特别是人体必需脂肪酸的含量。本研究采用超临界CO2法和有机溶剂法萃取雄蚕蛾油,并对萃取工艺、蚕蛾油的感官品质和脂肪酸组成进行了对比研究,以期为雄蚕蛾油的进一步开发利用提供参考。
1.1 试验材料
雄蚕蛾,品种为“芙蓉”,是江西省蚕桑茶叶研究所制种交配后的雄蚕蛾。
主要试剂:无水乙醇(分析纯,天津市福晨化学试剂厂)、正己烷(分析纯,天津市恒兴试剂制造有限公司)、CO2(食品级,南昌万利特种气体有限公司)。
主要仪器: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-1000 DC型恒温水浴锅(金坛市中大仪器厂)、AL204型电子天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司)、RE-5203A型旋转蒸发仪(上海振捷实验设备有限公司)、FY121-50-01型超临界萃取装置(南通飞宇石油科技开发有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 原料预处理 将鲜活雄蚕蛾5 kg置于恒温干燥箱中60 ℃烘至恒质量,再利用高速粉碎机粉碎至20~40目后备用。
1.2.2 超临界CO2法萃取雄蚕蛾油 称取100 g雄蚕蛾粉装于萃取罐中,设定萃取罐的温度为45 ℃,压力为25 MPa,分离釜Ⅰ的温度为30 ℃,压力为8 MPa,分离釜Ⅱ的温度为30 ℃,压力为6 MPa,CO2的流量为25 kg/hm2,萃取3 h(最佳工艺参数是我们试验得出),从分离釜中收集蚕蛾油,称取质量,3次重复,计算萃取率。
萃取率(%)=雄蚕蛾油质量/蚕蛾粉质量×100
1.2.3 有机溶剂法萃取雄蚕蛾油 称取50 g蚕蛾粉末,置于500 mL的三角瓶中,缓慢倒入正己烷250 mL,摇匀后30 ℃水浴萃取6 h,萃取液过滤,滤液在旋转蒸发仪中70 ℃减压蒸馏,回收正己烷(最佳工艺参数是我们试验得出),收集蚕蛾油,称取质量,3次重复,计算萃取率。
1.2.4 雄蚕蛾油的品质比较 2种方法萃取出的雄蚕蛾油各取1mL(3次重复),送至江西省分析测试中心利用GC分析雄蚕蛾油脂肪酸的组成[5],比较2种方法萃取雄蚕蛾油的色泽、气味等感官品质。
2.1 2种方法萃取雄蚕蛾油工艺的比较
超临界CO2法萃取过程简捷,从萃取到分离一步完成,萃取时间仅为有机溶剂法萃取时间的1/2,萃取效率高,但是对萃取设备的要求较高,成本较高;有机溶剂法萃取的过程相对复杂,但萃取成本相对较低。超临界CO2法萃取率为(42.87±0.10)%,高于有机溶剂法萃取雄蚕蛾油的萃取率(41.50±0.33)%,与张郁松[6]萃取蚕蛹油的研究结果一致。
2.2 2种方法萃取的雄蚕蛾油感官品质比较
超临界CO2法萃取的雄蚕蛾油浅黄色清亮透明,无异味;有机溶剂法萃取的蚕蛾油黄褐色清亮透明,有刺鼻味(正己烷味)。原因是超临界CO2法萃取过程中雄蚕蛾油不易氧化,而有机溶剂法在萃取过程中温度较高,一些物质氧化产生棕褐色物质,使油脂颜色加深,而且所得的雄蚕蛾油中仍残留有少量的正己烷,还需要进一步精炼。
2.3 2种方法萃取的雄蚕蛾油脂肪酸组成比较
从超临界CO2法和有机溶剂法萃取的雄蚕蛾油脂肪酸组成的测定结果(表1)看,超临界CO2法萃取的雄蚕蛾油中检出有10种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸4种,包括棕榈油酸、油酸、亚麻酸和亚油酸;而有机溶剂法萃取的雄蚕蛾油检出有13种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸7种,包括棕榈油酸、油酸、亚麻酸、亚油酸、二十碳一烯酸、二十碳三烯酸和花生四烯酸。2种方法萃取所得的雄蚕蛾油脂肪酸组成基本相同,以不饱和脂肪酸为主,其中亚麻酸含量最高(分别是38.51%、37.64%),其次是油酸(分别是29.42%、29.56%)。超临界CO2法和有机溶剂法萃取的雄蚕蛾油中的不饱和脂肪酸总量分别是73.17%和72.94%,必需脂肪酸(亚油酸,亚麻酸)含量分别是42.98%和41.84%,超临界CO2法萃取的雄蚕蛾油中的不饱和脂肪酸总量和必需脂肪酸含量都较高,说明超临界CO2法萃取的蚕蛾油的天然抗氧化能力更好,营养价值更高。
表1不同方法萃取的雄蚕蛾油脂肪酸组成
脂肪酸种类脂肪酸含量(%)超临界CO2法有机溶剂法十二碳酸0 08±0 010 04±0 00十四碳酸0 21±0 020 17±0 05棕榈酸21 22±0 9721 85±0 32十七碳酸0 31±0 050 33±0 05硬脂酸4 67±0 514 27±0 07花生酸0 26±0 040 29±0 03棕榈油酸0 77±0 130 95±0 05油酸29 42±1 3629 56±0 17亚油酸4 47±0 064 20±0 06亚麻酸38 51±0 2137 64±0 40二十碳一烯酸0 03±0 01二十碳三烯酸0 09±0 01花生四烯酸0 17±0 01其它0 08±0 010 41±0 08合计100100
采用超临界CO2法萃取雄蚕蛾油工艺简单,时间短,萃取效率高,而且所得的雄蚕蛾油浅黄色清亮透明,无残留、无异味,不饱和脂肪酸含量较高,但是超临界CO2法提取成本较高,在实际应用中应根据产品的用途和要求选择相应的提取方法。
超临界CO2法和有机溶剂法萃取的蚕蛾油中的棕榈酸含量均较高,棕榈酸会引起血清总胆固醇的升高,而血清总胆固醇水平越高,心血管疾病的发病率就越高[7];因此,提取的雄蚕蛾油并不能直接食用。如何利用雄蚕蛾油的脂肪酸特性开发高附加值的产品,还有待于进一步深入研究。
[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.
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[3] 施明珠,李有贵,李增智,等.家蚕蛾油对蛹虫草液体发酵培养的影响[J].蚕业科学,2008, 34(1):166-168.
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[6] 张郁松.蚕蛹油超临界萃取与有机溶剂萃取的比较研究[J].粮油加工,2009,(2):45-46.
[7] 黄凤洪,黄庆德,刘昌盛.脂肪酸的营养与平衡[J].食品科学,2004,25(增刊):262-265.
2014-03-17;
:2014-04-25
尹志亮(1974—),男,江西南昌,硕士研究生,助理研究员。 Tel:0791-85023010,E-mail:597298404@qq.com
S886.9
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1007-0982(2014)03-0039-02