孟陆丽++程谦伟
摘要:以蚕蛹(Bombyx mori L.)为原料提取蚕蛹油,以正己烷为提取溶剂,采用响应面法确定最佳提取条件。结果表明,最佳提取条件为料液比为1.0∶4.6(g∶mL),提取温度43 ℃,提取时间2.5 h,在此条件下蚕蛹油提取率为22.65%。采用Schaal烘箱法,以过氧化值为指标,研究了BHT、维生素C和维生素E对蚕蛹油的氧化稳定性的影响。3种抗氧化剂对蚕蛹油都有不同程度的抗氧化活性,其中BHT的抗氧化能力较强,维生素E和维生素C抗氧化能力依次降低。
关键词:蚕蛹(Bombyx mori L.)油;提取;氧化稳定性
中图分类号:S88;S879 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)03-0535-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.03.036
Analysis of the Extraction and Antioxidation Stability of Silkworm Pupa Oil
MENG Lu-li,CHENG Qian-wei
(College of Biological and Chemical Engineering,Guangxi University of Science and Technology, Liuzhou 545006,Guangxi,China)
Abstract: Using silkworm pupa(Bombyx mori L.) as raw materials,hexane as extraction solvent,the suitable condition of extracting silkworm pupa oil was discussed by response surface method. The results showed the suitable conditions were materials solvent to organic ratio 1.0∶4.6(g∶mL),extraction temperature 43 ℃,extraction time 2.5 hours. Under these conditions,the extraction efficiency was 22.65%. Adopt Schaal oven method to study the antioxidative effect of three antioxidants(BHT,VC and VE) on silkworm pupa oil using the peroxide value as the index. The three antioxidants have different degrees of antioxidant activity,among them the strongest antioxidant ability is BHT,and the antioxidant capacity of VE and VC are in turn decrease.
Key words: silkworm pupa (Bombyx mori L.) oil; extraction; antioxidation stability
蠶蛹(Bombyx mori L.)是缫丝业的主要副产物,脂肪含量高(干蚕蛹含油脂30%左右),其中75%以上为油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸,亚麻酸的含量高于植物中提取的油脂中的亚麻酸含量,除紫苏和亚麻子外[1-3]。目前,国内外蚕蛹的利用还主要是作为家畜和家禽饲料,经济效益低。鉴于蚕蛹的药用和食用价值,其加工及综合利用尤为重要,如果能把蚕蛹油提取出来加以开发利用,可以更大程度地提高蚕蛹的综合利用价值。
本试验以蚕蛹为原料提取蚕蛹油,主要对其提取条件进行了研究,从而确定其适宜提取工艺条件,同时研究了BHT、维生素C和维生素E对蚕蛹油的氧化稳定性的影响,为蚕蛹油的开发利用提供理论基础。
1 材料和方法
1.1 材料
蚕蛹,市售;正己烷,广东汕头市西陇化工厂;硫代硫酸钠,广东台山粤侨试剂塑料有限公司;碘化钾,天津市大茂化学试剂厂等。
1.2 主要仪器
旋转蒸发器,电子分析天平,离心机等。
1.3 方法
1.3.1 蚕蛹油提取 干燥后的蚕蛹用粉碎机粉碎,过40目筛;取一定量蚕蛹粉加入正己烷在一定的温度下提取一定时间,将混合物离心分离,利用旋转蒸发仪浓缩、回收溶剂,即可得到蚕蛹油。
1.3.2 氧化试验 采用美国油脂化学家协会(AOCS)推荐的60 ℃烘箱法。称取30 g蚕蛹油于烧杯中,分别加入不同试剂量的各种抗氧化剂,设置空白对照,置于60 ℃烘箱中,定期取样品测定其过氧化值[4]。
1.3.3 过氧化值的测定 参照GB/T5538-2005中的方法测定。
式中,V1为试样消耗的硫代硫酸钠溶液体积(mL);V2为空白试验消耗的硫代硫酸钠溶液体积(mL);C为硫代硫酸钠溶液的标准浓度(mol/mL); m为样品的质量(g);0.5为换算因子;POV为过氧化值(mmol/kg)。
1.3.4 蚕蛹油提取的响应面分析 采用响应面试验分析蚕蛹油提取的最佳工艺[5,6]。选取液固比、提取时间和提取温度三个因素,确定适宜的3个水平,以蚕蛹油提取率为响应值,设计了三因素三水平的中心组合试验,如表1所示。
2 结果与分析
2.1 响应面试验结果
根据响应面(RSM)分析设计原理,以相关性密切的3个因素:料液比、提取时间和提取温度为自变量,得到蚕蛹油提取率的响应值,其试验设计方案及结果见表2。
利用統计分析软件对所得数据进行分析,各试验因素对响应值的影响可用如下函数表示:提取率Y=22.08+2.00A-0.40B+1.35C-1.41A2-0.31B2-1.06 C2+0.60AB-0.25AC+0.70BC。对响应值进行回归分析,所得方差分析结果如表3所示。
回归方程中各变量对指标(响应值)影响的显著性,由F检验来判定,Prob>F值小于0.050 0表明该项显著。从表3可以看出,在试验条件下,试验模型F值为39.47,Prob>F值为0.000 4,说明模型显著,所得回归方程有意义,而各个变量中,A、C、A2、C2项是显著的。
经过以上方差分析和回归模型,利用响应面分析软件最终确定了优化后的适宜反应条件为料液比1.00∶4.61(g∶mL,下同)、提取温度43.12 ℃、提取时间2.53 h、提取率23.26%。为了适应生产实际,确定适宜反应条件为料液比1.0∶4.6,提取时间2.5 h,提取温度43 ℃。在该条件下进行验证试验,实际测得蚕蛹油提取率为22.65%。
2.2 不同抗氧化剂对蚕蛹油氧化稳定性的影响
选取了BHT、维生素E和维生素C添加到蚕蛹油中,研究添加不同抗氧化剂在0、24、48、72、96 h蚕蛹油过氧化值变化情况,结果见图1至图4。与不加抗氧化剂相比,3种抗氧化剂对蚕蛹油都有不同程度的抗氧化活性,其中BHT的抗氧化能力比其他2种抗氧化剂强,维生素E和维生素C抗氧化能力依次降低。
3 小结
通过试验确定采用正己烷提取蚕蛹油的适宜条件为料液比为1.0∶4.6,提取温度43 ℃,浸提时间2.5 h。在此条件下进行蚕蛹油的提取,测得提取率为22.65%。BHT、维生素C和维生素E对蚕蛹油都有不同程度的抗氧化活性,其中BHT的抗氧化能力较强,维生素E和维生素C抗氧化能力依次降低。
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