三文鱼油超声波辅助提取工艺及脂肪酸组成分析

汪学荣，周 玲，吴 青

(西南大学 动物科学学院，重庆 402460)

三文鱼(学名Oncorhynchus)，分为鲑科鲑属与鲑科鳟属，有“水中珍品”的美誉,含有丰富的优质蛋白质、维生素D和n-3不饱和脂肪酸，具有很高的营养价值[1-2]。慕鸿雁等[3]结合尿素包合法和硝酸银-硅胶柱层析技术对三文鱼油中的多不饱和脂肪酸进行了富集和分离，经尿素包合后,非包合相中多不饱和脂肪酸含量显著提高。张惠君等[4]采用米黑根毛霉源固定化脂肪酶(Lipozyme RM IM)对凤尾鱼、金枪鱼、三文鱼油甘三酯进行酶解，并分析其脂肪酸组成，3种海洋鱼油中不饱和脂肪酸含量达到60%以上,其中单不饱和脂肪酸(MUFA)占24.67%～33.51%，多不饱和脂肪酸(PUFA)占26.89%～36.15%。三文鱼在我国的消费量逐年增长，每年消费量超过200万t，目前以食用生三文鱼片为主，其腹部和肠膜网脂肪组织被当作废物直接扔弃，造成很大的资源浪费。当前文献中，关于三文鱼油的制备鲜见报道。本文以三文鱼腹部和肠膜网脂肪组织为原料，利用超声波辅助提取三文鱼油，并对其脂肪酸组成进行分析，旨在为三文鱼油的实际生产提供基础数据和借鉴。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

三文鱼体脂肪(经测定，腹部脂肪和肠膜网脂肪初始含油量分别为96.3%、89.7%)：重庆市三文鳟科技有限公司提供。氢氧化钠、甲醇、三氟化硼、正己烷、氯化钠、氢氧化钾、乙醇、浓盐酸、碘化钾、三氯甲烷、冰醋酸、硫代硫酸钠、淀粉、乙醚、异丙醇、酚酞等均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

M6000电子天平：美国Mettler-Toledo公司；HH-6数显恒温水浴锅：常州金坛良友仪器有限公司；JY98-III超声波细胞粉碎机：宁波新芝生物科技有限公司；QP2010气相色谱-质谱联用仪：日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 三文鱼油的制备

称取300 g三文鱼腹部脂肪，加一定比例的纯净水，用组织捣碎机绞碎，在恒温水浴锅中加热升至一定温度，再置于超声波细胞破碎机中在一定超声功率下超声处理一定时间，常温静置12 h，分离上层橘红色液体即为三文鱼油，称重。

提取率=提取出的鱼油质量/三文鱼体脂肪质量×100%。

1.2.2 三文鱼油脂肪酸组成分析

精确量取三文鱼油10 μL,加0.2 mol/L NaOH-CH3OH溶液5 mL,60℃皂化30 min；冷却后加质量分数为14% BF3-CH3OH溶液5 mL,60℃甲酯化30 min; 冷却后加正己烷与饱和氯化钠各2 mL,离心取上清液,待气相色谱-质谱分析。

气相色谱条件:进样口温度250℃; 程序升温为130℃恒温1 min,以6.5℃/min持续升温至170℃,再以2.75℃/min持续升温至215℃,维持12 min;载气为高纯氦气(99.999%),分流比20∶1,流速1.0 mL/min。

质谱条件：电子轰击(EI)离子源；检测器电压 350 V；离子源温度 230℃；接口温度 230℃；ACQ方式Scan；扫描速度 0.6 s/次；质量扫描范围20～500。

1.2.3 三文鱼油理化指标的测定

烟点：参照GB/T 20795—2006 《植物油脂烟点测定》进行测定；酸价：参照GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》进行测定；过氧化值：参照GB/T 5538—2005 《动植物油脂 过氧化值测定》进行测定。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 液料比对三文鱼油提取率的影响

设定液料比为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1，在提取温度60℃、超声功率200 W、超声时间30 min条件下按1.2.1方法制备三文鱼油，研究不同液料比对三文鱼油提取率的影响，结果见图1。

图1 液料比对三文鱼油提取率的影响

由图1可知，随着液料比的增加，三文鱼油提取率逐渐升高，这是因为添加的水越多，在超声波的冲击作用下，鱼油越易与非油脂成分如蛋白质分离因而油脂提取率提高[5]。当液料比超过4∶1后再增加液料比对提取率贡献不大，故适宜的液料比范围为2∶1～4∶1。

2.1.2 提取温度对三文鱼油提取率的影响

设定提取温度为50、55、60、65、70℃，在液料比3∶1、超声功率200 W、超声时间30 min条件下按1.2.1方法制备三文鱼油，研究不同提取温度对三文鱼油提取率的影响，结果见图2。

图2 提取温度对三文鱼油提取率的影响

由图2可知，随着提取温度的升高，三文鱼油提取率先升高后降低，这是由于当提取温度低于65℃时，提取温度越高，三文鱼油溶出越多，提取率越高；当提取温度高于65℃时，提取温度越高，三文鱼油可能被氧化，或者蛋白质变性将油脂包裹住，故提取率降低[6]。因此，三文鱼油适宜的提取温度范围为55～65℃。

2.1.3 超声功率对三文鱼油提取率的影响

设定超声功率为100、150、200、250、300 W，在液料比3∶1、提取温度60℃、超声时间30 min条件下按1.2.1方法制备三文鱼油，研究不同超声功率对三文鱼油提取率的影响，结果见图3。

图3 超声功率对三文鱼油提取率的影响

由图3可知，随着超声功率的增加，三文鱼油提取率逐渐升高，这是因为超声功率越大，油脂越易与非脂成分如蛋白质分离因而油脂提取率提高。当超声功率超过250 W后再增加超声功率对提取率贡献不大，故适宜的超声功率范围为150～250 W。

2.1.4 超声时间对三文鱼油提取率的影响

设定超声时间为10、20、30、40、50 min，在液料比3∶1、提取温度60℃、超声功率200 W条件下按1.2.1方法制备三文鱼油，研究不同超声时间对三文鱼油提取率的影响，结果见图4。

图4 超声时间对三文鱼油提取率的影响

由图4可知，随着超声时间的延长，三文鱼油的提取率逐渐增加，这是由于超声时间越长，在超声波的冲击作用下，油脂越易与非脂成分分离，因此提取率越高。当超声时间超过30 min后三文鱼油提取率增加缓慢，故适宜的超声时间范围为10～30 min。

2.2 正交实验优化

在单因素实验基础上通过L9(34)正交实验确定三文鱼油超声波辅助提取的最佳工艺条件，正交实验因素水平见表1，正交实验设计与结果见表2。

表1 正交实验因素水平

表2 正交实验设计与结果

由表2可知，液料比、提取温度、超声功率和超声时间对三文鱼油的提取率有不同程度的影响，影响大小主次顺序为提取温度>液料比>超声功率>超声时间，最优组合为A2B3C3D1，即三文鱼油超声波辅助提取最佳工艺条件为：液料比3∶1，提取温度65℃，超声功率250 W，超声时间10 min。经验证实验，在最佳提取工艺条件下三文鱼油提取率达92.6%。

2.3 三文鱼油脂肪酸组成及相对含量

按最佳提取工艺条件提取三文鱼油，测定其脂肪酸组成和相对含量，结果见表3。

表3 三文鱼肠膜网鱼油和腹部鱼油脂肪酸组成及相对含量 %

由表3可看出，三文鱼肠膜网鱼油含有26种脂肪酸，不饱和脂肪酸相对含量为82.08%，腹部鱼油含有29种脂肪酸，不饱和脂肪酸相对含量为81.42%，这表明三文鱼油以不饱和脂肪酸为主，具有很高的营养价值。

2.4 三文鱼油理化指标

按最佳提取工艺条件提取三文鱼油，测定其理化指标，结果见表4。

表4 三文鱼肠膜网鱼油和腹部鱼油理化指标

由表4可看出，与SC/T 3502—2016《鱼油》标准相比，三文鱼油的酸价和过氧化值均符合要求。

3 结 论

对三文鱼油超声波辅助提取工艺条件进行优化，得出液料比、提取温度、超声功率和超声时间对三文鱼油的提取效果有不同程度的影响，最佳提取工艺条件为：液料比3∶1，提取温度65℃，超声功率250 W，超声时间10 min。在最佳提取工艺条件下，三文鱼油提取率达92.6%；三文鱼油以不饱和脂肪酸为主，营养价值高，酸价和过氧化值均符合SC/T 3502—2016《鱼油》的要求。