猕猴桃籽油的提取与分析研究

　　摘要：探讨了从猕猴桃籽中提取猕猴桃籽油的不同工艺，并对油脂成分进行分析。采用溶剂萃取法和超临界CO2流体萃取法提取猕猴桃籽油。实验结果表明，从猕猴桃籽中提取猕猴桃籽油，采用超，临界C02萃取法较其他提取方法具有明显的优势。是一种安全可靠的方法，具有广泛的应用前景。经气相色谱分析，猕猴桃籽油中含有69.5％的亚麻酸。
关键词：猕猴桃籽油；超临界C02；萃取；亚麻酸
近年来，超临界流体萃取作为一种新的分离技术得到迅速发展。CO2化学性质稳定、无毒、无腐蚀、不易燃、不易爆，临界温度(Tc=304.13K)和临界压力(Pc=7.375MPa)容易达到，在温和的温度下操作不破坏分子结构，具有使用有机溶剂无可比拟的优点，在食品、医药、生物工程、化工、环保等领域具有广阔的应用前景。猕猴桃是一种藤本植物，又名藤梨、杨桃，是我国特产水果之一。近年来在生产加工方面发展很迅速，相继开发了猕猴桃果汁、果酱、果脯、果干及果酒等系列食品，受到广大消费者的欢迎。但对其副产物猕猴桃籽的开发利用方面却重视不够。猕猴桃籽粒细小，形似芝麻，无毒。经测定籽粒的含油量(质量分数)22％～24％，经气相色谱分析猕猴桃籽油主要成分是亚麻酸、亚油酸等不饱和脂肪酸。亚油酸和亚麻酸是合***体生物膜和激素必需的，人体不能自身合成。必须由膳食提供。因此，从猕猴桃籽中提取油脂具有较高的使用价值。
目前，从猕猴桃籽油中提取油的方法是压榨或有机溶剂萃取。压榨法收率低。而有机溶剂萃取会有溶剂残留，需要后续工序处理，所得的猕猴桃籽油颜色深并有点异味。本研究尝试用超临界C02作溶剂从猕猴桃籽中萃取分离高质量的猕猴桃籽油，并与溶剂法进行了对比。
1 材料与方法
1．1 材料及设备
猕猴桃籽，陕西周至中华猕猴桃籽；石油醚：分析纯，沸程60～90℃；正己烷：分析纯；CO2(99.99％)，陕西兴化股份有限公司；感量为0.01g的天平；GC-5A气相色谱仪；HA120-40-01超临界萃取装置，江苏南通华安超临界萃取有限公司。
1．2 实验方法
1．2．1 溶剂萃取猕猴桃籽经粉碎后投入容器中，用有机溶剂回流萃取，经过滤、蒸发、浓缩等步骤，再经精制步骤，最后得到淡黄色的猕猴桃籽油。
1．2．2 超临界CO2提取将一定量的粉碎的猕猴桃籽装入萃取柱内，打开CO2钢瓶，CO2经过滤器后由膜压机加压到所需压力，经过有水套加热的缓冲管由底部进入萃取柱进行萃取，然后溶有溶质的CO经由中部进入分离柱进行分离。分离产物由分离柱底部的截止阀放出，其余部分进入收集柱进一步分离出剩下的溶质，气态CO2则经转子流量计测流量后放空，定时从分离柱内取样，称量分析。
2 结果与讨论
2．1 溶剂法
2．1．1 溶剂选择 油脂的萃取可用非极性溶剂与极性溶剂。本实验选择石油醚、正己烷作为溶剂。采用间歇回流萃取方式，回流时间、萃取次数、萃取液固比(溶剂体积：原料质量)均保持不变，萃取温度稍低于溶剂沸点。萃取结果。
2．2．2 原料粒度对萃取得率的影响 从猕猴桃籽提取油脂，首先要对它进行破碎，才能使溶剂迅速直接进人内部。将3份物料破碎后所得的3份样品用石油醚萃取油脂。其中1号样采取大孔目筛孔粉碎，2号样采取小孔目筛孔粉碎1遍，3号样采取小孔目筛孔粉碎2遍。
可以看出，当粒度过大时，萃取得率较低，同时工艺时间延长，成本提高；粒度太小时，粉碎过程因籽含油量高易黏壁，而致使萃取得率也有所降低。
2．2 超临界Co2萃取
2．2．1 压力对萃取结果的影响萃取压力是影响被萃取物在超临界流体中溶解度的主要参数。超临界CO2的溶解能力随压力升高而上升，因为增加压力不但会增加CO2的密度，还会减少分子间的传质阻力，增加溶质与溶剂之间的传质效率，有利于目标成分的萃取。
表示了在相同加料量为300g，温度45℃ ，恒流量4.1L／min的条件下，猕猴桃籽油的萃取量随压力的变化规律。从图中可见，随萃取压力的升高，萃取量不断增加。考虑到高压下设备的投资及操作费用都将大大增加，我们选定萃取压力在30MPa左右。
2．2．2 萃取温度对萃取结果的影响 温度的影响较复杂，同时与压力有关。一般来讲升高萃取温度可以提高萃取物的挥发度，从而使收率提高，但是温度升高超临界流体的密度会降低，溶解度相应下降，又会使油收率下降。
表示了不同压力下，温度对猕猴桃籽油在CO2中溶解度的影响。当压力为35MPa时，温度的升高加快了溶质的扩散速率，油在CO2中的溶解度也增大，萃取量随温度的升高而增加，这一点与液体的溶解度特性很相似；当压力为25MPa，出现温度升高，溶解度下降的现象。这是因为在低压时，超临界CO2的密度本来就比较小，相应其溶解度也较小，此时温度升高使油的挥发性提高和扩散系数的增大而使溶解度变大的作用小于因CO2密度下降所造成的溶解度下降的作用，所以萃取量随温度的升高反而降低。但温度过高会增加操作能耗，使成本增加。
2．2．3 CO2流量对萃取结果的影响 为CO2流量与萃取量的关系。从图中可知，随CO2流量的增大，萃取量逐步提高直到萃取基本结束。流量大，虽有利于萃取，但流量过大，CO2与物料接触不充分，所以会出现萃取量的提高趋于缓和，流量的提高会还增加操作费用；流量过低时，相同时间内收率也较低。所以必须选择合适的流量。
2．2．4 萃取时间对萃取结果的影响
可见，萃取刚开始阶段，萃取量随时间呈线性增加，随着时间的延长，物料中的含油量逐渐降低，2.5h后几乎萃取完全，再延长时间，萃取量提高不大，同时会有萃取出油之外的其他杂质。从提取效率出发，较为适宜的提取时间为2.5h。
2．3 超临界萃取的结果
经过对超临界C02萃取的条件进行优化，得到较为合适的工艺条件：萃取压力30MPa，萃取温度45℃，CO2流量5L／min，萃取时间2.5h。在此条件下萃取的结果。
可以看出，超临界萃取的提油率较高，平均提油率达到23.02％，根据文献报道猕猴桃籽油一般含油量为23.5％，选择最佳工艺用超临界C02萃取的方法提油率可达97.9％。
3 猕猴桃籽油成分分析
3．1 理化分析
猕猴桃籽油的理化分析结果。
3．2 色谱分析
取0.2g超临界萃取出的油脂加人皂化液(0.5mol／L KOH-甲醇)2mL，混匀，于60℃水浴皂化至油珠消失，冷却后加入甲醇酯化液(14％三氟化硼-甲醇)2mL，于60℃水浴甲酯化30min，冷却后加入正己烷1mL，饱和氯化钠1mL，离心后取上清液，即可用气相色谱仪分析油脂组成。色谱柱：2m×3mm 3％OV-225／WHP(60／80目)玻璃柱；载气：N2；柱流量：4mL／min；柱温：200℃；汽化室温度：250℃；检测器温度：250℃。含量则由其峰面积归一化法计算。猕猴桃籽油的色谱图。
从表可见，猕猴桃籽油中含有69.5％的亚麻酸，不饱和脂肪酸的总量为96.9％。亚麻酸等不饱和脂肪酸具有降血脂、降胆固醇和促进脂肪代谢、肝细胞再生等作用。亚麻酸还具有免疫、抗过敏反应、提高并保护脑神经膜机能，延缓衰老、防止皮肤干燥、促进毛发生长等作用，因此猕猴桃籽油具有很高的使用价值。
4 结束语
根据测定猕猴桃籽的含油率为23％，猕猴桃籽油含有69.5％的亚麻酸，不饱和脂肪酸总量为96.9％，可作为一种保健油资源加以开发。从猕猴桃籽中提取优质食用保健油，并进一步开发为各种功能性食品、药品和美容化妆品，既可以解决猕猴桃酒厂、果汁饮料厂等猕猴桃加工企业下脚料废物处理问题，又大大拓宽了猕猴桃深加工领域，变废为宝，给生产企业带来较好的经济效益。传统压榨工艺的出油率低，而溶剂提取法存在着有机溶剂残留，对人体有害。相比较超临界cO2流体萃取不存在溶剂残留、不污染食品、不污染环境，具有萃取率高、生产安全，有着良好的应用前景。