尿素包合法分离花椒籽油中的α-亚麻酸的正交试验研究

《中国食品添加剂》 China Food Additives 2004 No．2 尿素包合法分离花椒籽油中的 一亚麻酸的 正交试验研究。 张氽 阚建全 陈宗道 (西南农业大学食品科学学院， 重庆400716) 摘要：本文对尿素包合法分离花椒籽油中 亚麻酸的各影响因素进行正交试验研究，得到了比较理想的分 离结果，使 亚麻酸的相对浓度从28．4l％提高到61．92％。总脂肪酸和a一亚麻酸的回收率分别为84．23％和 58．35％。 关键词：花椒籽油，脂肪酸， 亚麻酸，尿素包合法 Study of Separation()(-Linolenic Acid frOm Pricklyash Seed 0-1 with the U rea—I nclusion Method 乃聊喀 C咖 ，K蛐 Ji~qm ， Z(1nl耋d舯，Uu (Food Science College，Southwest Agricultural University，Chongqing 4007 16) Al~a'aet：The factors of lpar她 a-Li~lenic acid from pricklyash seed oil by urea-inclusion method aIe analysed in this arti- cle and s0IIle optimal m舶 teIs aIe attained．The content ofa-Linolenic acid(ALA)was raisedfrom 28．41％ to61．92％inthe filter liquor after treo~aent with tlljs method． Key w0rds：Pric~ymh seed oil，Fatty acid，ct-Linolenic，Urea-inclusion method 花椒籽是调味料花椒生产过程中的主要副产 品，约占花椒总产量的50％。我国是世界花椒生 产第一大国，每年仅花椒籽的产量就达数十万吨。 在花椒产地，大量的花椒籽被农民焚烧或丢弃，既 浪费资源，又污染环境，亟待开发利用。 花椒籽中含有丰富的油B~(20 25％)，其油脂 中含有 l7—24％的a一亚麻酸(a—Linolenic acid，ALA) 和 25—32％的亚油酸，多不饱和脂肪酸总量达 42 — 56％，经精炼、脱色的花椒籽油中， 的含量可 达 30％以上【1．2 J。 是人体必需脂肪酸，对维持 人体大脑和视网膜的正常发育具有重要作用。经 代谢，ALA可转化为对人体具有更重要作用的EPA (Eicosapentaenoic acid，C2o：5∞)和 DHA(Docosahexen— cic acid， ：6∞)。国内外大量的研究和流行病学 调查结果显示， 具有多种生理学和药理学功 能，如降血脂、预防和治疗冠心病、动脉硬化、某些 癌症的发生以及抗氧化、清除自由基等功能，是近 年来研究的热点之一【3．4．5 J。 尿素包合法是分离多不饱和脂肪酸中应用最 广泛的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 之一，本试验在单因子试验的基础上， 通过正交试验进一步确定分离花椒籽油中a一亚麻 酸的最佳参数组合，以充分利用这一丰富的自然资 源，为研制较高纯度的 a一亚麻酸保健制剂寻求一条 科学高效的途径。 1 试剂与设备 试剂：脂肪酸甲酯 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 样(购白 Sigma公司)， 其它试剂：石油醚(3O一60℃)，95％乙醇，氢氧化 ·本文是国家高技术研究发展计划(863计划)——高附加值天然调味料及香精制造技术与产品开发(2001AA24S021)的部分研究内容 28 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 20o4 No．2 钠，无水甲醇，尿素，无水硫酸钠等均为分析纯。 主要设备：恒温水浴箱：HH一2金坛富华仪器 有限公司，真空旋转蒸发仪：SHZ—C巩仪市英峪予 华仪器厂，电动搅拌器：D120—2J杭州仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 电机 厂，气相色谱仪：GC一9A日本 Shimadzu公司，数据 处理机：C—R3A日本 Shimadzu公司。 2 材料与方法 2．1材料 食用花椒 籽 (仁)油，用 花椒 (Zanthoxylum bungeanumMaxim)种子经压榨法制备而得，购自陕 西省韩城市芝川油脂加工厂，其主要理化指标和脂 肪酸组成见表 1、表 2和图 1。 表 1 花椒籽油的主要理化性质 Table 1 Physical and chemical characters of prickly ash seed oil 表 2 花椒籽油肪酸组成 Table 2 Fatty acid composition of pricklyash seed oil 表 3 正交试验因子水平表 Table 3 Factors and levels of the orthogonal experiment 5 0 — 5 l6 l8 20 表4 尿素包合法分离ALA的正交试验结果及其极差分析 Table 4 Results of the oahogonal experiment and it'S intuitionistic analysis 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 20o4 No．2 方 差 分 析 3 3 3 l66．55 170．97 181．23 299l7．镐 38．05 2 l 2 3 171．o7 170．87 176．63 59．96 59．35 61．92 K=518．57 P=29879．43 F0 25(2，2)=3．00 F0 l(2，2)=9．00 F0∞(2，2)=19．00 2．2 方法 2．2．1 花椒籽油混合脂肪酸(FFA)制备【6．7] 取 50mL花椒籽油放入 500mL烧瓶中，加入 1． 0n ／INa0H_ 乙醇溶液至少 200mL，在 60℃水 浴上加热回流 40min，加热期间不时摇动，至溶液 澄清透明。取下烧瓶，冷却至室温后，加入适量石 油醚以除去不皂化物。然后放入冰箱，使皂析出， 减压抽滤除去过量乙醇。加入适量水，使皂溶解， 再用 10％盐酸调其pH值至2～3，转移到分液漏斗 中，用石油醚萃取，静置分层，分取上层有机相水洗 至中性，通过装有无水硫酸钠的漏斗，滤液于 50℃ 水浴中减压旋转蒸发，回收石油醚，即得混合脂肪 酸(FFA)。 2．2．2尿素包合处理【 ， ，。】 按照不同的FFA：尿素：乙醇比例，量取95％含 水乙醇，放入 250mL的锥形瓶中，于65℃水浴中用 电动搅拌器搅拌，边搅拌边加入不同量的尿素。待 尿素完全溶解后，加 入一定量 的混合脂肪 酸 (FFA)．，混合均匀后，取出，于设定温度下包合不同 时间。所得尿素包合物结晶抽滤分离，滤液移入分 液漏斗，加入适量石油醚，用 10％盐酸酸化至 pH 值2～3，再加入适量水，充分萃取，静置分层，分离 有机相，用石油醚多次萃取水相，合并有机相，用蒸 馏水反复冲洗至中性。最后将石油醚层通过装有 无水硫酸钠的漏斗脱水干燥，滤液旋转蒸发完石油 醚，即得分离样品。 2．2．3 脂肪酸检测分析 (1)油脂和脂肪酸甲酯化： 花椒籽油：室温下快速甲酯化法 9。 脂肪酸甲酯化：硫酸甲酯化法 9。取样品约 100mg，放入烧瓶中，加入 1％的浓硫酸 一甲醇溶液 lOmL，于7O℃水浴中加热回流 1h，取出冷却，移入 30 分液漏斗中，加入50mL水，用石油醚 lOmL萃取脂 肪酸甲酯2次。合并萃取液，用水洗至中性，通过 装有无水硫酸钠的漏斗，滤液于 50℃水浴中减压 浓缩后，即可用于气相色谱分析。 (2)气相色谱分析： 分离样品中的脂肪酸组成用毛细管气相色谱 进行分析检测，各组分相对含量采用峰面积归一化 法计算。 气相色谱条件：采用OV一17硅毛细管柱(30m ×0．25mm)。柱温 150oC，保持 3min，以4oC／min的 速率升至 230oC，保持 12min。注样 口温度 280oC。 载气 N2，流速 50mL／min。检测器为 FID。 3 结果与讨论 本试验采用 L9(34)正交试验表，试验设计与 结果见表 3和表 4。 正交试验结果与单因子试验结果基本一致，即 影响尿素包合法分离花椒籽油中ALA的主要因素 是 FFA／尿素(w／w)和尿素／乙醇(w／v)，包合温 度和包合时间的影响不显著。其中，FFAV尿素的 影响最显著(a=0．05)，尿素／乙醇的影响较显著(a = 0．25)。综合单因子试验和正交试验结果以及生 产成本等因素，可以得出尿素包合法分离花椒籽油 中ALA的最佳参数是：FFA／尿素／乙醇 =1：3：9，包 合温度 O~C，包合时间 18hr，溶解尿素的温度为 65 ～ 70oI二。采用最佳参数所得样品中的脂肪酸成分 主要是亚油酸和 ALA，其中 ALA的相对含量可达 61．92％，其脂肪酸组成见图2。 4 结论 试验结果表明，尿素包合法作为初步分离多不 饱和脂肪酸的一种方法，具有简便、经济、高效等特 弘 钙 6 ， 。 一 ～一～ ● ● ● ∞∞ 4 3 ● 2 -二 ∞ 2 " " 獬 。 5 2 J 2 8 7 ． 7 8 9 ． ． ‘ 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 20o4 No．2 点，所用试剂易得，均可回收，适合于工业化生产。 尿素包合法分离花椒籽油中ALA的最佳工艺参数 为：FFA／尿素／乙醇 =1：3：9，包合温度 0~C，包合时 间 15—18h，溶解尿素的温度为65—70c【=。 在该条件下，经一次尿素包合，花椒籽油中 ALA的相对浓度从 28．41％增至 61．92％。与其它 富含ALA的植物油脂，如亚麻籽油(4o一60％)、紫 苏子油(56．14 64．82％)等相比，花椒籽油中的 ALA，含量较低，分离难度较大，因此，要得到纯度 较高的 ALA，还需结合其它分离方法，如低温结晶、 多次尿素包合、硝酸银——硅胶柱层析等方法进一 步纯化。 6 ：； ： I I ● ； 。j； !| ：：： f，： -“ 图 1． 花椒籽油脂肪酸气相色谱图(包合前) Figurel Chromatogram of the seed oil of prickly ash ' 5 l j j ● i ‘：L· ． ●●●‘ ·‘、‘ ● ● 图2 经尿素包合后的脂肪酸气相色谱图 Figure2 Chromatogram offatty acid s~mple attained by urea-inclusion method *图中：1．棕榈酸；2．棕桐油酸；3．硬脂酸；4．油酸；5．亚油酸；6 亚麻酸。 1．Palmitic acid；2．Palmitoleic acid；3．Stearic acid；4．Oleic acid；5．Linolenic acid；6 ． a．1inolenic acid 参考文献 642 1．李桂华．付黎敏．薛开发．花椒种籽化学成分分析研究．郑州 粮食学院学报．1994，15(4)：21—23 2．庄世宏，李孟楼．花椒籽油的成分分析．西北农业学报， 2O02。l1(2)；43-45 3．陶国琴．李晨．a．亚麻酸的保健功效及应用，食品科学．2000． 21(12)：140—143 4．吴时敏主编．功能性油脂．北京：中国轻工业出版社，2001．4 5．Zohara Yaniv．Dan Schaffennan．iris Shamir．et a1．Cholesterol and Triglyceride ReductioninRatsFedMatth／da／noana SeedOilRich in(n一3)Fatty Acids．J．~gric．Food Chem．1999．47(2)：637— 6．Dc G．Hayes，Ylva C．Bengtsson．James M．Van Alstine．el a1． Urea Cemplexation for the R印id．Ecologically Responsible Fm· clionafion of Fatty Acids from Seed Oil，JAOCS．1998．75(10)： 1403—1409 7．张海满．刘福祯，戴玲妹．尿素包合法纯化 a．亚麻酸工艺研 究(1)．中国油脂，2001．26(2)：41—44 8．张燕平．张虹．王维华等．苏子油的精炼及a．亚麻酸的纯化 研究．中国粮油学报．1999．14(1)：40—43 9．王肇慈主编．粮油食品品质分析．北京：中国轻工业出版社． 200O．4 t●●l ●●Il--IIl lJ 维普资讯 http://www.cqvip.com