燕麦麸_燕麦麸油的萃取及脂肪酸成分分析

　　摘要：采用超临界ＣＯ２法从燕麦（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ）品种青海４４４中萃取麸油，设计正交试验优化萃取工艺。结果表明，萃取压力对燕麦麸油的萃取率有极显著影响（Ｐ＜０．０１），萃取时间和萃取温度对萃取率有显著影响（Ｐ＜０．０５）。优化的萃取工艺条件为萃取压力２５ ＭＰａ、萃取温度４０ ℃、萃取时间２．５ ｈ，此条件下燕麦麸油的萃取率为８．５７２％。ＧＣ－ＭＳ分析表明青海４４４燕麦麸油中主要含有５种脂肪酸，其中总不饱和脂肪酸含量达８５．３６６％，油酸和亚油酸的含量分别为４１．１７５％和４０．５５８％。
　　关键词：燕麦（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ）；麸油；超临界ＣＯ２萃取法；脂肪酸成分
　　中图分类号：Ｓ５１２．６；ＴＱ６４４．１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）15－3290-02
　　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆａｔｔｙ Ａｃｉｄｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｂｒａｎ Ｏｉｌ ｉｎ Ｏａｔ
　　ＴＵ Ｌａｎ－ｙｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｚｉ－ｐｉｎｇ，ＺＨＡＯ Ｑｉ－ｗｅｎ
　　（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｑｉｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓiｔｙ， Ｘｉｎｉｎｇ ８１００１６， Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ＣＯ２ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｂｒａｎｄ ｏｉｌ ｆｒｏｍ ｏａｔ（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ） ｖａｒｉｅｔｙ Ｑｉｎｇｈａｉ ４４４； ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｈａｄ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｂｒａｎ ｏｉｌ（Ｐ＜０．０１）； ｗｈｉｌｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ（Ｐ＜０．０５）． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ， ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ， ２５ ＭＰａ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ４０ ℃； ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， ２．５ ｈｏｕｒｓ； ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｏａｔ ｂｒａｎ ｏｉｌ ｗａｓ ８．５７２％ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ＧＣ－ＭＳ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ５ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｏａｔ ｂｒａｎ ｏｉｌ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｗａｓ ８５．３６６％； ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｌｉｎｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ４１．１７５％ ａｎｄ ４０．５５８％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｏａｔ（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ）； ｂｒａｎ ｏｉｌ； sｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ＣＯ２ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ； ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
　　燕麦（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ）为禾本科燕麦属一年生草本植物，富含蛋白质、膳食纤维、不饱和脂肪酸等多种营养成分。燕麦麸油中的油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸含量在８０％以上，具有降血糖、降血脂、提高免疫能力等重要生理功能，是优良不饱和脂肪酸的来源。青海４４４是优质的燕麦品种，具有适口性好，容易栽培，适宜在高寒地区种植，产量高（５ ５２６．７ ｋｇ／ｈｍ２）等特点，是青海省推广种植的优质品种［1－4］。超临界ＣＯ２萃取技术能够保持植物油的纯天然特性，在萃取弱极性物质方面具有独特的优越性［5］，本研究采用该法萃取青海４４４燕麦麸油，优化工艺参数，并用ＧＣ－ＭＳ分析燕麦麸油的脂肪酸成分，为进一步开发青藏高原燕麦中营养物质提取技术和优良燕麦品种的综合应用提供理论依据。
　　１ 材料与方法
　　１．１ 材料与仪器
　　青海４４４燕麦为青海大学畜牧兽医科学院草原所提供；二氧化碳，纯度＞９９．９％，青海劳谦气体公司提供；石油醚（３０～６０ ℃）；其余试剂均为国产分析纯；ＨＡ２２１－５０－０６超临界ＣＯ２萃取装置，江苏南通华安超临界萃取有限公司。
　　１．２ 试验方法
　　１．２．１ 燕麦麸油提取工艺的优化 ①超临界ＣＯ２法萃取燕麦麸油。将燕麦除杂粉碎后过筛，得到麸皮，取粒度为２０～４０目的粉末，在１０５ ℃下干燥２ ｈ，使其含水量降到８％以下［６］，精确称取处理后的麸皮粉末装于萃取器中，按照超临界萃取装置的操作说明书提取燕麦麸油。麸油萃取率＝麸油质量／麸皮质量×１００％。②正交试验。采用三因素三水平Ｌ９（３４）正交试验，考察萃取压力、萃取温度、萃取时间因素对燕麦麸油萃取率的影响，试验因素与水平见表１。
　　１．２．２ 燕麦麸油的成分分析 委托中国科学院西北高原生物研究所分析测试中心对超临界ＣＯ２萃取的产物进行ＧＣ－ＭＳ检测，分析燕麦麸油的脂肪酸组成及含量。
　　２ 结果与分析
　　２．１ 正交试验优化燕麦麸油萃取工艺
　　根据预备试验，确定影响超临界ＣＯ２萃取燕麦麸油分离Ⅰ的压力为９ ＭＰａ、分离Ⅱ的压力为６ ＭＰａ，正交试验结果见表２。由极差和方差分析可知各因素中萃取压力对燕麦麸油萃取率的影响最大，为极显著水平（Ｐ＜０．０１）；萃取时间的影响次之，萃取温度的影响最小，这两个因素对燕麦麸油萃取率的影响具有显著性（Ｐ＜０．０５）。最佳试验组合为Ａ２Ｂ３Ｃ２，即萃取压力２５ ＭＰａ、萃取温度４０ ℃、萃取时间２．５ ｈ，此条件下燕麦麸油的萃取率为８．５７２％，高于其他试验组合。
　　２．２ 燕麦麸油成分分析
　　ＧＣ－ＭＳ分析结果见图１和表３，燕麦麸油中主要含有５种脂肪酸，即棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和二十碳四烯酸，总不饱和脂肪酸的含量占８５．３６６％，其中油酸和亚油酸的含量分别为４１．１７５％和４０．５５８％，是燕麦麸油的主要成分。
　　３ 小结与讨论
　　燕麦麸油中含有多种有益脂肪酸且含量高，具有降低ＬＤＬ胆固醇但不降低ＨＤＬ胆固醇的独特作用，能有效防止动脉硬化，并能与胆固醇结合成酯进而降解为胆酸而排泄，具有预防和治疗心脑血管疾病、延缓人体衰老等功效［7］。本研究采用超临界ＣＯ２萃取技术萃取燕麦麸油，所得燕麦麸油金黄透明，具有麦香味。通过正交试验得到优化的工艺条件为萃取压力２５ ＭＰａ、萃取温度４０ ℃、萃取时间２．５ ｈ，此时燕麦麸油的萃取率可达８．５７２％。通过ＧＣ－ＭＳ分析发现燕麦麸油中总不饱和脂肪酸的含量达８５．３６６％，其中油酸和亚油酸的含量分别为４１．１７５％和４０．５５８％。本研究可为青藏高原优质燕麦的进一步开发和应用提供参考。
　　参考文献：
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　　［2］ 王柳英．西宁地区不同燕麦品种生产性能的比较研究［Ｊ］． 青海畜牧兽医杂志， ２０００，３０（２）：１７－１９．
　　［3］ 张耀生，周兴民，王启基，等． 高寒牧区燕麦生产性能的初步分析［Ｊ］． 草地学报，１９９８，６（２）：１１５－１２３．
　　［4］ 刘文辉，颜红波，周青平，等．西宁地区六种燕麦品种比较试验［Ｊ］． 青海畜牧兽医杂志，２００５，３５（１）：１－２．
　　［5］ 陈 岚，满瑞林．超临界萃取技术及其应用研究［Ｊ］． 现代食品科技，２００６，２２（１）：１９９－２０２．
　　［６］ 孙冀平，计咏燕． 超临界ＣＯ２萃取茶籽油初步研究［Ｊ］． 粮食与油脂，２００２（５）：２－４．
　　［7］ 梁 敏． 燕麦的功能性及保健食品的开发［Ｊ］． 粮油加工与食品机械，２００６（４）：６７－６９．