孙永建

【摘要】功能性食品分析技术的研究对保证产品质量、食用安全性和人体健康来说是非常重要的,同时能够挖掘出新的功能性食品的资源,正确引导功能性食品的研制和开发。γ-亚麻酸是人体不能合成,必须由食物供给的必须脂肪酸,广泛应用于功能性食品的开发和生产。本次研究选用超临界萃取和低温工艺相结合直接提取原油中的γ-亚麻酸的工艺,经试验证明有很好的结果。

【关键词】超临界萃取 γ-亚麻酸 功能性食品

随着我国改革开放政策的不断深化,人民生活水平不断提高,人们在解决了温饱问题后,对生命质量的提高产生了一种新的需求。摄取食物已经不仅是为了填饱肚子,还要求它能具有调节人体某种生理活动的功能。加上流传几千年的药食同源的中国传统饮食养生文化,养生保健蔚然成风。功能性食品正是适应人们通过改善饮食,增强体质这种要求而发展起来的。功能性食品分析技术的研究对保证产品质量、食用安全性和人体健康来说是非常重要的,同时能够挖掘出新的功能性食品的资源,正确引导功能性食品的研制和开发。

γ-亚麻酸是人体不能合成,必须由食物供给的必须脂肪酸,具有降血脂、抗血栓、抗炎、抗过氧化、减肥等功能,广泛应用于功能性食品的开发和生产。γ-亚麻酸主要存在于草本植物中,作为功能性食品,一般是与其他脂肪酸以甘油酯的形式制成的胶囊或口服液制剂。

目前提取γ-亚麻酸的方法主要有6种,即低温结晶法、盐溶解度法、尿素包合法、吸附分离法、分子蒸馏法和超临界流体萃取法。以上各方法均有可取之处,也都存在不足之处。低温结晶法需要大量单一有机溶剂,并需要将粗油脂酯化,否则影响产率;盐溶解度法也需要将粗油脂酯化,步骤繁多,需2种以上大量有机溶剂;尿素包合法需先酯化处理,包合步骤复杂,尿素不易去除,并且易形成致癌物;吸附分离法中的洗脱剂易增加污染,不宜大规模制备;分子蒸馏法需高温、长时间,不能解决多稀脂算氧化、分解等问题,超临界流体萃取难以将双键数相近的脂肪酸分开。

本次研究选用超临界萃取和低温工艺相结合直接提取原油中的γ-亚麻酸的工艺,经试验证明有很好的结果。优点在于,超临界萃取月见草油以二氧化碳为溶剂,在常温条件下进行,无加热过程中的氧化分解、无溶剂污染,脱色、脱蜡在一次萃取中完成,工艺简单,工期短,获取的高质量原油可直接进行低温提取。γ-亚麻酸在低温环境中无异构化,浓缩的γ-亚麻酸无异味、对人体和环境无害。

超临界萃取具体方法:取干燥月见草油籽粉碎,进行超临界二氧化碳萃取。萃取压力为32Mpa,分离压力位6-10 Mpa,萃取温度为45℃,分离温度为35℃,二氧化碳流量为80L/h,萃取3h,收率为20%。

低温结晶法具体工艺:

1.选择溶剂配比,以丙酮为溶剂,用1:4、1:6、1:10、1:14、1:18和1:22共6种溶剂配比,在-30℃,冷冻10小时,重复3次,进行提取,γ-亚麻酸含量和提高率见表1。

2.选择冷冻温度,在-40℃、-45℃、-50℃、-60℃4种温度下,用3种溶剂配比(1:4、1:6、1:10),冷冻10小时,重复3次,进行提取,结果见表2。

从表1和表2中可以看出,-30℃～-45℃,提取的γ-亚麻酸提高幅度不大,效果欠佳;-50℃时,γ-亚麻酸明显增高;-60℃时,除1:4溶剂比全部冻结成膏状无法提取以外,1:6、1:10的γ-亚麻酸含量大幅度提高,其中1:10增幅最高为24.71%,是原油的3.62倍。在此温度,我们又增加了1:14和1:18的溶剂配比进行提取,结果表明,γ-亚麻酸含量低于1:10溶剂比,但高于-50℃各溶剂配比的γ-亚麻酸含量。结果表明,-60℃、1:10的提取效果最佳。

不同时间提取月见草油中γ-亚麻酸,用1:4溶剂配比,在-50℃,分别冷冻2、4、6、8、10、12小时,进行提取,重复3次。γ-亚麻酸含量分别为(7.29±0.08)%、(7.54±0.06)%、(11.64±0.14)%、915.08±0.16)%、(13.60±0.14)%、(13.18±0.08)%,原油含量为6.82%。结果表明,随冷冻时间延长,γ-亚麻酸含量有所升高,以8小时的效果最佳,再延长时间,γ-亚麻酸含量则有所下降。

经过以上实验数据充分表明,低温结晶法主要是根据低温条件下凝固点的差异进行的。从气象色谱结果来看,-30℃～-45℃,饱和脂肪酸被去除一些,单烯脂酸,主要是十八碳一烯酸变化很小,γ-亚麻酸提高不多,提取效果欠佳;-50℃,可除去50%的饱和脂肪酸和30%的十八碳一烯酸;-60℃,可除去70%以上的饱和脂肪酸和40%的十八碳一烯酸。在此条件下,γ-亚麻酸由原来的6%提高到25%,质量大大得到提高。因此通过不同温度、不同溶剂配比和冷冻时间等操作条件的摸索得出,-60℃、原料:溶剂比为1:10、冷冻8小时,获得的γ-亚麻酸含量最高。超临界二氧化碳萃取和低温结晶工艺相结合的工艺提取γ-亚麻酸,其工艺污染小,操作简单,工期短,所得产品符合功能性食品的要求,适合功能性食品的生产。