高 娟 楼乔明 杨文鸽 张群飞 张进杰 董栓泉

(宁波大学海洋学院，宁波 315211)

鱿鱼是海洋头足类动物中枪乌贼和柔鱼的俗称，具有生长周期短、繁殖力强和资源恢复迅速等特点，已成为世界主要的远洋捕捞品种和水产加工品种。目前各国对于鱿鱼的加工主要以鱿鱼干、即食鱿鱼丝、鱿鱼圈和冷冻鱼糜制品为主，而占鱿鱼质量15%～20%的肝脏，一般作为下脚料直接废弃或加工成低值饲料[1-2]。鱿鱼肝脏油脂含量高，富含EPA和DHA等功能性脂肪酸，且其脂肪酸组成与鱼油相似，可作为提取鱼油的原料[3-5]。因此，充分利用鱿鱼肝脏既可减少资源浪费和环境污染，又能创造经济价值和社会效益。

超声波是一种高频机械振荡波，其空化效应可以强化萃取速率和效果，缩短提取时间，减少溶剂用量，提高油脂的提取率[6-7]。目前国内外对于超声辅助提取鱿鱼肝脏油脂的文献报道较少，本试验采用超声辅助有机溶剂法对鱿鱼肝脏油脂的提取条件进行优化，并对其脂肪酸组成进行分析，以期为鱿鱼肝脏的精深加工和高值化综合利用提供一定理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜秘鲁鱿鱼肝脏匀浆，冷冻干燥成粉。参照文献[8]的方法测定其总脂质量分数为46.92%。

37种脂肪酸甲酯混标：美国Sigma公司；石油醚、乙醚、正己烷、异丙醇等分析纯：国药集团化学试剂有限公司。

7890A型气相色谱仪：美国Agilent公司；M7-80EI型质谱仪：北京普析通用仪器有限公司；RE-52C旋转蒸发仪：上海青浦沪西仪器厂；FD-1D-80冷冻干燥机：北京博医康实验仪器有限公司；SB-5 200DTS双频超声波清洗机：宁波新芝生物科技有限公司；EX-124型精密电子分析天平：奥豪斯仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 提取溶剂的选择

称取一定量的鱿鱼肝脏粉，分别以石油醚、乙醚、正己烷、正己烷-异丙醇(1∶1)、正己烷-异丙醇(3∶2)为提取溶剂，且以液料比8 mL/g，超声波功率180 W，超声时间30 min，温度60 ℃对鱿鱼肝脏中的油脂进行提取。

1.2.2 单因素试验和正交优化试验

确定提取溶剂后，以液料比、提取时间、温度为考察因子，以油脂提取率作为考核指标进行单因素试验设计；并在单因素试验基础上，采用极差法对上述3个因子进行正交优化试验。

1.2.3 脂肪酸分析

甲酯化衍生：取10 mg鱿鱼肝脏油脂，加入1 mL正己烷充分溶解，再加入0.5 mol/L的KOH-甲醇溶液1 mL，旋涡混合1 min，静置分层后，取上清液无水Na2SO4干燥，供GC/MS分析。

色谱条件：DB-WAX毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气(He)采用恒压模式，压力为0.4 MPa。进样量1 μL，分流比30∶1，进样口温度250 ℃，检测器温度250 ℃。升温程序为100 ℃保持4 min，10 ℃/min升温至200 ℃，保持6 min，4 ℃/min升至250 ℃，整个分析过程40 min。

质谱条件：GC/MS接口温度250 ℃，EI离子源，电离能量70 eV，离子源温度250 ℃，全扫描模式检测。

1.3 数据处理

每个样品平行测定3次，采用SPSS 18.0软件对数据进行统计分析，单因子方差分析(ANOVE，Tukey检验)进行显著性检验，并采用Duncan’s法进行单因子多重比较分析，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 提取溶剂的选择

分别选用低毒的石油醚、乙醚、正己烷、正己烷-异丙醇(1∶1)以及正己烷-异丙醇(3∶2)为提取溶剂，在液料比8 mL/g，超声功率180 W，提取时间30 min，提取温度60 ℃的条件下进行超声辅助提取，5种溶剂的提取率见表1。

表1 不同溶剂的油脂提取率

注：同一个图表中标记不同字母的两项间具有显著差异(P<0.05)，下同。

由表1可知，不同溶剂对鱿鱼肝脏油脂的提取率具有显著差异(P<0.05)，其中正己烷的提取率最低，仅为(75.91±0.63)%；而正己烷-异丙醇(3∶2)溶剂的提取率最高，为(88.06±0.81)%，远高于石油醚和乙醚。有机溶剂提取油脂主要根据“相似相溶”原理，其提取效果与有机溶剂、原料和油脂的性质密切相关。鱿鱼肝脏富含中性脂和极性脂，且油脂成分复杂[9]，单一性溶剂(正己烷、石油醚和乙醚)对其油脂的提取效果相对较低。因此选用正己烷-异丙醇(3∶2)作为提取溶剂进行单因素和正交优化试验。

2.2 单因素试验

2.2.1 液料比对提取率的影响

以正己烷-异丙醇(3∶2)为提取溶剂，在超声功率180 W，提取时间30 min，温度60 ℃条件下，不同液料比对鱿鱼肝脏油脂提取率的影响如图1所示。

图1 液料比对提取率的影响

由图1可知，当液料比在4～10 mL/g范围内，随着提取溶剂用量的增大，鱿鱼肝脏油脂提取率逐渐增加；这是因为提取溶剂用量的增加降低了溶剂中油脂的浓度，增加了物料与溶剂间的浓度差，从而提高了物料中的油脂向溶剂扩散的速度，增大了提取率。当液料比达到10 mL/g时，提取率达到最大值，为(89.76±0.74)%；继续增加液料比对提取率没有显著影响，且较高的液料比易造成溶剂和能源的浪费，并增加后续工艺的难度，因此鱿鱼肝脏油脂提取的最佳液料比为10 mL/g。

2.2.2 提取时间对提取率的影响

以正己烷-异丙醇(3∶2)为提取溶剂，在液料比8 mL/g，超声功率180 W，提取温度60 ℃条件下，不同提取时间对鱿鱼肝脏油脂提取率的影响如图2所示。

由图2可知，随着提取时间的延长，油脂提取率先增大；并在30 min时，提取率达到最大值，为(88.05±0.73)%；之后随着提取时间的增加，油脂提取率略有下降，这是因为随着提取时间的增加，油脂中的热敏成分损失致使提取率降低[10]。因此鱿鱼肝脏油脂的提取时间不宜过长，30min为最佳提取时间。

图2 提取时间对提取率的影响

2.2.3 提取温度对提取率的影响

以正己烷-异丙醇(3∶2)为提取溶剂，在液料比8 mL/g，超声波功率180 W，提取时间30 min条件下，不同提取温度对鱿鱼肝脏油脂提取率的影响如图3所示。

由图3可知，在较低提取温度时(20～50 ℃)，随着提取温度的升高，油脂提取率逐渐增大，这是因为提取温度的升高增加了溶剂分子和油脂分子的动能，促进扩散运动的进行，致使油脂提取率增加[11]。当提取温度为50 ℃时，油脂提取率达到最大值(88.86±0.58)%；此后提取温度的增加对油脂提取率无显著影响，因此鱿鱼肝脏油脂的提取温度50 ℃较为适宜。

图3 提取温度对提取率的影响

2.3超声波辅助提取鱿鱼肝脏油脂工艺条件的正交优化试验

根据单因素试验，以正己烷-异丙醇(3:2)为提取溶剂，在超声波功率180 W条件下，选取液料比、提取时间、温度为试验因素，以提取率为试验指标，采用正交试验方法考察各因素对油脂提取率的影响，试验设计及结果见表2。

表2 正交试验设计及结果

由表2可以看出，在超声波辅助提取鱿鱼肝脏油的过程中，各因素对油脂提取率的影响依次为：液料比>温度>提取时间，即液料比的影响最大，温度次之，提取时间的影响最小。表3方差分析表明，液料比对鱿鱼肝脏油脂提取率有极显著影响(P<0.01)，温度对提取率有显著影响(P<0.05)，而提取时间对提取率的影响不显著；优化试验条件为A3B2C3，即液料比10 mL/g，超声提取30 min，温度60 ℃。对优化条件进行验证试验，提取率达到91.26%，高于文献报道的钾法(82.09%)[12]和酶解法(90.67%)[13]；表明超声辅助有机溶剂法是一种快速、高效提取鱿鱼肝脏油脂的方法。

表3 正交试验方差分析

注：F0.05(2,2)=19.000，F0.01(2,2)=99.000，**表示P<0.01，*表示P<0.05。

2.4 鱿鱼肝脏油脂的脂肪酸组成分析

将优化条件下提取的鱿鱼肝脏油脂经甲酯化处理，采用气相色谱/质谱法对其脂肪酸组成进行分析，其总离子流色谱图见图4；通过标准品对照和数据库检索对其脂肪酸组成进行定性分析，并按峰面积归一法进行定量，分析结果列于表4。

表4 鱼油脂肪酸组成分析

图4 鱿鱼肝脏油脂脂肪酸组成总离子流色谱图

从鱿鱼肝脏油脂中共分析鉴定出19种脂肪酸，以C16∶0(21.98%)、C18∶0(7.03%)、C18∶1n-9(17.19%)、C20∶5n-3(8.53%，EPA)和C22∶6n-3(22.60%，DHA)为主；其中多不饱和脂肪酸为38.33%，高于饱和脂肪酸(35.50%)和单不饱和脂肪酸(26.17%)。在所鉴定出的10种多不饱和脂肪酸中，以EPA和DHA等n-3型多不饱和脂肪酸为主，且DHA含量远高于EPA，二者总质量分数高达31.12%，高于墨鱼(30.19%)[14]、沙丁鱼(25.80%)[15]和鳟鱼(12.39%)[16]。EPA和DHA作为人和动物生长发育的必需脂肪酸，具有促进婴幼儿大脑发育、调节血脂、预防动脉硬化和脑血栓等心血管疾病以及提高免疫力等多种生理功能[17]。鱿鱼肝脏油脂中含有丰富的EPA和DHA等n-3型多不饱和脂肪酸，表明其有较高的营养保健价值和脂质开发潜力，可作为EPA和DHA等功能性脂肪酸的重要膳食来源。

3 结论

3.1 经单因素试验和正交试验优化得到超声辅助提取鱿鱼肝脏油脂的最佳条件：正己烷-异丙醇(3∶2)为提取溶剂，液料比10 mL/g，提取时间30 min，温度60 ℃；在该提取条件下，鱿鱼肝脏油脂提取率为91.26%。

3.2 鱿鱼肝脏油脂富含EPA和DHA等n-3型多不饱和脂肪酸，两者总质量分数高达31.12%，表明鱿鱼肝脏油脂具有较高的营养价值和脂质开发潜力，可作为EPA和DHA等功能性脂肪酸的重要膳食来源。

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