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不同提取方法对小麦胚芽油品质的影响

2015-07-22马娇杜方岭徐同成邱斌刘玮刘丽娜陶海腾山东省农业科学院农产品研究所山东济南250100

食品研究与开发 2015年24期
关键词:提取方法

马娇,杜方岭,徐同成,邱斌,刘玮,刘丽娜,陶海腾(山东省农业科学院农产品研究所,山东济南250100)

不同提取方法对小麦胚芽油品质的影响

马娇,杜方岭,徐同成,邱斌,刘玮,刘丽娜,陶海腾*
(山东省农业科学院农产品研究所,山东济南250100)

摘要:选取索氏提取法、超声波辅助萃取法、冷榨法,与水酶法作比较,研究不同方法提取小麦胚芽油的提油率和油脂品质,综合评价不同方法的优缺点。结果表明:相对于其他3种方法,水酶法提取小麦胚芽油具有较高的提油率、优良的理化指标和VE含量,并且水酶法绿色无污染,适合用于高品质小麦胚芽油的提取。

关键词:提取方法;小麦胚芽油;提油率;理化指标;VE

小麦胚芽油富含VE、亚油酸、亚麻酸、二十八碳醇及多种生理活性组分,具有极高的营养价值。由于小麦胚芽油含量低,小麦胚芽油提取比较困难,100 kg小麦胚芽中仅仅能提炼出4%~6%的胚芽油,国内生产厂家少,目前小麦胚芽油消费主要依赖进口,价格昂贵,每公斤在2 000美元左右。小麦是我国主要的粮食作物,小麦胚芽资源年产量为300万t~400万t,研究小麦胚芽油提取工艺具有重要的现实意义[1-3]。本文选取了索氏提取法、超声波辅助萃取法、冷榨法3种方法,与水酶法作比较,从提取率和油脂品质两方面进行分析,综合评价不同提取方法的优缺点,为水酶法的规模化应用提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1材料

小麦胚芽:山东菏泽康佰益生物科技有限公司;纤维素酶,酶活力(U/g)≥15 000、蛋白酶,酶活力(U/g)≥50 000:国药集团化学试剂有限公司;其余试剂均为分析纯;XO-SM100型超声微波组合反应系统:南京先欧仪器制造有限公司;SHA-B型恒温振荡器:常州国华仪器有限公司;CR22DⅢ型高速冷冻离心机:日立公司;7890-A气相色谱仪、HP-INNOWAX色谱柱、1200液相色谱仪:安捷伦公司;SZF-06A索氏提取器:杭州汇尔仪器设备有限公司;79-1磁力搅拌器:金坛市鸿科仪器厂。

1.2方法

1.2.1原料前处理方法

通过筛选、清理等,除去小麦胚芽中的杂质。干燥灭酶后,粉碎过筛得小麦胚芽粉,冷藏备用[4]。

1.2.2胚芽油提取方法

1.2.2.1索氏提取法

称取20 g小麦胚芽粉放入250 mL索氏抽提器,用250 mL石油醚在50℃加热回流6 h,旋转蒸发后分析所得小麦胚芽油。

1.2.2.2超声波辅助萃取法

取预处理的小麦胚芽10 g放入100 mL锥形瓶中,按料液比1∶6加入正己烷,密封后放入超声波装置,采用300 W提取1 h,抽滤,旋转蒸发后对所得小麦胚芽油分析[5-6]。

1.2.2.3冷榨法

实验室采用冷榨法出油率很过低,超市购得某品牌冷榨小麦胚芽油。

1.2.2.4水酶法

取预处理的小麦胚芽10 g放入100 mL锥形瓶中,加60 mL超纯水,pH调至5,400 W超声处理20 min,加酶提取温度为45℃,提取时间为6 h,对所得小麦胚芽油分析。

1.2.3提油率的计算

式中:m1为游离油质量,g;m2为胚芽中总粗脂肪质量,g。

1.2.4小麦胚芽油品质分析

1)透明度、气味、滋味的鉴定(GB/T5525-2008)《植物油脂透明度、气味、滋味鉴定法》;

2)色泽的测定(GB/T22460-2008)《动植物油脂罗维朋色泽的测定》;

3)酸价的测定(SN/T 0801.19-1999)《进出口动植物油脂游离脂肪酸和酸价检验方法》;

4)过氧化值的测定(GB/T5538-2005)《动植物油脂过氧化值测定》;

5)VE的液相分析(NY/T1598-2008)《食用植物油中维生素E组分和含量的测定高效液相色谱法》。

2 结果与分析

2.1不同方法对提油率及提取时间的影响

将索氏提取法、超声波辅助萃取法、冷榨法3种方法与水酶法作比较,对提油率和提取时间进行分析,4种方法比较见表1。

从表1可以看出,索氏提取法和超声波辅助萃取法的提油率很高,达到98%,小麦胚芽的油脂基本上被彻底提取,而冷榨法仅靠物理挤压,细胞壁破坏率低,导致了不到一半的低提油率。水酶法的提油率也相对很高,说明生物酶可以有效的破坏细胞壁,通过超声波、超微粉等其他辅助物理手段,还能进一步提高提油率。达到最高提油率,超声辅助萃取法用时最短,超声辅助处理效果明显,而索式提取法和水酶法达到最大提油率用时很长,相当于超声辅助萃取法的6倍,生物酶反应受到了温度、pH、物料特性等多方面因素的影响,将来水酶法应该结合超声辅助处理进行工艺优化。

表1 不同方法的提油率和提取时间Table 1 Oil rate and extraction time of different methods

2.2不同方法对小麦胚芽油理化指标的影响

将索氏提取法、超声波辅助萃取法、冷榨法3种方法与水酶法作比较,对小麦胚芽油的理化指标进行分析,4种方法比较见表2。

表2 不同方法的小麦胚芽油理化指标Table 2 Physical and chemical indicators of different methods

从表2可以看出,化学试剂提取具有很强的专一性,索式提取法和超声波辅助提取法的小麦胚芽油含杂质少,外观透明,而冷榨法和水酶法通过物理或生物法破坏细胞壁后,除了油脂之后,其他一些油溶性的物质也随之释放出来,影响了透光率,外观微浊。从色泽上来看,冷榨法仅靠物理挤压,细胞壁破坏率很低,溶出成分少,显得颜色浅。不同提取方法对小麦胚芽油的酸价影响不大,酸价是脂肪中游离脂肪酸含量的标志,脂肪在长期保藏过程中,由于微生物、酶和热的作用发生缓慢水解,产生游离脂肪酸。水酶法的过氧化值最低,而过氧化值是衡量油脂酸败程度,一般来说过氧化值越高其酸败就越厉害。综上理化指标分析结果显示,水酶法提取的小麦胚芽油品质优于其他3种方法。

2.3不同方法对小麦胚芽油VE的影响

将索氏提取法、超声波辅助萃取法、冷榨法3种方法与水酶法作比较,对小麦胚芽油VE含量进行分析,4种方法比较见表3,VE标准物质的液相色谱图见图1。

表3 不同方法的小麦胚芽油的VETable 3 VEcontents of different methods

图1 VE标准物质的液相色谱图Fig.1 HPLC chromatogram of VEstandards

从表3可以看出,不同提取方法获得小麦胚芽油均有α-VE和β-VE两种成分,其中α-VE是自然界最丰富活性最高的维生素化合物,冷榨法和水酶法的小麦胚芽油中的含量最高,而且VE总含量最高值也出现在水酶法的小麦胚芽油中,因此水酶法提取小麦胚芽油VE品质最好。

3 结论

相对于其他3种方法,水酶法提取小麦胚芽油具有较高的提油率、优良的理化指标和VE含量,并且水酶法绿色无污染,适合用于高品质小麦胚芽油的提取。虽然生物酶反应受到温度、pH、物料特性等多方面因素的影响,造成了用时过长的问题,但将来可以通过结合超声波、微波、超微粉碎等物理手段进一步提高效率,因此水酶法在小麦胚芽油提取产业中应用前景广阔。

参考文献:

[1]姚惠源.世界粮食生产与加工的基本格局和新世纪的发展趋势[J].粮食与饲料工业,2001(5):1-3

[2]AMADO R,ARRIGON E.Nutritive and Functional Properties of wheat germ[J].International Food Ingredients,1992(4):30-34

[3]CAKMAKLI V,KOSE E,KEMAHLIOGLU K.Effects of addiction of made and Stabilized wheat germ together with a mixture of improvers on dough and bread characteristics[J].Gida,1995(4):243-248

[4]龙云飞,王沛佩,杨克迪,等.响应面法优化亚麻籽油提取工艺[J].食品科学,2012(14):45-49

[5]李杨,江连洲,王胜男,等.响应面法优化水酶法提取松子油的研究[J].中国粮油学报,2012,27(3):61-65

[6]吴定,刘长鹏,高瑀珑,等.固定化酶法生产小麦麦胚油操作单元研究[J].食品科学,2008,29(8):339-341

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.014

收稿日期:2014-07-14

基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目子课题“小麦胚芽高值化利用技术研究”(201303071-10);山东省科技发展计划项目“小麦胚芽油提取关键技术研究”(2012GNC11030)

作者简介:马娇(1988—),女(汉),硕士研究生,食品质量与安全专业。

*通信作者:陶海腾(1979—),男,助理研究员,从事粮油加工研究。

Study on Quality of Wheat Germ Oil by Different Extraction Methods

MA Jiao,DU Fang-ling,XU Tong-cheng,QIU Bin,LIU Wei,LIU Li-na,TAO Hai-teng*
(Institute of Agro-Food Science and Technology,Shandong Academy of Agricultural Science,Jinan 250100,Shandong,China)

Abstract:Soxhlet extraction,ultrasonic assisted extraction,low temperature pressing method and aqueous enzymatic were selected to study oil extraction rate and oil quality of wheat germ oil extracted in different methods.The results were as follows:comparing to other three methods,the higher yield occurred by aqueous enzymatic method,and the better physical and chemical characteristics and higher contents of VE.Furthermore,aqueous enzymatic method was considered as a green method without any pollution to gain wheat germ oil with a high quality.

Key words:extraction methods;wheat germ oil;extraction rate;physical and chemical characteristics;VE

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