專利名稱：超臨界二氧化碳提取韭菜籽油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超臨界C02提取韭菜籽油的方法，屬于食品加工學(xué)領(lǐng)域，專用于韭
菜籽油的提取。
二背景技術(shù)：
韭菜04//!'"附加&^謡/ 0 /.)為百合科蔥屬的多年生宿根性草本植物，原產(chǎn)
中國。又名韭、起陽草，是栽培歷史悠久的一種古老蔬菜。韭菜籽為百合科植物韭 菜的干燥成熟種子。韭菜籽性溫，味辛、甘。具有溫補(bǔ)肝腎，助陽固精。用于陽痿
遺精、腰膝酸痛、遺尿尿頻、白帶濁下(見參考文獻(xiàn)《中國藥典》2005版)。韭
菜籽油脂肪酸成分為棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸、花生酸、花生烯酸等，另
外含有含硫化合物、黃酮苷類、生物堿、維生素c等活性成分。
目前韭菜籽油的提取采用有機(jī)溶劑提取法和常壓水蒸汽蒸餾提取法。常壓水蒸
氣蒸餾提取法需要在IO(TC， 101kpa左右的大氣壓下蒸餾，往往由于蒸餾溫度高， 活性化合物被高溫破壞分解，且提取時(shí)間長(12~24h)，能耗大。有機(jī)溶劑提取法不 可避免的產(chǎn)生有機(jī)溶劑的殘留，給分離提純及應(yīng)用帶來一定的困難。
超臨界二氧化碳流體(SC-C02)，具有臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)低、 無毒、無色、不燃、價(jià)廉、化學(xué)惰性等優(yōu)點(diǎn)。響應(yīng)曲面法(RSM)(見參考文獻(xiàn)Siti Machmudah, Yukari Kawahito， Mitsuru Sasaki, Motonobu Goto.Supercritical C02 extraction of rosehip seed oil: Fatty acids composition and process optimization.J. of Supercritical Fluids. 41: 2007， 421428.)是統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的合成，它包括實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)、建模、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ秃线m性、因子效應(yīng)的評(píng)估、考察以及尋求因子最佳操作條件， 近年來響應(yīng)面方法已成功地應(yīng)用于生物技術(shù)的許多方面。
三
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種超臨界C02提取韭菜籽油的方法，解決
利用現(xiàn)有技術(shù)提取韭菜籽油存在的活性物質(zhì)破壞多，韭菜籽油品質(zhì)差的缺點(diǎn)。
技術(shù)方案本發(fā)明的實(shí)施方案如下1. 超臨界二氧化碳提取韭菜籽油的方法，包括
(1) 原料韭菜籽，材料潔凈，凈度》99%;
(2) 干燥將韭菜籽自然干燥或在恒溫烘箱《5(TC干燥10~20h，含水量約為 6.5%即可；
(3) 粉碎用高速粉碎機(jī)將韭菜籽粉碎，過篩(20目)備用；
(4) 超臨界C02提取將上述粉碎后的韭菜籽投入超臨界C02萃取裝置中，
調(diào)節(jié)萃取溫度35 45'C，萃取壓力15~25Mpa，萃取時(shí)間為30~90min， 0)2流量固定 為20L/h，萃取一定時(shí)間直接在萃取釜出口用三角瓶收集韭菜籽油；
2. 根據(jù)韭菜籽油的提取方法，利用Design Expert( Static Made Easy, Minneapolis, MN，USA. version 7丄1， 2006)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出的二次多元回歸模 型7=16.1066+ 1.862x一 0.318625x2+ 2.444375x3 -0.03325 x2 -1.39375 x3 -0.1675 x2 x3 -1.36105Xl2-1.5893x22-1.1383 x32 (x1:為壓力自變量的編碼值、x2: 為溫度 自變量的編碼值、x3:為時(shí)間自變量的編碼值)該模型能夠預(yù)測(cè)出超臨界二氧化碳 提取韭菜籽油得率，并通過該二次多元回歸模型優(yōu)化提取韭菜籽油的工藝。其超臨 界CO2提取過程中最佳參數(shù)優(yōu)化為提取溫度40.4(TC，提取壓力22.25Mpa，提取時(shí)間 為86.70min。
有益效果本發(fā)明選用超臨界二氧化碳提取和響應(yīng)曲面法(RSM)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)， 通過Design Expert軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，開展超臨界二氧化碳提取韭菜籽 油方法和主要參數(shù)的確定并對(duì)提取方法進(jìn)行優(yōu)化。與傳統(tǒng)提取技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是
(1) 通過本發(fā)明篩選出的主要參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)提取韭菜籽油具有提取得油率高 (得率提高5%)，提取效率高、提取時(shí)間短(較有機(jī)溶劑提取節(jié)省時(shí)間10-20h)，工
藝簡(jiǎn)單、操作方便。
(2) 超臨界二氧化碳提取韭菜籽油具有能耗低、產(chǎn)品純度高、提取韭菜籽油無 溶劑殘留和對(duì)環(huán)境無污染的等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明超臨界C02萃取韭菜籽油具有無殘留、 選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的開發(fā)前景。利用本發(fā)明工藝所提取的韭菜籽油為黃色、 澄清的油狀物，具有韭菜籽油特殊的風(fēng)味；純度99%以上；得率為17.23~17.42%。
(3) 選擇了適宜的萃取條件即提取溫度40.4(TC，提取壓力22.25Mpa，提取時(shí) 間為86.70min，以及適宜的材料含水量6 .5%和物料粒度20目。由模型對(duì)超臨界C02 提取韭菜籽油最大得率進(jìn)行預(yù)測(cè)，提取壓力范圍為18.70 24.30 MPa;提取溫度
4范圍為38.35 42.30°C;提取時(shí)間范圍為66.60 87.60min，在此參數(shù)范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 萃取條件超臨界C02提取韭菜籽油提取得率為16.96 17.39%。調(diào)解萃取參數(shù)在提 取溫度為40.40。C，提取時(shí)間為86.70min，壓力22.25MPa的條件下，韭菜籽油最大 提取理論得率為17.42% ，實(shí)際提取得率為17.37 17.52%，與預(yù)測(cè)值相符。
(4)本發(fā)明提供的超臨界二氧化碳提取韭菜籽油方法，生產(chǎn)上可用于對(duì)韭菜籽 油的提取。
四

圖1為壓力與溫度對(duì)韭菜籽油提取得率影響的響應(yīng)面3D及等高線圖， 提取時(shí)間固定為60min (x3=0)。
圖2為時(shí)間與溫度對(duì)韭菜籽油提取得率影響的響應(yīng)面3D及等高線圖， 提取壓力固定為20MPa (Xl=0)。
圖3為壓力與時(shí)間對(duì)韭菜籽油提取得率影響的響應(yīng)面3D及等高線圖， 提取溫度固定為40'C (x2=0)。
x1:為壓力自變量的編碼值、x2:為溫度自變量的編碼值、x3:為時(shí)間自變 量的編碼值，Ci-(Zi-Xo)/AZ對(duì)自變量進(jìn)行編碼，其中，Xi為自變量的編碼值，A為 自變量的真實(shí)值，Zo為實(shí)驗(yàn)中心點(diǎn)處自變量的真實(shí)值，AZ為自變量的變化步長。 等高線的形狀反映交互效應(yīng)的強(qiáng)弱大小，橢圓形表示兩因素交互作用顯著。
五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)通過響應(yīng)曲面法(RSM) Box-Behnken模型(見參考文獻(xiàn) Box GEP. Multifactor designs of first order. Biometrika 1952;39:49-57.和Box GEP， Behnken DW. Some new three level design for the study of quantitative variables. Technometrics 1960;2:455-75.)設(shè)計(jì)了35。C、 40°C、 45。C三個(gè)溫度處理、15MPa、 20 MPa、 25Mpa三個(gè)壓力處理、30 min、 60min、 90 min三個(gè)C02萃取時(shí)間處理，適 宜的含水量6.5%，以得率為指標(biāo)篩選出最佳的萃取條件。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分 析，得二次多元回歸模型y=16.1066+ 1.862Xl+ 0.318625x2+ 2.444375x3 -0.03325 xi x2 -1.39375 Xl x3 -0.1675 x2 x3 -1.36105Xl2 -1.5893x22 -1.1383 x32 ，對(duì)該模型進(jìn)行方差分 析(ANOVA): F回歸-50.9459〉F謹(jǐn)(9, 4)=14.66， p< 0.0001模型(1)高度顯著， 模型的調(diào)整確定系數(shù)(Adj/ -Squared) Adj/ 2=0.9656，模型擬合程度良好，實(shí)驗(yàn)誤差小，可以用此模型對(duì)超臨界二氧化碳提取韭菜籽油得率進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。模型一 次項(xiàng)Jd、 < 0.0001)， 二次項(xiàng)A2、 jc22、 ^20 <0.0001)極顯著；交互項(xiàng)J^;c3差異 顯著。a壓力、a溫度、a時(shí)間及其交互作用對(duì)響應(yīng)值的影響如圖l， 2， 3所示。 等高線的形狀反映交互效應(yīng)的強(qiáng)弱大小，橢圓形表示兩因素交互作用顯著。通過模 型優(yōu)化提取參數(shù)為提取溫度40.4(TC，提取壓力22.25Mpa，提取時(shí)間為86.70min， 可最大限度地提取韭菜籽中的油脂。 實(shí)施例1:
超臨界C02提取"791雪韭"韭菜籽油
(1) 原料韭菜籽"791雪韭"南京星光種業(yè)有限公司，凈度》99%;
(2) 干燥將韭菜籽自然干燥或在恒溫烘箱《5(TC干燥10~20h，含水量約為 6.5%即可；
(3) 粉碎用高速粉碎機(jī)將韭菜籽粉碎，過篩(20目)備用；
(4) 超臨界C02提取將上述粉碎后的韭菜籽投入超臨界C02萃取裝置中
(HA121-50-01型超臨界萃取裝置，江蘇南通華安超臨界萃取有限公司生產(chǎn))，調(diào)節(jié) 提取溫度40.40。C，提取壓力22.25Mpa，提取時(shí)間為86.70min， CO2流量20L/h，分 離釜分離壓力4 8 MPa，分離溫度30°C，萃取結(jié)束直接在萃取釜出口用三角瓶收 集純凈的韭菜籽油。
所提取的韭菜籽油為黃色、澄清的油狀物，具有韭菜籽油特殊的風(fēng)味；純度99% 以上；得率為17.23~17.42%。
模型對(duì)超臨界C02提取韭菜籽油最大得率進(jìn)行預(yù)測(cè)，提取壓力范圍為18.70 24.30 MPa;提取溫度范圍為38.35 42.30°C;提取時(shí)間范圍為66.60 87.60min， 在此參數(shù)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)萃取條件超臨界C02提取韭菜籽油提取得率為16.96 17.39%。 調(diào)解萃取參數(shù)在提取溫度為40.4(TC,提取時(shí)間為86.70min，壓力22.25MPa的條件 下，韭菜籽油最大提取理論得率為17.42% ,實(shí)際提取得率為17.37 17.52%，與預(yù) 測(cè)值相符。
本發(fā)明前處理要求的設(shè)備和技術(shù)比較簡(jiǎn)單，選用其他品種的韭菜籽也得到同樣
的效果，通過優(yōu)化的超臨界C02提取韭菜籽油各項(xiàng)參數(shù)，可有效進(jìn)行超臨界C02韭
菜籽油的提取，大大提高提取效率，生產(chǎn)上可用于對(duì)韭菜籽油的提取，具有很好的
市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求
1. 超臨界二氧化碳提取韭菜籽油的方法，包括(1)原料韭菜籽；(2)干燥將韭菜籽自然干燥或在恒溫烘箱60℃以下烘干，含水量約為6.5％即可；(3)粉碎用高速粉碎機(jī)將韭菜籽粉碎，過20目篩備用；(4)超臨界CO2提取將上述粉碎后的韭菜籽投入超臨界CO2萃取裝置中，調(diào)節(jié)萃取溫度35～45℃，萃取壓力15～25Mpa，時(shí)間為30～90min，CO2流量20L/h，直接在萃取釜出口用三角瓶收集純凈的韭菜籽油。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述超臨界二氧化碳提取韭菜籽油的方法，其超臨界C02 提取過程中參數(shù)調(diào)節(jié)為萃取溫度40.4(TC，萃取壓力22.25Mpa，提取時(shí)間為86.70min。
3. 權(quán)利要求1或2所述方法所獲得的韭菜籽油產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及超臨界二氧化碳提取韭菜籽油提取方法，屬于食品加工學(xué)領(lǐng)域，專用于韭菜籽深度加工。其原料和工藝為，將韭菜籽干燥、粉碎，超臨界CO₂萃取，提取溫度40.40℃，提取時(shí)間為86.70min，提取壓力22.25MPa，提取得到韭菜籽油，純度在99％以上，得率17.23～17.52％。本發(fā)明為韭菜籽的深度加工提供了一種新方法，可操作性強(qiáng)，安全性好，得率較高，重復(fù)性好。
文檔編號(hào)C11B1/00GK101451089SQ200810123768
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者侯喜林, 馬志虎 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)