响应面法优化扁杏仁油的提取工艺

【摘 要】本试验研究以正己烷为溶剂提取扁杏仁油的工艺。通过响应面分析对扁杏仁油的提取工艺进行优化，得到最佳工艺参数是：提取温度75℃、提取时间15min、料液比1：20，扁杏仁油的提取率为55.87%。

【关键词】扁杏仁油；响应面法；工艺优化

杏仁为蔷薇科落叶乔木植物杏（Prunus armeuiaca）的种仁，是很好的药食兼用植物蛋白源。杏仁分为苦杏仁和扁杏仁两种。扁杏是优良的木本油料树种，主要分布在我国的东北、华北、西北地区，由于其抗寒、抗旱、易管理，使其成为“三北”地区的主要经济林树种之一[1]。杏仁中含有50%～60%的油脂，其主要成分为油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸，这些不饱和脂肪酸对降低血脂和胆固醇，促进新陈代谢，预防心血管疾病等有较好的作用[2][3]。随着追求天然食品潮流的兴起，杏仁的相关研究及产品的开发逐渐成为功能性食品研究领域中的一个新亮点。

目前国内已应用超临界CO2萃取的方法得到杏仁油，但其蛋白质未得到有效利用。由于超临界CO2萃取的萃取压力高，萃取效率低，并需要较长的循环次数，增加了成本，从而限制了其大规模的工业应用[4]。本研究以响应面法对提取扁杏仁油的工艺条件进行优化，为扁杏仁油的工业化生产和开发利用提供参考和试验数据[5]。

1.材料与方法

1.1材料与试剂

扁杏仁：市售，含水量4.5%。

正己烷：分析纯，辽宁裕丰化工有限公司；甲醇：色谱纯，Sigma公司。

1.2仪器

万能粉碎机：WF-30B，常州市科吉制药机械有限公司；真空干燥箱：YFZX66，上海一恒科学仪器有限公司；旋转蒸发仪：RE-2000，深圳三利实验仪器有限公司。

1.3试验方法

准确称取过40目筛网的杏仁粉3.0g，放入150ml的圆底烧瓶中，加入一定量的正己烷，连接冷凝回流装置，回流萃取扁杏仁油，再用旋转蒸发仪蒸发溶剂，真空干燥箱干燥，待冷却后称重，计算得率。

1.4提取试验设计

在单因素试验基础上，根据Box-Benhnken中心组合试验设计原理，选择对扁杏仁油提取率起主要影响的提取温度、提取时间和料液比3个因素，以扁杏仁油提取率为考察指标，进行3因素3水平共15个试验点的响应面分析试验。

2.结果与讨论

2.1响应面以及等高线分析结果

响应面图是响应值在各试验因子交互作用下得到的结果，构成的一个三维空间曲面。根据回归方程， 采用SAS 8.2统计软件绘制响应曲面图， 考察所拟合的响应曲面的形状。如图1～3是对提取率影响较大的两因素交互作用的响应面。

图1为料液比与提取温度对提取率的影响，当提取时间为15min时，随着料液比和提取温度的增加，扁杏仁油的提取率先增大后减小，可确定最佳水平范围：料液比15～25ml/g，提取温度66～75℃。图2为提取时间与提取温度对提取率的影响，当料液比为20ml/g时，随着提取时间和提取温度的增加，扁杏仁油的提取率先增大后减小，可确定最佳水平范围：提取时间13～19min，提取温度66～75℃。图3为料液比与提取时间对提取率的影响，当提取温度为75℃时，在提取15min时扁杏仁油的提取率最大。

2.2最佳提取工艺条件

采用SAS软件的RSREG程序对试验模型进行分析，经典型性分析得出最佳工艺条件为：提取温度74.43℃、提取时间15.62min、料液比1：22.45，该条件下扁杏仁油理论提取率为56.58%。为检验试验的可靠性，采用上述最佳工艺条件，同时考虑到实际操作的便利，将最佳条件修正为：提取温度75℃、提取时间15min、料液比1：20，经5次重复试验，实际扁杏仁油的平均提取率为55.87%，此数值与理论预测值接近，表型该数学模型对优化扁杏仁油的提取工艺是可行的。

3.结论

采用Box-Behnken中心组合实验设计，对提取扁杏仁油的工艺进行了优化，在所确定的工艺条件下扁杏仁油的提取率为55.87%。该提取工艺使用仪器简单，操作方便，耗时少，成本低，提取率高，具有推广价值。

【参考文献】

[1]赵锋，刘威生，刘宁.扁杏生产加上现状及建议[J].中国农业信息，2004，5：9-11.

[2]许晖，孙兰萍，张斌，等.超临界CO2萃取杏仁油的响应面优化[J].中国粮油学报，2008，23（1）：93-98.

[3]马玉花，赵忠，李科友，等.超临界CO2流体萃取杏仁油工艺研究[J].农业工程学报，2007，23（4）：272-275.

[4]张慧敏，孙容芳，于同泉，等.超临界CO2流体萃取杏仁油的研究[J].粮油食品科技，2001，9（1）：29-41.

[5]Virota M，Tomaoa V，Giniesa C，et al. Microwave-integrated extraction of total fats and oils[J]. Journal of Chromatography A，2008，1196-1197：57-64.