山核桃亚油酸分离及共轭亚油酸制备技术研究

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共轭亚油酸(CLA)作为一种特殊的功能性油脂,具有多种重要生理功效,现已成为食品、药品、化妆品等行业的研究热点。天然存在的CLA数量较少,难以满足人们的需求;目前,化学合成法是获得大量CLA的有效途径,其中以碱异构化制备CLA较为简单、实用,此方法主要以亚油酸或富含亚油酸的植物油为底物经过异构化途径制备CLA。山核桃油中含有大量不饱和脂肪酸,其主要成分是油酸与亚油酸,可为CLA的制备提供丰富的原料来源。本文以山核桃为实验材料,研究了山核桃油中亚油酸的富集及CLA分离纯化制备工艺,并进一步考察其氧化稳定性及体外抗氧化活性,旨为山核桃深加工开辟新的途径与探索。本研究的主要结果如下:(1)山核桃油中亚油酸分离纯化工艺研究。采用单因素和正交试验,研究了尿素包合反应中温度、时间、脂肪酸/尿素、甲醇/尿素等因素对亚油酸纯度及得率的影响。实验结果表明:在脂肪酸/尿素(W/W)为0.4,甲醇/尿素(V/W)为4,包合温度为-5℃,包合时间为24h的条件下,山核桃油中亚油酸的含量为60.27%,回收率为40.16%。(2)亚油酸异构化影响因素研究。在单因素实验的基础上,选取反应时间、反应温度、亚油酸原料/KOH(W/W)为考察因素,以CLA含量为响应值,通过响应面分析法对亚油酸的异构化进行了优化,并建立相应回归模型。亚油酸异构化工艺为:反应时间4h,反应温度174℃,亚油酸原料/KOH(W/W)1.87,丙二醇/亚油酸原料(W/W)2。CLA含量预期结果为64.72%,与试验值62.87%相差仅2.86%。(3)尿素包合法分离纯化CLA的研究。以CLA样品/尿素(W/W)、甲醇/尿素(V/W)、包合温度为考察变量,分别以CLA含量及得率为试验指标,对试验结果进行响应面分析,并建立各因素与纯化后CLA含量及得率的相应数学回归模型。为保证纯化CLA均具有较好的纯度和回收率,本实验利用Design Expert7.1.3软件以CLA含量和得率一起作为响应值对纯化工艺进行优化,得出尿素包合CLA的最佳条件为:CLA样品/尿素(W/W)0.44,甲醇/尿素(V/W)5.22,包合温度1.5℃,包合时间12h,CLA纯度预测值为79.97%,回收率为39.14%,与试验值77.35%及40.79%相比,误差分别为3.28%、4.22%。(4)抗氧化剂对CLA稳定性的影响。在避光条件下,采用控制温度(50℃)来实现CLA的加速氧化,并测定CLA相关氧化指标(过氧化值、茴香胺值及总氧化值)。结果表明:在所选抗氧化剂TBHQ、VE、BHA中,TBHQ对提高CLA氧化稳定性效果最佳;在0-0.2g/kg浓度范围内,添加0.2g/kg的TBHQ对CLA氧化抑制作用最显著。(5)CLA体外抗氧化活性研究。通过测定.OH、DPPH自由基及超氧阴离子清除能力,考察CLA的抗氧化性。结果表明:CLA对.OH具有一定的清除能力,当其浓度为2mg/mL时,其清除率达到58.78%,而对DPPH自由基及超氧阴离子清除能力较低。CLA清除自由基的作用机理以及是否可作为抗氧化剂尚不明确,还需进一步深入研究。
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