苦荞麦麸油的提取及β-环糊精包合工艺研究

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苦荞又名鞑靼荞麦[F.tataricum(Linn)Gaench],是一种药食兼用植物,有很高的营养价值和药用价值。苦荞中脂类物质含量约9~11%,其中不饱和脂肪酸含量约80%,其中含油酸47.1%,亚油酸36.1%,不皂化物6.56%,β-生育酚1.41%。动物试验研究表明:苦荞油具有显著降低血清甘油三酯与胆固醇及防止低密度脂蛋白氧化、延缓或减轻动脉粥样硬化等功效。但是由于苦荞麦麸油的不饱和程度高,易受空气、水、日光等外界因素的影响,发生氧化变质,不仅会产生不良风味,破坏油的营养物质,也会使油脂的流动性变差,大大限制了其在食品中的应用。因此,研究苦荞麦麸油的提取工艺对促进苦荞资源综合利用和开发新的降脂保健食品都有积极意义。为此,本文以苦荞麦麸皮为原料,分别对苦荞麦麸油的溶剂提取工艺及超临界CO2萃取工艺进行了优化,且对比分析苦荞麦麸油的脂肪酸组成;研究苦荞麦麸油β-环糊精包合工艺,并考察了包合物的红外图谱及抗氧化稳定性。本论文的研究结果对苦荞资源的综合利用和新型荞麦保健品的开发具有相当的参考价值。论文的主要研究结果:(1)苦荞麦麸油溶剂法提取工艺研究本试验所采用的苦荞麦麸皮苦荞麦麸油平均含量为9.23±0.29%;采用单因素试验和响应曲面法中的Box-Behnken模式对苦荞麦麸粉油溶剂法提取工艺进行了研究。结果表明,料液比、提取时间是苦荞麦麸油提取工艺的极显著影响因子;经检验,建立的提取工艺回归模型准确有效,优化得出的最佳工艺条件为料液比1:11,提取时间141min,提取温度52℃,得率为6.821%,萃取率为73.89%。(2)苦荞麦麸油超临界CO2萃取工艺研究通过二次回归正交旋转组合设计建立了苦荞麦麸油萃取的萃取压力、萃取温度、萃取时间3因素的回归方程,此模型在试验范围内能准确地预测苦荞麦麸油的得率。在试验范围内,对苦荞麦麸油得率影响最大的因素是萃取压力,其次是萃取时间,萃取温度影响最小。通过对萃取条件的优化得出最佳萃取工艺参数为萃取压力22MPa,萃取温度36℃,萃取时间105min,在此条件下苦荞麦麸油得率为8.07%,萃取率为87.43%。(3)不同提取工艺所得苦荞麦麸油脂肪酸组成研究采用气相色谱法对溶剂法和超临界CO2提取苦荞麦麸油进行脂肪酸组成进行研究,试验结果表明:从溶剂法提取苦荞麦麸油中,鉴定出9种脂肪酸,总不饱和脂肪酸含量为80.05%,其中油酸39.91%,亚油酸35.80%;超临界CO2萃取苦荞麦麸油,共分离出10脂肪酸,总不饱和脂肪酸含量达71.11%,其中油酸39.40%,亚油酸28.04%。超临界CO2萃取所得苦荞麦麸油呈浅黄绿色,透明状液体,流动性较好,杂质少,具有荞麦油独特的香味。(4)采用饱和溶液法、超声波法及胶体磨法对研究β-环糊精苦荞麦麸油的包合效果,最终确定胶体磨法的包合效果最好。采用响应曲面法中的Box-Behnken模式,对苦荞麦麸油的β-环糊精胶体磨包合工艺进行了优化,建立了该工艺的二次多项式模型,由该模型得到最佳工艺条件为:包合时间21min;β-环糊精与苦荞麦麸油质量比为5.7:1;水与β-环糊精体积质量比为4.2:1。经过验证,该工艺条件下包合物的含油率为8.07%,油利用率为76.55%。包合物的红外物相鉴别、显微结构观察及抗氧化稳定性试验结果表明:该工艺可以对苦荞麦麸油进行有效包合,不仅能显著提高苦荞麦麸油的稳定性,而且工艺简单,便于操作,具有相当的实用价值。
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