一种采用内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法_2

文档序号:9279240阅读:来源:国知局
40] (1)本发明采用逆向思维,克服传统技术偏见,先依据相似相溶原理、亲核亲电原 理确定溶剂的选择范围,再利用内聚能密度法计算出目标组分和溶剂的内聚能密度值,确 定萃取溶剂配比,最后通过试验验证萃取溶剂配比的精准性和稳定性,进一步采用优化方 法确定工艺,克服了传统萃取溶剂选则的经验性和不确定性,从而获得采用内聚能密度法 选择性提取巴旦杏仁油脂的方法,具有精准性确定萃取溶剂、选择性提取目标成分及方便 快速地确定萃取工艺,有效降低开发成本,缩短研究试验周期等特点,具有理论应用创新性 和广泛的实用性。
[0041] (2)本发明采用内聚能密度法萃取油脂工艺与现有技术常规油脂浸提工艺相仿, 最重要的创新点是萃取剂的精准选择。常规萃取剂的选择依据参考文献和经验,一般采用 单因素试验在经验的基础上进行萃取剂和萃取剂的用量的选择,而本发明基于内聚能密 度原则计算出巴旦杏仁各组分和萃取溶剂的内聚能密度,以两者的内聚能密度数据定量 配置混合萃取溶剂,确定萃取溶剂的用量和比例,体现了萃取剂选择的精准性。本发明采 用的料液比1 : 4-5,与现有技术文献报道相比,极大减少了萃取溶剂的用量。现有技术 文献报道的溶剂法、酶解法、索氏提取法的萃取时间2. 5-8h,而采用本发明工艺提取时间 90-120min,极大地缩短了提取时间,并且亚油酸含量高于文献报道近20%,由此可见,采用 本发明提供的基于内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法具有高效性,试验的简便 性。可见采用本发明是一种依照物质分子的内聚能密度计算出萃取溶剂的配比,再经试验 验证,具有科学性、精准性、高效性。
[0042] (3)本发明提供的采用内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法,采用料液 比为1:4-5,正己烷-环己烷混合比例采用92.6%:7.4%为萃取溶剂,65°(:-80°(:恒温 水浴90-120min,过滤,油柏同法提取1次,脱磷、脱水后,经GC法测得巴旦杏仁中亚油酸含 量为45. 5% -48. 4%,a-亚麻酸含量为0. 0014-0. 0019%,证明本发明提供采用内聚能密度 法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法获得良好的技术效果。
[0043] (4)采用本发明提供的采用内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法比较 适合提取核桃油脂,通过试验验证,核桃油粗油平均得率为59. 97%,精制油平均得率为 57. 74%。由此可见,将内聚能密度法应用于核桃油萃取,具有出油率高,萃取时间短,操作 简便等特点,体现了该法的科学性和精准性。
[0044] (5)采用本发明提供的采用内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法比较适 合提取树上吊干杏仁油脂,通过试验验证,树上吊干杏仁油粗油的平均得率为40. 58%,精 制油平均得率为38. 39%。由此可见,内聚能密度法适用于树上吊干杏仁油的萃取,具有萃 取时间短,溶剂用量少,操作简便等特点。
【附图说明】
[0045] 图1显示为巴旦杏仁不饱和脂肪酸的提取工艺流程图。
[0046] 图2显示为亚油酸甲酯标准品图谱。
[0047] 图3显示为α -亚麻酸甲酯标准品图谱。
[0048] 图4显示为样品图谱。
[0049] 图5显示为亚油酸甲酯标准曲线图。
[0050] 图6显示为α -亚麻酸甲酯标准曲线图。
[0051] 图7显示为核桃油气相色谱图,图中,17. 998--亚油酸甲酯,
[0052] 19. 099--α -亚麻酸甲酯。
[0053] 图8显示为树上掉干杏仁油气相色谱图,图中,19. 234--亚油酸甲酯,
[0054] 20. 925--α -亚麻酸甲酯。
【具体实施方式】
[0055] 下面,举实施例说明本发明,但是,本发明并不限于下述的实施例。
[0056] 采用的主要试剂材料:亚油酸(上海安谱科学仪器有限公司,1G010010) ;a_亚麻 酸(上海安谱科学仪器有限公司,6G010020);正己烷,环己烷,乙酸乙酯等均为分析纯。
[0057] 采用的主要设备仪器:GC-MS (MICROMASS ZQ,美国WATERS公司);旋转蒸发 仪RE-52B(上海亚荣生化仪器厂);电热套(DZTW,北京市永光明医疗仪器厂);电子天 (PL2002,梅特勒-托利多仪器有限公司)。
[0058] 本发明中选用的所有材料、试剂和仪器设备都为本领域熟知选用的,但不限制本 发明的实施。
[0059] 实施例一:采用内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁不饱和脂肪酸
[0060] 采用内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法,所述的具体方法步骤如下:
[0061] (1)萃取溶剂、巴旦杏仁油脂内聚能密度的计算及萃取溶剂配比的计算:
[0062] 内聚能密度公式:
内聚能密度;Δ E焓变;V :体积①;
[0063] 溶度参数与内聚能密度关联式:令
中δ :溶度参数;
[0064] 内聚能密度与摩尔吸引常数的关系计算式:
-中F1:为基团的 摩尔吸引常数;P :相对密度;Μ。:分子摩尔质量②;
[0065] 分子总内聚能计算公式:δ 2= δ /+ δ ρ2+ δ ^中
[0066] δ d2:分子色散力对内聚能密度贡献值的平方;δ ρ2:分子极性力对内聚能密度贡 献值的平方;S h2:分子氢键力对内聚能密度贡献值的平方③;
[0067] 分子中不同类型作用力对内聚能密度的贡献值计算公式:
中Fdi:分子中各基团色散力摩尔吸引常数值;F pi:分子 中各基团极性力摩尔吸引常数值;Ehl:分子中各基团氢键力摩尔吸引常数值④;
[0068] 混合溶剂及巴旦杏仁油脂溶度参数计算式:根据内聚能密度越接近越易溶的原则 及混合溶剂内聚能密度计算原则:
中妒:组分比⑤。
[0070] 依照巴旦木仁油脂各组分分子结构组成基团的摩尔吸引常数值根据上述公式②、 ③和④联合计算出油脂组分各分子的内聚能密度值,依照公式⑤计算出巴旦木仁油脂的内 聚能密度值。
[0071] 利用工具书中已有的小分子溶剂内聚能密度值根据公式⑤计算出萃取溶剂的内 聚能密度值。
[0072] 依据内聚能密度越接近越易溶解的原理,令δ δ ?Μ?,根据公式⑤建立方程计 算合适的溶剂配比。
[0073] (2)粗油提取:称取巴旦杏仁适量,粉碎过60目筛,按料液比1 : 4-5的正己 烷-环己烷混合比例采用92. 6% : 7. 4%,在65°C _80°C水浴90-120min,真空过滤,取清液 60°C -70°C旋蒸至冷凝管口无液滴生成滴下时终止,即得含磷脂粗油。
[0074] (3)粗油精制:依照植物油脱磷工艺配制4% -10%氯化钠溶液,85°C -100°C同温 脱磷,静置20min,离心,得到含水油脂,将得到的粗磷脂再次离心分离得磷脂残油,与含水 油脂合并在90°C -105Γ敞口烧杯电热套加热除水,除水完毕后自然冷却至室温,即得精制 油。
[0075] 将油柏依上法处理进行第二次萃取,得精制油,合并,计算精制油总得率。
[0077] 根据上述方法进行9次平行试验,将含磷脂粗油量和精制油量分别代入公式⑥和 ⑦,得到粗出油率平均值为47. 11% -47. 81%,净出油率平均值为45. 45% -45. 56%。
[0078] (4)单纯形法优化油脂提取工艺:
[0079] 按照单纯形优化法,以试验中需要考虑的因素对应空间的维数,顶点数是试验所 需要进行的次数,并由此构成初始单纯形,选取合适的步长,然后逐次推进,在η个因素中, 若一个点,经η-1次推进仍未被淘汰,则对该点重复试验,证实它确是好的点,试验即可停 止。
[0080] 在粗油提取和精制试验确定的提取条件基础上,根据重心引力数学模型,利用单 纯性优化法long系数法对萃取温度、时间、萃取剂用量、物料量各因素进行优化;单纯形起 始点:萃取温度70°C ;萃取时间120min ;正己烷用量185. 2ml ;环己烷用量14. 8ml ;物料量 50g ;基于实验条件各影响因素的相互限制性,确定各影响因素的步长值:萃取温度10 ;萃 取时间15 ;正己烷用量20 ;环己烷用量10 ;物料量10。
[0081] 采用上述提供的内聚能密度法萃取油脂工艺与现有技术常规油脂浸提工艺相仿, 最重要的创新点是萃取剂的精准选择。常规萃取剂的选择依据参考文献和经验,一般采用 单因素试验在经验的基础上进行萃取剂和萃取剂的用量的选择,而本发明基于内聚能密 度原则计算出巴旦杏仁各组分和萃取溶剂的内聚能密度,以两者的内聚能密度数据定量 配置混合萃取溶剂,确定萃取溶剂的用量和比例,体现了萃取剂选择的精准性。本发明采 用的料液比1 : 4-5,与现有技术文献报道相比,极大减少了萃取溶剂的用量。现有技术 文献报道的溶剂法、酶解法、索氏提取法的萃取时间2. 5-8h,而采用本发明工艺提取时间 90-120min,极大地缩短了提取时间,并且亚油酸含量高于文献报道近20%,由此可见,采用 本发明提供的基于内聚能密度法选择性提取巴旦杏仁油脂的方法具有高效性,试验的简便 性。可见采用本发明是一种依照物质分子的内聚能密度计算出萃取溶剂的配比,再经试验 验证,具有科学性、精准性、高效性。
[0082] 实施例二:巴旦杏仁不饱和脂肪酸的提取
[0083] (1)粗油提取:称取巴旦杏仁适量,粉碎过60目筛,按料液比1 : 4的正己烷-环 己烷混合比例采用92. 6% : 7. 4%,在65°C -80°C水浴90-120min,真空过滤,取清液 60°C -70°C旋蒸至冷凝管口无液滴生成滴下时终止,即得含磷脂粗油。
[0084] (2)粗油精制:依照植物油脱磷工艺配制4% -10%的氯化钠溶液,85°C -100°C同 温脱磷,静置20min,离心,得到含水油脂,将得到的粗磷脂再次离心分离得磷脂残油,与含 水油脂合并在90°C -105Γ敞口烧杯电热套加热除水,除水完毕后自然冷却至室温,即得精 制油。
[0085] 将油柏依上法处理进行第二次萃取,得精制油,合并计算精制油总得率。
[008R1
[0087] 根据上述方法进行9次平行试验,将含磷脂粗油量和精制油量分别代入公式⑥和 ⑦,得到粗出油率平均值为47. 11% -47. 81%,净出油率平均值为45. 45% -45.
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