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超临界CO2萃取燕麦麸油的工艺条件

申伟浩，闫博，王旭，张宋，杨博，苑江涛，孙文甘肃农业大学食品科学与工程学院，兰州（730070）

摘要：对燕麦油的超临界CO2萃取条件进行了研究，分析了不同萃取温度，萃取压力，夹带剂对萃取率的影响。通过正交设计对萃取条件进行了优化，结果表明最佳的萃取条件为：萃取温度40℃,萃取压力45MPa,夹带剂选用石油醚。最佳工艺条件下，燕麦油萃取率为6.266%。

关键词：超临界C02；萃取；燕麦油

前言

燕麦属禾本科植物。前苏联是世界燕麦产量最大的国家，其次是加拿大、美国及欧洲。燕麦有壳燕麦和裸燕麦之分，欧美等地区主产壳燕麦，而我国则以裸燕麦为主。内蒙、山西、甘肃、青海等地是我国燕麦的主产地，云南、贵州、四川等省份也有种植。欧美等国人民素来有食用燕麦食品的传统，由于燕麦具有较高的营养价值，近年来燕麦食品也越来越受到我国人民的青睐。燕麦的高营养价值不仅表现在其富含蛋白质、油脂等营养成分[1]，更重要的是，燕麦中富含膳食纤维及抗氧化性物质[7]，从而使燕麦具有降血糖、降血脂提高免疫能力及抑制脂质氧化、延缓衰老等重要的生理功能。国外学者很早就开始研究燕麦中的生理活性成分并取得了一些进展，而我国在这一领域的相关研究还较少[10]。

燕麦脂质在营养及加工方面非常重要[3]。商品燕麦的含油率低于油料作物，但高于其它谷物，所以燕麦是热量和不饱和脂肪酸的优良来源。燕麦的脂质含量受其遗传性状和环境因素的影响。燕麦脂质的含量约为3～10%，平均含量6～9%，世界上4000多个燕麦品种中90%以上燕麦品种的脂质含量为5～9%，明显高于其它谷物。燕麦中脂质主要分布在燕麦子粒中，90%集中在麸皮和胚乳中[1]。

超临界流体萃取(supercriticalfluidextraction,SFE),是利用了其特殊的传递属性而达到对物质进行分离的目的，当物质溶于SCF后,降低系统压力或升高系统温度都会使溶解度明显降低,从而将溶质溶剂分离，与传统的溶剂萃取相比,SFE具有纯度高、收率大、产品品质优良等特点，与蒸馏法分离技术相比,SFE则具有后处理工序简单、无溶剂残留、节能等优点，特别是CO2SFE作为一种环境友好的清洁生产技术,在分离提纯具有高附加值产品方面,是目前备受青睐的有效手段[2]。

超临界萃取是一种工业应用领域相当广泛，开发前景十分良好的新一代提取技术[5]。

目前，我国在这一领域中的研究不是很深入。我国现阶段对燕麦这一营养丰富、含油量高的绿色食品开发还不够。本实验就这一领域对燕麦麸皮进行燕麦油的萃取。使这一工艺能进行工业化生产，让燕麦油走进普通家庭。

1材料与方法

1.1实验原料的预处理

选用甘肃省本地产燕麦为原料。过筛除去土、石等杂质，经小型磨面机破碎筛分得到燕麦粉、燕麦麸皮。所得燕麦麸皮过40目筛以除去残留在表皮的燕麦粉，麸皮得率为29.7%,待超临界萃取。

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1.2实验试剂

丙酮，正己烷，石油醚等均为分析纯，CO2气体

1.3主要仪器

江苏南通设备厂的超临界CO2设备

1.4方法

1.4.1总脂肪的测定

取洁净称量瓶，置于100～105℃烘箱中烘0.5～1hr，然后移入干燥器中，冷却0.5hr后，称量，精确称量2～10g样品，加入称量瓶中，精密称量后置于100～105℃烘箱中烘2~5hr后，取出移入干燥器冷却0.5hr后进行称量，将称量瓶再次放入烘箱中约1hr，冷却后，称量；按上述方法反复称量，直至前后两次称重差数不超过0.002g即可。

将以上处理的原料制成脂肪包。将脂肪包装进浸提管中，加入浸提剂60-80ml，用水浴锅加热至70-75℃使浸提剂在瓶中蒸发，浸提剂蒸汽至冷凝管内冷凝成液体，回流至浸提管中至相当高度时，又回流至盛醚瓶中，如此反复循环。控制温度使浸提剂每15min回流一次进行抽提，抽提8-12hr从浸提管驱除少许乙醚滴在脱脂滤纸上，乙醚干后，纸上无油脂斑点，可大致判断已浸提完取出滤纸包，管中乙醚再回流一次，以冲洗浸提管中残余脂肪，而后在继续蒸馏时，将浸提管中乙醚倒入收醚瓶中，直至盛醚瓶中乙醚全部收完为止。将盛有粗脂肪的脂肪瓶置于100-105℃烘箱内烘干，约1-2hr，完后移入干燥器内，冷却0.5min，精密称量至恒重[4]。

1.4.2燕麦油的提取工艺

燕麦→除杂→破碎→燕麦麸皮→过40目筛→超临界萃取→燕麦油

只考虑萃取温度、萃取压力、夹带剂三个因素的影响，其他参数不变：萃取时间为120min，每30min收取一次萃取油；分离压力Ⅰ为9MPa、分离温度Ⅰ为30℃、分离压力Ⅱ为6MP