专利名称：超临界二氧化碳提取韭菜籽油的方法
技术领域：
本发明涉及超临界C02提取韭菜籽油的方法，属于食品加工学领域，专用于韭
菜籽油的提取。
二背景技术：
韭菜04//!'"附加&^謡/ 0 /.)为百合科葱属的多年生宿根性草本植物，原产
中国。又名韭、起阳草，是栽培历史悠久的一种古老蔬菜。韭菜籽为百合科植物韭 菜的干燥成熟种子。韭菜籽性温，味辛、甘。具有温补肝肾，助阳固精。用于阳痿
遗精、腰膝酸痛、遗尿尿频、白带浊下(见参考文献《中国药典》2005版)。韭
菜籽油脂肪酸成分为棕榈酸、亚油酸、油酸、硬脂酸、花生酸、花生烯酸等，另
外含有含硫化合物、黄酮苷类、生物碱、维生素c等活性成分。
目前韭菜籽油的提取采用有机溶剂提取法和常压水蒸汽蒸馏提取法。常压水蒸
气蒸馏提取法需要在IO(TC， 101kpa左右的大气压下蒸馏，往往由于蒸馏温度高， 活性化合物被高温破坏分解，且提取时间长(12~24h)，能耗大。有机溶剂提取法不 可避免的产生有机溶剂的残留，给分离提纯及应用带来一定的困难。
超临界二氧化碳流体(SC-C02)，具有临界温度(Tc)和临界压力(Pc)低、 无毒、无色、不燃、价廉、化学惰性等优点。响应曲面法(RSM)(见参考文献Siti Machmudah, Yukari Kawahito， Mitsuru Sasaki, Motonobu Goto.Supercritical C02 extraction of rosehip seed oil: Fatty acids composition and process optimization.J. of Supercritical Fluids. 41: 2007， 421428.)是统计设计实验技术的合成，它包括实验设 计、建模、检验模型合适性、因子效应的评估、考察以及寻求因子最佳操作条件， 近年来响应面方法已成功地应用于生物技术的许多方面。
三
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种超临界C02提取韭菜籽油的方法，解决
利用现有技术提取韭菜籽油存在的活性物质破坏多，韭菜籽油品质差的缺点。
技术方案本发明的实施方案如下1. 超临界二氧化碳提取韭菜籽油的方法，包括
(1) 原料韭菜籽，材料洁净，净度》99%;
(2) 干燥将韭菜籽自然干燥或在恒温烘箱《5(TC干燥10~20h，含水量约为 6.5%即可；
(3) 粉碎用高速粉碎机将韭菜籽粉碎，过筛(20目)备用；
(4) 超临界C02提取将上述粉碎后的韭菜籽投入超临界C02萃取装置中，
调节萃取温度35 45'C，萃取压力15~25Mpa，萃取时间为30~90min， 0)2流量固定 为20L/h，萃取一定时间直接在萃取釜出口用三角瓶收集韭菜籽油；
2. 根据韭菜籽油的提取方法，利用Design Expert( Static Made Easy, Minneapolis, MN，USA. version 7丄1， 2006)软件对实验数据进行回归分析，得出的二次多元回归模 型7=16.1066+ 1.862x一 0.318625x2+ 2.444375x3 -0.03325 x2 -1.39375 x3 -0.1675 x2 x3 -1.36105Xl2-1.5893x22-1.1383 x32 (x1:为压力自变量的编码值、x2: 为温度 自变量的编码值、x3:为时间自变量的编码值)该模型能够预测出超临界二氧化碳 提取韭菜籽油得率，并通过该二次多元回归模型优化提取韭菜籽油的工艺。其超临 界CO2提取过程中最佳参数优化为提取温度40.4(TC，提取压力22.25Mpa，提取时间 为86.70min。
有益效果本发明选用超临界二氧化碳提取和响应曲面法(RSM)统计设计， 通过Design Expert软件对试验数据进行回归分析，开展超临界二氧化碳提取韭菜籽 油方法和主要参数的确定并对提取方法进行优化。与传统提取技术相比，其优点是
(1) 通过本发明筛选出的主要参数，可以实现提取韭菜籽油具有提取得油率高 (得率提高5%)，提取效率高、提取时间短(较有机溶剂提取节省时间10-20h)，工
艺简单、操作方便。
(2) 超临界二氧化碳提取韭菜籽油具有能耗低、产品纯度高、提取韭菜籽油无 溶剂残留和对环境无污染的等优点。本发明超临界C02萃取韭菜籽油具有无残留、 选择性强等优点，具有很好的开发前景。利用本发明工艺所提取的韭菜籽油为黄色、 澄清的油状物，具有韭菜籽油特殊的风味；纯度99%以上；得率为17.23~17.42%。
(3) 选择了适宜的萃取条件即提取温度40.4(TC，提取压力22.25Mpa，提取时 间为86.70min，以及适宜的材料含水量6 .5%和物料粒度20目。由模型对超临界C02 提取韭菜籽油最大得率进行预测，提取压力范围为18.70 24.30 MPa;提取温度
4范围为38.35 42.30°C;提取时间范围为66.60 87.60min，在此参数范围内调节 萃取条件超临界C02提取韭菜籽油提取得率为16.96 17.39%。调解萃取参数在提 取温度为40.40。C，提取时间为86.70min，压力22.25MPa的条件下，韭菜籽油最大 提取理论得率为17.42% ，实际提取得率为17.37 17.52%，与预测值相符。
(4)本发明提供的超临界二氧化碳提取韭菜籽油方法，生产上可用于对韭菜籽 油的提取。
四
图1为压力与温度对韭菜籽油提取得率影响的响应面3D及等高线图， 提取时间固定为60min (x3=0)。
图2为时间与温度对韭菜籽油提取得率影响的响应面3D及等高线图， 提取压力固定为20MPa (Xl=0)。
图3为压力与时间对韭菜籽油提取得率影响的响应面3D及等高线图， 提取温度固定为40'C (x2=0)。
x1:为压力自变量的编码值、x2:为温度自变量的编码值、x3:为时间自变 量的编码值，Ci-(Zi-Xo)/AZ对自变量进行编码，其中，Xi为自变量的编码值，A为 自变量的真实值，Zo为实验中心点处自变量的真实值，AZ为自变量的变化步长。 等高线的形状反映交互效应的强弱大小，椭圆形表示两因素交互作用显著。
五具体实施例方式
本发明结合相关文献通过响应曲面法(RSM) Box-Behnken模型(见参考文献 Box GEP. Multifactor designs of first order. Biometrika 1952;39:49-57.和Box GEP， Behnken DW. Some new three level design for the study of quantitative variables. Technometrics 1960;2:455-75.)设计了35。C、 40°C、 45。C三个温度处理、15MPa、 20 MPa、 25Mpa三个压力处理、30 min、 60min、 90 min三个C02萃取时间处理，适 宜的含水量6.5%，以得率为指标筛选出最佳的萃取条件。通过实验数据进行回归分 析，得二次多元回归模型y=16.1066+ 1.862Xl+ 0.318625x2+ 2.444375x3 -0.03325 xi x2 -1.39375 Xl x3 -0.1675 x2 x3 -1.36105Xl2 -1.5893x22 -1.1383 x32 ，对该模型进行方差分 析(ANOVA): F回归-50.9459〉F謹(9, 4)=14.66， p< 0.0001模型(1)高度显著， 模型的调整确定系数(Adj/ -Squared) Adj/ 2=0.9656，模型拟合程度良好，实验误差小，可以用此模型对超临界二氧化碳提取韭菜籽油得率进行分析和预测。模型一 次项Jd、 < 0.0001)， 二次项A2、 jc22、 ^20 <0.0001)极显著；交互项J^;c3差异 显著。a压力、a温度、a时间及其交互作用对响应值的影响如图l， 2， 3所示。 等高线的形状反映交互效应的强弱大小，椭圆形表示两因素交互作用显著。通过模 型优化提取参数为提取温度40.4(TC，提取压力22.25Mpa，提取时间为86.70min， 可最大限度地提取韭菜籽中的油脂。 实施例1:
超临界C02提取"791雪韭"韭菜籽油
(1) 原料韭菜籽"791雪韭"南京星光种业有限公司，净度》99%;
(2) 干燥将韭菜籽自然干燥或在恒温烘箱《5(TC干燥10~20h，含水量约为 6.5%即可；
(3) 粉碎用高速粉碎机将韭菜籽粉碎，过筛(20目)备用；
(4) 超临界C02提取将上述粉碎后的韭菜籽投入超临界C02萃取装置中
(HA121-50-01型超临界萃取装置，江苏南通华安超临界萃取有限公司生产)，调节 提取温度40.40。C，提取压力22.25Mpa，提取时间为86.70min， CO2流量20L/h，分 离釜分离压力4 8 MPa，分离温度30°C，萃取结束直接在萃取釜出口用三角瓶收 集纯净的韭菜籽油。
所提取的韭菜籽油为黄色、澄清的油状物，具有韭菜籽油特殊的风味；纯度99% 以上；得率为17.23~17.42%。
模型对超临界C02提取韭菜籽油最大得率进行预测，提取压力范围为18.70 24.30 MPa;提取温度范围为38.35 42.30°C;提取时间范围为66.60 87.60min， 在此参数范围内调节萃取条件超临界C02提取韭菜籽油提取得率为16.96 17.39%。 调解萃取参数在提取温度为40.4(TC,提取时间为86.70min，压力22.25MPa的条件 下，韭菜籽油最大提取理论得率为17.42% ,实际提取得率为17.37 17.52%，与预 测值相符。
本发明前处理要求的设备和技术比较简单，选用其他品种的韭菜籽也得到同样
的效果，通过优化的超临界C02提取韭菜籽油各项参数，可有效进行超临界C02韭
菜籽油的提取，大大提高提取效率，生产上可用于对韭菜籽油的提取，具有很好的
市场前景。
权利要求
1. 超临界二氧化碳提取韭菜籽油的方法，包括(1)原料韭菜籽；(2)干燥将韭菜籽自然干燥或在恒温烘箱60℃以下烘干，含水量约为6.5％即可；(3)粉碎用高速粉碎机将韭菜籽粉碎，过20目筛备用；(4)超临界CO2提取将上述粉碎后的韭菜籽投入超临界CO2萃取装置中，调节萃取温度35～45℃，萃取压力15～25Mpa，时间为30～90min，CO2流量20L/h，直接在萃取釜出口用三角瓶收集纯净的韭菜籽油。
2. 根据权利要求1所述超临界二氧化碳提取韭菜籽油的方法，其超临界C02 提取过程中参数调节为萃取温度40.4(TC，萃取压力22.25Mpa，提取时间为86.70min。
3. 权利要求1或2所述方法所获得的韭菜籽油产品。
全文摘要
本发明涉及超临界二氧化碳提取韭菜籽油提取方法，属于食品加工学领域，专用于韭菜籽深度加工。其原料和工艺为，将韭菜籽干燥、粉碎，超临界CO<sub>2</sub>萃取，提取温度40.40℃，提取时间为86.70min，提取压力22.25MPa，提取得到韭菜籽油，纯度在99％以上，得率17.23～17.52％。本发明为韭菜籽的深度加工提供了一种新方法，可操作性强，安全性好，得率较高，重复性好。
文档编号C11B1/00GK101451089SQ200810123768
公开日2009年6月10日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者侯喜林, 马志虎 申请人:南京农业大学