超声波辅助水代法提取葡萄子油工艺的优化
葡萄酒酿造过程中产生大量废弃葡萄皮渣，其中葡萄子占４０％～５０％。葡萄子中含油量约为１２％～１６％。葡萄子油的营养价值很高［１］，含有人体必需的矿物质元素钾、钠、钙和铁以及维生素Ａ、维生素Ｄ、维生素Ｅ，特别是维生素Ｅ含量较高，可以抗衰老、增强体质、促进生长发育和提高健康水平。研究表 明葡萄子油可以预防高血压［２］、抗氧化［３］、降低低密度脂蛋白含量［４］、延缓衰老、防治冠心病等。然而在中国，葡萄子综合利用率还较低，造成很大经济损失和环境污染。
油脂的传统制取方法有压榨法和溶剂浸出法，这两种方法都存在一定的缺陷，前者出油率低，后者存在有机溶剂残留、污染大的问题。水代法制油满足“安全、营养、绿色”的要求，对环境污染少，成本低。超声波辅助提取法具有节能、溶剂消耗量小、污染小等优点。近年来，它作为一种新的辅助提取分离方法越来越受到科技工作者的重视。如利用超声波技术从植物组织和动物组织中提取芳香油和其他油类［５－７］。以葡萄子为原料，采用超声波辅助水代法提取葡萄子油，并对相关条件进行研究，旨在为葡萄子油的提取探索一条新的途径。 １ 材料与方法 １．１ 材料 １．２ 方法 １．２．１ 提取方法 葡萄子→粉碎→称量→加入热水→超声波辅助提取→离心→取清油→乙醚萃取→烘箱烘干→干燥至恒重→葡萄子油［８］。 操作要点：将干燥葡萄子粉碎过６０目筛，加入固定温度的水，按照试验要求设置超声波辅助提取温度与时间，离心，用乙醚萃取上层浆液中的油脂，之后干燥，得到葡萄子油。 １．２．２ 葡萄子油提取率的计算公式 葡萄子油提取率＝［（空瓶和葡萄子油质量－空瓶质量）／葡萄子质量］×１００％。 １．２．３ 单因素试验 ①提取温度对葡萄子油提取率的影响。在固定提取时间为４０ ｍｉｎ、超声功率为６０ Ｗ、料水质量比为１∶４的前提下，分别考察５０、６０、７０、８０、９０ ℃ ５个提取温度对葡萄子油提取率的影响。②料水质量比对葡萄子油提取率的影响。在固定提取温度为９０ ℃、提取时间为４０ ｍｉｎ、超声功率为６０ Ｗ的前提下，考察料水质量比分别为１∶１、１∶２、１∶３、１∶４、１∶５时对葡萄子油提取率的影响。③提取时间对葡萄子油提取率的影响。在固定提取温度为９０ ℃、超声功率为６０ Ｗ、料水质量比为１∶４的前提下，考察提取时间分别为２０、４０、６０、８０、１００ ｍｉｎ时对葡萄子油提取率的影响。 ２ 结果与分析 ２．１ 单因素试验结果 ２．１．１ 提取温度对葡萄子油提取率的影响 由图１可知，在提取温度为５０～９０ ℃时，提高提取温度有利于提高葡萄子油的提取率，当提取温度升高时物料体系的黏度降低，油脂分子运动更加剧烈，使之更容易从子粒中被置换出来，之后相互聚集形成较大油滴而游离出来［１０］。 ２．１．２ 料水质量比对葡萄子油提取率的影响 由图２可知，在料水质量比为１∶４时，葡萄子油提取率达到最高，随着料水质量比的继续增大，葡萄子油提取率下降。降低可能是由于水较多时油与水形成稳定乳状液，不利于油脂分离。 ２．１．３ 提取时间对葡萄子油提取率的影响 由图３可知，在２０～４０ ｍｉｎ时间范围内，葡萄子油提取率呈现上升趋势；当提取时间达到８０ ｍｉｎ时，葡萄子油提取率显著降低，原因可能是超声波振荡引起油与水的混合加剧，使油脂的乳化程度加大，导致油脂与水分离困难，使油脂的提取率下降，因此提取时间不宜过长。 ２．２ 正交试验结果 ３ 结论 通过正交试验得出了超声波辅助水代法提取葡萄子油的最佳工艺条件为料水质量比１∶４、提取温度９０ ℃、提取时间６０ ｍｉｎ，在此条件下，葡萄子油提取率可达到１０．４１％。试验结果表明，料水质量比是影响葡萄子油提取率的最主要因素。