棕櫚油酸是一種十六碳的單不飽和脂肪酸 ( MUFA) ,雙鍵位于第 7 個碳原子上,具有較好的穩 定性。研究表明,棕櫚油酸能夠改善皮膚的持水 性和彈性,提高人體的免疫力。近年來,研究發現棕 櫚油酸對一些慢性疾病如代謝綜合征、糖尿病和炎 癥等具有治療作用,從而引起人們廣泛關注。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
1. 1. 1 原料與試劑
壓榨沙棘果油,艾康生物技術有限公司。95% 乙醇、尿素、無水硫酸鈉、氫氧化鉀、鹽酸、石油醚 ( 沸程 60 ~ 90 ℃ ) ,分析純; 正己烷,色譜純; 其他化 學試劑均為分析純。
1. 1. 2 儀器與設備
ML104 /02 電子天平、FE20 型 pH 計,梅特勒 - 托 利多儀器( 上海) 有限公司; X3 管式離心機、揮發性物 質精餾濃縮裝置,賽默飛世爾科技公司; R06 B2 旋轉 蒸發儀,上海申生科技有限公司; DK-S22 型電熱恒 溫水 浴 鍋,上海精宏實驗設備 有限公司; Agilent 7890A 型氣相色譜儀,美國安捷倫科技有限公司。
1. 2 試驗方法
1. 2. 1 沙棘果油混合脂肪酸的制備
向燒瓶 中 加 入 112 g 氫 氧 化 鉀 和 95% 乙 醇 1 200 mL,在 80 ℃的水浴下攪拌回流至氫氧化鉀完 全溶解后加入 120 g 沙棘果油,攪拌回流 2 h。將反 應液冷卻至室溫后加入 400 mL 去離子水、400 mL 正己烷混合均勻后轉移至分液漏斗中。取下層,使 用濃鹽酸調 pH 至 2 ~ 3,再加入適量正己烷進行萃 取,萃取液加入適量無水硫酸鈉,過濾,取濾液旋蒸 20 min,得到沙棘果油混合脂肪酸。按下式計算混 合脂肪酸得率。 混合脂肪酸得率 = 混合脂肪酸質量 沙棘果油質量 × 100%
1. 2. 2 尿素包合法富集棕櫚油酸
在三口燒瓶中加入一定量的 95% 乙醇及尿素, 在 80 ℃水浴鍋中攪拌回流 0. 5 h 至尿素完全溶解。 加入一定量的混合脂肪酸,繼續攪拌回流 1 h。待混 合溶液冷卻至室溫后置于一定溫度條件下包合不同 時間。然后在低溫條件下迅速抽濾,取濾液加入適 量石油醚,用 10% 鹽酸將 pH 調至 2 ~ 3,加入 50 mL 去離子水,倒入分液漏斗靜置、分層,水相再用石油 醚萃取,分液漏斗分離,合并兩次石油醚相,用 60 ℃ 去離子水洗至中性,再通過裝有無水硫酸鈉的漏斗, 在 60 ℃下將濾液旋蒸 20 min,得到包合后的混合脂 肪酸,稱重。按下式計算棕櫚油酸回收率。 棕櫚油酸回收率 = ( 產品質量 × 產品中棕櫚油 酸含量) /( 沙棘果油混合脂肪酸質量 × 棕櫚油酸含 量) × 100%
1. 2. 3 脂肪酸組成及含量的測定
采用 GB 5009. 168—2016 中三氟化硼法進行甲酯化,采用氣相色譜儀進行測定。色譜條件: CP - Sil 88 熔融石英毛細管柱( 50 m × 250 μm × 5 μm) ; 氫火焰離子檢測器,溫度 280 ℃ ; 升溫程序為起始溫 度 80 ℃,以 10 ℃ /min 升至 120 ℃,保持 2 min,再以 5 ℃ /min 升至 180 ℃,再以 2 ℃ /min 升至 206 ℃,再 以 25 ℃ /min 升至 230 ℃,保持 5 min; 載氣( H2 ) ,恒 壓模式下壓力 1. 02 × 105 Pa; 進樣口溫度 250 ℃,進 樣量 0. 2 μL; 分流比 75∶ 1。采用峰面積歸一化法進 行定量。
2 結果與分析
沙棘果油共檢測出 8 種脂肪酸,其 中棕 櫚 酸、棕櫚油酸和油酸含量較高,分 別 為 30. 81% 、30. 74% 、31. 47% 。由沙棘果油制備的混 合脂肪酸得率為 73. 30%,棕櫚油酸含量為 30. 28%。隨著包合時間的延長,棕櫚油酸含 量和回收率呈現先升高后下降的規律,在包合時間 為 12 h 時 達 到 最 大 值,此時棕櫚油酸 含量為 53. 82% ,棕櫚油酸回收率為 29. 65% 。尿素包合是 一個包合和解包合的動態平衡過程,隨著反應時間的延長,反應越充分,尿素與飽和脂肪酸的包合程度 越大,棕櫚油酸的含量也隨之升高。但包合超過 一定時間后,部分尿素會以晶體的形式析出,使得包 合過程趨向解包合的方向進行,導致棕櫚油酸含量 下降。因此,選擇包合時間為 12 h。隨著包合溫度的升高,棕櫚油酸回 收率呈現下降趨勢,棕櫚油酸含量開始升高,在 - 4 ℃時達到最大值 53. 82% 。隨著包合溫度的繼 續升高,棕櫚油酸含量降低。這是因為,隨著溫度升 高,尿素的結晶量減少,被包合的棕櫚油酸的量減 少,從而濾液中棕櫚油酸含量也隨著升高。然而,溫 度過高不利于反應向生成包合物的方向進行,造成 未被包合的飽和脂肪酸量增加,導致棕櫚油酸含量 降低。綜合考慮,選取包合溫度 - 4 ℃為宜。
3 結 論
通過單因素試驗探討了包合時間、脲脂 比、包合溫度及醇脲比對富集沙棘果油中棕櫚油酸 的影 響,在此基礎上利用響應面 Design - Expert 8. 0. 6 軟件對富集工藝參數進行優化,得到的優化 條件為包合時間 12 h、脲脂比 2. 5 ∶ 1、包合溫度 - 4 ℃ 及醇脲比 5∶ 1,該條件下富集沙棘果油中的棕 櫚油酸含量從 30. 28% 升高到 54. 80% ,回收率為 32. 46% 。
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