李晶 贾君
(吉林工程技术师范学院生物与食品工程系 长春 130052)
松子油取之于自然界红松树种子，是一种天然和无环境污染的绿色木本植物油脂，在自然界是天然大宗产品，取之不尽，有待于人们开发利用。其不但能增加食用油品种，调节人们食品营养结构，而且还能提高经济效益，因此，松子油开发前景广阔。松子仁中含有丰富的不饱和脂肪酸，其中亚麻酸含量尤为丰富，亚麻酸(LNA)分子式为C18H30O2，是人体必需的且具有重要医疗保健作用的不饱和脂肪酸。传统的精榨工艺提取松子仁中的亚麻酸油，由于高温对生物活性成分破坏较多。超临界CO2萃取过程是利用超临界CO2流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大，因而可以有效地提取和分离。超临界萃取具有操作温度低，选择性好，从萃取到分离一步完成，萃取无残留等特点，所以能很好地保存生物活性成分。
1、实验材料及装置仪器
松子仁: 吉林长白山。分析型超临界流体提取仪:超临界萃取，HP6890/HP5973气质联用仪:美国惠普仪器公司。
2、实验方法与步骤
2.1、实验方法
通过几次超临界CO2实验初步获得萃取松子仁中的亚麻酸油的萃取釜压力和温度、精馏柱温度以及萃取时间的初步数据，在此基础上选定萃取压力、萃取温度、萃取时间、柱温4个因素，确定每个因素的3个水平，利用L9(34)进行正交实验方案设计，确定采用2L萃取釜进行实验，萃取分离过程为：萃取釜—精馏柱—分离Ⅰ—分离Ⅱ。
2.2、SFE实验流程图
3、实验记录数据及处理分析
3.1、SFE的条件优化
3.1.1、温度的影响 当增加温度时，一方面流体的传质速率增加，降低了溶质内聚能有利于待萃取物从基质上脱附；但是温度的升高流体的密度会相应下降，导致溶解力下降。实验表明：最佳的提取温度是40℃。
3.1.2、压力的影响 随压力的升高，松子仁中亚麻酸得率增大，这是因为随着压力升高，流体的密度增大，其对松子仁中亚麻酸的溶解力也增大。压力的最佳值为35MPa。
3.1.3、萃取时间的影响 随萃取时间的增大，松子仁中亚麻酸得率增大，但超过1.5h增加并不非常显著。
3.1.4、柱温的影响 实验表明，随柱温增大松子仁中亚麻酸增加，但柱温增加到34℃之后，松子仁中亚麻酸提取率有所下降。
3.2、实验原始数据记录
在单因素试验的基础上，采用4因素3水平的正交设计方案，在9种不同的工艺条件下提取松子仁中亚麻酸，分别测定其提取率。结果见表2，对试验数据的分析结果见表3。
试验采用直观分析法，对各因素的K、k及R(极差)值的大小进行有关的分析。根据正交试验结果分析，可以得到如下结果：
(1)极差R由大到小的顺序是D＞B＞A＞C，极差值越大，反映该因素对指标值的影响越大，说明在萃取过程中影响松子仁中亚麻酸萃取的主要因素是柱温，其次是萃取压力、萃取温度，最后为萃取时间。
(2)从方差分析结果看出，柱温对松子仁中亚麻酸提取率影响非常显著，萃取压力、萃取温度、萃取时间对松子仁中亚麻酸提取率影响显著。选择A2B2C1D2为最佳方案，即用超临界CO2萃取松子仁中亚麻酸的最优萃取条件是：萃取温度40℃、 萃取压力35MPa、萃取时间90min、柱温34℃。
3.3 与精榨法比较
精榨法，即先把油料研磨细碎，再加强力挤压出油，最后进行滤净等一系列精炼精制。目前国内从松子仁中制取亚麻酸油，一般是采用这种生产工艺。精榨提取法的得率一般在21.4%左右。
实验结果表明：超临界CO2萃取物无溶剂残留、色泽好，其提取物得率34.6%，比精榨提取法的得率21.4%高出13.2% 。
4、萃取物分析
采用HP6890/HP5973气质联用仪，HP-ultra á 毛细管柱：30：1 分流进样，进样量 lìL，进样口温度240℃，电子能量70eV，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，倍增器电压1635V，载气(He)28.8mL/min。
结果表明，萃取物中不饱和脂肪酸含量高达84.8%，其中亚麻酸含量尤为丰富，达34.6%。
5、讨论
超临界CO2萃取法萃取吉林长白山松子仁中亚麻酸油，萃取得率比精榨法要高；而且超临界CO2流体萃取操作温度低，可大量保存热不稳定及易氧化物的天然有效成分；由于超临界CO2流体萃取法采用 CO2为萃取介质，系统密闭、安全、无毒，不存在溶剂残留问题，提取分离一次完成且能保证萃取的亚麻酸油的品质，是一种很好的提取新工艺。
6、结论
6.1利用超临界CO2从松子仁中提取亚麻酸油工艺条件是：萃取温度40℃、萃取压力35MPa、萃取时间90min、柱温34℃。
6.2超临界CO2萃取物无溶剂残留、色泽好，其提取物得率34.6%，比精榨提取法的得率高出13.2%。
6.3采用HP6890/HP5973气质联用仪分析结果表明，萃取物中不饱和脂肪酸含量高达84.8%，其中亚麻酸含量尤为丰富，达34.6%。松子仁油可作为营养价值极高的保健油。