彭凱迪 程 思 李 奧 程熠娜 祝愛俠,2 王春維,3

(武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，武漢 430023) (農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，武漢 430023) (大宗糧油精深加工省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3，武漢 430023)

亞臨界萃取酸棗仁油的工藝研究及改善睡眠的功效評(píng)價(jià)

彭凱迪1程 思1李 奧1程熠娜1祝愛俠1,2王春維1,3

(武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，武漢 430023) (農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，武漢 430023) (大宗糧油精深加工省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3，武漢 430023)

運(yùn)用亞臨界丁烷萃取法提取酸棗仁油，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)面法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)優(yōu)化，對(duì)其主要理化指標(biāo)及脂肪酸組成等進(jìn)行品質(zhì)分析；并將酸棗仁油按不同劑量灌胃給藥，觀察酸棗仁油對(duì)小鼠自主活動(dòng)、直接睡眠、戊巴比妥鈉閾上劑量睡眠時(shí)間、戊巴比妥鈉閾下劑量睡眠潛伏期的影響。結(jié)果表明：亞臨界丁烷萃取法提取酸棗仁油的最佳工藝條件為物料粉碎過80目篩、提取溫度45 ℃、提取時(shí)間40 min、提取次數(shù)3次，酸棗仁油的提取率為26.77%；所制備的酸棗仁油品質(zhì)優(yōu)良，脂肪酸組成以油酸(41.65%)，亞油酸(27.97%)，硬脂酸(18.96%)為主，并含少量的棕櫚酸(4.88%)和花生烯酸(3.29%)等；高、中劑量的酸棗仁油能明顯減少小鼠的自主活動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)閾上劑量戊巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠時(shí)間，縮短戊巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠潛伏期，對(duì)小鼠無直接催眠作用；但具有一定的改善睡眠功效。

亞臨界萃取 酸棗仁油 響應(yīng)面法 睡眠

酸棗仁也稱山棗仁，是鼠李科植物酸棗[ZiziphusjujubaMill.var.spinosa(Bunge)Hu ex H.F Chou]干燥成熟的種子，分布于亞熱帶與熱帶地區(qū)，在我國(guó)酸棗仁主要產(chǎn)于河南、陜西、內(nèi)蒙古、甘肅、安徽等地[1]。酸棗仁始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其性平味甘、酸，歸肝、膽經(jīng)?！侗静菥V目》、《金匱要略》等中醫(yī)藥典中均有記載，對(duì)人體安全、無毒、無副作用[2]。酸棗仁主要含有脂肪酸、三萜類化合物、黃酮類化合物、生物堿[3]和氨基酸等生物活性成分。現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究表明，酸棗仁具有顯著的寧心、安神、養(yǎng)肝、鎮(zhèn)靜、降壓等作用[4]。其中，酸棗仁中的油脂更具有抗炎、抗腫瘤、降血脂和抗氧化的作用[5]。目前酸棗仁油的提取方法有壓榨法、超臨界CO2萃取法[6]、微波輔助提取法[7]等，采用亞臨界丁烷萃取技術(shù)提取酸棗仁油的研究卻鮮見報(bào)道。

亞臨界流體萃取技術(shù)是一種新型萃取與分離技術(shù)。亞臨界流體萃取四號(hào)溶劑(液化丁烷或丁烷和丙烷按一定比例組成的混合物)適用于油脂及熱敏性物質(zhì)的萃取[8]，最主要的優(yōu)點(diǎn)是：整個(gè)萃取和分離過程都在低溫下進(jìn)行，能夠很好地保留提取物的活性成分；另外，萃取劑容易與產(chǎn)品分離。而與超臨界萃取技術(shù)相比，設(shè)備制造簡(jiǎn)單、產(chǎn)能大，可以進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。目前該技術(shù)在油脂制取、植物色素萃取、植物功能性成分提取、植物精油提取[9]、植物香辛料提取等方面已有了工業(yè)化應(yīng)用。本研究采用響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化亞臨界丁烷萃取酸棗仁油工藝，確定酸棗仁油的最佳提取工藝條件，并對(duì)所得產(chǎn)品的主要理化指標(biāo)和脂肪酸組成進(jìn)行分析[10]，為進(jìn)一步驗(yàn)證采用亞臨界丁烷萃取的酸棗仁油是否具有改善睡眠活性，采用小鼠自主活動(dòng)試驗(yàn)、直接睡眠試驗(yàn)、延長(zhǎng)戊巴比妥鈉睡眠時(shí)間試驗(yàn)、戊巴比妥鈉睡眠潛伏期試驗(yàn)，對(duì)其改善睡眠作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為酸棗仁的深度開發(fā)和綜合利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酸棗仁：產(chǎn)地河南省，天然陳年于陰涼、干燥處保存；甲醇、正己烷：色譜級(jí)，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；丁烷：純度大于95%，河南河陽石化有限公司；戊巴比妥鈉：成都西亞化工股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CBE-5L型亞臨界流體萃取設(shè)備：河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司；7890/5975I氣質(zhì)聯(lián)用儀：美國(guó)Agilent公司；毛細(xì)管色譜柱HP-FFAP美國(guó)Agilent公司；離心機(jī)(TGL205)：長(zhǎng)沙平凡儀器儀表有限公司；渦旋混合器(S25)：德國(guó)IKA公司；YB-1000A型植物粉碎機(jī)：大連運(yùn)邦科技發(fā)展有限公司；PCWJ-10型超純水機(jī)：成都品成科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

昆明種ICR雄性健康小鼠：湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心，32只，體重為18～22 g，合格證號(hào)：SCXK鄂2008-0005。按體重隨機(jī)區(qū)組分成4組，每組8只，透氣籠分籠常規(guī)飼養(yǎng)，環(huán)境溫度為(24±2)℃，相對(duì)濕度55%～70%，自由采食和飲水，適應(yīng)性飼喂3 d后，開始正式試驗(yàn)。根據(jù)該樣品的人體推薦用量20 g/(50～60)kg，酸棗仁油低、中、高劑量組的灌胃劑量分別為3.6、7.2、10.8 g/kg BW，同時(shí)設(shè)一個(gè)空白對(duì)照組(生理鹽水)[11-14]。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 酸棗仁油的萃取

酸棗仁經(jīng)干燥、粉碎、篩分，分別制得過20、40、60、80、100目篩的酸棗仁粉。每次稱取不同目數(shù)的500 g酸棗仁粉，裝入萃取袋后放入萃取罐中。試驗(yàn)中，先將系統(tǒng)抽成真空狀態(tài)，真空度為0.1 MPa左右。萃取溶劑為丁烷，在試驗(yàn)設(shè)定的萃取條件下進(jìn)行亞臨界萃取，萃取的過程中通過運(yùn)用循環(huán)熱水，對(duì)萃取罐進(jìn)行加熱，萃取到設(shè)定時(shí)間后，將含有脂溶性成分的亞臨界流體從萃取罐中放出，進(jìn)入脫溶罐進(jìn)行減壓蒸發(fā)，待溶劑脫除完畢，便可放出酸棗仁油，離心除雜，即為所需酸棗仁油[15]。

1.4.2 亞臨界萃取酸棗仁油的單因素試驗(yàn)

1.4.2.1 物料粒徑對(duì)酸棗仁油提取率的影響

樣品粉碎過20、40、60、80、100目篩后，分別在溫度45 ℃、時(shí)間40 min、提取次數(shù)3次的條件下進(jìn)行提取。結(jié)束后，收集提取的酸棗仁油，將雜質(zhì)離心去除，并計(jì)算提取率[16]。

1.4.2.2 提取時(shí)間對(duì)酸棗仁油提取率的影響

在提取溫度45 ℃，物料過80目篩，萃取次數(shù)3次的條件下，分別萃取30、40、50、60 min。結(jié)束后，收集萃取的酸棗仁油，將雜質(zhì)離心去除，并計(jì)算提取率。

1.4.2.3 提取溫度對(duì)酸棗仁油提取率的影響

在提取時(shí)間為40 min，物料過80目篩，萃取3次的條件下，提取溫度分別為35、45、55、65 ℃時(shí)進(jìn)行萃取。萃取結(jié)束后，收集萃取的酸棗仁油，將雜質(zhì)離心去除，并計(jì)算提取率。

1.4.2.4 提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油提取率的影響

在提取時(shí)間為40 min，物料過80目篩，提取次數(shù)45 ℃的條件下，提取次數(shù)為1、2、3、4次的工藝條件下進(jìn)行萃取。結(jié)束后，收集萃取的酸棗仁油，將雜質(zhì)離心去除，并計(jì)算提取率。

1.4.3 亞臨界萃取酸棗仁油的響應(yīng)面試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)，以酸棗仁油提取率為響應(yīng)值，選取對(duì)提取率影響較大的因素為自變量，根據(jù)Box-Behnken中心設(shè)計(jì)原理，運(yùn)用SAS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析，預(yù)測(cè)酸棗仁油萃取的最佳工藝參數(shù)[17]。

1.5 測(cè)定方法

1.5.1 酸棗仁油提取率的計(jì)算方法

1.5.2 酸棗仁主要成分及酸棗仁油主要理化指標(biāo)測(cè)定

1.5.2.1 酸棗仁主要成分的測(cè)定

酸棗仁水分的測(cè)定：參照GB/T 5009.3—2010食品中水分的測(cè)定(直接干燥法)；酸棗仁粗蛋白的測(cè)定：參照GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》(凱氏定氮法)；酸棗仁脂肪的測(cè)定：參照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》(索氏抽提法)；灰分的測(cè)定：參照GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》(質(zhì)量法)；粗纖維含量測(cè)定參照GB/T 5515—2008《糧油檢驗(yàn) 糧食中粗纖維含量測(cè)定 介質(zhì)過濾法》。

1.5.2.2 酸棗仁油主要理化指標(biāo)測(cè)定

酸棗仁油酸價(jià)的測(cè)定：參照GB/T 5530—2005動(dòng)植物油脂酸值和酸度的測(cè)定；酸棗仁油皂化值的測(cè)定：參照GB/T 5534—2008動(dòng)植物油脂皂化值的測(cè)定；酸棗仁油碘值的測(cè)定：參照GB/T 5532—2008動(dòng)植物油脂碘值的測(cè)定；酸棗仁油過氧化值的測(cè)定：參照GB/T 5538—2005動(dòng)植物油脂過氧化值的測(cè)定。

1.5.3 酸棗仁油脂肪酸組成測(cè)定

1.5.3.1 脂肪酸的甲酯化

取酸棗仁油50 mg，置于10 mL離心管，加2 mL正己烷溶解，再加2 mL 0.4 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液，振蕩、搖勻、靜置30 min，取上層有機(jī)相、過膜、待做GC-MS分析[18]。

1.5.3.2 色譜條件

色譜柱HP-FFAP(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱，升溫程序：140 ℃保持1 min，以5 ℃/min升至190 ℃，再以2 ℃/min升至220 ℃，保持14 min。載氣為高純He，流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣量為1 μL，分流比為10:1，進(jìn)樣口溫度230 ℃，壓力為12.775 psi，檢測(cè)器溫度240 ℃。

質(zhì)譜條件：EI離子源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿150 ℃；溶劑延遲14 min，掃描范圍50～500 amu。

1.5.3.3 脂肪酸定量分析

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的色譜峰保留時(shí)間、質(zhì)譜信息，同時(shí)結(jié)合譜圖庫檢索結(jié)果，參考相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)酸棗仁油中脂肪酸成分進(jìn)行分析，應(yīng)用峰面積歸一化法對(duì)其進(jìn)行定性定量分析，用Microsoft Excel對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。

數(shù)據(jù)用Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.5.4 酸棗仁油改善小鼠睡眠試驗(yàn)

試驗(yàn)參照衛(wèi)生部2003年版的《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中改善睡眠功能的檢驗(yàn)方法。

1.5.4.1 小鼠自主活動(dòng)的檢測(cè)[19]

小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組及酸棗仁油低、中、高劑量組，每組8只。對(duì)照組給予生理鹽水0.2 mL/10 g BW灌胃，酸棗仁油低、中、高劑量組分別給予酸棗仁油3.6、7.2、10.8 g/kg BW。連續(xù)喂養(yǎng)10 d，在最后一次灌胃前，禁食24 h，灌胃酸棗仁油45 min后，將小鼠置于提前備好的紙箱內(nèi)，適應(yīng)5 min，再記錄5 min內(nèi)小鼠走動(dòng)的時(shí)間及小鼠雙前肢向上抬舉的次數(shù)。

1.5.4.2 直接睡眠試驗(yàn)[20]

小鼠分組及給樣方法同1.4.4.1。連續(xù)給樣5 d，最后一次給樣后，觀察小鼠的睡眠狀況。睡眠的判斷指標(biāo)為翻正反射消失：當(dāng)小鼠處于背臥位時(shí)，能立即翻正身位，但如果超過1 min不能翻正者，即認(rèn)為翻正反射消失，進(jìn)入睡眠；睡眠時(shí)間是指從翻正反射消失至翻正反射恢復(fù)的時(shí)間，觀察各小鼠的睡眠發(fā)生率及入睡動(dòng)物只數(shù)。如試驗(yàn)組入睡動(dòng)物睡眠時(shí)間增加并與空白對(duì)照組有顯著差異，及判定該項(xiàng)試驗(yàn)為陽性結(jié)果。

1.5.4.3 延長(zhǎng)戊巴比妥鈉睡眠時(shí)間試驗(yàn)

小鼠分組及給樣方法同1.4.4.1。在最后一次給樣20 min后，每組小鼠按照戊巴比妥鈉閾上值50 mg/kg BW劑量腹腔注射，注射量為0.2 mL/20 g BW。同樣以小鼠的翻正反射消失達(dá)1 min為睡眠判斷指標(biāo)，觀察戊巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠時(shí)間的延長(zhǎng)。如試驗(yàn)組小鼠睡眠時(shí)間相比陰性對(duì)照組延長(zhǎng)且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即判定該項(xiàng)試驗(yàn)為陽性結(jié)果。

1.5.4.4 戊巴比妥鈉閾下劑量睡眠潛伏期試驗(yàn)

小鼠分組及給養(yǎng)方法同1.4.4.1。在最后一次給樣20 min后，各組小鼠按照戊巴比妥鈉閾下催眠量40 mg/kg BW劑量腹腔注射。觀察30 min內(nèi)小鼠的睡眠情況，以翻正反射消失達(dá)1 min為睡眠判斷指標(biāo)，記錄4個(gè)組的睡眠潛伏期，計(jì)算睡眠潛伏期縮短率。如試驗(yàn)組入睡動(dòng)物睡眠潛伏期明顯小于陰性對(duì)照組并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即可以判定這項(xiàng)試驗(yàn)為陽性結(jié)果。

2 酸棗仁油的亞臨界萃取

2.1 酸棗仁的主要成分

言歸今年的“麥克拉倫谷葡萄酒大賽”，當(dāng)?shù)芈糜尉职才盼以谝桓窀穹氯缏稜I(yíng)拖車的“Escapod”居住，其外型設(shè)計(jì)型格時(shí)尚，配以四周綠草如茵的環(huán)境令我感覺置身在香港某些樓盤廣告的示范單位內(nèi)，最開心就是其所提供的暖心任飲任食服務(wù)，葡萄酒酒款亦應(yīng)有盡有，不可不提是它兼?zhèn)涫彝獍茨υ「?，環(huán)抱美麗葡萄園美景，邊喝酒邊洗滌心靈，連著名酒評(píng)家James Halliday試過亦贊不絕口。

酸棗仁中的主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 酸棗仁的主要營(yíng)養(yǎng)成分

2.2 單因素試驗(yàn)

物料粒徑、提取次數(shù)、提取時(shí)間及提取溫度對(duì)酸棗仁油提取率的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 各因素對(duì)酸棗仁油提取率的影響

2.2.1 物料粒徑對(duì)酸棗仁油提取率的影響

由圖1可以看出，在其他條件不變的前提下隨著物料目數(shù)的增大，提取率迅速增加，當(dāng)粉碎目數(shù)達(dá)到80時(shí)，提取率最大達(dá)26.7%，當(dāng)高于80目時(shí)，提取率有所下降。物料粉碎目數(shù)決定了萃取過程中物料與萃取溶劑的接觸面積。物料越細(xì)，與溶劑的接觸面積越大，越有利于萃取。但是目數(shù)過大，物料堆積密度增大，增大了傳至阻力，物料容易結(jié)塊。綜合考慮，亞臨界丁烷萃取酸棗仁油時(shí)，物料以過80目篩為宜。

2.2.2 提取時(shí)間對(duì)酸棗仁油提取率的影響

由圖1可以看出，在本試驗(yàn)條件下，隨著萃取時(shí)間的增加，提取率不斷增加，當(dāng)提取時(shí)間超過40 min時(shí)，提取率無明顯增長(zhǎng)，可能是因?yàn)橛椭诙⊥橹械娜芙膺_(dá)到飽和。每次提取時(shí)間的增加，會(huì)延長(zhǎng)整個(gè)萃取周期，降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本，綜合考慮，每次萃取以40 min為宜。

2.2.3 提取溫度對(duì)酸棗仁油提取率的影響

由圖1可以看出，在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)溫度低于45 ℃時(shí)，隨著提取溫度的升高，酸棗仁油提取率有所增加，是因隨溫度升高，油脂溶解度增大，利于油脂的浸出，顯示出正效應(yīng)，當(dāng)溫度高于45 ℃時(shí)，提取率有所降低，可能是由于溫度的升高，引起溶劑密度變小，對(duì)甘油三脂的溶解度下降，顯示出負(fù)效應(yīng)。同時(shí)，提取溫度過高會(huì)導(dǎo)致耗能過大，不易操作，不利于萃取，故選45 ℃為宜。

2.2.4 提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油提取率的影響

由圖1可以看出，隨著提取次數(shù)的增多，酸棗仁油提取率逐漸升高，提取3次后，提取率基本未變，增長(zhǎng)幅度明顯減小，當(dāng)提取次數(shù)超過3次后，酸棗仁油中的含油量已很少，從而提取率增加緩慢，且提取次數(shù)直接影響生產(chǎn)效率，綜合考慮，提取次數(shù)選3次為宜。

2.3 響應(yīng)面法優(yōu)化亞臨界萃取工藝

根據(jù)單因素試驗(yàn)，在物料粉碎過80目篩的條件下，選取3個(gè)對(duì)提取率影響較大的因素：提取時(shí)間、提取溫度、提取次數(shù)為自變量，根據(jù)Box-Behnken中心設(shè)計(jì)原理，以酸棗仁油提取率為響應(yīng)值，運(yùn)用SAS軟件進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面設(shè)計(jì)。試驗(yàn)因素水平見表2，響應(yīng)面方案見表2。

表2 試驗(yàn)因素水平編碼

2.3.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

對(duì)該模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。由表4可知，模型極具顯著性(P<0.01)。其一次項(xiàng)X1(提取溫度)、X2(提取時(shí)間)及X3(提取次數(shù))對(duì)Y(酸棗仁油提取率)的影響作用是極顯著的(P<0.01)，這3個(gè)因素影響大小為：X3>X2>X1。二次項(xiàng)均未極其顯著。這說明，各因素對(duì)酸棗仁油提取率的影響不只是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系[21]。決定系數(shù)(R2)為0.997，說明該方程回歸效果較顯著，調(diào)整決定系數(shù)(Radj2)為0.994，說明可信度高，試驗(yàn)誤差小。因此，可用此模型來分析和預(yù)測(cè)亞臨界萃取酸棗仁油的提取率。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

表4 回歸模型方差分析

提取時(shí)間與提取溫度的影響及交互作用影響如圖2所示。由圖2可知，提取溫度一定時(shí)，提取率隨提取時(shí)間的增加先增大后減??；提取時(shí)間一定時(shí)，提取率隨提取溫度的增加先增大后減小，其增加幅度大于提取溫度。這說明，兩者相比，提取時(shí)間對(duì)酸棗仁油提取率影響較大。

圖2 提取溫度與提取時(shí)間對(duì)酸棗仁油提取率影響的響應(yīng)曲面圖

提取溫度與提取次數(shù)的影響及交互作用影響如圖3所示。由圖3可知，提取溫度一定時(shí)，提取率隨提取次數(shù)的增加而增大；提取次數(shù)一定時(shí)，提取率隨提取溫度的增加先增大后減小，其增加幅度大于提取溫度。這說明，兩者相比，提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油提取率影響較大。

圖3 提取溫度與提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油提取率影響的響應(yīng)曲面圖

提取溫度與提取次數(shù)的影響及交互作用影響如圖4所示。由圖4可知，提取時(shí)間一定時(shí)，提取率隨提取次數(shù)的增加而增大；提取次數(shù)一定時(shí)，提取率隨提取時(shí)間的增加先增大后減小，其增加幅度大于提取時(shí)間。這說明，兩者相比，提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油提取率影響較大。

圖4 提取時(shí)間與提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油提取率影響的響應(yīng)曲面圖

2.3.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

運(yùn)用SAS軟件進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)的最佳工藝參數(shù)為：萃取溫度46.3 ℃、時(shí)間42.5min，提取3.2次，預(yù)測(cè)最佳提取率為26.8%。為了實(shí)際應(yīng)用上的方便，確定適宜的最佳萃取條件為：提取溫度45 ℃，提取時(shí)間40min，提取3次。在此條件下，對(duì)酸棗仁油分別進(jìn)行3次平行萃取，結(jié)果見表5。由表5可知，按照響應(yīng)面的最佳工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)得到的驗(yàn)證值為26.73%，與預(yù)測(cè)的最佳值(26.85%)無明顯差異。由此可見，采用響應(yīng)面法優(yōu)化的酸棗仁油亞臨界萃取工藝模型準(zhǔn)確可行。原料酸棗仁含油量為28.02%，則酸棗仁油得率為95.39%，達(dá)到了良好的萃取效果。

表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

2.4 酸棗仁油的脂肪酸組成及品質(zhì)分析

2.4.1 脂肪酸組成分析

按1.5.3進(jìn)行試驗(yàn)，將提取的酸棗仁油甲酯化后，進(jìn)行氣相色譜分析，得到其總離子流色譜圖(圖5)，酸棗仁油的脂肪酸組成及相對(duì)含量，見表6。由表6可以看出，亞臨界丁烷萃取酸棗仁油含11中脂肪酸，其中含飽和脂肪酸5種，占總量的25.87%，其中以棕櫚酸(4.88%)、硬脂酸(18.96%)、花生酸(1.46%)為主；含不飽和脂肪酸6種，占總含量的74.12%，其中以油酸(41.65%)、亞油酸(27.97%)、花生烯酸(3.29%)為主。從分析結(jié)果看出，油酸和亞油酸含量占脂肪酸總含量的一半以上。

圖5 亞臨界萃取所得酸棗仁油脂肪酸的總離子流色譜圖

表6 亞臨界所提酸棗仁油脂肪酸甲酯的化學(xué)組成及相對(duì)含量

峰號(hào)保留時(shí)間名稱相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%分子質(zhì)量匹配度/%17.631肉豆蔻酸0.0324298210.976棕櫚酸4.8827099312.985十七烯酸0.1928498415.248硬脂酸18.9629899515.566油酸41.6529699616.355亞油酸27.9729499717.5亞麻酸0.6429299819.749花生酸1.4632699919.993花生烯酸3.29324991021.111二十碳二烯酸0.38322981125.374二十二烷酸0.5435499

2.4.2 主要質(zhì)量指標(biāo)分析

本試驗(yàn)對(duì)索氏抽提和亞臨界提取的酸棗仁油進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果見表7。由表7可知，亞臨界提取酸棗仁油的酸價(jià)、過氧化值較索氏抽提酸棗仁油較低，說明亞臨界提取酸棗仁油含游離脂肪酸較少，在提取的過程中酸棗仁油的氧化程度較低。亞臨界提取時(shí)間短、溫度低，避免了油脂的品質(zhì)下降。采用兩種方法提取的酸棗仁油皂化值在185～192mg/g之間，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[22]。同時(shí)，亞臨界提取酸棗仁油碘值較高，說明其中所含不飽和脂肪酸含量高，亞臨界萃取過程有利于酸棗仁中不飽和脂肪酸的溶出，酸棗仁油具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表7 不同提取條件所得酸棗仁油的主要理化指標(biāo)

3 酸棗仁油改善小鼠睡眠功效評(píng)價(jià)

3.1 對(duì)小鼠自主活動(dòng)的影響

由表8可知，與空白組比較，酸棗仁油高、中、低劑量組可明顯抑制正?；顒?dòng)小鼠的自主活動(dòng)，即5min內(nèi)走動(dòng)時(shí)間及5min內(nèi)雙前肢上抬次數(shù)均明顯減少。

表8 灌胃5 d樣品組對(duì)小鼠走動(dòng)時(shí)間及雙前肢

3.2 直接睡眠試驗(yàn)

各劑量試驗(yàn)組動(dòng)物在給予樣品油后，有極少部分的動(dòng)物表現(xiàn)較為平靜、活動(dòng)量減少，空白組活動(dòng)正常。各組小鼠均未出現(xiàn)翻正反射消失的現(xiàn)象，表明樣品油對(duì)小鼠沒有直接睡眠作用。各組小鼠直接睡眠的結(jié)果見表9。

表9 直接睡眠結(jié)果

3.3 延長(zhǎng)戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠時(shí)間試驗(yàn)

由表10可見，與空白組相比，酸棗仁油高、中、低劑量組小鼠的睡眠時(shí)間均延長(zhǎng)，較空白組延長(zhǎng)了60min左右，且各劑量試驗(yàn)組與對(duì)照組的差異均非常顯著(P<0.01)，表明亞臨界萃取得到的酸棗仁油可以顯著地延長(zhǎng)戊巴比妥鈉誘導(dǎo)的小鼠睡眠時(shí)間。

表10 酸棗仁油對(duì)戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠時(shí)間的影響(x±s)

3.4 戊巴比妥鈉閾下劑量睡眠潛伏期試驗(yàn)

由表11可見，各劑量試驗(yàn)組動(dòng)物睡眠潛伏期低于空白組，且酸棗仁高劑量組較空白組睡眠潛伏期縮短了13min左右，各劑量試驗(yàn)組與對(duì)照組的差異均具有顯著性。

表11 酸棗仁油對(duì)戊巴比妥鈉睡眠潛伏期的影響(x±s)

4 結(jié)論

以酸棗仁油提取率為指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)面法分析表明，提取時(shí)間、提取溫度及提取次數(shù)對(duì)酸棗仁的提取率都具有極顯著的影響，3個(gè)因素的影響大小依次為：提取次數(shù)>提取時(shí)間>提取溫度。優(yōu)化得到的最佳工藝條件為：物料經(jīng)粉碎過80目篩、提取時(shí)間42.53min、提取溫度46.33 ℃、提取次數(shù)3.22次，此時(shí)預(yù)測(cè)值為26.85%；為方便操作，將最優(yōu)條件改為：提取時(shí)間40min、提取溫度45 ℃、提取次數(shù)3次，此時(shí)實(shí)際值為26.77%，與預(yù)測(cè)值無明顯差異。亞臨界提取的酸棗仁油品質(zhì)優(yōu)良，其不飽和脂肪酸含量高達(dá)74.12%，且以油酸(41.65%)和亞油酸(27.97%)為主。

在對(duì)小鼠自主活動(dòng)的影響試驗(yàn)中，與空白組相比，酸棗仁油高、中劑量組可明顯抑制正?；顒?dòng)小鼠的自主活動(dòng)，5min內(nèi)走動(dòng)時(shí)間及5min內(nèi)雙前肢上抬次數(shù)均明顯減少；在直接睡眠試驗(yàn)中，酸棗仁油高、中、低3組對(duì)小鼠均無直接睡眠作用；在延長(zhǎng)戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠時(shí)間試驗(yàn)中，與空白組相比，酸棗仁油高、中劑量組能顯著延長(zhǎng)戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠的睡眠時(shí)間，延長(zhǎng)率分別為133.5%、111.9%；在戊巴比妥鈉閾下劑量睡眠潛伏期試驗(yàn)中，與空白組相比，酸棗仁油高、中劑量組睡眠潛伏期縮短了13min左右，且與對(duì)照組的差異非常顯著。這說明酸棗仁油具有一定的改善睡眠的功效。

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Evaluation of Sleep Quality Improvement by Advanced Extraction of Jujube Kernel Oil by Subcritical Butane

Peng Kaidi1Cheng Si1Li Ao1Cheng Yina1Zhu Aixia1,2Wang Chunwei1,3

(School of Food Science And Engineering,Wuhan Polytechnic University1,Wuhan 430023) (Key Laboratory of Hubei Province for Agricultural Products Processing and Transformation2,Wuhan 430023) (Key Laboratory for Mass Cereals and Oils Further Processing Built by both Education Ministry and Province Ministry3,Wuhan 430023)

The jujube kernel oil was extracted by subcritical butane.Based on the single factor experiment,response surface methodology had been adopted to optimize the test design and process parameters in order to analyze the physicochemical properties and fatty acid composition.The hypnotic effects of differential doses of jujube kernel oil was straightforwardly studied through the sleep-induced experiments on mice to evaluate the spontaneous activities,direct sleep,sleeping time induced by the dosage of pentobarbital sodium above threshold and sleeping delitescence induced by the dosage of pentobartital sodium under threshold.The results showed that under the optimum process conditions with the raw materials of 80 mesh,extraction time of 40 min,extraction temperature of 45 ℃,extraction times of 3,the extraction yield of the jujube kernel oil reached 26.77% with high-level content quality:the main fatty acids consisted of oleic acid(41.65%),linoleic acid(27.97%)and stearic acid(18.96%).It also contained palmitic acid(4.88%)and arachidonic acid(3.29%).The high and middle doses of the jujube kernel oil could obviously reduce spontaneous activity,and increase sleeping time induced by the dosage of pentobarbital sodium above threshold,and shorten sleep latency induced by applying pentobartital sodium control on mice.Although having no direct sleep effect,the jujube kernel oil extracted by subcritical butane played a role in improving sleep quality.

subcritical fluid extraction,jujube kernel,response surface methodology,hypnotic effects

2015-12-19

彭凱迪，女，1993年出生，碩士，糧食、油脂及植物蛋白

王春維，男，1958年出生，教授，糧油、飼料資源開發(fā)

TS225.1

A

1003-0174(2017)06-0113-08