超临界CO2流体萃取南瓜籽油的研究

论文摘要

本文采用超临界CO2萃取技术对南瓜籽油的提取进行了研究。探讨了不同萃取条件（原料预处理、颗粒直径、含水量、投料量、萃取温度、萃取压力、萃取时间、CO2流量、分离压力和分离温度）对南瓜籽油提取率的影响,寻找提取南瓜籽油的最佳工艺参数。研究的内容包括以下几个部分:索氏提取法,溶剂浸泡法和超临界CO2流体萃取法提取南瓜籽油的工艺比较及油的品质分析;超临界CO2流体萃取南瓜籽油的单因素试验;采用四因子二次通用旋转组合设计试验优化超临界CO2流体萃取南瓜籽油的工艺参数得出数学模型;测定南瓜籽和超临界CO2流体萃取南瓜籽油的理化性质;利用GC-MS法分析南瓜籽油脂肪酸组成及测定南瓜籽油的微量元素;分析超临界CO2萃取南瓜籽油过程中南瓜籽颗粒内部传质过程机理;取得研究成果如下:1.较适宜的工艺参数:投料量200g、含水率4.50%、物料粒度5mm、萃取温度45℃、萃取压力30Mpa、萃取时间90min、CO2流量15L/h、分离Ⅰ的温度和压力分别为40℃和8 Mpa、分离Ⅱ的温度30℃。南瓜籽油提取率最高值为39.83%;通用旋转组合试验优化工艺参数,数学方程,显然除了b44, b23 ,b34外,其余的回归系数都在不同程度上显著,萃取率最高值时各因素的组合为:X1, 2;X2 ,1;X3 ,-1;X4,1。由主效应模型分析得出各因子对超临界萃取南瓜籽油影响大小顺序;萃取温度>萃取压力>CO2流量>萃取时间。2.南瓜籽中粗蛋白含量29.05%,粗脂肪含量39.83%,粗纤维含量19.21%,矿物质含量1.96%,含水量4.95% ;南瓜籽油中水分及挥发物/（ % ） 0.09,比重（d204） 0.8917,色泽Y20R54,折光指数（20℃）1.4639,酸价（以KOH计）/（mg/g） 0.6,碘价（以I2计）/（g/kg）17.6,皂化价（以KOH计）/（mg/g）168.6,过氧化值/（mg/g）5.7; SCF-CO2萃取的南瓜籽油各项指标均达到国际标准;酸价值随贮藏天数的延长而不断上升;萃取时间延长,油脂的透明度和色泽越来越差;萃取压力越大油脂的颜色加深;分离Ⅰ压力越高透明度、色泽越好;萃取温度越高,油脂色泽和透明度较差;共鉴定出6种化合物;南瓜籽中Zn/ Cu比值为817 ;南瓜籽微量元素:Fe 69μg/g、Ca 608μg/g、Zn 87μg/g、Cu10μg/g、Mn 15μg/g等元素,其中Mg含量是2425μg/g,K含量是3875μg/g。3.经萃取试验结果及油的品质分析比较,超临界CO2流体萃取法优于索氏提取法和溶剂浸泡法。4.分析超临CO2萃取南瓜籽油过程中南瓜籽颗粒内部传质过程机理及数学模型方程的推导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 南瓜的综合开发利用
• 1.2.1 南瓜籽的营养成分与功能
• 1.2.1.1 南瓜及南瓜籽的营养成分
• 1.2.1.2 南瓜与南瓜籽油的功能特性
• 1.2.2 南瓜保健品的开发
• 1.2.3 南瓜籽的加工利用研究现状
• 1.3 油脂的分离提取方法
• 1.3.1 压榨法
• 1.3.2 浸出法
• 1.3.3 水酶法
• 1.3.4 索氏提取法
• 1.3.5 冷榨法
• 1.3.6 超声波提取法
• 1.3.7 微波提取法
• 1.3.8 超临界的历史,原理,结构,发展,应用
• 1.3.8.1 超临界流体萃取的原理及其应用
• 1.3.8.2 超临界流体的特性
• 1.3.8.3 超临界流体萃取的方法
• 1.3.8.4 超临界流体萃取的特点
• 1.3.8.5 超临界流体萃取技术的应用
• 1.4 本实验研究的目的，意义与内容
• 第二章 不同提取南瓜籽油方式的试验研究
• 2.1 试验材料.试剂.仪器与方法
• 2.1.1 原料与试剂
• 2.1.2 试验主要设备与仪器
• 2.2 试验内容
• 2.2.1 超临界CO2流体萃取南瓜籽油试验
• 2.2.1.1 工艺流程
• 2.2.1.2 超临界CO2 流体萃取南瓜籽油工艺参数
• 2.2.1.3 四因素二次回归通用旋转组合设计优化
• 2.3 超临界CO2流体萃取设计及结果与分析
• 2.3.1 试验材料预处理
• 2.3.2 单因素试验方法
• 2.4 四因素二次回归通用旋转组合设计工艺条件优化
• 2.5 其它方法提取油的比较
• 2.5.1 溶剂浸泡法提取南瓜籽油的试验
• 2.5.1.1 溶剂浸泡法提取南瓜籽油的原理
• 2.5.1.2 溶剂浸泡法提取南瓜籽油的工艺流程
• 2.5.2 索氏法提取南瓜籽油的试验
• 第三章 南瓜籽及南瓜籽油的理化性质
• 3.1 试验材料、试剂与仪器设备
• 3.2 试验仪器
• 3.3 试验内容
• 3.4 南瓜籽及南瓜籽油理化性质的结果与讨论
• 3.4.1 南瓜籽成分
• 3.4.2 南瓜籽油的理化特性
• 3.4.3 不同的萃取条件对南瓜籽油酸价，色泽，透明度影响
• 3.4.4 南瓜籽油脂肪酸分析
• 3.4.5 南瓜籽油中微量元素的测定
• 3.5 小结
• 第四章 超临界流体萃取脂肪油传质模型
• 4.1 模型推导
• 4.1.1 萃取过程机理
• 4.1.2 建立萃取模型的假设
• 4.1.3 超临界流体萃取的动力学模型
• 4.2 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 超临界CO2流体萃取南瓜籽油各单因素影响
• 5.1.2 超临界CO2流体萃取南瓜籽油的工艺参数优化
• 5.1.3 超临界CO2流体萃取法与其他方法的比较
• 5.1.4 超临界CO2流体萃取的模型剖析
• 5.1.5 超临界CO2流体萃取南瓜籽油的微量元素
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介