南极磷虾油提取工艺的优化

王玥玮，张斌，温禄云，张立娟，王麒麟，任亚妮
（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

摘　要：对从南极磷虾中提取磷虾油的工艺条件进行研究。探讨了在不同的料液比、处理温度、处理时间和超声波功率对磷虾油提取率的影响。在单因素试验的基础上，选择四因素三水平进行正交试验优化工艺参数。结果表明，磷虾油的最佳提取条件为：时间3 h，温度35℃，料液比1∶7（g/mL），功率130 W，磷虾油得率为16.3 %。

磷虾属节肢动物门，甲壳亚门，软甲纲，磷虾目。南极磷虾现有生物量估计高达（6.5～10.0）×108t[1]。由于具有巨大的生物量和丰富的营养成分，所处生态环境也相对洁净，南极磷虾作为一种十分重要的渔业资源正受到越来越多国家的关注，利用磷虾肌肉蛋白、酶、脂类等活性组分开发的产品也越来越多[2]。

南极磷虾油是其脂类成分的复合物，除了主要的脂肪酸及其各类衍生物外，还含有一些其它脂溶性物质，如虾青素、维生素、甾醇等[2]。南极磷虾中不饱和脂肪酸含量高达近乎七成，营养价值非常显著，相关研究结果表明，南极磷虾虾油中含有丰富的人类所必需的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）[3-5]，它们可以预防心脑血管疾病、炎性反应疾病、恶性肿瘤、痴呆症、糖尿病、视力减退等[6-7]。因此，南极磷虾油具有很好的开发利用前景。

本试验以南极磷虾为原料，以无水乙醇为提取液，结合超声波提取技术，研究了在不同的料液比、处理温度、处理时间和超声波功率对磷虾油提取率的影响，通过单因素试验和正交试验对磷虾油的提取条件进行了优化，对企业化生产南极磷虾油提供参考资料。

1　材料和方法

冻干南极磷虾：由辽宁省大连海洋渔业集团公司提供；无水乙醇：天津市江天化工技术有限公司。

1.2　仪器和设备

ESJ205-4型电子天平：沈阳龙腾电子称量仪器有限公司；YM-1000CT多用途恒温超声波提取机：上海豫明仪器有限公司；DZF-6020型真空干燥箱：上海益恒科技有限公司。

1.3.1　磷虾油提取工艺流程

冻干南极磷虾→粉碎→磷虾粉→超声波-无水乙醇提取→过滤→回收乙醇→磷虾油

1.3.2　磷虾油提取单因素试验

以磷虾油得率作为指标来考察料液比、处理温度、处理时间和超声波功率这四个因素对提取磷虾油的影响，并确定出各因素的最佳水平。

虾油得率/% =磷虾油质量（g）/干燥磷虾粉质量（g）×100

1）提取时间的确定：在提取温度40℃，料液比为1∶8（g/mL），超声波功率为130 W的条件下进行，分别采用：1、2、3、4、5 h 5个水平。

2）提取温度的确定：在提取时间3 h，料液比为1∶8（g/mL），超声波功率为130 W的条件下进行，分别采用：30、35、40、45、50℃5个水平。

3）料液比的确定：在提取时间3 h，在提取温度40℃，超声波功率为130 W的条件下进行，分别采用：1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12（g/mL）5个水平。

4）提取功率的确定：在提取时间3 h，在提取温度40℃，料液比为1∶8（g/mL）的条件下进行，分别采用：110、120、130、140、150 W 5个水平。

1.3.3　磷虾油提取正交试验

磷虾油提取正交试验因素水平见表1。

根据单因素实验的结果，采用L9（34）正交试验对以上4个因素进行优化，以磷虾油的率作为最终评价指标，确定提取磷虾油的最优条件。

2　结果与分析

2.1　提取时间的确定

提取时间的确定见图1。

从图1中可以看出，随着时间的加长，磷虾的得率也随之增大，当时间超过3 h后提取率趋于平缓，由于时间因素直接关系到成本，因此提取3 h即可。2.2提取温度的确定

提取温度的确定见图2。

结果如图2所示，随着温度的上升，得率增大。这可能是由于分子的无序热运动加快，溶剂和油的黏度下降，扩散速率提高，同时溶剂的溶解能力也增大所致。然而温度过高也会导致溶剂的挥发和油脂的氧化，从图2可知，当温度达到35℃以后，得率的升高变得缓慢，所以选择35℃作为最佳提取温度。

2.3　料液比的确定

料液比的确定见图3。

结果如图3所示，料液比越小，浓度差越大，虾油的得率就越大，但当料液比达到1∶8（g/mL）以后得率的升高变得平缓，这是由于此时大部分油脂已被提取出来，所以选择料液比1∶8（g/mL）为最佳料液比。

2.4　超声波功率的确定

超声波功率的确定见图4。

如图4所示，在其它条件不变的情况下，磷虾油的得率随着超声波功率的增大而增大，虽然功率为150 W是达到最大值，但是与130 W是的得率相差不大，考虑到生产中能源成本的因素，选择功率为130 W即可。

2.5　提取正交试验

正交试验结果见表2。

结果如表2所示，由极差R值大小得出各因素对得率的影响作用顺序为A>C>B>D；即时间>料液比>温度>功率。以A2B2C1D2组合为佳，即时间3 h，温度35℃，料液比1∶7（g/mL），功率130 W，磷虾油得率最高，按照上述条件进行验证试验，得率为16.3 %。

3　　结论

本试验以南极磷虾为原料，以无水乙醇为提取液，结合超声波提取技术，对磷虾油进行提取研究。通过单因素及正交试验确定了南极磷虾油的最佳提取工艺，即时间3 h，温度35℃，料液比1∶7（g/mL），功率130 W，磷虾油得率为16.3 %。但该方法提取出的磷虾油为粗虾油还需进一步精致，将对其精致方法进行进一步研究。

[1]谢营梁．南极磷虾(Euphausia superba)开发利用的现状和趋势[J]．现代渔业信息,2004,19(4):18-20

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WANG Yue-wei，ZHANG Bin，WEN Lu-yun，ZHANG Li-juan，WANG Qi-lin，REN Ya-ni
（Tianjin Food Research Institute，Tianjin 301609，China）

Abstract：Studied on extraction Antarctic krill oil from Antarctic krill. Oil yield was investigated with respect to extraction parameters such as solid-to-liquid ratio，temperature，extraction time and ultrasonic power. Through single-factor and orthogonal test get the best extraction condition：extraction time was 3 h，temperature was 35℃，solid-to-liquid ratio was 1∶7（g/mL），ultrasonic power was 130 W. under these conditions，the yield of Antarctic krill oil was 16.3 %.

基金项目：天津市科研院所技术开发工作扶持经费项目“南极磷虾油及多肽营养强化剂的一体化生产研究”

作者简介：王玥玮（1985—），女（汉），中级工程师，硕士研究生，研究方向：食品科学。

南极磷虾油提取工艺的优化

1 材料和方法

2 结果与分析

3 结论

1　材料和方法

2　结果与分析

3　　结论