從杏仁中提取亞油酸的工藝研究

從杏仁中提取亞油酸的工藝研究Processoflinoleicacidextractfromalmond學生姓名：李浩學號：091610051068摘要本設計在實驗中采用了不同壓力、不同溫度、不同時間、以及不同CO2流量進行杏仁中的提取實驗確定了粒度80目、無水乙醇為溶劑選取了影響提油率的主要因素并進行了正交實驗得到了最佳提取條件。并結合超臨界CO2流體萃取技術，運用得到的最佳提取條件確定一套既高效又節(jié)省能源的提取工藝。能夠提供一個低溫，無氧的惰性環(huán)境，適于熱敏性功能成分的提取和分離，而且萃取物及萃余物皆無溶劑殘留，即提高了萃取物的安全性，同時萃取剩余物亦可繼續(xù)作為生產(chǎn)其他產(chǎn)品的原料，提高原料綜合利用價值，減少資源浪費。利用氣相色譜法對萃取物中亞油酸進行定性定量分析。為今后某些物質的分離提取工藝條件優(yōu)化研究奠定技術基礎。在本設計中，以傳統(tǒng)的工藝理念為基礎，繼承與發(fā)展，取其精華，去其糟粕，盡量克服傳統(tǒng)工藝流程中存在的不足，更大提高亞油酸提取率。從而使其功能特性得到了進一步提升和利用，為以杏仁為原料制備亞油酸提供了很好的條件，進而為亞油酸提取工藝應用領域的拓展創(chuàng)造了必要的前提條件。同時對正常環(huán)境條件下和異常環(huán)境條件下酶等因素對亞油酸的影響進行研究,從而闡明環(huán)境因素對亞油酸分離提取的影響,有助于進一步提高亞油酸的產(chǎn)率。關鍵詞：超臨界CO2流體萃?。粊営退?；氣相色譜；工藝條件優(yōu)燕山大學課程設計說明書PAGE6第一部分文獻綜述1.研究背景亞油酸是一種脂肪酸。亞油酸與其他脂肪酸一起，以甘油酯的形式存在于動植物\o"油脂"油脂中。動物脂肪中的含量一般較低，若干種植物油中含量較高。亞油酸為無色油狀液體。熔點－5℃，沸點229～230℃（16毫米汞柱），相對密度0.9022

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℃)。不溶于水，溶于乙醚、氯仿等有機溶劑中。在空氣中易發(fā)生自氧化。用硒在200℃或以氮的氧化物處理時，轉變?yōu)榉词絹営退?。氫化時先變成12-十八（碳）烯酸和油酸，進一步氫化變成\o"硬脂酸"硬脂酸。亞油酸是人和動物營養(yǎng)中必需的脂肪酸。亞油酸的鈉鹽或鉀鹽是肥皂的成分之一，并可用作乳化劑等表面活性劑。在醫(yī)藥上可用于治療血脂過高和動脈硬化等癥。其鋁鹽可用于制造油漆、涂料等。下文就亞油酸做簡要概述：1.1亞油酸概述亞油酸是人體不能合成，或是合成的量遠不能滿足需要的脂肪酸，叫做必需脂肪酸。亞油酸是公認的唯一的必需脂肪酸。由于亞油酸能降低血液膽固醇，預防動脈粥樣硬化而倍受重視。研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇必須與亞油酸結合后，才能在體內進行正常的運轉和代謝。如果缺乏亞油酸，膽固醇就會與一些飽和脂肪酸結合，發(fā)生代謝障礙，在血管壁上沉積下來，逐步形成動脈粥樣硬化，引發(fā)心腦血管疾病。1.2亞油酸性質特性為了讓亞油酸在食品工業(yè)中被更廣泛的應用，系統(tǒng)地介紹和評述亞油酸的功能特性。其功能特性主要有光譜特征、層析、氧化穩(wěn)定性、抗氧化性、吸收、代謝、轉化及安全性?，F(xiàn)分述如下：1.21光譜特征有機化學研究證明，烯烴和炔烴在遠紫外有特定的吸收峰。研究發(fā)現(xiàn)，共軛亞油酸在近紫外區(qū)234nm有特征吸收峰，亞油酸在該區(qū)域沒有吸收峰[2]。因此，可以采用紫外分光光度法檢測亞油酸的存在及含量。物質吸收紅外光引起分子震動而形成的光譜為紅外光譜，不同物質具有不同的官能團，其在紅外光譜中具有不同的吸收峰。因此，紅外光譜特別適合于有機化合物官能團的鑒定和物質含量的測定。研究證明，亞油酸在紅外900～1000cm處有吸收峰，順反共軛共軛亞油酸在985cm和950cm處有兩個吸收峰[3]。因此，可以采用紅外分光光度法測定共軛亞油酸異構體的含量。1.2.2層析性質層析法在物質分離尤其是在生化物質的分離純化及分析鑒定工作中是較常用的方法之一，但該方法對于亞油酸異構體的分離鑒定是比較困難的，因為不飽和脂肪酸的雙鍵在層析前處理的離子化過程中容易發(fā)生烯丙基斷裂以及雙鍵遷移，發(fā)生異構化，同時烴的順反異構體具有十分相似的質譜。因此，層析法難以準確測定不飽和脂肪酸中雙鍵的原始位置和空間結構。在亞油酸層析時，為了準確鑒定異構體的種類和測定其含量，通常采用衍生化方法處理亞油酸，抑制其雙鍵的遷移，可以通過亞油酸的雜環(huán)衍生物穩(wěn)定電荷來抑制雙鍵遷移。在實際工作中，用氣相色譜／質譜(GC／MS)法分離亞油酸異構體時，一般采用BPX一70(熔合硅膠毛細管柱)或SP2380毛細管極性柱進行分離檢測。在用高效液相色譜法分離檢測亞油酸時，一般采用柱或柱對亞油酸甲酯層析，以CHCN：H：0：85：15(V／V)洗脫進行分離，但該方法不能使亞油酸的異構體分開。20世紀末，Adlof等發(fā)明了一種新型色譜分析方法[5]，他們利用Ag對亞油酸的特異性吸附，通過Ag浸漬色譜柱(Ag一HPLC)可以把大部分亞油酸異構體分開，但是該方法不能分離c一9和c一11異構體與其它“9，11一”亞油酸異構體的混合物。1.2.3氧化穩(wěn)定性雙鍵含有流動性較大的電子，這些電子很容易受到氧化劑的攻擊而斷裂，烯烴類物質在空氣中容易被氧化成環(huán)氧化物、醛和酮等化合物。亞油酸在空氣中很快被氧化分解成呋喃脂肪酸。亞油酸最不穩(wěn)定，比亞油酸、亞麻酸和花生四稀酸的氧化速度還要快。亞油酸在50℃條件下，經(jīng)過110h以后，約80％的亞油酸被氧化，亞油酸經(jīng)環(huán)狀糊精包埋微膠囊化處理，可以有效地防止亞油酸的氧化。1.2.4抗氧化性亞油酸可以有效地防止不飽和脂肪酸形成過氧化物，但從結構上看，亞油酸并不具有抗氧化活性，因此，亞油酸在氧化過程中產(chǎn)生的一種氧化中間產(chǎn)物發(fā)揮了抗氧化的作用。據(jù)報道，用亞油酸抑制雞肉貯存期間的氧化，增加了肉品顏色的穩(wěn)定性。VandenBerg等[11]認為，亞油酸只具有輕微的防止亞油酸氧化的作用，其原因是亞油酸對氧更敏感，從而與亞油酸競爭氧化物質，避免亞油酸的氧化。有研究表明，在糧食中添加亞油酸后，由于不飽和脂肪酸含量降低，從而使鼠肝微粒體的氧化穩(wěn)定性提高其它一些研究結果也表明，在飼料中添加共亞油酸，可以使體脂中多不飽和脂肪酸的含量下降。Cook等[4]研究顯示，飼料中添加亞油酸可有效地抑制豬肉冷凍貯存期間肌球蛋白的氧化，而且對肉品的顏色沒有影響。綜上所述，亞油酸的抗氧化性并沒有直接和充分的證據(jù)，但在動物實驗的產(chǎn)品中顯示出間接的氧化穩(wěn)定性。這可能是飼喂添加了亞油酸的飼料之后，動物體脂中多不飽和脂肪酸的含量下降，有利于冷凍貯存期間肉色的穩(wěn)定或是肉中的亞油酸與肉中的Fe離子整合，抑制了自由基的產(chǎn)生，防止肉品氧化，有利于貯存期問肉品色澤的穩(wěn)定。也有可能是尚未發(fā)現(xiàn)的亞油酸的氧化產(chǎn)物防止了肉品的氧化，對冷凍貯存期間保持肉品的顏色起到了穩(wěn)定作用。1.2.5吸收、代謝與轉化特征研究表明，無論是在消化道中合成的亞油酸，還是從食物中攝人的亞油酸，都通過人體血液循環(huán)而分布到全身。亞油酸甘油酯的吸收量與亞油酸甘油酯的吸收量相當，其吸收量以及經(jīng)過轉化摻人到組織脂質中的量與飲食中亞油酸的含量有關，吸收的亞油酸滲入到血脂、細胞膜及脂肪組織，或者經(jīng)過代謝進一步合成一系列活性物質在老鼠體內，組織吸收亞油酸后，經(jīng)過代謝生成亞麻酸和二十烷三烯酸，在羊肝中代謝生成花生四烯酸，花生四烯酸可以進一步合成二十烷類活性物質。不同亞油酸異構體的B一氧化的速度是不同的。t10，C12-亞油酸在體內的積累比C10，C12-亞油酸多。由于亞油酸氧化速度較慢，則使亞油酰輔酶A積累，從而有可能促進亞油酰的酯化反應。由此可見，亞油酰輔酶A的氧化相對比較困難，亞油酰輔酶A積累而有利于酯化反應或許是亞油酸被吸收后主要進人組織結構脂質當中的主要原因之一，這或許就是人體以及動物體內的亞油酸主要以e9，t11-亞油酸存在的主要原因。1.2.6安全性大量的研究試驗已證明，亞油酸既無毒也無任何副作用。美國Kraft食品營養(yǎng)系的一項研究表明，雄鼠被喂食含有1．5％亞油酸的食物(這個水平高于人體攝人上限的5O倍)，每周對其進行毒性檢測，沒有發(fā)現(xiàn)任何有毒物質。經(jīng)過36周后，雄鼠被解剖，也沒有發(fā)現(xiàn)任何病理學癥狀。2003年凌利等對亞油酸食品安全性毒理學進行試驗研究進行了急性毒性、三項遺傳毒性試驗和30d喂養(yǎng)試驗，用其研制的亞油酸膠丸(亞油酸含量I>75％)對兩種性別的SPF級昆明種小鼠經(jīng)口毒性，一次灌胃量達20g／kg體重，2周內動物未見明顯中毒癥狀，無動物死亡，按急性毒性分級標準規(guī)定，該亞油酸受試物屬無毒級。三項遺傳毒性試驗(Ames、小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗和小鼠精子畸形試驗)結果均為陰性。30d喂養(yǎng)試驗結果表明，受試物亞油酸0．87g／kg、2．20g／kg和4．30g／kg體重劑量對Wistar大鼠的臨床檢查、血液學、生化學、臟器重量和系數(shù)以及病理組織學等指標無明顯影響，未發(fā)現(xiàn)亞油酸受試物有毒性作用。1.3亞油酸的生物學功能亞油酸是一種非常令人感興趣的類脂功能性因子，作為營養(yǎng)添加劑，美國、加拿大等國已開始大量用于農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)。越來越多的研究結果表明，亞油酸具有抑制腫瘤、調節(jié)脂質代謝、抑制脂肪沉積、促進生長發(fā)育等多種生理功能，下文即對近年來亞油酸的生物學功能研究進展作一扼要評述。1.3.1對癌癥的抑制作用對癌癥的抑制作用是亞油酸最引人注目的功能，也是最早被發(fā)現(xiàn)的功能。1978年M.W.Pariza及其同事在研究牛肉燒烤過程中誘變劑的形成時發(fā)現(xiàn)，生的和燒烤的牛肉組織中均含有抑制突（誘）變的成分，具有抗癌變特性[6]。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了人們把亞油酸作為抗癌物質進行研究的興趣。他們（1991，1994）進行了如下實驗，用含亞油酸的食物（在基本飲食中分別添加0.5%、1.0%、1.5%的亞油酸）喂養(yǎng)出生37天的老鼠，兩周后，再給老鼠喂食致癌劑DMBA（7，12-二甲基苯并蒽），結果老鼠癌癥的發(fā)病率分別下降了17%、42%和50%，乳腺腫瘤的數(shù)目分別減少了32%、56%和60%。當老鼠用低劑量（5mg）的DMBA處理后，再用含0.05-0.5%亞油酸的食物長期喂養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)乳腺腫瘤發(fā)病率的下降與亞油酸的添加量相關。用MNU（甲基亞硝基脲）代替DMBA作為致癌劑也能得出相同的結論，這說明亞油酸對腫瘤的生長具有抑制作用。除乳腺癌外，亞油酸對皮膚癌、前胃癌、結腸癌等癌癥均有抑制作用。Belury等人（1996）發(fā)現(xiàn)，在皮膚上涂上亞油酸也能抑制由DMBA-12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯誘導的老鼠表皮癌，這種結果與從食物中補充1.0%或1.5%的亞油酸所產(chǎn)生的抑制腫瘤效果類似。Schultz等人（1992）發(fā)現(xiàn)，生理濃度的亞油酸就能抑制人類惡性黑素瘤、結腸和直腸的癌細胞系的生長。研究還發(fā)現(xiàn)，亞油酸不僅能抑制黑素瘤、白血病、間皮瘤和成膠質細胞瘤以及前列腺、卵巢癌細胞系的生長（Visonneau，1996），也能抑制兩種人類肝細胞癌細胞系的生長（Yoon，1997），還能抑制一種能產(chǎn)生肺轉移瘤的原發(fā)性犬前列腺細胞系的生長（Cornell，1997）。到目前為止，已有好幾個假設來解釋亞油酸對癌癥的抑制作用機理，這些假設包括：抑制核苷酸和蛋白質的合成、降低細胞增生活性、抗氧化機理、抑制DNA-加合物的形成等。盡管這些機理還相當模糊，但亞油酸對癌癥的抑制作用是不可否認的。1.3.2對脂質代謝及動脈硬化的影響在采食致動脈硬化日糧的實驗動物中進行的研究結果顯示，日糧中添加亞油酸能夠降低血漿低密度脂蛋白，抑制實驗動物動脈硬化的發(fā)生。Lee（1994）用添加0.5g/天(相當于0.5%)亞油酸的含0.1%膽固醇的日糧喂養(yǎng)兔子22周，發(fā)現(xiàn)兔子血清中低密度脂蛋白-膽固醇的濃度及血清中甘油三酯的濃度下降，從而減輕了動脈硬化病變的程度。Nicolosi（1997）等人用含0.12%膽固醇的食物喂養(yǎng)倉鼠，同樣發(fā)現(xiàn)日糧中添加亞油酸可以降低血清中膽固醇及甘油三酯的濃度。Gavino等人（2000）報道，用添加亞油酸的含10%氫化椰子油和0.05%膽固醇的食物喂養(yǎng)倉鼠，在2-6個星期的喂養(yǎng)過程中,添加亞油酸的日糧可顯著降低倉鼠血漿中甘油三酯和總膽固醇的濃度，但對高密度脂蛋白-膽固醇的濃度影響較少。Stangl等人（2000）也報道，采食添加3%亞油酸的日糧使老鼠肝臟膽固醇濃度下降41%，血清低密度膽固醇也顯著減少。亞油酸對脂質代謝的作用機理目前處于研究之中。Moya-Camarena等人（1999）認為，亞油酸通過結合和活化過氧化物酶體增生因子激活的受體α（PPARα）來調節(jié)代謝。Yang等（2000）研究結果表明，亞油酸抑制?；o酶A膽固醇?；D移酶的活性，這種酶可能與膽固醇的吸收有關。1.3.3對免疫系統(tǒng)的影響亞油酸參與免疫系統(tǒng)調節(jié)。Chew等人（1997）發(fā)現(xiàn)，在豬淋巴細胞培養(yǎng)介質中加入亞油酸，可以強化促有絲分裂劑誘導的淋巴細胞的胚細胞樣轉變、淋巴細胞毒力和巨噬細胞的殺傷力。Sugano（1998）和Yamasaki等人（2000）的研究結果顯示，在動物實驗中日糧亞油酸以劑量依賴的方式促進脾臟和血清免疫球蛋白IgG、IgM和IgA的增加。當亞油酸含量低于0.50%時，在生物體內可以增強脾淋巴細胞產(chǎn)生免疫因子，但對血清中免疫因子的含量沒有影響。Cook（1993）和Miller（1994）等人發(fā)現(xiàn)，亞油酸可降低禽、大鼠和小鼠經(jīng)免疫刺激后的骨骼肌的異化，同時又不使免疫應答效應減弱。Hayek等人（1999）的研究結果顯示，1%的亞油酸能使青年老鼠脾臟細胞的增生速度加快。上述結果說明，亞油酸可以提高機體的免疫能力，這對于機體的抗病應急和生長發(fā)育具有非常重要的意義。一般地，在免疫系統(tǒng)遭受刺激之后機體所產(chǎn)生的組織分解（異化作用）會從諸如生長等重要生理過程中分走能量。研究結果顯示，亞油酸對免疫系統(tǒng)和炎癥反應的效果類似于魚油，可能有相似的作用機理。但是，在注入內毒素的老鼠中亞油酸比魚油更好地防止厭食和抑制生長等副作用。1.3.4促進生長發(fā)育亞油酸對動物的生長發(fā)育具有促進效果。Chin等人(1994)研究了食糧亞油酸對大鼠在孕期和哺乳期生長發(fā)育的影響。結果表明：當母鼠在妊娠期間與哺乳期間飼喂亞油酸，則幼鼠的重量較重，而幼鼠斷乳后繼續(xù)飼喂亞油酸，其增重明顯高于不繼續(xù)飼喂亞油酸者。此外，亞油酸對于由內毒素所產(chǎn)生的生長障礙，也具有抑制的效果，雞與大白鼠注射大腸桿菌產(chǎn)生脂多糖所造成的體重減輕，可由飼料中添加亞油酸加以抑制；亞油酸亦可防止兔子注射內毒素造成的體重降低及食欲缺乏。以上結果表明，亞油酸對生長發(fā)育有促進作用。當免疫系統(tǒng)遭受象細菌內毒素等外界因素的攻擊時，亞油酸參與能量分配并可促進機體生長。由于在奶中發(fā)現(xiàn)有亞油酸，因此有人推測，亞油酸可能是以前未被認識的人體必需營養(yǎng)素之一。1.3.5對脂肪沉積的抑制作用越來越多的研究結果表明，亞油酸能夠抑制脂肪沉積，提高瘦肉率。加拿大的研究者發(fā)現(xiàn)，豬日糧中添加2%的亞油酸能夠減少飼料消耗，飼料轉化率提高10%，屠體瘦肉率增加1.4%，皮下脂肪明顯減少。FrankDunshea的實驗結果（2001年）也顯示，在肥育豬日糧中添加1%亞油酸，豬脂肪沉積減少20%，背膘厚度下降24%，瘦肉率增加9%。Ostrowaka等人（1999）發(fā)現(xiàn)，日糧亞油酸含量在0%-1%之間變化時，豬的脂肪沉積呈線性下降，最多達31%，日糧亞油酸含量為0.5%時瘦肉沉積增加最多，達25%。Szymczy等人(2001)在8-42日齡階段小雞日糧中添加0.5-1.5%亞油酸，與對照組相比，發(fā)現(xiàn)采食量、腹脂率顯著降低，腿肌率顯著增加。Simon等人（2000）給肉雞飼喂1.8%亞油酸的日糧，發(fā)現(xiàn)肉雞的肝臟和胸部脂肪含量顯著下降，蛋白質含量增加，大腿肌肉含量增加。上述結果顯示，亞油酸可抑制脂肪沉積，提高瘦肉率，具有重新分配營養(yǎng)物質的作用，可以說是一種最新發(fā)現(xiàn)調節(jié)能量代謝的營養(yǎng)劑。豬生長激素、β-興奮劑雖能增加瘦肉率，但其殘留對人類健康造成潛在危害，許多國家禁止使用。因此，亞油酸有望成為最有效的促肌肉生長的替代品。亞油酸對身體脂肪的降低可歸結于與減少脂肪沉積和增加脂肪細胞中脂肪酸的氧化分解。Brodie等人（1999）的研究表明，亞油酸至少以兩種不同的方式抑制脂肪細胞的形成。在細胞增生階段，用亞油酸處理能抑制細胞數(shù)目，并減少5-溴-2’-尿苷的結合和隨后的分化；在分化誘導期（細胞達到融合）后用亞油酸處理3T3-L1細胞不影響細胞數(shù)目但抑制細胞分化。亞油酸對3T3-L1細胞分化的抑制作用是與劑量相關的。但Azain等人（2000）認為，飲食中的亞油酸通過減小脂肪組織中脂肪細胞的體積來達到減肥效果的，而不是體外實驗中所表現(xiàn)的抑制3T3-L1前脂肪細胞增殖或減少脂肪數(shù)目的結果。1.3.6對骨骼的影響食物中添加亞油酸可以增加骨骼的灰分（礦物質），增強骨膠元中軟骨細胞的合成，并且可以加快骨骼的合成速率。此外，骨骼中亞油酸的含量高于它組織，而花生四烯酸的含量稍有下降。Watkins等人（2000）發(fā)現(xiàn)，在脛骨及大腿骨細胞培養(yǎng)介質中加入亞油酸，可明顯降低PGE2的合成，并且正向調節(jié)胰島素類生長因子以促進骨骼形成。亞油酸對骨骼的影響主要與其能夠調節(jié)細胞素的生成有關。1.3.7對人體健康的影響B(tài)asu等人（2000）考察了亞油酸誘導人體脂質過氧化反應。結果顯示，尿中8-異-PGF2α的含量和血漿中8-異-PGF2α的含量顯著增加，這預示亞油酸對生物體內的脂質過氧化反應有直接作用。Vessby(1999)和Blankson等人（2000）的研究結果表明，正常體重的人每天補充4.2g亞油酸,12周后身體脂肪含量只下降了1.2%(P<0.0001)；而以超重或肥胖人為實驗對象，與對照組比較，亞油酸顯著降低實驗對象的身體脂肪重量，但各實驗組在無脂體重、體重指數(shù)和血液脂質含量等方面沒有顯著差別。美國威斯康辛大學Pariza博士領導的研究小組曾對八十名超重肥胖病人進行了為期六個月的研究。研究人員將試驗者分成兩組，一組每天服用3克亞油酸，另一組只服用不含任何成分的安慰劑，兩組配合鍛煉。結果發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的人體重都減輕。但亞油酸組不但體重減輕，肌肉卻得到增長，而安慰劑組則不然。服用亞油酸的測試人群增長的肌肉比例差不多是服用安慰劑人群的兩倍。挪威的研究亦得出類似結果。這些實驗表明，亞油酸可以阻止新的脂肪依附到細胞上，促進氮在肌體中的積累（氮是蛋白質的重要成分），有望成為控制體重的關鍵物質。到目前為止，人們已進行了大量的動物實驗來驗證亞油酸的生理功能。結果表明，亞油酸具有抑制腫瘤、促進生長發(fā)育、調節(jié)脂質代謝、減少脂肪沉積、促進骨骼生長和增強免疫等功能。不過，這些對亞油酸生理功能的理解主要基于動物實驗和細胞培養(yǎng)，而對人體的有益作用尚需要更多的研究和實驗驗證。2.杏仁特征簡介杏仁屬于薔薇科（Rosaceae),原產(chǎn)于中亞，西亞、地中海地區(qū)，引種于暖溫帶地區(qū)。杏仁果具有未成熟的外觀。當果實成熟時，它綠色的外殼會裂開，而顯露出包在粗糙外殼中的核仁，核仁為黃色且有很多小洞，外殼為堅硬的木質。杏仁果為扁平卵形，一端圓，另一端尖，覆有褐色的薄皮。核仁含有20%的蛋白質，不含淀粉，磨碎、加壓后，榨出的油脂，大約是本身重量的一半，杏仁油為淡黃色，雖然沒有香味，但具有軟化皮膚的功效。甜杏仁是一種健康食品，適量食用不僅可以有效控制人體內膽固醇的含量，還能顯著降低心臟病和多種慢性病的發(fā)病危險。素食者食用甜杏仁可以及時補充蛋白質、微量元素和維生素，例如鐵、鋅及維生素E。甜杏仁中所含的脂肪是健康人士所必需的，是一種對心臟有益的高不飽和脂肪。研究發(fā)現(xiàn)，每天吃50～100克杏仁(大約40～80粒杏仁)，體重不會增加。甜杏仁中不僅蛋白質含量高，其中的大量纖維可以讓人減少饑餓感，這就對保持體重有益。纖維有益腸道組織并且可降低腸癌發(fā)病率、膽固醇含量和心臟病的危險。所以，肥胖者選擇甜杏仁作為零食，可以達到控制體重的效果。最近的科學研究還表明，甜杏仁能促進皮膚微循環(huán)，使皮膚紅潤光澤，具有美容的功效。杏仁富含蛋白質、脂肪、糖類、胡蘿卜素、B族維生素、維生素C、維生素P以及鈣、磷、鐵等營養(yǎng)成分。其中胡蘿卜素的含量在果品中僅次于芒果，人們將杏仁稱為抗癌之果。杏仁含有豐富的脂肪油，有降低膽固醇的作用，因此，杏仁對防治心血管系統(tǒng)疾病有良好的作用；中醫(yī)中藥理論認為，杏仁具有生津止渴、潤肺定喘的功效，常用于肺燥喘咳等患者的保健與治療。美國研究人員的一項最新研究成果顯示，膽固醇水平正常或稍高的人，可以用杏仁取代其膳食中的低營養(yǎng)密度食品，達到降低血液膽固醇并保持心臟健康的目的。研究者認為，杏仁中所富含的多種營養(yǎng)素，比如維生素E，單不飽和脂肪和膳食纖維共同作用能夠有效降低心臟病的發(fā)病危險。樣本中85位中老年志愿者（平均年齡56歲）的總膽固醇水平降低了7.6%，低密度脂蛋白膽固醇水平下降了9%。也未造成體重的增加。3.亞油酸的應用前景目前，世界上已有少數(shù)國家生產(chǎn)出以亞油酸為原料的保健食品。美國的SmartbodyNutri—tion、JarrowFormulas和ASTSportScience等公司已推出亞油酸軟膠囊丸保健品，日本則推出了以亞油酸為主要活性成分的高效減肥保健品，這些產(chǎn)品在歐美及日本市場非常暢銷。有權威資料分析，亞油酸在美國每月就有1．5萬t的市場需求，而全球每年有超過200億美元的潛力。我國以共軛亞油酸為原料的保健產(chǎn)品主要出口歐美。亞油酸中的Na鹽具有顯著的防霉變作用，且性質相對穩(wěn)定，對人體無毒副作用，無使用上限，可作為苯甲酸鈉的代用品。亞油酸的K鹽能夠抑制單細胞增生性李斯特氏菌的感染，因此，亞油酸既可防霉、防腐，又有保健作用，且無毒副作用，屬天然防腐劑。大量的研究和試驗已經(jīng)證明，亞油酸具有抑癌、減肥、調節(jié)血脂、抗動脈粥樣硬化、免疫調節(jié)和提高骨質密度等多種重要的生物學功能，且不存在使用上限，經(jīng)常食用，無毒副作用。目前，人們通過飲用牛奶獲取亞油酸的量遠低于經(jīng)動物實驗證明的人體需要量，因此，適當增加亞油酸的攝入量是必需的。增加亞油酸攝人的方法有兩種，一是通過改變飼料配方和飼料方法，以提高畜產(chǎn)品中的亞油酸的含量，這種方法技術含量較高，生產(chǎn)過程比較復雜，需要較長時間的研究才能獲得滿意的結果。另一種方法是在食品中，尤其是乳制品或者肉制品中，添加亞油酸進行強化，以提高食品的亞油酸含量，這種方法比較可行，是目前食品工業(yè)界研究的重點。但我國對于亞油酸的認識較晚，將其應用在食品工業(yè)中比較少見，且未被正式列入食品添加劑行列中。隨著對亞油酸認識的不斷深入以及人們對于營養(yǎng)健康的追求，亞油酸作為一種新型功能性營養(yǎng)強化劑，在食品添加劑領域將有著廣闊的發(fā)展前景。第二部分課程設計部分1.材料1.1實驗原料優(yōu)質杏仁（去皮、干燥、粉碎、過80目篩，得杏仁粉），食品級CO2，亞油酸水解酶（培養(yǎng)溫度37℃）。1.2實驗器材WF-250型萬能粉碎機上海藍深制藥機械有限公司HA121-50-02型超臨CO2萃取裝置南通超臨界萃取有限公司DZF-6050真空干燥箱上海精宏試驗設備有限公司GB204電子天平瑞士梅特勒-托利多公司B-N電子分析天平杭州德茂科技有限公司SH10A快速水分測定儀上海恒平科學儀器有限公司GC7900氣相色譜儀分析儀上海天美科學儀器有限公司。鼓風恒溫干燥箱蘇州愛博特科技發(fā)展有限公司循環(huán)水多用真空泵上海棱廣科學器材有限公司1.3實驗試劑乙醚、鹽酸、氫氧化鈉、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、硫酸銅、濃硫酸、碳酸鈉、無水乙醇、無水硫酸鈉、金屬鈉等，甲醇、正己烷，亞油酸(C18:2)標準品。2.方法目前亞油酸的提取方法很多，從一開始的有機溶劑萃取法到目前的超臨界CO2提取法以及酶解法提取亞油酸，研究的方向都是提高亞油酸的產(chǎn)率，保證產(chǎn)品的質量，使其符合最佳食用標準，不同的提取方法有不同的特點，傳統(tǒng)的有機溶劑萃取法產(chǎn)率雖高但又有機溶劑殘留會對產(chǎn)品造成影響。為了使產(chǎn)品更具有特色，研究人員不斷的研究更好的方法提取甜杏仁油。目前最常用的方法有三種。超臨界CO2萃取法，索氏提取法和有機溶劑浸提法，本設計采用超臨界CO2萃取法。3.設計3.1各因素對亞油酸提取率的影響3.1.1萃取壓力對亞油酸提取率的影響萃取壓力是超臨界CO2流體萃取工藝的最重要參數(shù)之一。在溫度一定的條件下，壓力增大，CO2流體的密度增大，CO2流體的溶解能力增大。杏仁油中亞油酸在CO2中的溶解度是萃取壓力的函數(shù)，萃取初始階段亞油酸的提取率對壓力變化十分敏感，幾乎成正比關系，但當壓力超過30MPa時，提取量開始下降，從經(jīng)濟角度和安全方面考慮，萃取壓力增加過大將會導致設備投資和操作費用大幅度增加，同時，高壓設備的安全隱患也會增大，因此，考慮生產(chǎn)的實用性，選擇適宜的萃取壓力。3.1.2萃取溫度對亞油酸提取率的影響與壓力相比，溫度對SFE-CO2流體中溶質溶解度影響要復雜得多，一方面溫度升高，CO2分子間的作用力減小，CO2流體密度下降導致CO2流體的溶劑化效應下降，使待提取成分的溶解度降低，提取率下降。另一方面，溫度升高，分子間熱運動加強，萃取物蒸汽壓增大，其擴散系數(shù)和傳質系數(shù)都會增大，有利于透過物料表層進入深層，加速待取成分的溶解，提高提取率。萃取壓力具有平衡溫度對提取率產(chǎn)生影響的作用，壓力較大時，分子間的距離減小，可壓縮性減小，氣壓起主導作用，升高溫度，分子間的熱運動加強，加速待取成分的溶解，有利于提高提取率。壓力較低時，流體的密度起主導作用，升高溫度，CO2流體密度下降，溶解度降低，不利于提取。觀察記錄，做出表格。3.1.3萃取時間對亞油酸提取率的影響在萃取初始階段萃取時間與提取率成正比關系，當萃取一定時間后，萃取時間對提高提取率促進作用變小。萃取壓力，萃取溫度一定時，萃取時間越長，提取率越高，當萃取時間達100min后，亞油酸基本上萃取完畢，繼續(xù)延長時間，提取率反而下降。記錄數(shù)據(jù)，并做成圖表。3.1.4CO2流量對亞油酸提取率的影響當CO2流量增加時，CO2流速增大，超臨界流體在萃取釜中與原料接觸時間相應減少，不利于提取率的提高，另一方面，隨著CO2流量增加，超臨界CO2流體通過物料的速度加快，傳質推動力增加從而提高萃取率。3.2正交實驗確定亞油酸提取工藝優(yōu)化條件根據(jù)以上四個單因素實驗，我們能確定并選擇出合適的亞油酸提取工藝參數(shù)范圍。為確定亞油酸提取工藝中各個參數(shù)的效應和交互作用，選擇出最優(yōu)水平組合，我們以氣相色譜法對萃取物中亞油酸進行定性定量分析提取率做為評價指標，選擇采用L9（34）正交表，以此進行正交試驗，優(yōu)化亞油酸提取工藝參數(shù)，確定影響提取效果的各因素的主次順序，得出最佳的因素水平組合。正交實驗因素與水平設計見表1。表1因素與水平設計正交表因素ABCD水平壓力/MPa溫度/℃時間/minCO2流量/SLH12850801022955901533060100203.3最佳亞油酸提取工藝優(yōu)化參數(shù)下應用超臨界CO2萃取工藝的設計通過選擇采用正交表，以壓力、提取溫度、提取時間、CO2流量四個因素和設計的三個水平（不考慮交互作用），進行正交試驗設計實驗，得出優(yōu)化超臨界CO2萃取工藝參數(shù)，確定影響提取效果的各因素的主次順序以及最佳的因素水平組合。在以上幾個實驗設計得到的最佳優(yōu)化亞油酸提取工藝參數(shù)的基礎之上，結合超臨界CO2流體萃取技術工藝和相關技術資料，開發(fā)出一套高效率的亞油酸提取工藝。應用超臨界CO2流體萃取技術從杏仁粉中提取亞油酸,采用氣相色譜法對萃取物中亞油酸進行定性定量分析提取率,看是否比以往的方法更高效。并研究對比新工藝的綜合性能。4.分析與總結4.1分析展望采用超臨界CO2選擇性萃取技術從杏仁中提取亞油酸。對影響亞油酸提取率的主要因素壓力、溫度、時間及CO2流量進行研究和分析，并利用氣相色譜法對萃取物中亞油酸進行定性定量分析。通過正交試驗優(yōu)化萃取工藝條件。亞油酸的研究不僅能獲得價值高的共軛亞油酸為人類提供高檔功能食品和醫(yī)藥品而且通過對鹽生植物的綜合利用開發(fā)推動海水農(nóng)業(yè)的發(fā)展進而帶動濱海鹽堿土地資源的整治和環(huán)境生態(tài)的改造。共軛亞油酸是亞油酸具有共軛雙鍵的所有位置和幾何異構體的統(tǒng)稱。是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種功能性油脂。由于具有抗癌、抗動脈粥樣硬化、參與脂肪分解與新陳代謝、增強肌體免疫能力及促進骨組織的代謝等諸多生理功能12共軛亞油酸已經(jīng)成為食品、化學和藥學等領域的研究熱點其中異構體cis9trans11-共軛亞油酸和trans10cis12-共軛亞油酸被認為是最主要的生物活性成分3。大多數(shù)食物中含有共軛亞油酸但是共軛亞油酸的含量一般都很低2-25mg/g，專家建議每人每天補充共軛亞油酸1-3g左右較為適宜這即使在以乳制品和動物性食品為主食的西方國家也難以達到故有必要在食物中強化共軛亞油酸此外為研究共軛亞油酸的生理作用機制、異構體間的相互作用以及各個異構體的生理活性需要共軛亞油酸異構體純品因此規(guī)?；a(chǎn)CLA及如何合成高純度的單一共軛亞油酸異構體也越來越引起人們的重視。目前生產(chǎn)共軛亞油酸主要采用化學法特別是亞油酸的堿法異構化在工業(yè)上被廣泛采用。參考文獻[1]李瑞,夏秋瑜,趙松林,張曉鳴.亞油酸的功能性及安全性評價[J],食品研究與開發(fā),2007,(28):169[2]YuraweczM．P．,HoodJ．K．,RoachJ．A．.ctalConversionofAllylicOleatetoCLAandMethoxyOleatebyAcidCatalyzedMethylationProcedures[J]．J．Am．OilChem．Soe,1994,71:1149一1155.[3]SpitzerV．,MarxF．,pfeilstickerK．ElectronImpactMassSpectraoftheOxazolineDerivativesofsomeConjugatedDieneandTrieneC一18Fattyacid[J]．Ibid,1994,71:873—876.[4]Cook．M．E．,Jerome．D．L．.Buege．D．R．.ctalCLAreducesbackfatthickness,increasespercentleanandinprouesfeedeficiencyinpigs[J].FoodResearchInstituteunivWisconsin.1997,AnnualMtg,1997.[5]AdbfR．,LammT．Fraetionationofcis—oleicandtransoleic,Linoleie,andCLA—methyl—EstersbySilverIonHighperformanceLiquid—Chromatography[J]．J．ChromatogrA．,1998,799:329—332.[6]曹建湘,丁紹民.亞油酸的生物學功能[J].中國油脂,2006,24(1):25-26.[7]姚石,

周如金,