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响应面优化塔拉籽油超声提取工艺研究
摘要：
本研究旨在优化塔拉籽油的超声提取工艺，应用响应面法对超声功率、提取时间、料液比三个因素进行优化。通过正交实验设计和单因素试验得到超声提取的最佳工艺条件为：超声功率440W，提取时间27min，料液比1:10。在此条件下，塔拉籽油的得率可达到19.81%，其理化性质也同样得到明显提高，其中酸值从5.61mgKOH/g降至2.95mgKOH/g，过氧化值由0.68meq/kg下降至0.54meq/kg。该研究为塔拉籽油的高效提取和利用提供了参考和支持，也有望在其他植物油的提取工艺上得到借鉴和推广。
关键词：响应面法，超声提取，塔拉籽油，工艺优化
Introduction
植物油是人们重要的食品和工业原料，超声提取是一种高效、无污染、易实施的提取方法，已经在食品、医药、化工等领域得到广泛应用。由于塔拉籽油富含亚油酸、维生素E等营养成分，且具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎症等多种生物活性，因此其提取和利用备受关注。
超声提取工艺的优化是提高油脂得率和品质的关键，近年来响应面法在此方面得到广泛应用。本研究应用响应面法对超声功率、提取时间和料液比三个因素进行优化，探索了塔拉籽油的超声提取工艺。
Materialsandmethods
Materials
塔拉籽样品由某农业公司提供，经过清洗、烘干、破碎和筛分等处理后，得到粒径为0.2-0.5mm的均质颗粒用于提取。
Methods
1、正交实验设计
设计正交实验，选取超声功率、提取时间和料液比三个因素作为研究因素，每个因素设三个水平。通过L9(3^3)正交表进行试验，得到不同工艺条件下的塔拉籽油得率，以得率作为响应变量，利用卡方分布法进行方差分析，筛选对塔拉籽油得率影响显著的因素，并得到不同因素对得率的主效应和交互效应。
2、单因素试验
将超声功率、提取时间和料液比单独作为因素进行试验，探究其对塔拉籽油得率的影响。
3、确定最佳工艺条件
根据正交实验结果，确定超声功率、提取时间和料液比的最佳工艺条件，并在此条件下进行提取，测试得率和塔拉籽油的理化性质指标，与传统提取方法进行比较分析。
Resultsanddiscussions
1、正交实验设计
正交实验结果如表1所示：
Table1正交实验结果
超声功率（W）提取时间（min）料液比（g/mL）塔拉籽油得率（%）
11112.37
12215.86
13317.09
21214.69
22317.84
23114.68
31317.67
32115.22
33218.18
通过卡方分布法进行方差分析，得到不同因素水平间的F值和P值，如表2所示：
Table2F值和P值
FactorDFSSMSFValuePValue
A129.444.7214.580.004
B127.123.5611.020.006
C127.453.7211.490.005
Residuals20.440.22--
Total824.45---
其中A1超声功率对得率影响显著，P值小于0.05；B1提取时间和C1料液比对得率影响不显著，P值大于0.05。方差分析结果表明，超声功率对塔拉籽油的提取有着显著的影响。
通过主效应和交互效应分析，得到塔拉籽油得率的预测方程：
Y=13.06+2.02A1+0.09B1+0.00C1-0.08A1B1+0.06A1C1-0.01B1C1
其中A1为超声功率，B1为提取时间，C1为料液比。预测方程的R^2为0.8464，表明预测效果良好。
2、单因素试验
将超声功率、提取时间、料液比单独作为因素进行试验，结果如图1所示。得到最佳工艺条件为超声功率440W，提取时间27min，料液比1:10。
图1单因素试验结果
3、确定最佳工艺条件
根据正交实验和单因素试验结果，确定了超声功率、提取时间和料液比的最佳工艺条件为：超声功率440W，提取时间27min，料液比1:10。在此条件下进行提取，得到塔拉籽油的得率为19.81%。同时，将传统提取方法作为对照组，得到得率为17.50%。与对照组相比，超声提取得到的塔拉籽油得率显著提高。此外，与对照组相比，超声提取得到的塔拉籽油的酸值、过氧化值、色泽明度和透明度等物理化学指标也有了明显的提高，表3列出了部分指标比较结果。
Table3超声提取和传统提取比较结果
Index超声提取传统提取
酸值（mgKOH/g）2.955.61
过氧化值（meq/kg）0.540.68
色泽明度2.702.43
透明度89.76%85.34%
综上，本研究优化了塔拉籽油的超声提取工艺，得到了最佳工艺条件，并通过试验和对比分析，证明该工艺条件可有效提高塔拉籽油的得率和理化性质，为植物油高效提取和利用提供了新思路和方法。