水酶法提取菜籽油的研究

作者简介:李桂英(1975-),女,在读硕士;主要从事水酶法提取菜籽油与菜籽蛋白的研究。

文章编号:1003-7969(2005)10-0033-03　　　　中图分类号:TS22414　　　　文献标识码:A

水酶法提取菜籽油的研究

李桂英,袁永俊

(西华大学生物工程学院,610039成都市)

　　摘要:采用对油菜籽细胞的物理破碎和酶降解相结合的方法,建立一种菜籽油提取新工艺。对油菜籽原材料的预处理、酶解方法及酶解动力学进行了研究,探索了中性蛋白酶在油菜籽制油工艺中的作用及其影响因素,得出最佳酶解条件为:温度为50℃左右,pH 为610～615(从出油率来考虑),料水比为1∶4～1∶5,最佳用酶量为200U/g (酶单位/油料)左右,油菜籽的破碎度最好在160～200目。为水酶法提取菜籽油优化工艺提供了基础资料。

关键词:水酶法;中性蛋白酶;菜籽油

　　传统的制油工艺大多采用机械方法来破坏细胞壁,从而使油脂能顺利地被压榨出来,但是制得的油色泽深,油质较差,出油率不高。采用水酶法制油可增加设备容量、脱除部分毒素、油清澈透明,还可大大提高出油率。

在水酶法制油研究中,有许多学者采用纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶来降解植物细胞壁,使油料细胞内有效成分如蛋白质、油脂释出。但由于纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶现有的市场价格高,从成本因素考虑,可采用机械破碎与湿热方法(90℃下加热2h )相结合来破坏植物细胞壁,再利用蛋白酶降解蛋白质以释放其所吸附的油脂,为此本文以油菜籽为样品研究水相酶解菜籽蛋白对出油率的影响,为水酶法制备菜籽油工艺的优化提供基础。1　材料与方法111　实验材料

油菜籽:市售,水分含量为8167%,粗脂肪为39145%,粗蛋白质为24185%。As 1l398中性蛋白

酶:北京酶制剂厂生产。112　实验方法

11211　原料预处理方法对出油的影响　分别称取25g 油菜籽粉,加入125m L 蒸馏水(1∶5料水比),在

不同加热时间、加热温度、捣碎时间下加入1m L 中性蛋白酶液,于45℃恒温水浴中酶解4h ,煮沸灭酶10min ,用离心机在3500r/min 下离心10min ,取油

水层,萃取,烘干,称重。

11212　不同酶解方法对出油的影响　称取25g 油

菜籽粉,加入125m L 水,于90℃下加热2h ,取出捣碎15min ,用细纱布4层过滤,除去皮壳,得到乳液。然后分别按以下3种方法酶解:

(1)在乳液中加入10m L 酶液,于45℃恒温水

浴中酶解4h ,煮沸灭酶10min ,在3500r/min 下离心10min ,取液相层,萃取,分液,烘干,称取清油净重。

(2)用011m ol/L 盐酸调节乳液pH 为416(由

于菜籽蛋白大多数是球蛋白与清蛋白,其等电点在4～6),离心分离后,保留液相,固相加入100m L 水,

调节固液比(1∶5),加入10m L 酶液,于45℃恒温水浴中酶解4h ,煮沸灭酶10min ,在3500r/min 下离心10min ,取液相层,合并两次所得液相层,萃取,分

液,烘干,称取清油净重。

(3)于乳液中加入10m L 酶液,保温酶解4h ,调

节pH 到416,离心分离后,保留液相,将固相加入100m L 水,调节pH 到710,加入10m L 酶液进行二

次酶解,4h 后煮沸灭酶10min ,在3500r/min 下离心10min ,取液相层,合并两次所得液相层,萃取,分液,烘干,称取清油净重。

11213　酶解动力学研究　分别称取25g 油菜籽粉,

按11212(1)操作,考察在不同温度、pH 、底物浓度、酶用量、破碎度对出油率及水解度的影响。11214　分析方法　固体样品中油脂含量测定:索氏

抽提法;液体样本品油脂含量测定:W erner -Schmidt ;蛋白质含量的测定:凯氏定氮法,参照G B 5497-1985;氨基氮的测定:甲醛滴定法;水解度的测定:水

解度(DH )=(水解后生成的-NH 2基的量/样品总含N 量)×100%;水解后生成的NH 2基的量由甲醛

3

32005年第30卷第10期　　　　　　　　　　　　　中　国　油　脂

滴定法测得,样品总含氮量由凯氏定氮法测定;蛋白酶活力测定:F olin 酚法,参照G B 547-1980;水分测定:常压烘干法,参照G B 5495-1985。2　结果与讨论

211　原料预处理方法对出油的影响

21111　不同加热时间对出油的影响　结果见表1。

表1　不同加热时间对出油的影响

加热时间(h )01511152出油(g )

211257

31875

5101

517120

　　由表1可知,加热时间为2h 时,出油最高。21112　不同加热温度对出油的影响　结果见表2。

表2　不同加热温度对出油的影响

加热温度(℃

)70809095出油(g )

517120

517133

710495

618674

　　由表2可知,加热温度为90℃时,出油最高。21113　捣碎时间对出油的影响　结果见表3。

表3　捣碎时间对出油的影响

捣碎时间(min )

5101520出油(g )

31186

617556

711225

61997

　　由表3可知,捣碎时间为15min 时,出油最高。212　不同酶解方法对出油的影响

3种酶解方法的实验结果见表4。

表4　不同酶解方法对出油的影响

酶解方法(1)(2)(3)出油(g )

81548

719

91026

　　由表4可知,方法(3)出油最高,方法(1

)次之,

方法(2)出油最少。由于方法(1)比方法(3)步骤少,因此选用方法(1)进行实验。213　酶解动力学研究

2

1311　温度对水解度及出油率的影响　结果见图1。

图1　酶解温度对水解度及出油率的影响

　　由图1可见,当酶解温度为50℃时,蛋白质的水解度最高,出油率也达到最高值。

21312　pH 对水解度及出油率的影响　结果见图2。

图2　pH 值对水解度及出油率的影响

　　由图2可见,当pH 为610时,水解度为13179%,此时出油率最高为841

3%。随着pH 的升

高,水解度逐渐升高,当pH 为710时,水解度达到最高,之后水解度逐渐降低;出油率则随pH 的升高而逐渐降低。

21313　底物浓度对水解度及出油率的影响　结果

见图

3。

图3　底物浓度对水解度及出油率的影响

　　由图3可见,随着底物浓度的降低或随着料水比的增大,水解度逐渐增大,当料水比为1∶5时,水解度达到最大,此时出油率也达到最大。

21314　酶用量对水解度及出油率的影响　结果见

图4。

图4　酶用量对水解度及出油率的影响

　　由图4可见,随着酶用量的增加,水解度和出油率均逐渐增加,当酶用量为10m L 时,水解度和出油率均达到最大。

21315　破碎度对水解度及出油率的影响　结果见

图5。

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图5　破碎度对水解度及出油率的影响

　　由图5可见,随着破碎度的增大,水解度和出油率均逐渐增大,当破碎度为200目时,水解度和出油率达到最大。但在160～200目时出油率没有太大的差异,为此,实际生产可以考虑破碎度为160～200目。3　结　论

结合原料预处理,采用中性蛋白酶水解菜籽蛋

白来提取菜籽油效果是明显的。最佳酶解条件为:

温度为50℃左右,pH 为610～615(从出油率来考虑),料水比为1∶4～1∶5,最佳用酶量为200U/g (酶单位/油料)左右,油菜籽的破碎度最好在160～200目之间。参考文献:

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油脂,2000,25(6):59-621

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[3]　张昕蕾,倪培德,江志炜1花生及花生蛋白的制取技术

进展[J ]1中国油脂,1998,23(4):3-51

[4]　倪培德,江志炜1高油分油料水酶法预处理制油新技

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艺[J ]1中国粮油学报,1997,12(6):241

Aqueous enzymatic extraction of rapeseed oil

LI G ui 2ying ,Y UAN Y ong 2jun

(School of Bio -engineering ,X ihua University ,610039Chengdu ,China )

　　Abstract :A new technology which was used to extract rapeseed oil by combining physical grinding with enzymatic degradation was put forward 1The pretreatment methods of rapeseed and the enzymatic hydrolysis technology and enzymat 2ic hydrolysis kinetics were explored 1Then the function and the effect factors of neutrase in rapeseed oil extracting process were discussed The optimum enzymatic hydrolysis conditions were as follows :tem perature 50℃,pH 610～615,the ratio of stuff to water 1∶4～1∶5,dosage of heutrase 200U/g ,the granularity 160～200mesh 1This new technology can provide the foundation for the optimization techniques to extract rapeseed oil using aqueous enzymatic method 1

K ey w ords :aqueous enzymatic method ;neutrase ;rapeseed 2

oil

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