周 強(qiáng)， 李治章

(湖南科技學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程系， 湖南 永州 425100)

油茶籽油的蛋白酶水解法提取工藝研究

周 強(qiáng)， 李治章

(湖南科技學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程系， 湖南 永州 425100)

采用物理破碎油茶籽細(xì)胞和酶降解相結(jié)合的方法提取油茶籽油，對油茶籽原材料的預(yù)處理時間和溫度，酶解方法進(jìn)行了研究，探索蛋白酶在水性條件下酶解油茶籽的提油工藝及其影響因素，結(jié)果表明：油茶籽原材料預(yù)處理的適宜加熱溫度為90℃、加熱時間為2h，適宜的酶解溫度為38℃、pH 值為8、水解酶用量為0.25 % (占油料的質(zhì)量比重)、酶解時間為4h。

油茶籽油； 蛋白酶； 酶解； 提取

油茶(Camelliaoleifera)是我國南方主要的木本油料樹種，主要集中分布于湖南、江西、廣西、福建等省，與油橄欖、椰子以及油棕并稱為世界四大木本油料植物[1]。油茶籽油是我國特有的木本油脂，富含油酸和亞油酸為主的不飽和脂肪酸和許多功能性成份，不含膽固醇，食后不會使人體血清中的膽固醇增加，不易引起人體血管硬化和血壓增加，是一種營養(yǎng)價值、保健功能俱佳的優(yōu)質(zhì)木本油料，有“東方橄欖油”的美稱[2]。油茶籽油的工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用制油工藝的是壓榨法和浸出法。酶法提油設(shè)備簡單，操作安全，污染少，易于處理，技術(shù)處理條件溫和，且能回收水解蛋白[3-7]。

1 儀器與材料

電子分析天平(AY220型，島津公司)，電動攪拌機(jī)(JB3002D 型), 上海標(biāo)本模型廠)，油茶籽粉(過80目篩，油茶基地提供)，蛋白酶(分析純，萬拜生物科技發(fā)展中心)。

2 研究方法

2.1 油茶籽粗脂肪含量的測定

準(zhǔn)確稱取10.0g油茶籽粉于索氏提取器中，用石油醚連續(xù)提取10h，減壓脫凈溶劑，準(zhǔn)確稱量所得油脂，以此測定油茶籽粉中粗脂肪的含量。

2.2 工藝流程

水酶法提取油茶籽油的基本工藝路線：油茶籽粉→濕熱處理→蛋白酶水解→滅酶→萃取→脫溶劑→油茶籽油。

2.3 單因素試驗

分別對原料預(yù)處理時間、預(yù)處理溫度、蛋白酶用量、酶解pH值和酶解時間等條件進(jìn)行單因素試驗。

(1) 原料預(yù)處理時間。稱取油茶籽粉10g于250mL錐形瓶中，加蒸餾水40mL(1∶4的料水比)，在90℃下分別濕熱處理0.5～2.5h,然后調(diào)節(jié)pH值至8，加入0.25%(占原料質(zhì)量百分比)的蛋白酶,于38℃恒溫水浴中酶解2h,煮沸滅酶10min ,調(diào)節(jié)pH，過濾，萃取, 脫溶劑，稱重。

(2) 原料預(yù)處理溫度。稱取油茶籽粉10g于250mL錐形瓶中，加蒸餾水 40mL(1∶4的料水比)，在75～95℃的不同加熱溫度下濕熱處理2h,然后調(diào)節(jié)pH值至8，加入0.25%(占原料質(zhì)量百分比)的蛋白酶,于38℃恒溫水浴中酶解2h ,煮沸滅酶10min,調(diào)節(jié)pH，過濾，萃取, 脫溶劑，稱重。

(3) 蛋白酶用量。稱取油茶籽粉10g于250mL錐形瓶中，加蒸餾水 40mL(1∶4的料水比)，在90℃下濕熱處理2h，然后調(diào)節(jié)pH值至8，加入0.15%～0.35%的不同比例(占油料質(zhì)量百分比)的蛋白酶，于38℃恒溫水浴中酶解2h，煮沸滅酶10min，調(diào)節(jié)pH，過濾，萃取, 脫溶劑，稱重。

(4) 酶解pH值。稱取油茶籽粉10g于250mL錐形瓶中，加蒸餾水40mL(1∶4的料水比)，在90℃下濕熱處理2h,然后調(diào)節(jié)pH至7.0～9.0的不同值，加入0.25%(占原料的質(zhì)量百分比)的蛋白酶,于38℃恒溫水浴中酶解2h ,煮沸滅酶10min,調(diào)節(jié)pH值，過濾，萃取, 脫溶劑，稱重。

(5) 酶解時間。稱取油茶籽粉10g 于250mL錐形瓶中，加蒸餾水40mL(1∶4的料水比)，在90℃下濕熱處理2h,然后調(diào)節(jié)pH值至8，加入0.25%(占原料質(zhì)量百分比)的蛋白酶, 于38℃恒溫水浴中酶解1～5h的不同時間 ,煮沸滅酶10min ,調(diào)節(jié)pH，過濾，萃取，脫溶劑，稱重。

3 結(jié)果與分析

3.1 油茶籽脂肪含量

采用2.1所述方法測得粗脂肪含量為44.43%。

3.2 原材料預(yù)處理溫度對出油率的影響

原材料預(yù)處理溫度試驗結(jié)果見圖1。

圖1 不同預(yù)處理溫度對提油率的影響Fig.1 Effect of different pretreatment temperature on the oil yield efficiency

由圖1可知，加熱溫度為90℃時，出油率最高，溫度繼續(xù)升高，出油率反而減小?？赡苁怯捎跍囟冗^高，導(dǎo)致油脂更易于乳化，不利于后期的分離過程。

3.3 原材料預(yù)處理的時間對出油率的影響

原材料預(yù)處理時間試驗結(jié)果見圖2。

由圖2可知，預(yù)處理時間在2h之內(nèi)，隨著加熱時間的增加，出油率的增加幅度較大，當(dāng)加熱時間超過2h后，出油率進(jìn)入一個平穩(wěn)期。因此，選擇加熱時間為2h有利于下一步酶解反應(yīng)的進(jìn)行。

3.4 蛋白酶用量對出油率的影響

蛋白酶用量試驗結(jié)果見圖3。

圖3 蛋白酶用量對提油率的影響Fig.3 Effect of protease dosage on the oil yield efficiency

由圖3可知,蛋白酶用量占油料的質(zhì)量比達(dá)到0.25%時，出油率趨于平穩(wěn)，因此，大規(guī)模生產(chǎn)時，從控制成本方面來考慮，酶用量以0.25%左右為宜。

3.5 酶解pH值對出油率的影響

酶解pH值試驗結(jié)果見圖4。

圖4 酶解pH值對提油率的影響Fig.4 Effect of enzymolysis pH value on the oil yield efficiency

由圖4可知，此蛋白酶的水解pH值為8.0時，出油率最大。因此，最佳酶解pH值為8.0。

3.6 酶解時間對出油率的影響

酶解時間試驗結(jié)果見圖5。

圖5 酶解時間對提油率的影響Fig.5 Effect of enzymolysis time on the oil yield efficiency

由圖5可知，當(dāng)酶解時間在1～2h之間時，出油率隨著酶解時間的延長快速提高；酶解4h時出油率達(dá)到3.671g，當(dāng)酶解時間繼續(xù)延長時，出油率增加量較小。說明在該試驗條件下，4h 之后酶解已經(jīng)基本完成。因此，在實際生產(chǎn)中，酶解時間選定在 4h左右為宜。

4 結(jié)論

采取蛋白酶水解法提取油茶籽油，在油茶籽去殼粉碎后，原材料預(yù)處理(加水浸泡)的適宜溫度為90℃，預(yù)處理的適宜時間為2h。適宜酶解條件為： 酶解溫度為38℃，酶解pH值為8，酶用量為0.25% (占原料質(zhì)量百分比)，酶解時間為4h。

[1] 王麗霞，龐杰，陸蒸.茶油的加工和利用[J].糧油食品科技,2004,12(3):33-36.

[2] 劉波，李丹.油茶籽油的保健功能及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].茶業(yè)通報，2008 (003):112-114.

[3] 李君，等.水酶法提取玉米胚芽油研究[J].糧食與油脂，2001，(1):5-8.

[4] 李大房,馬傳國.水酶法制取油脂研究進(jìn)展[ J ].中國油脂,2006,31(10):29-31.

[5] 譚春蘭,袁永俊.水酶法在植物油脂提取中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2006,27(7):128-130.

[6] 曾祥基.水酶法制油工藝研究[J].成都大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,1996,15(001):1-17.

[7] 吳祥庭.酶法提油技術(shù)的研究進(jìn)展[J].糧油食品科技,2006,14(006): 41-42.

(文字編校：唐效蓉， 楊 駿)

ExtractionprocessofCamelliaseedoilbyproteasehydrolysis

ZHOU Qiang, LI Zhizhang

(College of Life Science and Chemical Engineering, Hunan University of Science and Engineering, Yongzhou 425100, China)

Camelliaseed oil was extracted by using physical pulverization and enzymatic degradation method. And the extraction process ofCamelliaseed oil by protease hydrolysis and its influence factors were studied. The results showed that, the optimal pretreatment temperature ofCamelliaseed was 90℃, and the pretreatment time was 2 hours. The optimal enzymatic hydrolysis temperature was 38℃, pH was 8, protease dosage was 0.25 %(m/m), and the reaction time was 4 hours.

Camelliaseed oil; protease; enzymatic hydrolysis; extraction

2012 — 08 — 28

2012 — 10 — 12

中央財政林業(yè)科技推廣項目([2009]TK 017)。

周 強(qiáng)(1978 — )，男，湖南省岳陽市人，講師，主要從事植物成分提取與結(jié)構(gòu)分析研究。

TS 225.16

A

1003 — 5710(2012)05 — 0014 — 03

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2012. 05. 003