一种酶解法提取碱蓬籽油的方法
【专利摘要】本发明涉及天然植物性油脂碱蓬籽油，具体的说是一种碱蓬籽油的酶解提取方法，可按如下步骤操作：1）将料液比为1:2-1:10的水和碱蓬籽倒入匀浆机中充分匀浆，然后排出浆液；2）用柠檬酸或盐酸调节碱蓬籽固液混合物pH值为4.0-6.0；3）取重量为碱蓬籽0.02-2%的纤维素酶，溶于pH值为4.0-6.0的缓冲液中，在40-70℃的水浴中激活5-20min；4）将纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为40-60℃的水浴上酶解3-15h；5）将酶解液离心，吸出上层黄色清油。本发明优点为：得油率高、品质好、工艺简单安全、可操作性器、制油周期短、成本低。
【专利说明】一种酶解法提取碱蓬籽油的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及植物油脂碱蓬籽油，具体的说是一种碱蓬籽油的酶解提取方法。
【背景技术】
[0002]土地盐碱化是全球性难题之一。我国有各类盐碱地主要分布于青新极端干旱漠境、半漠境内陆、东北地区、黄淮海平原、东部滨海盐碱地及海涂等地，共计约9.9X107hm2，其中盐碱地3.7X 107hm2、残余盐溃化土壤4.5X 107hm2、潜在盐溃化土壤1.7X107hm2,占世界盐碱地总面积的10%左右，且每年都有新生盐荒地的增加，而这些地区广泛分布的碱蓬是一种潜在的油料作物。
[0003]碱蓬(Suaeda salsa),又名盐蒿、海鲜菜，碱蓬属(Suaeda)为藜科(Chenopodiaceae) 一年生草本高耐盐真盐生植物,在含盐量为5_30g/Kg的土壤生境中均有分布，且可从土壤中吸收大量的可溶性盐类，并显著增加土壤的总孔隙度，降低土壤容重，增加土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾以及土壤细菌、放线菌、真菌的数量，对盐溃土有明显的生物修复作用。其籽脂肪含量介于20%~36%之间，不饱和脂肪酸含量约90%，其中人体必需脂肪酸亚油酸为75.10%、油酸为10.98%、亚麻酸为4.37%和硬脂酸1.37%，保健价值极高。这些营养成分都是维持人体机体功能的必需物质，对人体降糖降压、扩张血管、防治心血管疾病病和增强人体免疫力等都有积极的作用，而且亚油酸和亚麻酸等又均使人体必需的脂肪酸，是前列腺素EPA (二十碳五烯酸)、DHA (二十二碳六烯酸)等重要代谢产物的前提，对维持人体健康和调节生理机能有着重要的作用。因此，碱蓬籽油作为营养用油或保健用油均具有广阔的开发机应用前景，而且可以促进碱蓬种植业的发展，从而促进盐碱地的生态修复。
[0004]传统制取植物籽油的方法主要是机械压榨法和溶剂浸出法。采用机械处理对籽细胞破坏程度有限，得油率低，同时压榨法需将种仁经过烘炒，这种热处理会使蛋白质剧烈变性，影响其进一步利用价值，所以提取油脂后的饼柏不能高效利用，从而造成蛋白质资源的浪费；溶剂浸出法虽然得油率高，极易实现大规模工业生产，但油脂和饼柏中均有有机溶剂的残留，食用对人体健康极度不利，且易污染环境，因此，迫切需要研发出从油料籽同时提取植物油脂和植物蛋白的工艺方法，特别是在人们对安全、绿色、营养保健意识逐渐增强的今天，提升产品深加工水平，生产满足人类健康的绿色产品，已成为当今社会的共识。超临界CO2流体萃取和生物酶解提取植物油脂的生物技术已经成为当今社会新兴的分离技术。由于它是以实现绿色生产为前提，因此倍受人们的广泛关注。超临界CCV流体萃取技术和酶解技术提取的植物油得油率高，品质好，由于处理条件温和，脱脂后的饼柏蛋白质变性低，可利用性高，油 脂与饼柏(渣)易于分离。然而，超临界CO2流体萃取由于高压所带来的昂贵设备投资和维护费用，以至于中小型企业无能力应用；同时，酶解所用的酶制剂价格昂贵，因此也不能得到广泛的应用；所以迫使从事农林产品深加工的工作者必须潜心致力于投资少，成本低、见效快、工艺简单、可操作性低、低能耗、低排放、绿色的技术研究。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种得油率高、油品质好的碱蓬籽油酶解提取方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种碱蓬籽油酶解提取的方法，可按如下步骤操作
[0008]I)匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:2-1:10 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液中的固体物质形成的颗粒可通过60-150目筛网，收集浆液；
[0009]2)调节pH值:将匀浆的浆液用0.1%-1.0%柠檬酸或盐酸调节pH值为4.0-6.0 ；
[0010]3)激活酶:取重量为碱蓬籽0.02-2.0%的纤维素酶，溶于0.1-0.2mol/L pH值为
4.0-6.0的缓冲液中，形成浓度为l-10mg/ml的纤维素酶缓冲液，在45-65°C水浴中激活5_20min ；
[0011]4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为40-60°C的水浴上酶解3-15h;
[0012]5)离心取油:将酶解液置于离心机上，4000-10000rpm离心5_30min，分离出上层清油。
[0013]6)所述步骤5) —次提取分离出清油后的物料(包括:中间层的大量油水乳化层，最底层的柏、渣层)进行二次酶解法提油，其步骤如下:
[0014]①将一次提取分离出清油后的余下物料重新0.1-1.0%柠檬酸或盐酸调pH值为
4.0-7.0 ；
[0015]②取重量为碱蓬籽0.02-2.0%的木瓜蛋白酶，溶于0.1-0.2mol/L pH值为4.0-7.0的缓冲液中，形成l_4mg/ml的木瓜蛋白酶缓冲液；
[0016]③酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤①的物料混合后在45_65°C水浴上，进行二次酶解，时间为5-15h;
[0017]④离心取油:将二次酶解后的物料于4000-10000rpm离心5_30min，分离出上层清油。
[0018]所述缓冲液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或乙酸-乙酸钠缓冲液。
[0019]本发明具有如下优点:
[0020]1、得油率高。本发明酶解法提取的碱蓬籽油得油率高，酶解法提油工艺采用机械法和酶解法相结合的方式对碱蓬籽细胞壁进行破碎和降解，从而是细胞内油脂充分释放。由于植物细胞壁是以纤维素为骨架，并与半纤维素、果胶和少量蛋白质等不溶性生物大分子结合而成；本发 明中选用纤维素酶是以纤维素酶为主体，包含半纤维素酶、果胶酶等为辅助的酶系，能使植物细胞壁彻底降解，油脂等细胞内容物充分释放，进而使油脂收率和蛋白质得率都保持在较高的水平。
[0021]2、油品质好，应用效果显著。本发明借鉴水酶法提取花生油、玉米胚芽油、山核桃油的方法，着重对于碱蓬籽提油工艺进行了研究；目的在于使赋予营养保健并具积极生理作用的碱蓬籽油，开发生产处碱蓬籽油，特别是通过完全绿色生产过程，获得高品质的营养食用油，对于改善人们生活、促进身体健康、地区经济发展等均具有良好的经济效益和社会效益。本发明所得的毛油质量好，色泽浅，易精炼。
[0022]3、工艺简单安全，可操作性强。酶解法处理条件温和，脱脂后的饼柏蛋白质变性低，可利用性好；油与饼柏(渣)易分离，即用酶解法预处理的料浆，完全可以采用离心法分离油、柏，从而工艺简化，并可大大提高设备处理能力。
[0023]4、制油周期短、成本低。本发明酶解法制油可缩短提油时间、增加设备容量；同时酶解法制油生产过程相对耗能低、废水中BOD与COD值大为下降，易于处理。由此可见，酶解法制油是制油工业发展的新星，是生物技术应用的一个重要领域，同时必将对油脂工业生产深远的影响。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
[0025]一种碱蓬籽油酶解提取的方法，可按如下步骤操作:
[0026]I)匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:2 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液中的固体物质形成的颗粒可通过60目筛网，收集浆液；
[0027]2)调节pH值:将匀浆的浆液用质量浓度为0.1%柠檬酸调节pH值为4.0 ;
[0028]3)激活酶:取重量为碱蓬籽0.05%的纤维素酶，溶于浓度为0.lmol/L pH4.0的柠檬酸-柠檬酸钠中，形成lmg/ml纤维素酶缓冲液，在50°C水浴中激活15min ；
[0029]4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为60°C的水浴上酶解 IOh;
[0030]5)离心取油:将酶解液置于离心机上，4000rpm离心30min，分离出上层清油。
[0031]6)所述步骤5) —次提取分离出清油后的余下物料(中间层为大量的油水乳化层，最底层为柏、渣层)进行二次酶解继续提油；
[0032]①将一次提取分离出清油后的余`下物料，用浓度为0.1%柠檬酸调节pH值为6.6 ；
[0033]②取重量为碱蓬籽0.05%的木瓜蛋白酶，溶于浓度为0.lmol/L pH6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，形成浓度为lmg/ml的木瓜蛋白酶缓冲液；
[0034]③酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤①的物料混合使物料重新溶解后，在50°C水浴上进行二次酶解15h;
[0035]④离心取油:将二次酶解后的物料于4000rpm离心30min，分离出上层清油。
[0036]7)出油率计算:出油率达21.74%ο
[0037]实施例2
[0038]一种碱蓬籽油酶解提取的方法，可按如下步骤操作:
[0039]I)匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:3 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液中的固体物质形成的颗粒可通过140目，收集浆液；
[0040]2)调节pH值:将匀浆的浆液用浓度为1.0%盐酸调节pH值为5.0 ;
[0041]3)激活酶:取重量为碱蓬籽1.0%的纤维素酶，溶于0.2mol/L pH5.0乙酸-乙酸钠缓冲液中，形成5mg/ml的纤维素酶缓冲液，在60°C水浴中激活8min ；
[0042]4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为60°C水浴上酶解
3.0h;
[0043]5)离心取油:将酶解液置于离心机上，6000rpm离心15min，分离出上层清油。
[0044]6)所述步骤5) —次提取分离出清油后的余下物料进行二次酶解继续提油；
[0045]①将一次提取分离出清油后的余下物料重新溶解，用浓度为1.0%盐酸调节pH值为 5.0 ;[0046]②取重量为碱蓬籽1.0%的木瓜蛋白酶，溶于0.2mol/L pH值为5.0的乙酸-乙酸钠缓冲液中，形成2mg/ml木瓜蛋白酶缓冲液；
[0047]③酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤①的物料混合使物料重新溶解后，在45°C水浴上进行二次酶解12h;
[0048]④离心取油:将二次酶解后的物料于5000rpm离心20min，分离出上层清油。
[0049]7)出油率计算:出油率达22.53%。
[0050]实施例3 [0051]一种碱蓬籽油酶解提取的方法，可按如下步骤操作
[0052]I)匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:5 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液中的固体物质形成的颗粒可通过100目筛网，收集浆液；
[0053]2)调节pH值:将匀浆的浆液用浓度为0.1%柠檬酸调节pH值为6.0 ;
[0054]3)激活酶:取重量为碱蓬籽0.5%的纤维素酶，溶于0.lmol/L pH值为6.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，形成2mg/ml的纤维素酶缓冲液，在45°C水浴中激活20min ；
[0055]4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为45°C水浴上酶解12h;
[0056]5)离心取油:将酶解液置于离心机上，8000rpm离心lOmin，分离出上层清油。
[0057]6)所述步骤5) —次提取分离出清油后的余下物料进行二次酶解继续提油；
[0058]①将一次提取分离出清油后的余下物料，用浓度为1.0%盐酸调节pH值为5.6 ；
[0059]②取重量为碱蓬籽0.5%的木瓜蛋白酶，溶于0.2mol/L pH值为5.6的乙酸-乙酸钠缓冲液中，形成lmg/ml的木瓜蛋白酶缓冲液；
[0060]③酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤①的物料混合使物料重新溶解后，在60°C水浴上进行二次酶解8h;
[0061]④离心取油:将二次酶解后的物料于8000rpm离心lOmin，分离出上层清油。
[0062]7)出油率计算:出油率达20.92%.[0063]实施例4
[0064]—种碱蓬籽油酶解提取的方法，可按如下步骤操作
[0065]I)匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:10 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液中的固体物质形成的颗粒可通过120目，收集浆液；
[0066]2)调节pH值:将匀浆的浆液用浓度为0.1%柠檬酸调节pH值为4.6 ;
[0067]3)激活酶:取重量为碱蓬籽0.1%的纤维素酶，溶于0.55mol/L pH值为4.5的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，形成10mg/ml的纤维素酶缓冲液，在65°C水浴中激活5min ；
[0068]4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为55°C水浴上酶解
5.0h;
[0069]5)离心取油:将酶解液置于离心机上，1000Orpm离心5min，分离出上层清油。
[0070]6)所述步骤5) —次提取分离出清油后的余下物料进行二次酶解继续提油；
[0071]①将一次提取分离出清油后的余下物料重新溶解，用浓度为1.0%盐酸调节pH值为 6.6 ;
[0072]②取重量为碱蓬籽0.1%的木瓜蛋白酶，溶于0.lmol/L pH值为6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，形成2mg/ml的木瓜蛋白酶缓冲液；[0073]③酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤①的物料混合使物料重新溶解后，在65°C水浴上进行二次酶解5h;
[0074]④离心取油:将二次酶解后的物料于1000Orpm离心5min，分离出上层清油。
[0075]7)出油率计算:出油率达23.89%。
[0076]实施例5
[0077]—种碱蓬籽油酶解提取的方法，可按如下步骤操作
[0078]I)匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:4 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液的固体物质形成的颗粒可通过80目筛网，收集浆液；
[0079]2)调节pH值:将匀浆的浆液用浓度为0.1%柠檬酸调节pH值为5.6 ;
[0080]3)激活酶:取重量为碱蓬籽2.0%的纤维素酶，溶于0.lmol/L pH值为5.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中，形成2mg/ml的纤维素酶缓冲液，在55°C水浴中激活12min ；
[0081]4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为50°C水浴上酶解
8.0h;
[0082]5)离心取油:将酶解液置于离心机上，5000rpm离心25min，分离出上层清油。
[0083]6)所述步骤5) —次提取分离出清油后的余下物料进行二次酶解继续提油；
[0084]①将一次提取分离出清油后的余下物料，用浓度为1.0%盐酸调节pH值为6.0 ；
[0085]②取重量为碱蓬籽2.0%的木瓜蛋白酶，溶于0.2mol/L pH值为6.0的乙酸-乙酸钠缓冲液中，形成4mg/ml的木瓜蛋白酶缓冲液；
[0086]③酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤①的物料混合使物料重新溶解后，在55°C水浴上进行二次酶解IOh;
[0087]④离心取油:将二次酶解后的物料于6000rpm离心15min，分离出上层清油。
[0088]7 )出油率计算:出油率达24.16%，其中，棕榈酸6.63%、棕榈油酸3.39%、油酸
13.96%、亚油酸68.94%、亚麻酸4.19%、硬脂酸1.93%，不饱和脂肪酸高达91.07%,高于有机溶剂萃取法和超临界C02流体萃取提取的不饱和脂肪酸含量(参考文献:1、于海芹，张天柱，魏春雁，李志坚.3种碱蓬属植物种子含油量及其脂肪酸组成研究.西北植物学报.2005，25(10):2077-2082.;2、柳仁民，张坤，崔庆新.碱蓬籽油的超临界C02流体萃取及其GC/MS分析.中国油脂.2003，28(3):42-45.；)。
[0089]8)理化性质鉴定:比重 0.9242mg/ml，酸价 0.78mgK0H/g，碘值 L 78gl/100g，皂化值182.47mgK0H/g,过氧化值2.03meq/Kg，磷脂0.012%。与文献中报道索氏提取法相比，该法提取的碱蓬籽油的比重、酸价、皂化值、过氧化值和磷脂均较低，而碘值较高(参考文献:2、柳仁民，张坤，崔庆新.碱蓬籽油的超临界C02流体萃取及其GC/MS分析.中国油脂.2003，28 (3):42-45.;3、李洪山，范艳霞.盐地碱蓬籽油的提取剂特性分析.CHINA OILSAND FATS.2010，35(1):74-76.)。
【权利要求】
1.一种酶解提取碱蓬籽油的方法，其特征在于: O匀浆:将碱蓬籽和水按料液重量体积比为1:2-1:10 (g/ml)倒入匀浆机中匀浆，使浆液中的固体物质形成的颗粒可通过60-150目筛网，收集浆液； 2)调节pH值:将匀浆的浆液用质量浓度0.1-1.0%柠檬酸或盐酸调节pH值为.4.0-6.0 ； 3 )激活酶:取重量为碱蓬籽0.02-2.0%的纤维素酶，溶于0.1-0.2mol/L pH值为.4.0-6.0的缓冲液中，形成浓度为l-10mg/ml的纤维素酶缓冲液，在45-65°C水浴中激活5_20min ； 4)酶解:将激活的纤维素酶缓冲液倒入碱蓬籽浆液中，在温度为40-60°C的水浴上酶解 3-15h ； 5)离心取油:将酶解液置于离心机上，4000-10000rpm离心5_30min，分离出上层清油。
2.按照权利要求1所述酶解提取碱蓬的方法，其特征在于: 权利要求1所述步骤5)—次提取，分离出清油后的余下物料(包括:中间层的大量油水乳化层，最底层的柏、渣层)进行二次酶解法提油，其步骤如下: 1)将第一次提取分离出清油后的余下物料再次用质量浓度0.1-1.0%柠檬酸或盐酸调节 PH 值为 4.0-7.0 ； 2)取重量为碱蓬籽0.02-2.0%的木瓜蛋白酶，溶于0.1-0.2mol/L pH值为4.0-7.0的缓冲液中形成浓度为l_4mg/ml的木瓜蛋白酶缓冲液； 3)酶解:将木瓜蛋白酶缓冲液和步骤I)的物料混合使物料重新溶解后在45-65°C水浴上进行二次酶解，时间为5-15h ； 4)离心取油:将二次酶解的物料于4000-10000rpm离心5_30min，分离出上层清油。
3.按照权利要求1或2所述酶解提取碱蓬籽油的方法，其特征在于:所述缓冲液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或乙酸-乙酸钠缓冲液。
4.按照权利要求1所述酶解提取碱蓬籽油的方法，其特征在于:纤维素酶以外切β-葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和葡萄糖苷酶等组成纤维素酶为主体，还包含半纤维素酶、果胶酶等为辅助的复合酶系，是一种食品加工工业中常用的酶种。
5.按照权利要求1或2所述酶解提取碱蓬籽油的方法，其特征在于:柠檬酸质量浓度.0.1%，盐酸质量浓度1%。
【文档编号】C11B1/04GK103756775SQ201410018048
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】李超峰, 唐伯平, 周春霖 申请人:盐城师范学院