本发明属于农副产品精细加工及其副产物综合利用技术领域，具体涉及一种超声辅助水酶法提取黄秋葵籽油和蛋白质的方法。
背景技术：
黄秋葵(abelmoschusesculentus(linn.)moench)别名补肾草、秋葵、羊角豆等，为锦葵科(malvaceae)秋葵属(abelmoschusmedic)一年生草本植物。油脂占黄秋葵籽质量的15％～19％，黄秋葵籽油脂中含有约40％的亚油酸，且饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸的比例较均衡，是一种营养价值较高的植物油。研究发现，黄秋葵籽油可以改善脂质代谢、预防心血管疾病、促进生长发育、调节免疫系统、抗癌、延缓衰老、促进脑和视力的发育等。此外，黄秋葵籽中还含有蛋白质20％，脱脂后含量达到55％，富含17种氨基酸，包含人体必需的7种氨基酸，是一种优质蛋白质资源，因此可利用黄秋葵籽油复合蛋白，应用于功能食品和保健药品等领域。
目前，对黄秋葵籽油的制备多采取传统的溶剂浸出法和压榨法。溶剂提取法虽有残油率低、蛋白质变性小的优点，可溶剂残留、安全性差的缺点也尤为突出，不适用于黄秋葵籽油；而压榨法则不仅生产效率低而且油脂氧化严重，也不适用于黄秋葵籽油。
水酶法是近年新兴的一种提取油工艺，以机械和酶解为主要手段使植物细胞壁破碎，通过酶降解油料细胞中的脂蛋白和脂多糖等复合体来破坏油料在磨浆等过程中形成的包裹在油滴表面的脂蛋白膜，从而释放油脂，提高游离油提取量。水酶法提取油工艺最早被用于椰子油，随后又逐渐用于黄秋葵籽油、大豆油、花生油、油菜籽油、棉籽油、葵花籽油、可可油和棕榈油等。2016年，陈选等采用水酶法制备黄秋葵籽油工艺及其氧化稳定性研究，结果表明油脂得率为14.25％，水酶法制备的黄秋葵籽油货架期为230天，短于溶剂浸出法制备的281天，长于压榨法制备的164天。水酶法可以在温和条件下同时提出油籽中的油脂和蛋白质，较大程度上避免了对油脂和蛋白质的破坏。因此，与传统方法相比，水酶法提取的油品质更好、蛋白质变性程度更小、色泽更加透明澄清。水酶法由于酶解在水相中进行，磷脂进入水相，因而不需要脱胶处理，不仅能减少化学精炼的步骤，还能提高油的品质。但目前的水酶法制备黄秋葵籽油的过程会形成一层乳状液，且形成的乳状液不能被很好的破除，使得游离油的得率降低，从而大大限制了水酶法应用于工业化生产。因此，开发一种适用于工业化生产，且能够同时以较高提取率提取黄秋葵籽油和蛋白质的方法具有重要意义。
技术实现要素：
本发明提供了一种超声辅助水酶法提取黄秋葵籽油和蛋白质的方法，解决了传统水酶法游离油提取率低，乳状液中残油率高以及蛋白质综合利用不足等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超声辅助水酶法提取黄秋葵籽油和蛋白质的方法，包括：
1)将黄秋葵籽粉末与水按1:4～8的料液比(w/v，g/ml)混合，调节ph值为7.0～9.0，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量1～5％的复合酶，所述复合酶包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶中的至少一种，还包括蛋白酶，且复合酶中蛋白酶的含量为20～45％(质量百分比)；然后在温度30～60℃、超声功率100～200w的条件下，超声辅助酶解反应60～240min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液低速离心，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液超滤，取截留液浓缩、干燥，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ高速离心，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度20～60％的乙醇按体积比1:1～3的比例混合，在超声功率100～150w的条件下，超声辅助破乳0.5～1.5h，然后中速离心，得到破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
一实施例中：所述步骤1)中，将黄秋葵籽筛选、洗净、50～75℃鼓风干燥22～26h，高速粉碎后过40～60目筛，得到所述黄秋葵籽粉末。
一实施例中：所述步骤1)中，复合酶包括质量比为1～3:0.5～1.5:0.5～1.5的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。
一实施例中：所述步骤2)中，低速离心为在2000～3000r/min离心10～20min。
一实施例中：所述步骤3)中，采用截留分子量为10～30kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥45～50h，得到所述黄秋葵籽蛋白质。
一实施例中：所述步骤4)中，高速离心为在10000～15000r/min离心10～15min。
一实施例中：所述步骤5)中，中速离心为在5000～8000r/min离心10～15min。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
本发明利用超声波的空化效应、热效应、机械效应和化学效应等作用来加快油脂的反应速率，促进秋葵籽油的析出，相对传统的水酶法工艺，使游离油的提取率显著提高，且油脂品质高；超声波可在液体介质中形成微泡，微泡在破裂过程中会释放较多的能量，可以提高乙醇破乳得反应速率；经超滤处理的黄秋葵籽蛋白质的纯度更高，促进蛋白质的综合利用；制备黄秋葵籽油和蛋白质实施的过程中所需的酶解、超声、离心、超滤、冷冻干燥等设备技术成熟度高、可行性强，适用于大规模工业化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的超声辅助水酶法提取黄秋葵籽油和蛋白质的方法的工艺路线示意图。
具体实施方式
下面通过实施例具体说明本发明的内容：
实施例1
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、50℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过40目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:4(w/v)的料液比混合，调节ph值为7.5，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量1％的复合酶，所述复合酶包括质量比为2:1:1的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度50℃、超声功率200w的条件下，超声辅助酶解反应60min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在2500r/min离心15min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为10kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在10000r/min离心10min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度20％的乙醇按体积比1:1的比例混合，在超声功率150w的条件下，超声辅助破乳0.5h，然后在5000r/min离心10min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为83％，总油提取率为91％；蛋白质回收率为87％，黄秋葵籽蛋白质纯度为85％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例2
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、60℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过40目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:5(w/v)的料液比混合，调节ph值为8.0，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量1％的复合酶，所述复合酶包括质量比为2:1:1的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度60℃、超声功率200w的条件下，超声辅助酶解反应120min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在2500r/min离心15min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为10kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在10000r/min离心10min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度20％的乙醇按体积比1:1的比例混合，在超声功率150w的条件下，超声辅助破乳0.5h，然后在5000r/min离心10min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为82％，总油提取率为90.8％；蛋白质回收率为85％，黄秋葵籽蛋白质纯度为87％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例3
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、50℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过40目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:4(w/v)的料液比混合，调节ph值为7.5，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量1％的复合酶，所述复合酶包括质量比为2:1:1的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度40℃、超声功率100w的条件下，超声辅助酶解反应240min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在2500r/min离心15min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为10kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在10000r/min离心10min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度20％的乙醇按体积比1:1的比例混合，在超声功率150w的条件下，超声辅助破乳0.5h，然后在5000r/min离心10min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为85％，总油提取率为92％；蛋白质回收率为85％，黄秋葵籽蛋白质纯度为87％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例4
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、50℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过40目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:4(w/v)的料液比混合，调节ph值为7.5，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量1％的复合酶，所述复合酶包括质量比为2:1:1的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度30℃、超声功率150w的条件下，超声辅助酶解反应240min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在2500r/min离心15min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为10kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在10000r/min离心10min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度20％的乙醇按体积比1:1的比例混合，在超声功率150w的条件下，超声辅助破乳0.5h，然后在5000r/min离心10min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为84％，总油提取率为93％；蛋白质回收率为86％，黄秋葵籽蛋白质纯度为87％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例5
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、50℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过40目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:4(w/v)的料液比混合，调节ph值为7.5，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量1％的复合酶，所述复合酶包括质量比为2:1:1的纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度50℃、超声功率200w的条件下，超声辅助酶解反应180min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在2500r/min离心15min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为10kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在10000r/min离心10min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度20％的乙醇按体积比1:1的比例混合，在超声功率150w的条件下，超声辅助破乳0.5h，然后在5000r/min离心10min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为87％，总油提取率为92％；蛋白质回收率为84％，黄秋葵籽蛋白质纯度为89％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例6
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、75℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过50目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:6(w/v)的料液比混合，调节ph值为8.5，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量3％的复合酶，所述复合酶包括质量比为1:1:1:1:1的纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶和蛋白酶；然后在温度35℃、超声功率100w的条件下，超声辅助酶解反应100min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在2000r/min离心20min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为30kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在12000r/min离心15min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度40％的乙醇按体积比1:2的比例混合，在超声功率100w的条件下，超声辅助破乳1.5h，然后在6500r/min离心15min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为83％，总油提取率为95％；蛋白质回收率为85％，黄秋葵籽蛋白质纯度为90％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例7
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、65℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过60目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:8(w/v)的料液比混合，调节ph值为9.0，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量5％的复合酶，所述复合酶包括质量比为1:1:1:2的纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度45℃、超声功率150w的条件下，超声辅助酶解反应200min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在3000r/min离心10min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为30kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在15000r/min离心12min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度60％的乙醇按体积比1:3的比例混合，在超声功率120w的条件下，超声辅助破乳1h，然后在8000r/min离心12min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为85％，总油提取率为90％；蛋白质回收率为87％，黄秋葵籽蛋白质纯度为88％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达91～92％。
实施例8
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、65℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过60目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:8(w/v)的料液比混合，调节ph值为9.0，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量5％的复合酶，所述复合酶包括质量比为1:1:1:2的纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度45℃、超声功率150w的条件下，超声辅助酶解反应200min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在3000r/min离心10min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为30kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在15000r/min离心12min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度60％的乙醇按体积比1:3的比例混合，100r/min下搅拌混合5min，在8000r/min离心12min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为84％，总油提取率为87％；蛋白质回收率为80％，黄秋葵籽蛋白质纯度为88％。乙醇破乳法乳状液的破除率为65～68％。
实施例9
1)将黄秋葵籽依次进行筛选、洗净、65℃鼓风干燥24h，利用中药粉碎机高速粉碎，过60目筛，得到所述黄秋葵籽粉末；将黄秋葵籽粉末与水按1:8(w/v)的料液比混合，调节ph值为9.0，再加入相当于黄秋葵籽粉末质量5％的复合酶，所述复合酶包括质量比为1:1:1:2的纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和蛋白酶；然后在温度38℃的条件下，酶解反应720min，得到酶解液；
2)将步骤1)得到的酶解液在3000r/min离心10min，得到自上而下分布的游离油ⅰ、乳状液ⅰ、蛋白液和废渣；
3)取步骤2)得到的蛋白液适当稀释后，采用截留分子量为30kda的超滤膜进行超滤，取截留液减压浓缩，冷冻干燥48h，即为黄秋葵籽蛋白质；
4)取步骤2)得到的乳状液ⅰ在15000r/min离心12min，得到位于上层的游离油ⅱ和位于下层的乳状液ⅱ；
5)将步骤4)得到的乳状液ⅱ与体积浓度60％的乙醇按体积比1:3的比例混合，在超声功率120w的条件下，超声辅助破乳1h，然后在8000r/min离心12min，得到位于上层的破乳油；将步骤2)得到的游离油ⅰ、步骤4)得到的游离油ⅱ和该破乳油合并，即为黄秋葵籽油。
本实施例之中，游离油提取率为68％，总油提取率为76％；蛋白质回收率为71％，黄秋葵籽蛋白质纯度为85％。超声辅助乙醇破乳法乳状液的破除率可高达85～87％。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。