一种分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法
【专利摘要】本发明公开了一种分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法。该香菇精油的提取方法依次包括如下步骤：冷冻干燥、超微粉碎、分步复合酶解、超声处理、真空水蒸气蒸馏，最后得到馏出液即香菇精油。本发明干燥处理温度低，最大限度地保护了香菇的香气成分，避免其在常规干制处理时受热破坏。同时配合采用分步复合酶解前处理香菇，显著提高香菇中有效香气组分的种类与含量，促进香菇香气前体物质的释放。本发明的提取方法具有简单易行、成本低廉、安全环保、提取率高的特点，并有效提取了香菇中的香气成分，增加了其经济附加值，具有广阔的市场应用前景。
【专利说明】
一种分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及精油提取领域，具体为一种香菇精油的提取方法，尤其涉及用分步复 合酶解与超声波辅助真空水蒸气蒸馏组合的方法提取香菇精油的工艺。
【背景技术】
[0002] 香菇属真菌门，担子菌纲，伞菌目，口蘑科，香菇属，又名香蕈、花菇、香菌，是我国 最常见的食用菌之一。其肉质肥厚细嫩、味道鲜美、香气独特，富含多糖、蛋白质、脂肪、维生 素、矿物质、氨基酸等生物活性物质，具有一定的食疗与药疗效果，具有较好的抗氧化、抗病 毒、调节免疫力、抑制肿瘤发生等多种生理活性。
[0003]植物精油主要是指具有挥发性和芳香气味的油状物质，是植物芳香的精华。目前 传统的精油提取方法主要有水蒸气蒸馏法、微波萃法、溶剂提取法、膜分离法、分子蒸馏、超 临界萃取法、超声波提取法及以上多种方法的联合使用等。其中，水蒸气蒸馏法是萃取精油 最常用，最洁净的方法，绝大多数的芳香植物均可采用该法萃取获得。本发明旨在探索一种 高效提取香菇精油的方法，提升香菇的经济附加值，同时解决现有方法所存在的挥发性香 气物质大量损失、提取率低等问题。
【发明内容】
[0004] 本发明所解决的问题在于针对传统精油提取的不足，提供一种分步复合酶解水蒸 气蒸馏提取香菇精油的方法。使用本发明提取香菇精油具有提取效率高且精油香气物质含 量高的特点。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0006] -种香菇精油的制备方法，包括以下步骤：
[0007] (1)冷冻干燥:将新鲜香菇进行真空冷冻干燥处理；
[0008] (2)超微粉碎：将步骤（1)中冷冻干燥后的香菇进行超微粉碎，过筛，得到香菇粉 末；
[0009] (3)分步复合酶解:将香菇粉末与水进行混合，第一步酶解加入质量分数为0.1 % ~0.5 %的木瓜蛋白酶与质量分数为0.1 %~0.5 %的风味蛋白酶，调节pH为6.5~7.5，于35 ~50°C的温度条件下进行第一步酶解；第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.1%~ 0.5 %，调节pH为5.5~7.5，于35~55 °C的温度条件下进行第二步酶解；
[0010] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理；
[0011] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤(4)所得的固液混合物中加入NaCl，采用真空水蒸气 蒸馏提取法进行提取收集馏出液即得到香菇精油。
[0012] 按上述方案，步骤(1)中真空干燥后香菇所含水分的质量百分含量低于2%。
[0013] 按上述方案，步骤（1)中的真空冷冻干燥的条件为：真空度10~20pa，温度-80~-50°C，冷冻干燥时间10~15h。
[0014] 按上述方案，步骤(3)中香菇粉末与水的质量比即料液比为1:5~1:25。
[0015] 按上述方案，步骤(3)中第一步酶解中：木瓜蛋白酶与风味蛋白酶的质量比优选为 1:4 ~4:1〇
[0016] 按上述方案，步骤(3)中第一步酶解的时间为1~3h。
[0017]按上述方案，步骤(3)中第二步酶解的时间为1~3h。
[0018] 按上述方案，步骤(4)中的超声功率为100~200W，时间为10~30min。
[0019]按上述方案，步骤（5)中NaCl的用量为步骤（4)所得的固液混合物的lwt %~ 6wt% 〇
[0020] 按上述方案，步骤(5)中的水蒸汽蒸馏提取条件为；真空度10~15pa，温度60~85 °C，提取时间为20~60min。
[0021] 本发明提取方法操作简单，高效、全面、有效的提取香气成分，极大的提高了香菇 精油的得率，所得精油香气纯正，品质明显优于其他方法。具体具有以下有益效果和显著进 步：
[0022] (1)本发明将香菇进行冷冻干燥处理，有助于香气成分的保留；
[0023] (2)本发明将香菇冷冻干燥后进行超微粉碎处理，有助于提取时精油成分以及挥 发性香气成分溢出；
[0024] (3)本发明采用分步复合酶解，先将木瓜蛋白酶和风味蛋白酶组合进行第一步酶 解，由此可利用两者的协同作用，如木瓜蛋白酶是一种内切酶，风味蛋白酶是一种外切酶， 使水解更充分，释放出更多的香气物质。然后配合中性蛋白酶进行第二步酶解，通过合适的 酶及酶解工艺参数的设置，可最终协同促进香菇中特征挥发性香气物质的释放，极大地提 高香菇精油的得率；
[0025] (4)本发明采用超声波技术，能有效减少样品损失量，提高样品利用率；
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例进一步说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
[0027] 实施例1
[0028] 本实施例中，香菇精油的提取方法依次包括下述步骤：
[0029] (1)冷冻干燥:将新鲜香菇进行真空冷冻干燥处理，使其所含水分的质量百分含量 低于2%，真空冷冻干燥的条件为:真空度10pa，温度-54°C，时间10h;
[0030] (2)超微粉碎:将步骤(1)中冷冻干燥后的香菇进行超微粉碎，过60目筛，得到香菇 粉末；
[0031] (3)分步复合酶解:按1:5的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，第一步酶解加 入质量分数为0.2%的木瓜蛋白酶与质量分数为0.3%的风味蛋白酶，调节pH至7,于40°C的 温度条件下酶解2h。第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.5%，调节pH为7.5,于35°C的 温度条件下酶解2h;
[0032] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理，功率为 140W，时间为20min;
[0033] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤（4)所得的固液混合物中加入质量百分比为4%的 NaCl，采用真空水蒸气蒸馏提取装置进行提取，真空度10pa，温度70°C，提取时间为40min， 收集馏出液即得到香菇精油。
[0034] 本实施例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为2.85%〇。
[0035] 实施例2
[0036]同实施例1，不同的是
[0037] (3)分步复合酶解:按1:10的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，第一步酶解加 入质量分数为0.4%的木瓜蛋白酶与质量分数为0.1%的风味蛋白酶，调节pH至7,于35°C的 温度条件下酶解2.5h。第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.4%，调节pH为7.5,于35°C 的温度条件下酶解3h;
[0038] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理，功率为 180W，时间为15min;
[0039] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤（4)所得的固液混合物中加入质量百分比为3%的 NaCl，采用真空水蒸气蒸馏提取装置进行提取，真空度12pa，温度80°C，提取时间为30min， 收集馏出液即得到香菇精油。
[0040] 本实施例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为1.86%〇。
[0041 ] 实施例3
[0042]同实施例1，不同的是
[0043] (3)分步复合酶解:按1:15的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，第一步酶解加 入质量分数为0.5%的木瓜蛋白酶与质量分数为0.2%的风味蛋白酶，调节pH至7,于50°C的 温度条件下酶解1.5h。第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.2%，调节pH为7.5,于50°C 的温度条件下酶解lh;
[0044] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理，功率为 120W，时间为30min;
[0045] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤（4)所得的固液混合物中加入质量百分比为1 %的 NaCl，采用真空水蒸气蒸馏提取装置进行提取，真空度10pa，温度65°C，提取时间为60min， 收集馏出液即得到香菇精油。
[0046] 本实施例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为3.59%〇。
[0047] 实施例4
[0048]同实施例1，不同的是
[0049] (3)分步复合酶解:按1:15的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，第一步酶解加 入质量分数为0.4%的木瓜蛋白酶与质量分数为0.5%的风味蛋白酶，调节pH至7,于45°C的 温度条件下酶解lh。第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.5%，调节pH为7.5,于50°C的 温度条件下酶解2.5h;
[0050] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理，功率为 200W，时间为25min;
[0051] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤（4)所得的固液混合物中加入质量百分比为2%的 NaCl，采用真空水蒸气蒸馏提取装置进行提取，真空度15pa，温度75°C，提取时间为50min， 收集馏出液即得到香菇精油。
[0052] 本实施例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为4.88%〇。
[0053] 实施例5
[0054]同实施例1，不同的是
[0055] (3)分步复合酶解:按1:20的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，第一步酶解加 入质量分数为0.2%的木瓜蛋白酶与质量分数为0.1%的风味蛋白酶，调节pH至7,于40°C的 温度条件下酶解2h。第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.4%，调节pH为7.5,于40°C的 温度条件下酶解2.5h;
[0056] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理，功率为 100W，时间为lOmin;
[0057] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤（4)所得的固液混合物中加入质量百分比为5%的 NaCl，采用真空水蒸气蒸馏提取装置进行提取，真空度10pa，温度60°C，提取时间为20min， 收集馏出液即得到香菇精油。
[0058]本实施例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为2.21%〇。
[0059] 实施例6
[0060]同实施例1，不同的是
[0061] (3)分步复合酶解:按1:25的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，第一步酶解加 入质量分数为〇. 1%的木瓜蛋白酶与质量分数为0.4%的风味蛋白酶，调节pH至6.5,于45°C 的温度条件下酶解3h。第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.2%，调节pH为6,于55°C的 温度条件下酶解1.5h;
[0062] (4)超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理，功率为 160W，时间为15min;
[0063] (5)真空水蒸气蒸馏：向步骤（4)所得的固液混合物中加入质量百分比为2%的 NaCl，采用真空水蒸气蒸馏提取装置进行提取，真空度14pa，温度85°C，提取时间为30min， 收集馏出液即得到香菇精油。
[0064] 本实施例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为3.03%〇。
[0065] 对比例1
[0066] 同实施例4,不同的是:步骤(3)中不进行分布酶解，只是按1:15的比例将香菇粉末 与去离子水进行混合。
[0067] 本对比例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为0.13%〇。
[0068] 对比例2
[0069] 同实施例4,不同的是：步骤(3)为一步酶解，而非分布酶解。步骤(3)具体为:按1: 15的比例将香菇粉末与去离子水进行混合，加入质量分数分别为0.4%的木瓜蛋白酶、 0.5 %的风味蛋白酶、0.5 %的中性蛋白酶，调节pH至7，于50 °C的温度条件下酶解2.5h。
[0070] 本对比例所得香菇精油为白色透明液体，具有明显的蘑菇香气，经测算，其提取率 为1.48%〇。
[0071] 另各实施例中设置只进行第一步酶解，不进行第二步酶解的实验作为对照。
[0072] 表1香菇经酶解后其主要挥发性物质峰面积的变化
[0073]
[0074] 表2香菇经酶解后其主要挥发性物质峰面积的变化
[0075]
[0076]由表1与表2的对照结果显然可见，本发明实施分步酶解之后，精油得率明显高于 未酶解及单一酶酶解或混合酶解的香菇，另外其也能够促进香菇中特征挥发性香气物质的 释放。因此，本发明采用分步复合酶解结合水蒸气蒸馏提取精油，可促进香菇中特征挥发性 香气物质的释放，极大地提高香菇精油的得率。
【主权项】
1. 一种分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于:包括如下步骤： (1) 冷冻干燥:将新鲜香菇进行真空冷冻干燥处理； (2) 超微粉碎:将步骤(1)中冷冻干燥后的香菇进行超微粉碎，过筛，得到香菇粉末； (3) 分步复合酶解：将香菇粉末与水进行混合，第一步酶解加入质量分数为0.1 %~ 0.5 %的木瓜蛋白酶与质量分数为0.1 %~0.5 %的风味蛋白酶，调节pH为6.5~7.5，于35~ 50°C的温度条件下进行第一步酶解;第二步酶解加入中性蛋白酶，添加量为0.1 %~0.5 %， 调节PH为5.5~7.5，于35~55°C的温度条件下进行第二步酶解； (4) 超声处理:将步骤(3)中酶解后的香菇粉末连同酶解液进行超声处理； (5) 真空水蒸气蒸馏：向步骤(4)所得的固液混合物中加入NaCl，采用真空水蒸气蒸馏 提取法进行提取收集馏出液即得到香菇精油。2. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(1)中真空干燥后香菇所含水分的质量百分含量低于2%。3. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤（1)中的真空冷冻干燥的条件为：真空度10~20pa，温度-80~-50°C，冷冻干燥时间10 ~15h〇4. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(3)中香菇粉末与水的质量比为1:5~1:25。5. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(3)中第一步酶解中：木瓜蛋白酶与风味蛋白酶的质量比为1:4~4:1。6. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(3)中第一步酶解的时间为1~3h。7. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(3)中第二步酶解的时间为1~3h。8. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(4)中的超声功率为100~200W，时间为10~30min。9. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在于： 步骤(5)中NaC 1的用量为步骤(4)所得的固液混合物的Iwt %~6wt %。10. 根据权利要求1所述的分步复合酶解水蒸气蒸馏提取香菇精油的方法，其特征在 于:步骤(5)中的水蒸汽蒸馏提取条件为;真空度10~15pa，温度60~85°C，提取时间为20~ 60min〇
【文档编号】C11B9/02GK105907476SQ201610450009
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】乔宇, 刘璐, 程薇, 廖李, 高虹, 史德芳, 薛淑静, 范秀芝, 吴文锦, 汪兰, 丁安子
【申请人】湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所