油茶籽油的蛋白酶水解法提取工艺研究

周 强， 李治章

(湖南科技学院生命科学与化学工程系， 湖南 永州 425100)

油茶籽油的蛋白酶水解法提取工艺研究

周 强， 李治章

(湖南科技学院生命科学与化学工程系， 湖南 永州 425100)

采用物理破碎油茶籽细胞和酶降解相结合的方法提取油茶籽油，对油茶籽原材料的预处理时间和温度，酶解方法进行了研究，探索蛋白酶在水性条件下酶解油茶籽的提油工艺及其影响因素，结果表明：油茶籽原材料预处理的适宜加热温度为90℃、加热时间为2h，适宜的酶解温度为38℃、pH 值为8、水解酶用量为0.25 % (占油料的质量比重)、酶解时间为4h。

油茶籽油； 蛋白酶； 酶解； 提取

油茶(Camelliaoleifera)是我国南方主要的木本油料树种，主要集中分布于湖南、江西、广西、福建等省，与油橄榄、椰子以及油棕并称为世界四大木本油料植物[1]。油茶籽油是我国特有的木本油脂，富含油酸和亚油酸为主的不饱和脂肪酸和许多功能性成份，不含胆固醇，食后不会使人体血清中的胆固醇增加，不易引起人体血管硬化和血压增加，是一种营养价值、保健功能俱佳的优质木本油料，有“东方橄榄油”的美称[2]。油茶籽油的工业生产中广泛采用制油工艺的是压榨法和浸出法。酶法提油设备简单，操作安全，污染少，易于处理，技术处理条件温和，且能回收水解蛋白[3-7]。

1 仪器与材料

电子分析天平(AY220型，岛津公司)，电动搅拌机(JB3002D 型), 上海标本模型厂)，油茶籽粉(过80目筛，油茶基地提供)，蛋白酶(分析纯，万拜生物科技发展中心)。

2 研究方法

2.1 油茶籽粗脂肪含量的测定

准确称取10.0g油茶籽粉于索氏提取器中，用石油醚连续提取10h，减压脱净溶剂，准确称量所得油脂，以此测定油茶籽粉中粗脂肪的含量。

2.2 工艺流程

水酶法提取油茶籽油的基本工艺路线：油茶籽粉→湿热处理→蛋白酶水解→灭酶→萃取→脱溶剂→油茶籽油。

2.3 单因素试验

分别对原料预处理时间、预处理温度、蛋白酶用量、酶解pH值和酶解时间等条件进行单因素试验。

(1) 原料预处理时间。称取油茶籽粉10g于250mL锥形瓶中，加蒸馏水40mL(1∶4的料水比)，在90℃下分别湿热处理0.5～2.5h,然后调节pH值至8，加入0.25%(占原料质量百分比)的蛋白酶,于38℃恒温水浴中酶解2h,煮沸灭酶10min ,调节pH，过滤，萃取, 脱溶剂，称重。

(2) 原料预处理温度。称取油茶籽粉10g于250mL锥形瓶中，加蒸馏水 40mL(1∶4的料水比)，在75～95℃的不同加热温度下湿热处理2h,然后调节pH值至8，加入0.25%(占原料质量百分比)的蛋白酶,于38℃恒温水浴中酶解2h ,煮沸灭酶10min,调节pH，过滤，萃取, 脱溶剂，称重。

(3) 蛋白酶用量。称取油茶籽粉10g于250mL锥形瓶中，加蒸馏水 40mL(1∶4的料水比)，在90℃下湿热处理2h，然后调节pH值至8，加入0.15%～0.35%的不同比例(占油料质量百分比)的蛋白酶，于38℃恒温水浴中酶解2h，煮沸灭酶10min，调节pH，过滤，萃取, 脱溶剂，称重。

(4) 酶解pH值。称取油茶籽粉10g于250mL锥形瓶中，加蒸馏水40mL(1∶4的料水比)，在90℃下湿热处理2h,然后调节pH至7.0～9.0的不同值，加入0.25%(占原料的质量百分比)的蛋白酶,于38℃恒温水浴中酶解2h ,煮沸灭酶10min,调节pH值，过滤，萃取, 脱溶剂，称重。

(5) 酶解时间。称取油茶籽粉10g 于250mL锥形瓶中，加蒸馏水40mL(1∶4的料水比)，在90℃下湿热处理2h,然后调节pH值至8，加入0.25%(占原料质量百分比)的蛋白酶, 于38℃恒温水浴中酶解1～5h的不同时间 ,煮沸灭酶10min ,调节pH，过滤，萃取，脱溶剂，称重。

3 结果与分析

3.1 油茶籽脂肪含量

采用2.1所述方法测得粗脂肪含量为44.43%。

3.2 原材料预处理温度对出油率的影响

原材料预处理温度试验结果见图1。

图1 不同预处理温度对提油率的影响Fig.1 Effect of different pretreatment temperature on the oil yield efficiency

由图1可知，加热温度为90℃时，出油率最高，温度继续升高，出油率反而减小。可能是由于温度过高，导致油脂更易于乳化，不利于后期的分离过程。

3.3 原材料预处理的时间对出油率的影响

原材料预处理时间试验结果见图2。

由图2可知，预处理时间在2h之内，随着加热时间的增加，出油率的增加幅度较大，当加热时间超过2h后，出油率进入一个平稳期。因此，选择加热时间为2h有利于下一步酶解反应的进行。

3.4 蛋白酶用量对出油率的影响

蛋白酶用量试验结果见图3。

图3 蛋白酶用量对提油率的影响Fig.3 Effect of protease dosage on the oil yield efficiency

由图3可知,蛋白酶用量占油料的质量比达到0.25%时，出油率趋于平稳，因此，大规模生产时，从控制成本方面来考虑，酶用量以0.25%左右为宜。

3.5 酶解pH值对出油率的影响

酶解pH值试验结果见图4。

图4 酶解pH值对提油率的影响Fig.4 Effect of enzymolysis pH value on the oil yield efficiency

由图4可知，此蛋白酶的水解pH值为8.0时，出油率最大。因此，最佳酶解pH值为8.0。

3.6 酶解时间对出油率的影响

酶解时间试验结果见图5。

图5 酶解时间对提油率的影响Fig.5 Effect of enzymolysis time on the oil yield efficiency

由图5可知，当酶解时间在1～2h之间时，出油率随着酶解时间的延长快速提高；酶解4h时出油率达到3.671g，当酶解时间继续延长时，出油率增加量较小。说明在该试验条件下，4h 之后酶解已经基本完成。因此，在实际生产中，酶解时间选定在 4h左右为宜。

4 结论

采取蛋白酶水解法提取油茶籽油，在油茶籽去壳粉碎后，原材料预处理(加水浸泡)的适宜温度为90℃，预处理的适宜时间为2h。适宜酶解条件为： 酶解温度为38℃，酶解pH值为8，酶用量为0.25% (占原料质量百分比)，酶解时间为4h。

[1] 王丽霞，庞杰，陆蒸.茶油的加工和利用[J].粮油食品科技,2004,12(3):33-36.

[2] 刘波，李丹.油茶籽油的保健功能及应用现状[J].茶业通报，2008 (003):112-114.

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

[4] 李大房,马传国.水酶法制取油脂研究进展[ J ].中国油脂,2006,31(10):29-31.

[5] 谭春兰,袁永俊.水酶法在植物油脂提取中的应用[J].食品研究与开发,2006,27(7):128-130.

[6] 曾祥基.水酶法制油工艺研究[J].成都大学学报：自然科学版,1996,15(001):1-17.

[7] 吴祥庭.酶法提油技术的研究进展[J].粮油食品科技,2006,14(006): 41-42.

(文字编校：唐效蓉， 杨 骏)

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

中央财政林业科技推广项目([2009]TK 017)。

周 强(1978 — )，男，湖南省岳阳市人，讲师，主要从事植物成分提取与结构分析研究。

TS 225.16

A

1003 — 5710(2012)05 — 0014 — 03

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