CN103540394A

CN103540394A - 利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法

Info

Publication number: CN103540394A
Application number: CN201310377396.7A
Authority: CN
Inventors: 吴琼英; 贾俊强; 颜辉; 桂仲争
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-01-29

Abstract

本发明涉及一种利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法，该方法以蚕蛹粉为原料，通过在蚕蛹酶解过程中施加超声波作用促使油脂快速释放，其提取方法为：将蚕蛹粉配制成悬浮液，加入蛋白酶后置于超声波水浴中进行酶解，酶解结束后离心，收集油层，脱水后即得到黄色透亮的蚕蛹油；本发明具有操作简单，油脂提取率高，易于工业化生产等特点，所得产品符合食品工业要求。

Description

利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法

技术领域

本发明涉及食品生物技术领域，具体涉及一种利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法。

背景技术

在我国，缫丝工业每年大约有50多万t干蚕蛹副产物产生（王伟,何国庆,金英哲,等.蚕蛹蛋白的综合利用现状分析和开发前景展望[J].食品与发酵工业,2006,32(9):112–115.）。在这些蚕蛹中，蛋白质含量高达600mg/g，蛋白质中包含了18种氨基酸，营养价值很高。蚕蛹中除了含有丰富的蛋白质外，还含量丰富的油脂，其油脂含量约为300mg/g，不饱和脂肪酸在蚕蛹油中含量最高，可达66.8％（w/w，g/g），且主要由α-亚麻酸、亚油酸类物质组成，这些不饱和脂肪酸是治疗动脉粥样硬化、糖尿病、高血压等疾病的良药（Wei Z J,Liao A M,Zhang H X,et al.Optimization of supercritical carbon dioxide extraction of silkworm pupal oil applying the response surface methodology[J].Bioresour Technol,2009,100(18):4214-4219.）。因此，开展蚕蛹蛋白和油脂深加工是是我国蚕桑资源开发研究的热点领域之一。

油脂提取常用的主要方法有压榨法、有机溶剂浸提法、超临界CO₂萃取法和亚临界萃取法等。在这些油脂提取方法中，压榨法具有出油率低、劳动强度大、生产效率低、饼粕蛋白易变性等缺点，有机溶剂浸提法易引起毛油色泽深、有机溶机残留等问题，超临界CO₂萃取和亚临界萃取法则具有设备昂贵、不易操作和批处理量小等不足之处。水酶法是近年来开发出的油脂提取新技术，具有操作方便、无有机物残留、油料蛋白不易变性，易规模化生产等优点，已被广泛用于油料作物中油脂的提取，如：葫芦籽油（方芳，许凯扬，朱强，等.超声波辅助水酶法萃取葫芦籽油的研究[J].中国粮油学报,2012,27(10):62-66.）、南瓜籽油（许春瑾，于修烛，夏仙亦，等.水酶法提取南瓜籽油工艺响应面优化[J].农业机械,2012,9:47-51.）等。而且，目前关于水酶法提取油脂已有多项发明专利申请或授权，如：中国发明专利“水酶法提取茶籽油的方法（授权公告号：CN101569329B）”、“一种水酶法提取西番莲籽油的方法（授权公告号CN102199481B）”和“一种水酶法提取大豆油脂的方法（申请公布号CN103013647A）”等。迄今为止，利用水酶法或超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的文献和专利尚未见报道。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法。

技术方案：利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法，将蚕蛹粉用蒸馏水配制成悬浮液，加入蛋白酶后置于超声清洗机的水浴中进行超声波辅助酶解，酶解结束后离心，收集上清液中油层，油脂经脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油。

具体步骤为：蚕蛹粉用蒸馏水配制成质量体积比5％－9％（g/mL）的悬浮液，调pH至中性后置于40kHz超声清洗机的水浴中，将水浴温度设定为45℃～55℃，等水浴温度达到设定温度时，按照加酶量2000～3000U/g加入蛋白酶，搅拌均匀后开启超声波，超声波功率为100～140W，超声波辅助酶解20～60min后离心，分离油层，油脂脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油。

上述蛋白酶选用中性蛋白酶。

蚕蛹油提取率计算公式如下：

提取率＝提取的蚕蛹油质量（g）/蚕蛹总脂肪质量（g）×100％

式中，蚕蛹总脂肪质量测定采用用GB/T14772-2008索氏抽提法。

蚕蛹蛋白溶解能力测定方法如下：

溶解能力的测定根据Yin等报道的方法（Yin S W,Tang C H,Cao J S,et al.Effects of limited enzymatic hydrolysis with trypsin on the functional properties of hemp(Cannabis sativa L.)protein isolate[J].Food Chemistry,2008,106:1004～1013.），取蛋白样品2g悬浮于100mL蒸馏水中，并调节其pH值为7.0，搅拌30min后离心（8000r/min）20min，测定上清液的蛋白含量，用1L溶液中溶解蛋白的质量(g)表示蛋白的溶解能力。

蚕蛹油的脂肪酸组成分析方法如下：

1）蚕蛹油甲酯化处理：采用BF3-甲醇衍生法（楼乔明，杨文鸽，徐大伦，等.蓖麻籽脂质提取与甲酯化衍生优化及其脂肪酸组成分析[J].中国粮油学报，2012,27(12):69-77），略有修改。精确吸取20mg蚕蛹油，加入0.5mol/L KOH-甲醇溶液2mL，充分振荡后于70℃ 水浴皂化90min，冷却后加入5mL14％BF3-甲醇溶液于70℃水浴甲酯化90min，冷却后，加入2mL正己烷和2mL饱和NaCl溶液，取上清液，用正己烷定容至5mL，供气相色谱分析。

2）气相色谱分析：HP-5石英毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm)，载气为N₂，FID检测器，柱流量为1mL/min，进样量1μL，进样口温度270℃，升温程序:起始温度130℃保持1min，以10℃/min升温到185℃，保持20min，再以5℃/min升温到220℃，然后以30℃/min升温到270℃，保持5min。

有益效果：

1）首次利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油，所得蚕蛹油无有机溶剂残留，且色泽金黄。

2）蚕蛹中蛋白含量高达60%（g/g），现有方法提取蚕蛹油后，往往造成蚕蛹蛋白高度变性，溶解能力极低，不利于蚕蛹蛋白进一步深加工，而本发明采用的超声波辅助水酶法所得蚕蛹蛋白的溶解能力较高，是传统有机溶剂（正己烷）的12.8－16.4倍；此外，该方法操作方便，易工业化生产。

3）蚕蛹为缫丝工业副产物，价格低，产量大。

4）本发明所得蚕蛹油的提取率为82.5％－90.2％（w/w,g/g）。

5）本发明所得到的蚕蛹油中脂肪酸组成见表1，与传统有机溶剂（正己烷）提取的蚕蛹油相比，本发明所制的蚕蛹油中亚油酸和亚麻酸的含量较高。

附图说明

图1利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

蚕蛹粉用蒸馏水配制成5％（w/v，g/mL）悬浮液，调pH至中性后置于40kHz超声清洗机的水浴中，将水浴温度设定为45℃，等水浴温度达到设定温度时，按照加酶量2000U/g加入蛋白酶，搅拌均匀后开启超声波，超声波功率为100W，超声波辅助酶解20min后离心，分离油层，油脂脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油，该方法蚕蛹油提取率为82.5％（w/w,g/g）；提油后所得蚕蛹蛋白的溶解能力为23.1g/L，与有机溶剂提取（蚕蛹粉与正己烷的质量体积比25％（w/v，g/mL），40℃提取120min）所得蚕蛹蛋白的溶解能力（1.8g/L）相比，蚕蛹蛋白的溶解能力提高了12.8倍。

实施例2

蚕蛹粉用蒸馏水配制成6.8％（w/v，g/mL）悬浮液，调pH至中性后置于40kHz超声清洗机的水浴中，将水浴温度设定为50℃，等水浴温度达到设定温度时，按照加酶量2849U/g加入蛋白酶，搅拌均匀后开启超声波，超声波功率为122W，超声波辅助酶解30min后离心，分离油层，油脂脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油，该方法蚕蛹油提取率为90.2％（w/w,g/g），蚕蛹油的脂肪酸组成分析见表1；提油后所得蚕蛹蛋白的溶解能力为29.6g/L，与有机溶剂提取（蚕蛹粉与正己烷的质量体积比25％（w/v，g/mL），40℃提取120min）所得蚕蛹蛋白的溶解能力（1.8g/L）相比，蚕蛹蛋白的溶解能力提高了16.4倍。

表1不同方法所得蚕蛹油脂肪酸的相对含量

注：传统有机溶剂（正己烷）提取方法为蚕蛹粉与正己烷的质量体积比25％（w/v，g/mL），40℃提取120min。

实施例3

蚕蛹粉用蒸馏水配制成9％（w/v，g/mL）悬浮液，调pH至中性后置于40kHz超声清洗机的水浴中，将水浴温度设定为55℃，等水浴温度达到设定温度时，按照加酶量3000U/g加入蛋白酶，搅拌均匀后开启超声波，超声波功率为140W，超声波辅助酶解60min后离心，分离油层，油脂脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油，该方法蚕蛹油提取率为86.9％（w/w,g/g）；提油后所得蚕蛹蛋白的溶解能力为27.9g/L，与有机溶剂提取（蚕蛹粉与正己烷的质量体积比25％（w/v，g/mL），40℃提取120min）所得蚕蛹蛋白的溶解能力（1.8g/L）相比，蚕蛹蛋白的溶解能力提高了15.5倍。

Claims

1.利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法，其特征为：将蚕蛹粉用蒸馏水配制成悬浮液，加入蛋白酶后置于超声清洗机的水浴中进行超声波辅助酶解，酶解结束后离心，收集上清液中油层，油脂经脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油。

2.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法，其特征在于：蚕蛹粉用蒸馏水配制成质量体积比5％-9％（g/mL）的悬浮液，调pH至中性后置于40kHz超声清洗机的水浴中，将水浴温度设定为45℃～55℃，等水浴温度达到设定温度时，按照加酶量2000～3000U/g加入蛋白酶，搅拌均匀后开启超声波，超声波功率为100～140W，超声波辅助酶解20～60min后离心，分离油层，油脂脱水后，即得到黄色透亮的蚕蛹油。

3.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法，其特征在于：在蚕蛹酶解过程中一直持续施加超声波。

4.根据权利要求1或3所述的利用超声波辅助水酶法提取蚕蛹油的方法，其特征在于：选用的蛋白酶为中性蛋白酶。