CN103897796B - 一种超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法。该方法以蓝莓籽为原料，经破碎制粉后酶解处理，并在不同阶段施加一定的超声波辅助提取，然后灭酶、离心，取上清液即得蓝莓籽油。本发明提取蓝莓籽油的方法操作简单，条件温和，出油率高且无污染，易于精炼，生产成本低，适合大规模生产。

Description

一种超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法

技术领域

本发明涉及一种食用油的制备方法，尤其是涉及一种超声波辅助水酶法制备蓝莓籽油的方法。

背景技术

蓝莓，又称越橘、蓝浆果，是杜鹃花科越桔属植物，为多年生落叶或常绿灌木。蓝莓果实为浆果，近圆形，呈蓝色，酸甜适度，果肉细腻，皮薄籽小。蓝莓富含丰富的营养成分，包括花青素、维生素A、维生素E、熊果酸、鞣花酸和多酚等物质，具有提高视力、抗衰老、增强心脏功能、治疗心血管疾病和降低胆固醇等功效。因此，蓝莓在近年来风靡国内外，分别被英国权威营养学家和联合国粮农组织列为“15种健康食品“之首和“人类五大健康食品”之一。

蓝莓籽是蓝莓果汁、果酒及休闲食品等加工产品的副产物。蓝莓籽油富含较高比例的不饱和脂肪酸，其中所含的α-亚麻酸为n-3系列的多烯不饱和脂肪酸，可在体内代谢为EPA和DHA，在生物膜的结构和功能上起着特殊的作用。长期食用蓝莓籽油可有效降低胆固醇含量，保护视力，增强智力，对心脑血管和癌症等疾病的发生具有积极的防治作用。同时，蓝莓籽油含有丰富的维生素E，具有抗氧化功效，保护皮肤的细胞膜，能够减少紫外线引起的皮肤损害；它还是一种很好的抗皱油，可有效地舒缓细小皱纹和细胞组织再生，保持皮肤的弹性，防止皮肤老化。因此，开发蓝莓籽油，不仅为植物油脂和化妆品市场提供了作为新型功能油脂，满足消费者的不同需求，而且还能充分利用蓝莓产业加工副产物，减少环境污染，具有可观的社会效益和经济效益。

国内外油脂提取主要采用压榨法、有机溶剂萃取法和超临界萃取法等。其中关于蓝莓籽油的提取的报道非常少，有利用超声波辅助溶剂萃取法（陈亮等，蓝莓籽油成分研究，中国油脂，2013，38：10，84-86.），该方法是利用蓝莓籽油在不同溶剂中溶解度的不同来提取蓝莓籽油的，工艺较为简单，其蓝莓籽油的出油率在18%左右，但是其需要对蓝莓籽油进行反复长时间反复浸提，存在蓝莓籽油毛油色泽深、残留溶剂较多等问题，一定程度上影响蓝莓籽油的香气，且加热过程中使得溶剂挥发造成环境污染；另外还有利用超临界萃取法提取蓝莓籽油的相关报道（屈小媛等，蓝莓籽油挥发性成分分析，贵州农业科学，2013，41：10，64～66），此方法是通过调节CO2的压力和温度来控制蓝莓籽油在其中的溶解度和蒸汽分压来提取蓝莓籽油的，不需要有机溶剂，但是其对蓝莓籽油的出油率只有8%左右，且所需设备较昂贵，不适合工业化生产。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺点，提供一种超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，该方法得到的蓝莓籽油出油率高、毛油质量高、无有机溶剂残留、易于实现工业化应用。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

将蓝莓籽粉碎得到粒径为60～80目的蓝莓籽粉，用水配制成蓝莓籽粉悬浮液，40～60℃条件下保温，超声波处理10～20min，超声处理功率为300～500W，优选处理功率为400W，加入蓝莓籽粉质量1.0～3.5%的蛋白酶和纤维素-果胶复合酶，超声辅助酶解20～40min，超声功率为60～90W，优选超声功率为90W，灭酶，离心，收集上清液即得。

所述的蓝莓籽粉悬浮液中蓝莓籽粉与水的质量比为1:3～1:8。市售蓝莓籽原料均可使用。可将原料蓝莓籽含水量控制在8%～10%。

选用的蛋白酶和纤维素-果胶复合酶均是酸性酶，蛋白酶和纤维素-果胶复合酶的重量比是1：1～1：3。

上述超声波处理及超声辅助酶解处理优选在40～50℃条件下水浴保温条件下进行。

灭酶采用的方式可采用100℃条件下水浴处理10min。

所述的离心条件为转速在10000r/min条件下离心20～30min。

本发明具体采取的提取方法如下：将蓝莓籽加入粉碎机中粉碎30s，过60～80目标准筛获得蓝莓籽粉，蓝莓籽粉与饮用水配制成质量比为1:3～1:8的蓝莓籽粉悬浮液，水浴温度设定40～60℃保温，在该温度下，超声波处理10～20min，超声波功率为300～500W，加入蓝莓籽粉质量1.0～3.5%的蛋白酶和纤维素-果胶复合酶，其中，蛋白酶和纤维素-果胶复合酶的重量比是1:1～1:3，搅拌均匀后降低超声波功率至60～90W，40～60℃条件下超声辅助酶解20～40min，之后再水浴升温至100℃，沸水浴10min灭酶后，10000r/min转速条件下离心20～30min，收集上清液即得。

蓝莓籽油脂肪酸质量及组成分析方法如下：

（1）甲酯化处理：精确称取蓝莓籽油0.3g置于10mL刻度样品瓶中，依次加入5mL正己烷、3mL0.05%氢氧化钾-甲醇溶液，放在60℃水浴里反应30min，用蒸馏水定容至10mL，振荡均匀，10000r／min离心5min，取上清液进行气相色谱分析。

（2）气象色谱分析：Agilen6890色谱仪，HP-5石英毛细管柱（30m×0.32mm×0.25μm），载气是N2，流量为1mL/min，检测器为FID，进样量为1μL，分流比为40:1，进样口和检测器温度分别为260℃和280℃，程序升温：初始温度150℃保持5min，以10℃/min升至250℃，保持10min。

本发明在蓝莓籽裂解过程中，前期施加大功率超声波直接作用蓝莓籽粉悬浮液，之后转为低功率超声波辅助酶解。超声波的提取强化作用是主要是由于空化效应在瞬间产生的强大冲击波和微声流，破坏细胞壁结构使其内容物充分释放。但是超声波的过度使用也会产生一些不良后果，如加速油脂氧化，产生金属性的、腐臭的气味，同时还会在一定程度上对油脂的脂肪酸组成产生不良影响。另外，超声波对酶反应的影响，在不同的条件下结果有很大的不同。酶反应时所采用的超声波功率如果过大，将引起酶失活；而低功率的超声波则对酶反应起到了积极的催化作用。

发明人通过大量的预实验后再通过以下试验进一步说明提取过程中超声波的使用参数，及其与酶解的协同作用：

1）超声波预处理对籽油出油率和油脂品质的影响：

向40～60℃条件下水浴保温的蓝莓籽粉悬浮液（即60-80目蓝莓籽粉与饮用水的重量比为1：4），分别施加200～600W的不同超声波条件进行提取处理15min，测定其蓝莓籽粉出油率和其中的不饱和脂肪酸（即蓝莓籽油脂肪酸）比例，同时对提取到的毛油进行感官评价，测试结果如表1：

表1

超声功率/W	超声时间/min	出油率/%	油脂感官品质	不饱和脂肪酸比例%
					200	15	12.45	无异味	85.78
300	15	13.85	无异味	92.76
					400	15	15.42	无异味	90.22
500	15	17.55	轻微腐臭味	90.25
					600	15	18.55	明显金属性、腐臭味	89.45

2）超声波辅助酶解作用的效果：

取40～60℃条件下水浴保温的蓝莓籽粉悬浮液（即60-80目蓝莓籽粉与饮用水的重量比为1：4），400W超声处理15min后，在该40～60℃及400W超声条件下加入一定比例的蛋白酶和果胶-纤维素复合酶（蛋白酶和果胶-纤维素复合酶的质量比例为1：1），降低功率至下面表格中所示，超声辅助酶解30min，其余步骤同实施例1，测定蓝莓籽出油率，测试结果如表2：

表2

辅助超声功率/W	酶解时间/min	加酶量	出油率/%
				0	30	3.5%	18.22
30	30	3.5%	20.35
				60	30	2.5%	24.62
90	30	2.5%	25.55
				120	30	2.5%	21.44
150	30	2.5%	17.54

综合考虑超声波对出油率和油脂品质的影响，优选超声波处理功率为300～500W，最优选超声波处理功率为400W，而后期低功率超声辅助酶解优选功率为60～90W，最优选90W。

与现有技术比较本发明的有益效果是：

1）按照本发明提供的方法，蓝莓籽油出油率高（均在24%以上），毛油质量高，且无有机溶剂残留，其中不饱和脂肪酸比例高达90%以上

2）与现有技术相比，在保证出油率的前提下，借助超声和酶解的协同处理，提取条件温和，既减轻了超声波对油脂品质的不良影响，最大程度保护了毛油的质量，同时节约酶的使用量，降低了成本。

具体实施方式

为了更清晰的理解本发明，以下结合实例对本发明做进一步描述。但实施例的具体细节仅用于解释本发明，不以任何方式限制本发明。

实施例1：

将蓝莓籽（含水量为8%），粉碎成粒径为60目的蓝莓籽粉。称取粉碎后的蓝莓籽粉10g，用饮用水配制成蓝莓籽粉悬浮液，蓝莓籽粉与水的质量比为1:3，水浴温度设定在40℃，超声波处理15min，超声波功率为400W，依次加入蓝莓籽粉质量1.25%的蛋白酶（购自南京奥多福尼生物科技有限公司）和蓝莓籽粉质量1.25%的纤维素-果胶复合酶（购自南京奥多福尼生物科技有限公司），搅拌均匀后，降低超声波功率至90W，超声辅助酶解30min，再提高水浴温度至100℃，沸水浴灭酶10mim后，采用高速冷冻离心机，10000r/min转速条件下离心25min，收集上清液即得黄色透亮的蓝莓籽油。该方法蓝莓籽出油率为25.82%，得到的蓝莓籽油中，不饱和脂肪酸含量为92.15%。

实施例2：

将得蓝莓籽（含水量为9%），粉碎成粒径为60目的蓝莓籽粉。称取粉碎后的蓝莓籽粉50g，用饮用水配制成蓝莓籽粉悬浮液，蓝莓籽粉与水的质量比为1:6，水浴温度设定在60℃，超声波处理20min，超声波功率为300W，依次加入蓝莓籽粉质量0.5%的蛋白酶和蓝莓籽粉质量1%的纤维素-果胶复合酶，搅拌均匀后降低超声波功率至90W，超声辅助酶解20min，再提高水浴温度至100℃，沸水浴处理10min灭酶后，采用高速冷冻离心机，10000r/min转速条件下离心30min，收集上清液，即得黄色透亮的蓝莓籽油。该方法蓝莓籽出油率为24.55%，得到的蓝莓籽油中不饱和脂肪酸含量为91.85%。

实施例3：

将蓝莓籽（含水量为10%），粉碎成粒径为80目的蓝莓籽粉。称取粉碎后的蓝莓籽粉100g，用饮用水配制成蓝莓籽粉悬浮液，蓝莓籽粉与水的质量比为1:8，水浴保温设定在50℃，超声波处理10min，超声波功率为500W，依次加入蓝莓籽粉质量0.8%的蛋白酶、蓝莓籽粉质量2.4%的纤维素-果胶复合酶，搅拌均匀后降低超声波功率至75W，超声辅助酶解40min，再提高水浴温度至100℃，沸水浴处理10min灭酶，采用高速冷冻离心机，转速在10000r/min条件下离心20min，收集上清液，即得黄色透亮的蓝莓籽油。该方法蓝莓籽出油率为26.18%，得到的蓝莓籽油中不饱和脂肪酸含量为90.45%。

Claims (7)

1.超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于该方法通过以下步骤：

将蓝莓籽粉碎得到粒径为60~80目的蓝莓籽粉，用水配制成蓝莓籽粉悬浮液，40~60℃条件下保温，超声波处理10~20min，处理功率为300~500W，加入蓝莓籽粉质量1.0~3.5%的蛋白酶和纤维素-果胶复合酶，超声辅助酶解20~40min，超声功率为60~90W，灭酶，离心，收集上清液即得；所述的蛋白酶和纤维素-果胶复合酶的重量比是1:1~1:3；所述的蓝莓籽含水量为8%~10%。

2.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于：所述的蓝莓籽粉悬浮液中蓝莓籽粉与水的质量比为1:3~1:8。

3.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于：超声波处理及超声辅助酶解处理在40~50℃条件下水浴保温条件下进行。

4.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于：灭酶采用的方式为100℃条件下水浴处理10min。

5.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于：所述的离心条件为转速在10000r/min条件下离心20~30min。

6.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于：所述的处理功率为400W。

7.根据权利要求1所述的利用超声波辅助水酶法提取蓝莓籽油的方法，其特征在于：所述的超声辅助酶解使用的功率为90W。