CN109554228A - 一种百香果果皮精油的提取方法 - Google Patents

一种百香果果皮精油的提取方法 Download PDF

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苏建辉
姜瑞雨
仓辉
韩粉女
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Abstract

本发明公开了一种百香果果皮精油的提取方法，先将百香果果皮粉碎，加入水混匀得到浆液，然后在浆液中依次加入纤维素‑果胶复合酶、α‑中温淀粉酶和碱性蛋白酶进行酶解，得到终酶解液，灭活后进行微波超声处理，再经水蒸气蒸馏提取精油。本发明的提取方法对设备要求低，提取率高，能源消耗低，整个过程无溶剂，无污染，绿色环保。

Description

一种百香果果皮精油的提取方法
技术领域
本发明属于植物提取技术领域，具体涉及一种百香果果皮精油的提取方法。
背景技术
百香果，又名鸡蛋果，现在广西、福建、海南、台湾等地都有栽培，是一种芳香水果，果实成熟后香气芬芳，其果汁可散发芒果、香橙、苹果、香蕉、菠萝等160种水果的香味而被誉为＂果汁之王＂。市场上，百香果主要用于制作冰琪淋、饮料和糖果。在百香果加工的过程中，由于百香果果皮多果肉少，会产生大量的农副产品，百香果果渣70%是果皮。现阶段，我国每年约有4000多吨百香果果皮被作为废物丢掉，造成了巨大的资源浪费和环境污染问题。
百香果果皮内富含氨基酸、多酚、纤维素、果胶和精油等，具有增强免疫力、镇静、抗氧化、减肥、改善糖尿病的作用。作为一种芳香水果，提取其挥发性精油，深加工百香果果渣，对于资源的合理利用，促进百香果产业发展具有重要意义。香精油具有镇静，抗焦虑的作用，在美国和欧洲一些国家，百香果广泛作为抗焦虑或镇静药物的来源。因此，从安全性高天然产物的百香果果皮中提取香精油，开发一些抗炎、镇静的产品具有广泛的应用前景。
目前挥发性精油的提取方法主要有溶剂法、水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法等。溶剂提取法用时短，但是易导致溶剂残留；超临界CO2萃取法用时短，提取精油优质，但是费用太高；传统的水蒸气蒸馏法提取率较高，但是提取时间过长。为了提高提取率，提出了水酶法协同超声波预处理百香果皮，进而提取百香果皮精油。水酶法提取过程不使用有机溶剂，减少环境污染，同时提高安全性。然而，由于该技术在应用过程中由于没有根据酶的特性及原料的特点优化反应参数出现出油率低，油脂品质低的情况。油脂在细胞质中与大分子物质比如蛋白质、多糖等相互结合，提高了提取难度。因此，在提取过程中，必须用果胶酶和纤维素酶破坏细胞壁，再用蛋白酶及淀粉酶进一步水解包裹油脂分子的蛋白及多糖，释放精油，提高提取率。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种百香果果皮精油的提取方法。
一种百香果果皮精油的提取方法，包括以下步骤：
步骤1，将百香果果皮粉碎，加入水混匀得到浆液待用；
步骤2，在步骤1的浆液中依次加入纤维素-果胶复合酶、α-中温淀粉酶和碱性蛋白酶进行酶解，得到终酶解液，灭活待用；
步骤3，对步骤2的终酶解液进行微波超声处理；
步骤4，对步骤3处理后的浆液采用水蒸气蒸馏提取精油。
进一步地，步骤1中百香果皮和水的重量比是1:2-1:5。
进一步地，步骤2中纤维素-果胶复合酶的酶活为1.0×105U/g，α-中温淀粉酶的酶活为 5.0×104U/g，碱性蛋白酶的酶活为2.0×105 U/g。
进一步地，步骤2中酶解的具体步骤为：先取步骤1的浆液，调节其pH至3-5，加入总体系质量0.2-0.4%的纤维素-果胶复合酶， 40-50℃搅拌1-2h，得到酶解液A，然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.1-0.3%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.4-1h，得到酶解液B，最后调节酶解液B的pH至9-11，加入总体系总质量0.05-0.10%的碱性蛋白酶，55℃搅拌0.5-1h，得到终酶解液。
进一步地，步骤2中灭活条件为80℃、10min。
进一步地，步骤3中超声功率为200-600W，超声时间为20-80min，超声温度为40-80℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.与现有的提取精油方法相比，本发明对设备要求低，提取率高，能源消耗低，整个过程无溶剂，无污染，绿色环保。
2.本发明原料无需干燥，避免了干燥过程中油脂氧化。
3.本发明采用复合酶处理后微波进一步破壁，水蒸气蒸馏提取百香果皮精油。复合酶水解过程中，纤维素酶及果胶酶分别水解植物细胞壁及果皮细胞内大量不溶物，同时，蛋白酶和淀粉酶解除了单分子蛋白及多糖对油脂的束缚，为下一步超声微波进一步释放精油，水蒸气提取精油做铺垫。由于超声的破壁效应和热效应，加速精油溶出，缩短了水蒸气蒸馏的提取时间，同时提高了提取效率。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步说明
实施例1
一种提取百香果皮精油的方法
1.选取新鲜的百香果果皮100g，清洗干净，打浆机粉碎，加入200mL水混匀得到浆液待用。
2. 对步骤1所得浆液进行酶解处理。先调节浆液pH至3，加入总体系质量0.2%的纤维素-果胶复合酶（国产纤维素果胶酶按1:1复配），在40℃下磁力搅拌2h，得到酶解液A。然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.1%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.4h，得到酶解液B。最后调节酶解液B的pH至11，加入总体系总质量0.05%的碱性蛋白酶，55℃磁力搅拌0.5h，得到终酶解液。
3.对终酶解液超声微波处理，超声波功率为200w，超声时间80min，温度80℃。
4.对超声后的浆液水蒸气蒸馏0.5h，得精油，测得百香果皮中粗制精油提取率为2.42%。
实施例2
一种提取百香果皮精油的方法
1. 选取新鲜的百香果皮100g，清洗干净，打浆机粉碎，加入500mL水混匀得到浆液待用。
2. 对步骤1所得浆液进行酶解处理。先调节浆液pH至3.5，加入总体系质量0.24%的纤维素-果胶复合酶（国产纤维素果胶酶按1:1复配），在42℃下磁力搅拌1.8h，得到酶解液A。然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.15%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.5h，得到酶解液B。最后调节酶解液B的pH至10.5，加入总体系总质量0.06%的碱性蛋白酶，55℃磁力搅拌0.6h，得到终酶解液。
3.对终酶解液超声微波处理，超声波功率为300w，超声时间60min，温度70℃。
4.对超声后的浆液水蒸气蒸馏1.0h，得精油，测得百香果皮中粗制精油提取率为2.87%。
实施例3
一种提取百香果皮精油的方法
1. 选取新鲜的百香果皮100g，清洗干净，打浆机粉碎，加入800mL水混匀得到浆液待用。
2. 对步骤1所得浆液进行酶解处理。先调节浆液pH至4.0，加入总体系质量0.3%的纤维素-果胶复合酶（国产纤维素果胶酶按1:1复配），在46℃下磁力搅拌1.4h，得到酶解液A。然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.2%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.6h，得到酶解液B。最后调节酶解液B的pH至10.0，加入总体系总质量0.07%的碱性蛋白酶，55℃磁力搅拌0.7h，得到终酶解液。
3.对终酶解液超声微波处理，超声波功率为400w，超声时间50min，温度60℃。
4.对超声后的浆液水蒸气蒸馏1.5h，得精油，测得百香果皮中粗制精油提取率为3.56%。
实施例4
一种提取百香果皮精油的方法
1. 选取新鲜的百香果果皮100g，清洗干净，打浆机粉碎，加入1200mL水混匀得到浆液待用。
2. 对步骤1所得浆液进行酶解处理。先调节浆液pH至4.5，加入总体系质量0.5%的纤维素-果胶复合酶（国产纤维素果胶酶按1:1复配），在48℃下磁力搅拌1.2h，得到酶解液A。然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.25%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.8h，得到酶解液B。最后调节酶解液B的pH至9.5，加入总体系总质量0.08%的碱性蛋白酶，55℃磁力搅拌0.8h，得到终酶解液。
3.对终酶解液超声微波处理，超声波功率为500w，超声时间30min，温度50℃。
4.对超声后的浆液水蒸气蒸馏2.0h，得精油，测得百香果皮中粗制精油提取率为3.50%。
实施例5
一种提取百香果皮精油的方法
1. 选取新鲜的百香果果皮100g，清洗干净，打浆机粉碎，加入1500mL水混匀得到浆液待用。
2. 对步骤1所得浆液进行酶解处理。先调节浆液pH至5.0，加入总体系质量0.4%的纤维素-果胶复合酶（国产纤维素果胶酶按1:1复配），在50℃下磁力搅拌1.0h，得到酶解液A。然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.3%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌1.0h，得到酶解液B。最后调节酶解液B的pH至9.0，加入总体系总质量0.10%的碱性蛋白酶，55℃磁力搅拌1.0h，得到终酶解液。
3.对终酶解液超声微波处理，超声波功率为600w，超声时间20min，温度40℃。
4.对超声后的浆液水蒸气蒸馏2.5h，得精油，测得百香果皮中粗制精油提取率为2.76%。
由实施例1-5可以看出，实施例1、2、4、5中超声功率过大（实施例4、5），超声时间过长（实施例1、2）可能对精油的结构造成损害，另外实施例1、2、4、5酶的水解条件不适宜，造成了纤维素-果胶不能水解阻碍了精油释放，另外淀粉酶和蛋白酶的水解条件不适宜造成了精油不能摆脱淀粉和蛋白质大分子之间的束缚，从而阻止了精油释放。而实施例3选择了合适的料液比（1:18）打浆液，最优的酶解条件（先调节浆液pH至4.0，加入总体系质量0.3%的纤维素-果胶复合酶，在46℃下磁力搅拌1.4h，得到酶解液A。然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.2%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.6h，得到酶解液B。最后调节酶解液B的pH至10.0，加入总体系总质量0.07%的碱性蛋白酶，55℃磁力搅拌0.7h，得到终酶解液。）和超声处理条件（超声波功率为400w，超声时间50min，温度60℃），所得精油提取率最高。因此，实施例3为提取精油的最佳条件。

Claims (6)

1.一种百香果果皮精油的提取方法，包括以下步骤：
步骤1，将百香果果皮粉碎，加入水混匀得到浆液待用；
步骤2，在步骤1的浆液中依次加入纤维素-果胶复合酶、α-中温淀粉酶和碱性蛋白酶进行酶解，得到终酶解液，灭活待用；
步骤3，对步骤2的终酶解液进行微波超声处理；
步骤4，对步骤3处理后的浆液采用水蒸气蒸馏提取精油。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤1中百香果皮和水的重量比是1:2-1:5。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤2中纤维素-果胶复合酶的酶活为1.0×105U/g，α-中温淀粉酶的酶活为 5.0×104U/g，碱性蛋白酶的酶活为2.0×105 U/g。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤2中酶解的具体步骤为：先取步骤1的浆液，调节其pH至3-5，加入总体系质量0.2-0.4%的纤维素-果胶复合酶， 40-50℃搅拌1-2h，得到酶解液A，然后调节酶解液A的pH至7，加入总体系总质量0.1-0.3%的α-中温淀粉酶，65℃搅拌0.4-1h，得到酶解液B，最后调节酶解液B的pH至9-11，加入总体系总质量0.05-0.10%的碱性蛋白酶，55℃搅拌0.5-1h，得到终酶解液。
5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤2中灭活条件为80℃、10min。
6.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤3中超声功率为200-600W，超声时间为20-80min，超声温度为40-80℃。
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