牡丹原產(chǎn)我國(guó)，集中分布在河南洛陽(yáng)、山東菏澤等 地區(qū) 。牡丹不僅觀賞價(jià)值高，也是我國(guó)傳統(tǒng)中藥之一。 研究表明，牡丹具有降血糖、抗菌消炎、抗動(dòng)脈粥樣硬化 等多種藥理作用，牡丹籽目前主要用于提取牡丹籽油。牡 丹籽油不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，而且藥用價(jià)值高、具有多種功效， 具有其他多種食用植物油不可比擬的優(yōu)勢(shì) 。目前對(duì)水 酶法提取牡丹籽油的研究較多，酶解法提取牡丹籽油 也已見諸多報(bào)道，但對(duì)于纖維素酶與果膠酶同時(shí)酶解 預(yù)處理牡丹籽，再用堿性蛋白酶酶解提取牡丹籽油的較少。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

1. 1. 1 材料

油用牡丹籽，購(gòu)于安徽亳州。

1. 1. 2 試劑

果膠酶、纖維素酶、木瓜復(fù)合酶和堿性 復(fù)合酶，上海源葉生物科技有限公司; 氫氧化鈉和鹽 酸，國(guó)藥集團(tuán); 食用級(jí)磷酸，上海冠戈實(shí)業(yè)有限公司。

1. 1. 3 試驗(yàn)儀器

6202 小型高速粉碎機(jī)，臺(tái)灣興實(shí)利 和公司; FA1204B 精密天平，上海精密科學(xué)儀器有限公 司; SK 超 聲 波 振 蕩，上海昨非實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司; FE20K 臺(tái)式酸度計(jì)，梅特勒-托利多; 博迅HH-S 電熱恒溫?cái)?shù) 顯水浴鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司; WZ01B 恒溫水浴 鍋，上海申順生物科技有限公司; 101-3AB 電熱恒溫干燥箱，上海圣科儀器設(shè)備有限公司; 臺(tái)式低速離心機(jī)， 上海飛鴿; 海爾冷藏柜，青島海爾有限公司。

1. 2 工藝流程

酶解法提取牡丹籽油工藝流程: 牡丹籽→粉碎 ( 80 目以上) →與水混合并均質(zhì)→復(fù)合酶預(yù)處理→滅酶→堿 性復(fù)合酶酶解→滅酶→離心→取上層清油→成品。

1. 2. 1 酶的篩選

稱取粉碎后樣品 10g ( 以后樣品的 取樣量均為 10g，后文不在贅述) ，選擇復(fù)合酶、纖維素 酶、果膠酶等進(jìn)行篩選試驗(yàn)。按照纖維素酶 pH 4. 5、果 膠酶 pH 4. 5、酸性復(fù)合酶 pH 4. 5、中性復(fù)合酶 pH 7. 0、 堿性復(fù)合 酶 pH 8. 5、復(fù) 合 復(fù) 合 酶 pH 8. 5，酶 解 溫 度 45℃、酶解時(shí)間 2 h 進(jìn)行處理，選出油脂提取最佳的酶。

1. 2. 2 復(fù)合酶前處理?xiàng)l件的選擇

采用纖維素酶與果 膠酶的復(fù)合酶進(jìn)行前處理。按照纖維素酶與果膠酶混合 比例為不添加、添加纖維素酶、纖維素酶∶果膠酶為5∶1、 纖維素酶∶果膠酶為 2∶1、纖維素酶∶果膠酶為 1∶1、纖維 素酶∶果膠酶為 1∶2、纖維素酶∶果膠酶為 1∶5、添加果膠 酶，篩選出復(fù)合酶的最佳比例。采用復(fù)合酶添加量 3% 、 酶解 pH 4. 5、酶解溫度 45℃、酶解時(shí)間 2 h 的條件進(jìn)行 試驗(yàn)，以期能提高復(fù)合酶的酶解效率。

1. 3 單因素試驗(yàn)

以酶解 pH、復(fù)合酶添加量、酶解溫度、酶解時(shí)間 等提取條件對(duì)牡丹籽油提取率的影響分別進(jìn)行單因素試 驗(yàn)。pH 選擇 3. 0、3. 5、4. 0、4. 5、5. 0、5. 5、6. 0、6. 5 進(jìn)行 單 因 素 試 驗(yàn) 驗(yàn) 證，復(fù) 合 酶 添 加 量 選 擇 0. 5% 、 1. 0% 、1. 5% 、2. 0% 、2. 5% 、3. 0% 、3. 5% 進(jìn) 行 單 因素試驗(yàn)驗(yàn)證，酶解溫度選擇 35、40、45、50、55、60℃ 進(jìn)行單因素試驗(yàn)驗(yàn)證，酶解時(shí)間選擇 0. 5、1. 0、1. 5、 2. 0、2. 5、3. 0、3. 5 h 進(jìn)行單因素試驗(yàn)驗(yàn)證。

1. 4 提取工藝的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇與提油作用關(guān)系密切 的 4 個(gè)因素即 pH、復(fù)合酶添加量、提油溫度和提油時(shí) 間作為自變量，進(jìn)行中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，運(yùn)用 Designexpert 軟件對(duì)通過多組試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終 得到優(yōu)化的試驗(yàn)工藝參數(shù)，并進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同酶處理對(duì)牡丹籽提油率的影響

不同的酶處理牡丹籽，對(duì)其提油率的影響差別較 大。圖 1 表明，纖維素酶、木瓜復(fù)合酶、果膠酶與酸性 復(fù)合酶酶解處理時(shí)提油率較低; 中性復(fù)合酶、堿性蛋白 酶與復(fù)合蛋白酶酶解時(shí)提油量相對(duì)較高，其中，堿性蛋 白酶酶解時(shí)牡丹籽的提油率最高。因此，該選擇堿性蛋 白酶為主要水解酶。

2. 2 復(fù)合酶前處理對(duì)提油率的影響

單一的堿性復(fù)合酶水解牡丹籽提油時(shí)，提油率并不 高。采用纖維素酶和果膠酶進(jìn)行前處理，再用堿性復(fù)合 酶進(jìn)行酶解，牡丹籽的提油率有顯著的提高。添加纖維素酶或果膠酶進(jìn)行酶解前處理能有效提高 牡丹籽蛋白的提油率，將纖維素酶和果膠酶混合酶解比 例為 2∶1 時(shí)，提油的效果最好。

2. 3 單因素試驗(yàn)

不同的單因素條件下，復(fù)合酶前處理的提油效果不 同。隨著 pH 的提高，提油率逐漸升高; 當(dāng) pH 為 4. 0 時(shí)，提油量最高，而后隨著 pH 增加，提油率 逐漸降低。原因可能是試驗(yàn)用復(fù)合酶的最適 pH 接近 4. 0，pH 在 4. 0 附近時(shí)，酶活性最高，酶對(duì)底物作用的 效果明顯，提油率高。在一定范圍內(nèi)，隨著酶量的增 加，提油率提高，當(dāng)酶量達(dá) 2% 時(shí)，提油率接近最大值， 但酶量超過 2% 時(shí)，提油量趨于穩(wěn)定; 當(dāng)提油溫度低于 45℃ 時(shí)，提油 率 隨 溫 度 的 升 高 而 提 高，當(dāng) 溫 度 高 于45℃ 時(shí)，提油率隨溫度的升高而降低，此后超過酶的最 適溫度，酶活性降低，同時(shí)過高溫度使酶變性失活，提 油率下降，因此選取的最適溫度為 45℃; 當(dāng)時(shí)間小于 2h 時(shí)，提油率呈上升趨勢(shì)，變化程度較明顯，2h 后提 油率不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而提高，反而呈下降趨勢(shì)。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)表明，果膠酶∶纖維素酶的比例為 2∶1 時(shí)提油 效果最好; 復(fù)合酶酶解預(yù)處理牡丹籽提油的最佳工藝條 件為 pH 4. 3、復(fù)合酶添加量 2. 5% 、酶解溫度 47℃、酶 解時(shí)間 2. 3h，該工藝參數(shù)下進(jìn)行前處理，再用堿性蛋白 酶 酶 解，牡 丹 籽 提 油 量 為 1. 720g，提 油 率 約 為 85% 。



 

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