水酶法提取花生油研究进展

水酶法提取花生油研究进展

摘要：近年来我国学者对水酶法制取花生油的酶解工艺条件和后续破乳方法等

方面进行了深入研究，并取得了一定的进展。本文就水酶法提取花生油研究现状

及前景作详细综述，为该技术的进一步研究及应用提供参考。

关键词：花生；水酶法；提取

引言

传统的花生油提取方法主要是机械压榨法和有机溶剂浸出法。压榨法是利用机械外力的

挤压作用将花生油从花生仁中提取出来，该方法花生油提取率低，耗能大，设备投资大，花

生粕残油率高（约10%），压榨后花生饼粕蛋白质变性程度高，主要用作饲料。同时高温会

引起多不饱和脂肪酸发生氧化酸败，使油脂产生不良风味。溶剂浸出法是基于油料中的不同

成分在溶剂中的溶解度不同而将各种成分分离。虽然提油率高（＞95%），但设备投资大，

毛油色泽较深且成分复杂，溶剂残留，需要精炼处理。溶剂浸出法常用有机溶剂为正己烷，

具有易燃、易爆和极性毒性等缺点，对工厂从业人员的安全产生威胁的同时也造成一定程度

环境污染。水酶法是一种新型提取花生油的技术，与传统的提油工艺相比，水酶法以水作为

萃取溶剂，避免有机溶剂的使用，能耗低，绿色环保，作用条件温和，水酶法提取的油中游

离脂肪酸含量和磷脂含量低，提取的油清香透明，所需精炼程度低，水酶法能同时回收蛋白质，具有极低的抗营养因。因此，就水酶法提取花生油原理及主要影响因素作简单综述，以

期为该技术研究及应用提供参考。

1、水酶法提油工艺原理及特点

水酶法提油技术是指在机械破碎的基础上，采用对植物油料细胞壁和脂蛋白、脂多糖等

复合体有降解作用的酶处理原料，通过酶对细胞壁结构、脂蛋白和脂多糖的破坏作用，使油

脂从油料中游离出来的提油技术。酶作用能够破坏包裹于油脂表面的脂蛋白膜，降低乳状液

的稳定性，达到提高出油率的目的。该技术有利于油脂提取的作用外，还具有保护油脂、蛋

白质、胶质等成分品质的作用。

2、水酶法提取花生油工艺过程及主要影响因素分析

2.1、粉碎度

油料的粉碎程度对水酶法提取油工艺的油脂的得率有重要影响。因为油料种子的细胞壁

被一定程度的破坏，缩短了酶与细胞内各种成分作用的时间。所以，在相同的提取条件下，

粒径越小得油率就会越高。在酶解前，充分破坏油料的细胞壁，使细胞内水溶性成分易于溶

出释放油脂，也扩大酶的相对作用面积和扩散速率。破碎方法有两种，一是湿法研磨，二是

干法粉碎。粉碎处理对花生水酶法提取植物油脂和蛋白质的影响，研究发现当平均粒径减小

到28μm时，总得油率和水解蛋白得率最大，分别为88.8％和77.5％。

2.2、酶解pH、温度和时间

酶的最大活性的最适pH随酶种类变化而变，水酶法反应阶段料液pH调节至与其最大酶活性相对应的值。但是，一些酶的最佳pH在蛋白等电点pH范围内，由于蛋白质在此范围内

高度不溶，会抑制油脂释放，造成蛋白资源浪费。酶解时料液pH不仅要有利于酶的活性，

也要远离蛋白质等电点。酶解温度对油脂提取率有显著影响，应该选择在酶对底物的最适作

用温度范围内，保持酶的最大活性。温度过高，不仅酶的活性逐渐丧失，而且油的颜色变暗，

蛋白也会因温度过高而变性；温度太低，酶的反应速率过慢，同样影响到出油率与蛋白质回

收率。酶解时间越长，物料细胞降解程度越高，游离油得率随酶解时间增加而增加，但达到

一定时间后得率不会显著提高。酶解时间增长会导致能耗和生产周期增长，富含油脂和蛋白

质的浆料在水相中容易遭受微生物污染而变质，同时易挥发的风味物质损失加剧，所以选择

最佳酶解时间能提高油的得率和质量，降低成本。

2.3、固液比的选择

固液比是影响油脂提取率的另一个重要因素。油料内低水分活度容易导致油脂提取过程

中形成厚的悬浮液，这会阻止酶进入油料内部发生水解反应。固液比过低会造成酶和底物浓

度减小，对水酶法提取有不利的影响；固液比过大，造成酶和油料的扩散性和流动性降低，

同样会影响水酶法的提取率。因此，适当的固液比十分重要，研究表明，水酶法提取花生油

的固液比以1∶5时，油和蛋白质得率最高。

2.4、酶种类及用量

酶具有专一性，不同种类的酶能降解油料中不同成分，复合酶制剂效果优于单一酶制剂。酶制剂成本高，是制约水酶法发展的瓶颈问题。因此，合理选用酶制剂有利于提高油脂得率，降低生产成本。在一定酶浓度范围内，随着酶浓度增加，酶与底物的相互作用越大，油脂提

取率升高[。但过高的酶浓度可能会因为油料与酶达到饱和状态而限制油脂释放，过量酶及酶

解时间长会产生非目标成分导致油脂苦味和异味。

在传统水酶法基础上提出新型水酶法工艺，在反应提取阶段加入微量的酶（0.05%，

w/w），加酶的主要目的是辅助破坏油料细胞结构，而不是防止和避免大量乳状液生成，工

艺中产生的乳状液再利用酶进行破乳，由于乳状液中的蛋白质含量约占原料蛋白质含量的

5.95%，因此酶的添加量仅针对5.95%的蛋白质进行添加，而不是传统水酶法那样针对所有蛋

白质，酶的用量减少到传统水酶法的1/10，降低生产成本，也保护95%蛋白质不被酶过度水

解成小分子肽。

2.5、破乳

常用的破乳方法有物理破乳和化学破乳2种，水酶法工艺的优点是避免使用有机试剂，

所以破乳方法多使用离心、超声、冷冻等物理方法。对乳状液和产生的渣进行二次酶解，其

中用As1398中性蛋白酶酶解时，总游离油得率约92%，总水解蛋白得率约89%。对水酶法提取花生油过程中产生的乳状液性质进行研究，导致界面吸附的肽具有强乳化稳定性与其构象、组成和电荷等性质有关。试验分别采用了高速剪切后离心、加热后离心、冷冻解冻后离心、

微波辐照这4种方法破乳，研究表明冷冻解冻的破乳率最高。乳状液在-20℃冷冻15h，然后

在35℃解冻2h，3000r/min离心20min，破乳率达到91.6%。

破除花生水酶法提油时形成的乳状液，提高出油率，研究乳状液性质，比较界面吸附肽

和水相中肽的相对分子质量分布、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和反相色谱图，发现使乳状液

稳定的界面吸附肽性质主要与其构象、组成、电荷等性质有关。采用冷冻解冻、高速剪切、

加热离心和微波破乳4种物理机械方法破乳，冷冻解冻结合离心的方法破乳效果最佳，乳状

液中油回收率超过91.6%。

结束语

总而言之，随着生物工程技术的发展，特别是大量高效优质酶制剂的研制成功，为水酶

法提取植物油奠定了基础，也为实现提油工艺简单化、油品质优质化提供了可能。水酶法还

可以保持蛋白质活性并获得水解蛋白或肽等高附加值产物。但是酶制剂成本较高，水酶法预

处理和破乳技术方面还存在着不足，如何更好的完善工艺将会成为未来水酶法研究的主要方向，同时它们也是限制水酶法技术工业化的重要因素。尽管如此，水酶法提油技术提取的油