酶法提取山茶油的工艺研究

酶法提取山茶油的工艺研究

山茶油是从山茶科(Camellia)山茶(CaroLelliafera AbeL)树种子中获得的,是我国最古老的木本食用植物油之一。浙江省是我国山茶的中心产区之一,主要分布在常山、开化等浙南部的山地丘陵,其栽培历史有2300年以上。

山茶油具有很高的药用价值,《中国药典》(95版)将山茶油列为药用油脂。油脂的提取工艺包括:压榨法、浸出法、超临界流体萃取法和酶法提取等,而酶法提取工艺又包括水酶法、酶法辅助冷浸出法或压榨法、水相酶解萃取法。

各个方法间都有其优缺点。本文采用酶法提油工艺,首先优化了酶法提取山茶油的工艺,考察酶的用量、体系pH值、含水量、温度、反应时间等一系列影响因素,结果是3%的中性蛋白酶/山茶籽、pH7.0、含水量44.4%、温度40℃、反应时间18 h是最佳的工艺条件。

在单因素的基础上,响应面优化的结果是酶法提取山茶籽油的最优三个提取条件为:pH值为6.82,缓冲液体积4.18 mL,温度45℃,在最佳条件下酶解压榨后山茶籽饼粕的残油率8.6%明显低于普通山茶籽饼粕的残油率9.97%,得到结论,酶解预处理可以提高压榨出油效果。其次优化了浸出法提取山茶籽饼粕油的工艺,单因素实验考查粉碎颗粒大小、提取次数、溶剂用量、径高比、温度对山茶籽饼粕油提取效果的影响。

以山茶籽饼粕的提油率作实验结果的考察指标。得到的结论是选定提取次数为一次;溶剂用量选用11 mL/10g山茶籽饼粕,即此时溶剂用量和山茶籽饼粕的比值为1.1:1(v/m);在40℃下,浸出过程较为强烈,浸出速度较高;径高比选定为

1/13.6;山茶籽饼粕的颗粒大小越小,饼粕与溶剂的接触面积越大,有利于提油率的增加。

在最佳工艺条件下,饼粕的提油率可以达到90%左右,残油率低于1%。通过酶解过程油脂传递机理的研究得到,在一定的机械粉碎之后山茶籽的部分细胞结构被破坏,在酶解过程中山茶籽细胞吸水膨胀导致山茶籽细胞进一步被破坏。

油脂从破碎的细胞中传递到表面,被苏丹Ⅲ染色液染成橙黄色。随着研磨时间的增加山茶籽表面的橙黄色越来越多,酶解反应并没有把细胞内所以和蛋白结合的油脂全部释放到表面,通过一定的机械力的帮助下可以更好的释放油脂。

从酶解和普通压榨饼粕之间油脂的释放情况比较来看,经过酶解的山茶籽饼粕的出油率要明显高于普通山茶籽饼粕。普通压榨饼粕在经过酶法处理后也可以一定程度增加油脂的释放。

所以在工业化应用上,若采取酶解预处理,在饼粕的脱脂上可以减少生产成本。