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一种物理破壁辅助水酶法提取茶油和糖萜素的方法.docx


文档分类:文学/艺术/军事/历史 | 页数:约14页 举报非法文档有奖
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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。一种物理破壁辅助水酶法提取茶油和糖萜素的方法专利名称:一种物理破壁辅助水酶法提取茶油和糖萜素的方法技术领域:本发明属于农林产品加工技术领域,特别是涉及一种采用物理破壁辅助水酶法从油茶籽中提取茶油和糖萜素的方法。背景技术:油茶(CamelliaOleiferalAbel.)为山茶科(Theacea)山茶属(Camellia)植物。我国的油茶资源丰富,主要分布于中国的湖南、湖北、江西、安徽等省。油茶是我国重要的食用木本油料,油茶籽含油量很高,高达50%以上,茶油的脂肪酸组成类似于被称为“植物油皇后”的橄榄油,品质甚至优于橄榄油,其不饱和脂肪酸含量高达90%以上,其中油酸含量高达70%以上,还有VE、角鲨烯、多酚等抗氧化物,具有极高的营养保健价值。另外茶油还是医药、化妆品行业中的一种重要用油。开发高品质的原味茶油可以缓解我国日趋紧张的食用油供应。糖萜素是一类由三萜皂苷与糖类组成的混合物,是一种新型的天然绿色添加剂,具有安全、无毒、稳定以及促进生长、提高机体免疫力的优点。随着现代养殖业集约化和专业化的发展,畜禽感染各种疾病的危险性大大增加。为了预防畜禽疾病,抗生素药物用作饲料添加剂比较普遍。由于抗生素的频繁应用,造成耐药性病原微生物增加,畜禽产品中药物残留增多,给人类健康带来严重的负面影响。而糖萜素是纯天然植物提取物,不含任何化学合成成分,因而不会带来环境污染。其作为饲料添加剂可代替抗生素药物,目前已经广泛用于畜牧养殖业中。目前国内外专利报道的茶油的制取方法主要是采用传统压榨法和溶剂提取法,传统压榨温度偏高,茶油所含的大部分活性营养成分损失殆尽,茶油品质不高,溶剂提取法所消耗的溶剂量大,存在溶剂残留,安全性低,生产成本高等缺点;另外还有采用超临界法和直接水酶法提取茶油,超临界提取操作复杂,且茶油提取率较低,油茶籽原料不经过破壁处理直接进行水酶法提油,存在出油率和加工效益不高等缺点。油茶籽提完油的残渣中含有大量的糖萜素,,以油茶籽为原料,不经过脱壳,直接破碎,然后经过高温蒸煮、压榨、过滤、沉淀得到茶油。该方法茶油的提取率偏低,且蒸煮过程温度偏高,茶油所含的大部分活性营养成分损失殆尽,,该方法以油茶籽为原料,经过脱壳、压榨、过滤、脱色,然后再经过水蒸气蒸馏,得到成品茶油,该方法操作繁琐,,油茶籽粉碎后,用高浓度的乙醇或异丙醇提取后,提取液蒸馏浓缩,得茶油层和水层,水层用***或***沉淀得到茶皂素。该方法使用化学试剂毒性大,生产成本高,且茶油的提取率低,茶皂素纯度低。,将油茶籽脱壳、粉碎,然后用超临界提取,得到茶油。该方法操作繁琐,生产安全性低,茶油提取率低,,先用有机溶剂提取茶皂素,残渣再用水酶法提取茶油,该方法茶籽原料未经过破壁,茶油的提取率较低,,水酶法提取后,分离油层和水层,水层浓缩干燥得糖萜素,该方法茶籽原料未经过物破壁,不仅茶油的提取率较低,所得的糖萜素纯度也较低。针对以上发明的不足,本发明提出采用物理破壁辅助水酶法从油茶籽中提取茶油和糖萜素。该方法原料经过物理破壁处理,茶油和糖萜素物质易于提取,提取效率高,不使用化学试剂,安全无毒,工艺操作简单,生产成本低,油茶籽提取得到高品质茶油的同时得到高纯度的糖萜素,产品绿色安全,附加值高,可以成为工业上生产茶油和糖萜素的一种新技术。发明内容本发明的目的在于提供一种采用物理破壁辅助水酶法从油茶籽中提取茶油和糖萜素的方法,该方法绿色安全,操作简单,生产成本低,茶油提取率高,得到的糖萜素纯度高,适合工业化生产。本发明是通过以下技术方案实现的。一种物理破壁辅助水酶法提取茶油和糖萜素的方法,具体步骤如下:(I)原料物理破壁处理将油茶籽脱壳,4060°C烘干I3h,烘干后的油茶籽仁粉碎至40100目,然后加入I2倍体积的水,进行物理破壁处理I20min;(2)水酶法提取破壁处理后的油茶籽仁再加入520倍体积的水,,%的酶进行酶解,酶解温度4060°C,酶解时间I5h,然后将体系温度升至8090°C灭酶815min;(3)茶油制备将上述酶解液在30005000rpm转速下离心1030min,分离得到游离油1、乳油、水液和残渣,然后再将乳油在40006000rpm转速下离心3060min,分离得到游离油II,合并游离油I和II得到总茶油;(4)糖萜素制备将上述离心分离得到的水液,浓缩至浓度为4060%的溶液,干燥,得到糖萜素。本专利采用物理破壁法对原料进行预处理,油茶籽经过破壁后,茶油和糖萜素类物质更易于浸出,油茶籽脱壳,4060°C烘干I3h,烘干后的油茶籽仁粉碎至40100目,然后加入I2倍体积的水,进行物理破壁处理I20min;物理破壁为微波破壁或超声波破壁中的一种;微波破壁处理功率为4001200w,处理温度为4060°C,处理时间为I5min,加入水与油茶籽仁的体积比为I2:1;超声波破壁处理功率为200600w,处理温度为4060°C,处理时间为515min,加入水与油茶籽仁的体积比为I2:I。微波破壁是利用微波的热辐射,使得细胞内温度升高,压力变大,从而使细胞膜和细胞壁冲破,使油脂和糖萜素成分易于浸出。本专利研究了微波功率、处理温度和处理时间对茶油提取率的影响,结果表明微波功率和处理时间对茶油提取率的影响较大,处理温度对茶油提取率的影响不大,微波功率达到SOOw时,茶油提取率已达到最大,再增加功率,茶油提取率不再提高,故微波提取功率优选800w;当微波处理时间达到3min,茶油提取率已达到最大,故微波处理时间优选3min;考虑到处理温度对茶油活性成分的影响,温度优选为40°C。超声波破壁是利用超声波产生震动波形成剪切力作用于细胞内,使得细胞破碎,细胞膜和细胞壁冲破,使油脂和糖萜素成分易于浸出。本发明研究了超声波功率、处理温度和处理时间对茶油提取率的影响,结果表明超声波功率和处理时间对茶油提取率的影响较大,处理温度对茶油提取率的影响不大,超声波功率达到400w时,茶油提取率已达到最大,再增加功率,茶油提取率不再提高,故超声波提取功率优选400w;当超声波处理时间达到12min,茶油提取率已达到最大,故超声波处理时间优选12min;考虑到处理温度对茶油活性成分的影响,温度优选为40°C。本专利采用水酶法提取茶油,破壁处理后的油茶籽仁再加入520倍体积的水,,%的酶进行酶解,酶解温度4060°C,酶解时间I5h,然后将体系温度升至8090°C灭酶815min;将上述酶解液在30005000rpm转速下离心1030min,分离得到游离油1、乳油、水液和残洛,然后再将乳油在4000IOOOOrpm转速下离心3060min,分离得到游离油II,合并游离油I和II得到总茶油。所述的酶种类为酸性蛋白酶、纤维素酶、中性蛋白酶、α-淀粉酶或复合酶中的一种。所述的复合酶为酸性蛋白酶+纤维素酶,中性蛋白酶+α-淀粉酶,中性蛋白酶+α-淀粉酶+纤维素酶或酸性蛋白酶+α-淀粉酶+纤维素酶中的一种。本专利考察了不同种类酶对茶油提取率的影响,结果表明酸性蛋白酶,纤维素酶,酸性蛋白酶+纤维素酶(I:I)和酸性蛋白酶+α-淀粉酶+纤维素酶(I:I:I)均有较高的茶油提取率。本专利研究了酶用量、料液比、PH值和酶解时间对茶油提取率的影响,结果表明PH值、提取时间、和酶用量对茶油提取率影响较大,料液比对茶油提取率影响不大,当PH值为8时,茶油提取率最大,再增加PH值会影响酶的活性,故PH值优选为8;%时,茶油提取率已达到最大,再增加酶用量对茶油提取率影响不大,%;提取时间为3h时茶油提取率已达到最大,故提取时间优选为3h;料液比优选为1:10。本专利比较了直接水酶法提油工艺,微波破壁辅助水酶法提油工艺和超声波破壁辅助水酶法提油工艺,按优选的处理条件提取茶油,分别测定三种工艺的茶油提取率,结果表明油茶籽仁经过微波或超声波破壁处理后,茶油的提取率要比未经过处理的高20%以上。乳油中含有水及部分亲水性蛋白,在离心力作用下,由于密度的不同,油水分子发生分离,水分子和蛋白质聚结下沉,油脂因密度比水小而上浮,离心力愈大,油水分离效果愈好。本专利比较了不同离心速度对破乳的影响,结果表明,离心转速为6000rpm时,油水分离度已经最大,再提高转速对分离影响不大,故离心转速优选为6000rpm,比较了不同离心时间对破乳的影响,结果表明,离心时间为30min时,油水已基本分离完全,故离心时间优选为30min。本专利采用水酶法提取茶油的同时得到糖萜素,将离心分离得到的水液,浓缩至浓度为4060%的溶液,干燥,得到糖萜素。经测定,其总糖含量为55%以上,三萜皂苷含量在45%以上。本专利比较了直接水酶法工艺,微波破壁辅助水酶法工艺和超声波破壁辅助水酶法工艺,按优选的处理条件提取,分别测定三种工艺得到的糖萜素中总糖和三萜皂苷含量,结果表明油茶籽仁经过微波或超声波破壁处理后,所得糖萜素中总糖和三萜皂苷的纯度要比未经过处理的高。本发明糖萜素的干燥方式为真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥中的一种;真空干燥为普通真空干燥或微波真空干燥,普通真空干燥条件为温度6090°C,真空度90IOOKPa,微波真空干燥条件为温度3060°C,真空度80lOOKPa,微波功率8001600w;喷雾干燥条件为进风温度160200°C,进料流量200400ml/h,出风温度60100°C;冷冻干燥条件为温度-30-50°C,时间1224h。本专利采用紫外分光光度法测定糖萜素中总糖和三萜皂苷的含量,,加水溶解,定容于IOOml容量瓶中,精密吸取1ml,置试管中,加入新鲜配制的2g/L蒽***试剂4ml,沸水浴加热lOmin,迅速置冰水浴冷却IOmin后,在波长为620nm处测定吸光度,带入回归方程计算总糖含量;,加60%乙醇溶液溶解,定容于IOOml容量瓶中,,置试管中,加入8%,加入4ml冰水浴77%硫酸水溶液,加塞摇匀,放入60°C水浴中反应15min后,置冰水浴冷却15min后在波长为550nm处测定吸光度,带入回归方程计算三萜皂苷含量。本发明的有益效果:(I)首次采用物理破壁法对油茶籽原料进行预处理,这样油茶中的成分更容易浸出,大大提闻了茶油和糖帖素的提取率。(2)首次采用物理破壁结合水酶法提取茶油,提取效率比一般传统方法要高,所得的茶油品质好,营养价值高,整个工艺过程不使用化学试剂,绿色环保。(3)本发明在提取茶油的同时得到糖萜素,产品纯度高,具有很高的市场竞争力。(4)本发明工艺操作简单,生产成本低,安全性高,适合工业化生产。图1物理破壁辅助水酶法提取茶油和糖萜素的工艺流程图具体实施例方式以下实施例对本发明作进一步详细的描述,本发明不受此限制。实施例1油茶籽物理破壁辅助水酶法提油率的测定方法(I)油茶籽原料含油率的测定:采用索氏提取法,取脱壳的油茶籽仁20g,粉碎至60目,以石油醚为提取溶剂进行索氏提取,提取三次,每次加入石油醚量为200ml,提取8小时,合并三次石油醚提取液,回收石油醚,得到茶油,精密称定重量,计算油茶籽含油率,结果油茶籽含油率在5060%。油茶籽含油率=(索氏提取得到的茶油质量/茶籽原料质量)X100%(2)提油率的测定:取油茶籽lOOOg,采用物理破壁辅助水酶法提取茶油,精密称定所得的总茶油质量,计算提油率,结果提油率在9095%。提油率=(物理破壁辅助水酶法得到的茶油质量/原料中含油量)X100%实施例2糖萜素中总糖和三萜皂苷的分析方法采用紫外分光光度计法测定糖萜素中的总糖和三萜皂苷的含量一、总糖测定(I)标准曲线绘制:精密称取葡萄糖对照品10mg,用水溶于IOOml容量瓶中,。分别取标准溶液0,,,,,,,加水至Iml,加入新鲜配制的2g/L蒽***试剂4ml,沸水浴加热IOmin,迅速置冰水浴冷却IOmin后,以首管为空白,在波长为620nm处测定吸光度,绘制标准曲线,标准曲线方程为y=+,r=。(3)样品测定:,加水溶解,定容于IOOml容量瓶中,精密吸取1ml,照上述方法测定,结果总糖含量为5560%。二、三萜皂苷测定(I)标准曲线绘制:,用60%乙醇溶于IOOml容量瓶中,制成茶皂素标准品溶液浓度为lmg/ml。分别取标准溶液0,,,,,,加60%,加入8%,加入4ml冰水浴77%硫酸水溶液,加塞摇匀,放入60°C水浴中反应15min后,置冰水浴冷却15min后在波长为550nm处测定吸光度,绘制标准曲线,标准曲线方程为1=+,r=。(3)样品测定:,加60%乙醇溶液溶解,定容于IOOml容量瓶中,,照上述方法测定,结果三萜皂苷含量为4550%。实施例3原料物理破壁处理工艺将油茶籽脱壳,4060°C烘干I3h,烘干后的油茶籽仁粉碎至40100目,然后加入I2倍体积的水,进行物理破壁处理I20min;物理破壁为微波破壁或超声波破壁中的一种;微波破壁处理功率为4001200w,处理温度为4060°C,处理时间为I5min,加入水与油茶籽仁的体积比为I2:1;超声波破壁处理功率为200600w,处理温度为4060°C,处理时间为515min,加入水与油茶籽仁的体积比为I2:I。微波破壁是利用微波的热辐射,使得细胞内温度升高,压力变大,从而使细胞膜和细胞壁冲破,使油脂和糖萜素成分易于浸出。本发明研究了微波功率、处理温度和处理时间对茶油提取率的影响,分别取烘干粉碎好的油茶籽仁

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