


山桐子在亚洲地区广泛分布,其果实油脂含量高达36.71%,亚油酸含量显著高于多种植物油脂,在保健等领域有重要价值。研究旨在优化超声辅助复合酶法提取山桐子油工艺并分析其品质。通过单因素试验、D-最优混料设计和响应面优化实验,确定最佳工艺条件为超声时间4.2h、超声功率90W、超声温度51℃、复合酶质量分数3.5%(果胶酶:纤维素酶:半纤维酶=0.393:0.210:0.397)、酶解pH5、料液比1:5,提取结束后调pH至中性加中性蛋白酶破乳1h,此工艺下山桐子油提取率达90.36%。经检测,该法提取的山桐子油在酸价、碘值、皂化值、过氧化值、脂肪酸组成及抗氧化能力等方面表现优异,品质优于热榨法提取的油。
山桐子油提取实验方法
山桐子油的提取
原料处理:选取无破损的山桐子鲜果,烘干、去枝后粉碎,过60目筛,得到山桐子粉并密封备用。
复合酶提取工艺:按料液比1:5加入山桐子粉和蒸馏水,55℃磁力搅拌1h后冷却,调pH至5加入复合酶(果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶),55℃下磁力搅拌酶解。酶解结束后冷却至室温,调pH至7,加入蛋白酶破乳。二次酶解后,85℃水浴灭酶10min,冷却后5000r/min离心15min,分离出油相1、乳状液、水相及渣。收集乳状液,经-20℃冷冻24h、40℃解冻1h后,5000r/min离心10min,回收油相2,合并油相1和油相2得到总油。
超声辅助复合酶提取流程:在复合酶提取基础上,于55℃水浴1h后,冷却调pH至5加复合酶,在超声清洗机中酶解,设定不同超声时间、功率和温度。后续破乳、灭酶、离心步骤与复合酶提取工艺相同。
提取效果检测
提取率测定:通过索氏抽提法测定山桐子含油量,计算水酶法提取山桐子油的提取率。
品质分析指标测定:参照相关国家标准测定山桐子油的酸价、过氧化值、碘值、皂化值;采用气相色谱质谱联用(GC-MS)法测定脂肪酸组成;通过DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、羟基自由基清除率测定其抗氧化能力。
超声辅助单因素实验
超声时间在3-4h内,提取率上升,4h时最高,之后下降;超声功率在30-60W内,提取率显著提高,60W时达到最大值,继续增加功率提取率下降;超声温度在40-50℃时,提取率提高,50℃时达到最大值,继续升高温度提取率下降。

通过响应面优化实验,确定最佳超声辅助条件为超声时间4.2h、超声功率90W、超声温度51℃,在此条件下验证实验提取率为90.36%。
品质分析结果
理化指标:超声辅助复合酶法提取的山桐子油酸价相对较高,过氧化值较低,碘值更高,皂化值更高,透明度较澄清,整体品质优于热榨法提取的油。
脂肪酸组成:两种提取方法的山桐子油脂肪酸组成均由不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸组成,超声辅助水酶法提取的油不饱和脂肪酸含量略高于压榨法。
抗氧化能力:在ABTS自由基清除率和DPPH自由基清除率方面,水酶法提取的山桐子油表现更优异;在羟基自由基清除率方面,压榨法提取的山桐子油表现更优。
实验结果讨论
超声辅助复合酶解法能够显著提高山桐子油的提取率,所得油脂在品质上具有一定优势,如不饱和脂肪酸含量较高、氧化程度较低等。在山桐子油提取中,超声时间、功率和温度参数影响提取率和油脂品质,因而超声条件的精准控制可有效促进油脂从山桐子粉末中释放,提高提取效率。深那超声波清洗仪自研超声波发生技术,具备精准的功率、时间和温度调控功能,提供稳定的超声输出,为各类提取工艺提供有力技术支持。
[1] 张诗怡,黄秀芳,豆磊,王智勇,阚建全,罗凯.超声辅助复合酶解法提取山桐子油的条件优化及品质分析[J].中国粮油学报,1-14.