全 文 :生 物 工 程
2013年第4期
Vol . 34 , No . 04 , 2013
紫苏乳状液酶解破乳工艺的研究
张雅娜1,李 杨1,2,江连洲1,2,*,王 妍1,张 妍1,冯红霞1,隋晓楠1
(1.东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030;
2.国家大豆工程技术研究中心,黑龙江省哈尔滨 150030)
摘 要:利用水酶法进行紫苏油脂的提取时会形成乳状液,乳状液是由油脂、蛋白、磷脂以及碳水化合物共同组成的
稳定的乳化体系,由于乳状液中富含油脂,因此如何对乳状液进行有效的破乳是提高水酶法油脂得率的关键。以水酶
法提取紫苏油过程中所形成的乳状液为研究对象,通过二次酶解的方法对其破乳工艺进行研究,考察了酶解时间、酶
解温度、pH以及加酶量对紫苏油脂回收率的影响,并采用响应面法对破乳工艺进行优化。 结果表明,在Protex 6L酶解
时间1.6h,酶解温度62.6℃,pH9.4,加酶量1.9%条件下,紫苏油脂回收率为85.52%;利用酶解进行破乳,此方法可行,操
作安全,具备工业化应用潜力。
关键词:紫苏籽,水酶法,乳状液,二次酶解破乳
Research of hydrolysis de-emulsification of emulsion from
enzyme-assisted aqueous extraction processing of perilla frutescens
ZHANG Ya-na1,LI Yang1,2,JIANG Lian-zhou1,2,*,WANG Yan1,ZHANG Yan1,FENG Hong-xia1,SUI Xiao-nan1
(1.College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;
2.National Research Centre of Soybean Engineering And Technology,Harbin 150030,China)
Abstract:Emulsion was formed during the process of enzyme-assisted aqueous extraction of perilla frutescens
seeds oil. It is stabilized by oil,proteins,phospholipids and carbohydrates,which compose a state emulsified
system,as it is rich in oil,therefore,how to demulsify effectively the emulsion,which is the key to increase the oil
yield of enzyme-assisted aqueous extraction processing(EAEP) of oil. Emulsion formed in the emulsion from
enzyme-assisted aqueous extraction processing(EAEP) of Perilla Frutescens Seeds oil was taken as study
object,and econdary hydrolysis de -emulsification was adopted to demulsify the emulsion,the effect of
hydrolysis time,hydrolysis temperature,hydrolysis pH and enzyme dosage on oil recovery yield. Response
surface methodology (RSM ) was applied to optimize the demulsification technology . Optimal hydrolysis
conditions were Protex 6L,hydrolysis time of 1.6h,hydrolysis temperature of 62.6℃ ,hydrolysis pH of 9.4 and
enzyme dosage of 1.9%. Under these optimal hydrolysis conditions,the maximum oil recovery yield was up to
85.52%. For hydrolysis de-emulsification,it was a good method that feasible,safe operation,and potential for
industrial application.
Key words:perilla frutescens seeds;aqueous enzymatic method;emulsion;secondary hydrolysis demulsification
中图分类号:TS224.2 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2013)04-0201-07
收稿日期:2012-10-10 * 通讯联系人
作者简介:张雅娜(1988-),女,硕士研究生,研究方向:粮食、油脂及
植物蛋白工程。
紫苏(perilla frutescens(Linn.)britton),别名:赤
苏、红苏、黑苏、红紫苏、皱紫苏等,其种子称为苏子,
其叶称为苏叶,属桃金娘科蒲桃属,系唇形科
(Labiate)一年生草本植物,原产于中国,广泛分布在
中国、日本、韩国、越南、土耳其和美国[1]。紫苏籽是一
种独特的保健油料作物,从紫苏籽中提取的紫苏油
含有丰富的α-亚麻酸,含量可达56.1%~64.8%,远远
高于其他植物油[2],近年来备受国内外学者瞩目。水
酶法是一种新的油脂提取技术,它具有作用条件温
和、避免使用有机溶剂等优势[3]。但目前很多研究表
明,在酶解过程中会形成稳定的乳化体系,是由于在
乳状液中大部分油脂和蛋白紧密结合[4],阻碍油脂释
放[5-6],降低油脂提取率,因此,打破乳状液的稳定性,
使油脂能够充分的释放出来,已经成为水酶法在提
油工艺中的瓶颈问题。目前已有越来越多的研究集
中到破乳工艺上[7-9]。其常用破乳方法有:转相法[10-11]、
加热法 [12-13]、冷冻解冻法 [12,14-17]、酶法 [18]、调整pH
法[19-21]、剪切法[22-23]等。目前酶解破乳已应用在大豆水
酶法提油过程中[24-25],应用酶法进行破乳能够尽量减
少乳状液的稳定性,从而提高油的回收率。本实验对
紫苏水酶法过程中形成乳状液的酶解破乳工艺进行
研究,应用不同酶(Protex 6L、Protex 7L、Alcalase 2.4L)
对乳状液进行破乳,首先对酶种类进行选择,选出最
佳酶,并在单因素的基础上选择出最佳酶解破乳参
201
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.04.025
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2013年第4期
数,再利用响应面法对紫苏乳状液酶法破乳工艺进
行优化。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
紫苏 产自长白山;Cellulase 丹麦诺维信公
司;Alcalase 2.4L 丹麦诺维信公司;Protex 6L、7L 无
锡杰能科生物工程有限公司;Viscozyme L 丹麦诺
维信公司;乙醚、石油醚、乙醇、正己烷 北京昊科尔
化工有限公司;氢氧化钠 宜兴市辉煌化学试剂厂,
分析纯;其他试剂 均为分析纯。
JY-9211N超声波细胞粉碎机 宁波新芝生物
科技股份有限公司;JE-502电子天平 上海浦春计
量仪器有限公司;MJ-60BE01B美的料理机 广东美
的精品电器制造有限公司;HH-4丹瑞数显恒温水浴
锅 金坛市双捷实验仪器厂;PHS-25C数字酸度计
上海大普仪器有限公司;LGR20-W台式高速冷冻离
心机 北京京立离心机有限公司;BGZ-246电热鼓
风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;
BCD-215cm美的冰箱 合肥美的荣事达电冰箱有限
公司;KDN-103F自动定氮仪、HYP-1040四十孔消化
炉 上海纤检仪器有限公司;SCT-02索氏抽提器 天
津玻璃仪器厂;SX-4-10箱式电阻炉 天津市泰斯
特仪器有限公司;Agillent 6890-5973气相色谱-质谱
联用仪 安捷伦科技有限公司。
1.2 实验方法
实验工艺流程见图1。
1.2.1 紫苏主要成分的测定 水分的测定:根据
GB304-87进行测定;粗脂肪的测定:根据GB5512-85
中索氏抽提法进行测定;粗蛋白的测定:根据
GB6432-94进行;灰分测定:根据GB5009.4-85进行
测定。
1.2.2 紫苏籽脱壳处理 紫苏籽用脱壳机进行脱壳
处理,利用风机将壳除去,脱壳后的紫苏籽立即用于
提取实验或放入两层的封口袋中密封并储存在4℃
的冰箱中,用于进一步实验。
1.2.3 粉碎处理 准确称取30g脱壳清理后的紫苏
籽,料理机干磨Ⅱ档粉碎15s,用180mL的蒸馏水冲洗
三次搅拌杯内壁,要求搅拌杯内壁冲洗完全干净,然
后倒入500mL烧杯中,用于进一步实验。
1.2.4 超声预处理 将步骤1.2.3中装有紫苏料的烧
杯放入超声波细胞破碎仪中进行超声处理,条件为:
时间20min,功率400W,温度40℃。超声处理后的紫
苏籽进行下一步水酶法酶解实验。
1.2.5 水酶法乳状液的制备 如图1所示。超声预处
理后,将装有紫苏料的500mL烧杯置于60℃的水浴锅
中,用2mol/L的HCl溶液/NaOH溶液调整pH5.0,加入
3%(紫苏籽质量的3%)的Cellulase酶,搅拌3h以进行
酶解。酶解结束后进行离心操作(10000r/min、20℃、
40min),离心后分为四层(游离油、乳状液、水解液、
残渣),最上层游离油用正己烷萃取,用蒸气浴挥发
充分后进行称量计数,剩余的乳状液和水解液倒入
500mL分液漏斗中,4℃下静止12h,分离出乳状液置
于已称重的烧杯中,用于进一步破乳实验[26]。
1.2.6 酶破乳处理的方法 图1显示了二次酶解破
乳处理的破乳条件(酶的种类、加酶量、酶解时间、酶
解温度、pH、料液比w/v)及后续步骤,其中,pH为每
一种酶的最佳pH,由厂家说明书指定。每次破乳实验
重复3次。空白处理不添加酶,其余与三种酶法破乳
的条件一致,破乳处理后,样品转移到50mL离心管
中,20℃10000r/min下离心40min,离心后,通过巴斯
德吸管吸取上层游离油,剩下的残留在乳状液表面
的游离油用正己烷洗涤、蒸气浴挥发后准确称量油
重,并计算油脂回收率。油脂回收率计算公式如下:
油脂回收率(%)= 二次酶解游离油质量
乳状液质量×乳状液含油量 ×100
式中,乳状液含油量测定方法参照1990-AOAC
Method,AOAC 955.19[27]。
1.2.7 二次酶解破乳的单因素实验
1.2.7.1 pH对二次酶解破乳油脂回收率的影响 实
验选择在Protex-6L碱性蛋白酶的工作pH范围内
(pH=8~10)。在温度60℃,酶添加量2%(乳状液质量
的2%),酶解1h,乳状液/水=1∶20(w/v)的条件下,分别
考察了pH为8.0、8.5、9.0、9.5和10.0对酶解紫苏乳状
液的影响,并测其油脂回收率。
1.2.7.2 酶解温度对二次酶解破乳油脂回收率的影
响 实验选择Protex-6L碱性蛋白酶的工作温度范围
(50~70℃)。在pH=9.5、酶添加量2%(乳状液质量的
2%)、酶解1h、乳状液/水=1∶20(w/v)的条件下,分别考
察了温度在50、55、60、65和70℃对酶解紫苏乳状液
的影响,并测其油脂回收率。
1.2.7.3 加酶量对二次酶解破乳油脂回收率的影响
实验选择酶添加量范围为1%~3%。在pH=9.5、酶解温
度60℃、酶解1h、乳状液/水=1∶20(w/v)的条件下,分
别考察了底物浓度在1%、1.5%、2%、2.5%和3%时对
酶解紫苏乳状液的影响,并测其油脂回收率。
1.2.7.4 酶解时间对二次酶解破乳油脂回收率的影
图1 实验工艺流程
Fig.1 Experimental procedure flow
超声波预处理脱壳、粉碎紫苏
水酶法(EAEP)Cellulase酶
离心
1st游离油 乳状液 水解液 残渣
破乳处理
Alcalase 2.4L
pH9.0、60℃、添
加2%、料/水=
1∶20(w/v)、1h
Protex 6L
pH9.5、60℃、添
加2%、料/水=
1∶20(w/v)、1h
Protex 7L
pH7.0、60℃、添
加2%、料/水=
1∶20(w/v)、1h
空白
60℃、料/水=
1∶20(w/v)、1h
离心
2nd游离油 剩余乳状液 2nd水解液
脂肪酸分析
计算油脂回收率(%)
202
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响 实验在pH=9.5、酶解温度60℃、酶添加量2%(乳
状液质量的2%)、乳状液/水=1∶20(w/v)的条件下,分
别酶解0.5、1、1.5、2、2.5h,考察酶解时间对酶解紫苏
乳状液的影响,并测其油脂回收率。
1.2.8 响应面实验 以单因素为基础,利用Design
Expert 7.1.1软件,采用响应面实验对二次酶解破乳
酶解参数进行优化。表1为实验设计方案。
1.2.9 实验设计与统计分析 乳状液的提取和对乳
状液的每步处理均独立操作三次。因此,所有油脂回
收率的计算都是3个数的平均数。实验以单因素为基
础,利用Design Expert 7.1.1软件设计,进一步对二次
酶解破乳酶解参数进行优化。
1.2.10 紫苏油脂肪酸分析方法
1.2.10.1 紫苏籽脂肪酸甲酯的制备 称取油脂或脂
肪酸50mg置于10mL量瓶内,加入3mL正己烷和苯的
混合溶剂(1 ∶1)轻轻摇动使之溶解。再加入2mL
0.5mol/L氢氧化钾-甲醇溶液,混匀。在室温静置
30min,加蒸馏水使全部有机相甲酯溶液升至瓶颈上
部。澄清后吸取上清液,所得清液即可用于气相色
谱-质谱联用仪分析。
1.2.10.2 GC-MS分析条件 色谱条件:色谱柱为
HP-88(100m×0.25mm×0.20μm)弹性石英毛细管柱;
载气为He气;载气流量为1mL/min;进样口温度为
250℃;初始温度80℃,保持5min,以10℃/min升温到
150℃,保持2min,再以5℃ /min升温至230℃,保持
10min,总分析时间为40min,进样模式为split,分流比
30∶1,进样量0.2μL。
质谱条件:电离方式EI,电子能量70eV,四级杆
温度为150℃,离子源温度230℃,传输线温度为250℃,
质谱扫描范围50~550amu。
2 结果与分析
2.1 紫苏籽的主要成分及乳状液中的油脂含量
参照AOAC 955.19方法测得紫苏乳状液中油脂
含量为39.96%。本实验材料紫苏籽的主要成分如表2
所示。
2.2 单因素实验结果
2.2.1 不同酶的破乳处理 由图2可知,用Protex 6L
进行二次酶解破乳,得到油脂回收率为69.56%,破乳
效果最好;而空白实验组的油脂回收率为30.91%,破
乳效果最差;Alcalase 2.4L和Protex 7L破乳效果处于
两者之间。不加酶的油脂回收率低于添加酶的油脂
回收率,结果表明蛋白酶能够破坏紫苏乳状液的稳
定性,对油脂的回收具有重要意义。因此,选择Protex
6L进行以下实验。
2.2.2 pH对二次酶解破乳油脂回收率的影响 由
图3可知,当pH小于9.5时,随着pH的增加,油脂回收
率逐渐增加;当pH为9.5时,油脂回收率最高,为
75.56%;pH在9.5以后,油脂回收率反而降低;当pH
为10时,油脂回收率最低。因此,最适酶解pH为9.5。
主要原因是Protex 6L的最适pH接近9.5,pH在9.5附
近时酶活高,酶对底物作用效果明显,油脂回收率
最高。
2.2.3 酶解温度对二次酶解破乳油脂回收率的影响
由图4可知,随着温度的升高,油脂回收率增加,当
温度为60℃时,油脂回收率最高,而后随着温度的升
高,油脂回收率反而逐渐降低。因为温度超过了
Protex6L的最适温度,导致酶活性降低,同时温度过
高会使酶变性,使酶的活性中心结构受到破坏,部分
或全部失去催化活性 [28]。因此,最适的酶解温度为
60℃。
2.2.4 加酶量对二次酶解破乳油脂回收率的影响
由图5可知,随着加酶量的增加,油脂回收率显著上
升,添加量达到2%时,油脂回收率最大;当添加量超
过2%后,油脂回收率变化不明显,趋于稳定。主要原
因是酶添加量增加,使酶与底物可以充分接触,酶能
成分 粗蛋白 粗脂肪 水分 灰分
质量分数(%) 23.05±0.03 40.53±0.17 17.40±0.09 4.35±0.28
表2 紫苏籽的主要成分
Table 2 Main components of the perilla frutescens seeds
图2 不同酶二次酶解破乳油脂的回收率
Fig.2 The econdary hydrolysis de-emulsification oil recovery
yield of different enzyme
70
60
50
40
30
20
10
0
油
脂
回
收
率
(
%)
Alcalase 2.4L Protex 6L Protex 7L 空白
酶种类
图3 不同pH对二次酶解破乳油脂回收率的影响
Fig.3 Effect of pH on the econdary hydrolysis de-emulsification
oil recovery yield
80
75
70
65
60
55
50
45
40
油
脂
回
收
率
(
%)
8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
pH
编码
因素
x1 pH x2酶解温度(℃) x3加酶量(%)x4酶解时间(h)
-2 8.5 50 1.0 0.5
-1 9.0 55 1.5 1.0
0 9.5 60 2.0 1.5
1 10.0 65 2.5 2.0
2 10.5 70 3.0 2.5
表1 Box-Behnken实验设计
Table 1 Box-Behnken experimental design
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够渗透到脂质体膜内,并且酶对脂蛋白的分解作用
有利于油脂从油脂-蛋白的复合体中释放出来[29]。考
虑到经济效益,油脂回收率几乎接近的条件下,最佳
的加酶量选为2%。
2.2.5 酶解时间对二次酶解破乳油脂回收率的影响
由图6可知,当酶解时间少于1.5h时,油脂回收率随
酶解时间增加呈现快速上升趋势,变化较明显;而当
酶解时间高于1.5h时,油脂回收率随着时间的增长
反而逐渐降低,但变化较平缓。因为随着酶解时间的
增加,底物不断减少,酶解充分,但酶解时间过长,油
脂与空气长时间接触,会影响油的品质,而且时间长
能耗相对较高,从经济效益的角度考虑酶解时间不
宜过长,因此,综合考虑最适的酶解时间为1.5h。
2.3 响应面法对二次酶解破乳工艺条件的优化
运用Design Expert 7.1.1统计分析软件,在单因
素实验的基础上,采用响应面中心组合实验设计,研
究二次酶解破乳各酶解参数对考察指标的影响规
律,并得到二次酶解破乳的最佳条件。以二次破乳各
酶解工艺参数pH(x1)、酶解温度(x2)、加酶量(x3)、酶
解时间(x4)为自变量,以乳状液中油脂回收率为响应
值设计了四因素五水平的响应面分析实验,其因素
水平编码表见表1;响应面共设计了30个实验点,包
括24个分析因点和6个零点,响应面实验方案及结果
见表3。
2.4 方差分析
通过统计分析软件Design Expert 7.1.1对数据进
行多元回归拟合,对油脂回收率(y)与pH(x1)、酶解
温度(x2)、加酶量(x3)和酶解时间(x4)之间建立二次
响应面回归模型如下:y=85.04-0.76x1+1.04x2+0.061x3+
1.64x4-2.79x1x2-1.07x1x3+2.96x1x4-1.23x2x3+0.45x2x4-
2.31x3x4-2.61x12-2.15x22-1.20x32-5.70x42。
回归与方差分析结果见表4。
实验号 x1 x2 x3 x4 y 油脂回收率(%)
1 -1 -1 -1 -1 68.56
2 1 -1 -1 -1 66.14
3 -1 1 -1 -1 75.44
4 1 1 -1 -1 65.53
5 -1 -1 1 -1 75.28
6 1 -1 1 -1 72.28
7 -1 1 1 -1 79.07
8 1 1 1 -1 65.56
9 -1 -1 -1 1 67.12
10 1 -1 -1 1 81.14
11 -1 1 -1 1 78.53
12 1 1 -1 1 80.23
13 -1 -1 1 1 67.38
14 1 -1 1 1 75.89
15 -1 1 1 1 74.54
16 1 1 1 1 68.75
17 -2 0 0 0 78.14
18 2 0 0 0 74.20
19 0 -2 0 0 75.24
20 0 2 0 0 80.75
21 0 0 -2 0 80.45
22 0 0 2 0 83.15
23 0 0 0 -2 60.39
24 0 0 0 2 67.27
25 0 0 0 0 84.18
26 0 0 0 0 86.29
27 0 0 0 0 84.50
28 0 0 0 0 86.59
29 0 0 0 0 84.39
30 0 0 0 0 84.30
表3 Box-Behnken实验设计与结果
Table 3 Box-Behnken design and experimental results
图4 不同酶解温度对二次酶解破乳油脂回收率的影响
Fig.4 Effect of hydrolysis temperature on the
econdary hydrolysis de-emulsification oil recovery yield
80
75
70
65
60
55
50
45
油
脂
回
收
率
(
%)
50 55 60 65 70
酶解温度(℃)
图5 不同加酶量对二次酶解破乳油脂回收率的影响
Fig.5 Effect of enzyme dosage on the econdary hydrolysis
de-emulsification oil recovery yield
80
75
70
65
60
55
50
45
40
油
脂
回
收
率
(
%)
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
加酶量(%)
图6 不同酶解时间对二次酶解破乳油脂回收率的影响
Fig.6 Effect of hydrolysis time on the econdary hydrolysis
de-emulsification oil recovery yield
80
75
70
65
60
55
油
脂
回
收
率
(
%)
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
酶解时间(h)
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对该回归模型进行显著性检验,方差分析结果
见表4。从表4中可以看出,该模型一次项x4、交互项
x1x2、x1x4、x3x4和二次项x12、x22、x32、x42的影响极显著(p<
0.01),一次项x2、交互项x1x3、x2x3的影响显著(p<
0.05),其他项不显著,表明各因素对于油脂回收率
的影响不是简单的线性关系。该模型回归极显著(p<
0.001),失拟误差不显著,并且R2=0.9659,R2Adj=
0.9341,说明该模型与实验拟合良好,自变量与响应
值之间线性关系显著,实验误差小,可以用此模型来
分析和预测水酶法提取紫苏油的结果。因此,上述二
次回归方程模型是合适的。由F检验可以得出因子贡
献率为:x4>x2>x1>x3,即酶解时间>酶解温度>pH>加
酶量。
2.5 响应面分析
应用响应面寻优分析方法对回归模型进行分
析,当酶解时间为1.6h,酶解温度为62.6℃,pH为9.4,
加酶量为1.9%,响应面最优值为85.524%±0.74%。
图7为各交互项的响应曲面图。由图7分析结果
可以看出:pH(x1)与酶解温度(x2),pH(x1)与加酶量
(x3),pH(x1)与酶解时间(x4),酶解温度(x2)与加酶量
(x3),加酶量(x3)与酶解时间(x4)的相互作用对油脂
回收率的影响。由此可知,在加酶量为1.0~3.0范围
内,加酶量对油脂回收率的因子贡献率虽然小,但其
与其他因素的交互作用对油脂回收率影响较大。
2.6 验证实验
在酶解时间为1.6h、酶解温度为62.6℃、pH为
9.4、加酶量为1.9%条件下进行3次平行实验,得到平
均油脂回收率为85.52%。响应值的实验值与回归方
程预测值吻合良好,说明该模型能够较好预测实际
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 p值
模型 1516.11 14 108.29 30.38 <0.0001 极显著
x1 13.92 1 13.92 3.91 0.0668
x2 25.79 1 25.79 7.24 0.0168
x3 0.089 1 0.089 0.025 0.8767
x4 64.94 1 64.94 18.22 0.0007
x1x2 124.43 1 124.43 34.91 <0.0001
x1x3 18.45 1 18.45 5.18 0.0380
x1x4 139.71 1 139.71 39.20 <0.0001
x2x3 24.21 1 24.21 6.79 0.0199
x2x4 3.22 1 3.22 0.90 0.3568
x3x4 85.47 1 85.47 23.98 0.0002
x12 187.00 1 187.00 52.46 <0.0001
x22 127.35 1 127.35 35.73 <0.0001
x32 39.73 1 39.73 11.15 0.0045
x42 889.92 1 889.92 249. 68 <0.0001
残差 53.46 15 3.56
失拟误差 47.50 10 4.75 3.98 0.0703 不显著
纯误差 5.97 5 1.19
总和 1569.57 29
注:总回归的相关性系数(R2)为0.9659,决定系数(R2Adj)为
0.9341。
表4 回归与方差分析结果
Table 4 Variance analysis of the fitted regression model for
oil recovery yield
87
83.75
80.5
77.25
74Y
油
脂
回
收
率
(
%)
9.00
9.25
9.50
9.75
10.00
x1:pH
60.00
62.50
65.00
57.50
55.00
x2:酶解温度
87
83.75
80.5
77.25
74
9.00
9.25
9.50
9.75
10.00x1:pH
2.00
1.75
1.50
2.25
2.50
x3:加酶量
87
80.25
66.75
60
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00x4:酶解时间
9.50
9.25
9.00
9.75
10.00
x1:pH
73.5
87
84
82
78
75
65.00
62.50
60.00
57.50
55.00x2:酶解温度
2.00
1.75
1.50
2.25
2.50 x3:加酶量
87
80.25
66.75
60
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
x4:酶解时间
73.5
2.00
1.75
1.50
2.25
2.50 x3:加酶量
图7 各交互显著项对紫苏油脂回收率影响的响应面图
Fig.7 Response surface of Each significant interaction effect
on oil recovery yield of perilla frutescens oil
a
b
c
d
e
Y
油
脂
回
收
率
(
%)
Y
油
脂
回
收
率
(
%)
Y
油
脂
回
收
率
(
%)
Y
油
脂
回
收
率
(
%)
205
Science and Technology of Food Industry 生 物 工 程
2013年第4期
紫苏油提油及破乳情况。
2.7 紫苏油脂肪酸分析
本实验得到的紫苏油呈淡黄色,澄清透明,具有
紫苏独特的香味。由图8及表5可知,对紫苏油脂肪酸
甲酯进行GC-MS分析,根据GC-MS联用仪获得质谱
信息经数据库检索与标准谱图对照,分析了肉豆蔻
酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、花生酸
7种主要组分,利用面积归一化法分别对各种脂肪酸
的质量分数进行定量,结果表明,紫苏油脂肪酸的
质量分数分别为:肉豆蔻酸0.46%、棕榈酸9.38%、硬
脂酸6.81%、油酸22.11%、亚油酸12.23%、α-亚麻
酸53.10%、花生酸0.52%。
3 结论
利用响应面进行优化得出二次酶解破乳的最佳
条件为:Protex 6L酶解时间为1.6h,酶解温度为62.6℃,
pH为9.4,加酶量为1.9%,紫苏油脂回收率为85.52%。
得到的紫苏油呈淡黄色,澄清透明,具有紫苏独特的
香味。提取的紫苏油经脂肪酸分析得到7种脂肪酸,
质量分数分别为:肉豆蔻酸0.46%、棕榈酸9.38%、硬
脂酸6.81%、油酸22.11%、亚油酸12.23%、α-亚麻酸
53.10%、花生酸0.52%。
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图8 紫苏油气相色谱图
Fig.8 Gas-phase chromatogram of perilla frutescens oil
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
强
度
(
×1
06 )
20.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00
时间(min)
编号 化学名称 类型
相对含量
(%)
相似度
(%)
1 十四烷酸甲酯 肉豆蔻酸 C14:0 0.46 95
2 十六烷酸甲酯 棕榈酸 C16:0 9.38 99
3 十八烷酸甲酯 硬脂酸 C18:0 6.81 99
4 (Z)-9-十八碳
烯酸甲酯
油酸 C18:1 22.11 99
5 十八碳二烯酸 亚油酸 C18:2 12.23 99
6 十八碳三烯酸 α-亚麻酸 C18:3 53.10 99
7 二十烷酸甲酯 花生酸 C20:0 0.52 98
表5 紫苏油中主要的脂肪酸种类及含量
Table 5 Main fatty acid compositions and contents of
perilla frutescens oil
(下转第211页)
206
生 物 工 程
2013年第4期
Vol . 34 , No . 04 , 2013
作方便,成功地排除了食醋中蛋白、色素等杂质对有
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实验方法的稳定性。
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211