全 文 ：2013 年 11 月
第 28 卷第 11 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol． 28，No． 11
Nov. 2013
微波预处理水酶法提取杨梅核仁油的研究
陈潇逸 王 超 张 帆 张建国 余学军
(浙江农林大学农业与食品科学学院，杭州 311300)
摘 要 以杨梅核仁为原料，先采用微波处理，再用纤维素酶和蛋白酶水解，通过正交试验考察制备杨梅
核仁油的最佳条件。结果表明，微波处理的效果优于蒸汽处理和热水浸泡两种预处理方式;影响纤维素酶和
蛋白酶酶解杨梅核仁提取杨梅核仁油的主次因素为:复合酶用量 ＞酶解温度 ＞酶解时间 ＞料液比;最佳条件
为:复合酶用量 3． 5%、酶解时间 90 min、酶解温度 50 ℃、料液比 1∶3，在此条件下总油提取率为 53． 79%;杨梅
核仁油的理化指标符合食用油脂标准;其脂肪酸中不饱和脂肪酸占 87． 43%，特别是亚油酸达 46． 14%，杨梅
核仁油具有较高的营养价值。
关键词 杨梅核仁油 微波 水酶法 提取
中图分类号:TS224 文献标识码:A 文章编号:1003 － 0174(2013)11 － 0037 － 05
基金项目:宁波市科技计划(2012C10028) ，宁波市生态循环农业
科技推广项目(2012 － 7) ，浙江省重点科技创新团队
项目(2011Ｒ50030) ，浙江省重大科技专项计划(2012
C12005 － 1)
收稿日期:2013 － 01 － 06
作者简介:陈潇逸，女，1992 年出生，本科，食品科学与工程
通讯作者:王超，男，1978 年出生，副教授，食品科学与工程
杨梅(Myrica rubra)是我国的特产常绿果树，大
多分布于江南的浙江、福建等地。至 2012 年底，全
国杨梅种植面积已达 2 000 万 hm2。杨梅果实成熟
于温暖湿润的梅雨季节，鲜果极易腐烂变质，除部分
鲜食外，大部分被加工为杨梅果酒或杨梅果汁。在
杨梅果酒和果汁的加工过程中，会产生占鲜果总量
15 ～ 25%左右的杨梅果渣，其中有较大比例的杨梅
核仁［1］。
已有从杨梅核仁中获得的杨梅核仁油的报
道［2 － 3］:杨梅核仁油包括 9 种脂肪酸，其中不饱和脂
肪酸质量分数达 86%，亚油酸质量分数达 40%，因此
杨梅核仁具备进一步加工为食用油脂的潜力［4］，采
用温和、高效的提取技术获得杨梅核仁油对于促进
杨梅核仁的开发利用具有重要意义［5］。
水酶法提取油脂技术是将生物酶制剂应用于经过
预处理的植物油脂原料，所用酶制剂一般采用蛋白酶、
纤维素酶等降解植物原料的蛋白质、纤维素等成分，促
进油脂释放［6 － 7］。该过程条件温和，可以有效地避免
因高温产生的有害物质。水酶法提油技术已在榛子、
油茶籽、玉米胚芽等油料作物有较好的应用［8 － 9］。
为促进杨梅核仁这一传统废弃资源的循环利
用，本研究探讨水酶法从杨梅核仁中提油的过程控
制，分析获得杨梅核仁油的成分，为杨梅核仁的综合
开发提供基础数据。
1 材料与方法
1． 1 材料与仪器
杨梅:产自浙江余姚市丈亭镇，将新鲜杨梅压榨
取汁后，残渣干燥，分离取出杨梅核仁，干燥粉碎备
用;中性蛋白酶、纤维素酶等:诺维信(中国)生物技
术有限公司提供;其他试剂均为分析纯。
FZ102 微型植物试样粉碎机:天津泰斯特仪器公
司;TDL －5 － A型低速台式离心机:上海安亭科学仪
器厂;KD －23B － AN2 型微波炉:广东美的电器有限
公司;DGG －9140A电热恒温鼓风干燥箱:上海森信
实验仪器有限公司。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 微波预处理
分别称取 100 g粉碎后的杨梅核仁粉，分 3 组操
作。第 1 组不经微波处理，蒸汽处理 30 min(压力
0． 15 MPa) ;第 2 组采用 2 000 Hz，800 W 微波处理
5、10、15 min;第 3 组热水浸泡 40 min。
之后对 3 组样品分别进行酶解，设置料液比为
1∶ 6(m∶V)、调节 pH 4． 5、设定温度为 50 ℃，按每 g杨
梅核仁粉加入 40 mg 复合酶(纤维素酶和蛋白酶各
20 mg) ，酶解 2 h后，4 000 r /min离心 10 min，分离油
脂，将其干燥(105 ℃)至恒重后，计算杨梅核仁总油
提取率。
总油提取率 =(m1 －m2)/m1 × 100%
中国粮油学报 2013 年第 11 期
式中:m1 为杨梅核仁总含油质量 / g;m2 酶解后
残渣含油质量 / g。
1． 2． 2 单因素研究
将微波处理后的杨梅核仁粉，按不同的料液比
加蒸馏水，调节 pH，根据杨梅核仁粉质量按比例加
入复合酶，在不同的温度下搅拌酶解一定时间后，将
酶解液在 100 ℃灭酶 5 min，4 000 r /min离心 10 min，
分离出上层清油，将残渣烘干［10］。
1． 2． 3 正交试验
在单因素研究的基础上，选择复合酶用量、酶的
比例、提取温度和料液比四因素进行分析，因素水平
表见表 1。
表 1 因素水平表
水平
复合酶用量 A
/%
酶解时间 B
/min
酶解温度 C
/℃
料液比 D
/m∶V
1 2． 5 90 45 1∶3
2 3． 0 120 50 1∶4
3 3． 5 150 55 1∶5
1． 3 测定方法
水分含量、折光率、酸值、过氧化值等均采用常
规方法测定［11］;脂肪酸组分测定采用 GC － MS
法［12］。
2 结果与分析
2． 1 预处理结果
由图 1 可见，随着微波处理时间的延长，出油率
增加。微波能量使细胞壁疏松甚至破裂、杨梅核仁
细胞中蛋白质变性，增加了细胞的通透性，有利于酶
解作用的进行，从而提高了总有提取率［13］。微波辅
助 15 min后，水酶法提取杨梅核仁油的总油提取率
为 38． 6%，高于蒸汽处理和热水浸泡两种预处理方
式的总油提取率。
图 1 原料预处理方式对总油提取率的影响
2． 2 单因素试验
2． 2． 1 酶解温度对总油提取率的影响
在料液比 1∶4、pH 4． 5，加酶量 3． 0%的条件下，
在不同的温度下酶解 120 min，研究酶解温度对总油
提取率的影响，结果见图 2。图 2 表明，酶解温度从
40 ℃升高到 50 ℃，总油提取率明显升高;当酶解温
度达 50 ℃时，出油率达 51%，但超过 50 ℃以后，出
油率反而下降。分析其原因，可能是由于温度过高，
导致酶活性下降，从而影响油脂的释放［14］。
图 2 酶解温度对提油率的影响
2． 2． 2 酶解时间对总油提取率的影响
在料液比 1∶4、温度为 50 ℃、加酶量 3． 0%的条
件下酶解，研究酶解时间对总油提取率的影响，结果
见图 3。从开始反应到 120 min 内，总油提取率随酶
解时间的延长而提高，反应 120 min 时，总油提取率
达到 52%。之后，继续延长酶解时间，总油提取率没
有再升高，其原因可能是酶与底物的反应已经结束，
继续反应并不能促进油脂的释放，因此选定 120 min
为酶解时间。
图 3 酶解时间对提油率的影响
2． 2． 3 复合酶用量对总油提取率的影响
在料液比 1∶4、温度为 50 ℃的条件下酶解 120 min，
考察复合酶用量对总油提取率的影响。图 4 表明，
当复合酶用量由 1%增至 3%时，总油提取率逐步提
高，其原因应是纤维素酶对细胞壁中的纤维素的降
83
第 28 卷第 11 期 陈潇逸等 微波预处理水酶法提取杨梅核仁油的研究
解、蛋白酶对杨梅核仁中蛋白质的水解，破坏了植物
细胞的结构，促进了油脂的释放。继续增加酶用量
达到 4%和 5%，总油提取率并没有明显提高，这说明
在有限底物浓度情况下，过高的酶用量并不能促进
总油提取率的提高［15］;在生产中，为节约成本，需选
择最适宜的酶用量。
图 4 复合酶用量对提油率的影响
2． 2． 4 pH对总油提取率的影响
在料液比 1 ∶ 4，在酶解温度 50 ℃、酶解时间
120 min和加酶量 3%的条件下，研究酶解 pH 对总
油提取率的影响，结果如图 5 所示:当 pH为 6． 5 时，
总油提取率最高。这说明在纤维素酶和蛋白酶联合
使用降解杨梅核仁释放油脂时，此反应体系中的最
适 pH为 6． 5。当体系 pH 高于 7． 0 后，因酶活力下
降严重，细胞壁的破坏效果减弱，阻碍了油脂的释
放，因此总油提取率较低。
图 5 pH对提油率的影响
2． 2． 5 料液比对总油提取率的影响
在酶解温度 50 ℃、反应体系 pH 为 6． 5、加酶量
3%的条件下酶解时间 120 min，考察不同的料液比
对总油提取率的影响。图 6 表明，当料液比为 1 ∶ 1
时，总油提取率仅为 14%，可能是由于物料黏稠，不
利于酶与底物的接触，酶解反应不能有效进行;当料
液比为 1 ∶ 4 时，总油提取率达到 42%，是料液比为
1∶1 的 3 倍;当料液比设为 1∶ 5 时，总油提取率又有
所下降，可能是由于因底物浓度过低，影响了酶的作
用的发挥。
图 6 料液比对提油率的影响
2． 3 正交试验结果
表 2 正交试验结果及直观分析
试验号 A B C D 试验结果
1 1 1 1 1 48． 08
2 1 2 2 2 42． 76
3 1 3 3 3 25． 24
4 2 1 2 3 30． 32
5 2 2 3 1 46． 52
6 2 3 1 2 38． 56
7 3 1 3 2 52． 24
8 3 2 1 3 31． 28
9 3 3 2 1 52． 08
K1 116． 04 130． 68 117． 96 146． 64
K2 115． 44 120． 60 125． 16 133． 56
K3 135． 60 115． 92 123． 96 86． 88
k1 38． 68 43． 56 39． 32 48． 88
k2 38． 48 40． 20 41． 72 44． 52
k3 45． 20 38． 64 41． 32 28． 96
Ｒ 6． 72 4． 92 2． 40 19． 92
主次顺序 D(料液比)＞ A(复合酶总用量)＞ B(酶解时间)＞ C(酶解温度)
最优水平 A3 B1 C2 D1
最优组合 A3B1C2D1
表 3 正交试验方差分析
方差来源 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A 87． 726 2 0． 441 3． 110
B 37． 930 2 0． 191 3． 110
C 10． 081 2 0． 051 3． 110
D 659． 524 2 3． 317 3． 110 *
误差 795． 26 8
注:* 差异显著(P ＜ 0． 05)
正交试验结果极差分析表明，对出油率各因素
影响次序为 A(复合酶用量)＞ C(酶解温度)＞ B(酶
93
中国粮油学报 2013 年第 11 期
解时间)＞ D(料液比) ，杨梅核仁油提取工艺最优组
合为 A3B1C2D1，即酶用量 3． 5%、酶解时间 90 min、
酶解温度 50 ℃、料液比 1 ∶ 3。该组合不在正交试验
表中，因此在此条件下重新进行 3 次重复验证试验，
总油提取率分别为 54． 61%、54． 84%及 53． 93%，平
均值为 54． 47%，高于正交试验结果中最高值
52． 24%，因此 A3B1C2D1 为最优工艺条件。方差分
析结果显示，料液比显著影响总油提取率，这表明在
水酶法提取植物油脂过程中，要着重考察底物浓度、
酶的浓度对总油提取率的影响。
2． 4 油脂品质分析
2． 4． 1 杨梅核仁油的特性常数
按正交试验确定的最佳工艺条件，制备杨梅核
仁油并测定其特性常数，结果见表 4。理化指标显
示，杨梅核仁油具有基本的食用油脂特性。
表 4 杨梅核仁油的理化性质
检测项目 检测结果(平均值)
水分及挥发物质 /% 0． 05
相对密度(20 /4 ℃) 0． 914 3
碘值(以 I2 计，g /100 g) 97． 42
皂化值(以 KOH计，mg /g) 186． 13
酸价(以 KOH计，mg /g) 0． 51
过氧化值(g /100 g) 0． 14
折光指数(20 ℃) 1． 470 8
色泽 淡黄色，透明液体
2． 4． 2 杨梅核仁油的脂肪酸组成
杨梅核仁油的的脂肪酸组成见表 5。杨梅核仁
油的脂肪酸主要由不饱和脂肪酸达 87． 43%，其中亚
油酸的质量分数达 46． 14%，具有较高的营养价值。
表 5 杨梅核仁油的的脂肪酸组成
脂肪酸 油酸 亚油酸 软脂酸 硬脂酸 豆蔻酸
质量分数 /% 41． 29 46． 14 11． 36 1． 21 痕量
3 结论
3． 1 微波处理杨梅核仁 15 min后，杨梅核仁油的总
油提取率达 38． 6%，远高于蒸汽处理和热水浸泡两
种预处理方式的总油提取率。
3． 2 影响纤维素酶和蛋白酶酶解杨梅核仁提取杨梅
核仁油的主次因素为:复合酶用量 ＞ C 酶解温度 ＞酶
解时间 ＞料液比;最佳条件为:复合酶用量 3． 5%、酶
解时间 90 min、酶解温度 50 ℃、料液比 1∶3，在此条件
下总油提取率为 53． 79%。相比较单独使用纤维酶
和蛋白酶的总油提取率，复合酶法提油率明显提高。
3． 3 采用微波辅助、复合酶提取获得的杨梅核仁
油，色泽淡黄，其理化指标符合食用油的标准;杨梅
核仁油的脂肪酸分析表明，不饱和脂肪酸质量分数
为 87． 43%，特别是亚油酸质量分数达 46． 14%，杨梅
核仁油具有较高的营养价值。
参考文献
［1］夏其乐，陆胜民，杨颖，等．超临界 CO2 流体萃取杨梅核仁
油的工艺优化［J］．农业工程学报，2009，25:168 － 170
［2］陈健初，徐斐燕，夏其乐． 杨梅核仁油理化指标和脂肪酸
成分分析［J］．林产化工通讯，2005，39(1) :21 － 23
［3］王战勇，苏婷婷．杨梅仁油的提取研究［J］．氨基酸和生物
资源，2005，27(3) :15 － 16
［4］王敬勉，张永洪．杨梅仁油的营养与食疗价值研究［J］．营
养学报，2006，2(18) :221 － 223
［5］钱俊清．酶法水相提取大豆油难点的解决方法［J］． 中国
农业科学，2001，32(2) :192 － 196
［6］刘志强，令玉林，曾云龙，等．水相酶解法提取菜籽油与菜
籽蛋白工艺的优化［J］． 农业工程学报，2004，20(3) :
1653 － 1655
［7］刘志强，贺建华，曾云龙，等．酶及处理参数对水酶法提取
菜籽油和蛋白质的影响［J］．中国农业科学，2004，37(4) :
592 － 596
［8］钱志娟，王璋，许时婴，等． 玉米胚芽水相酶法提油及蛋
白质的回收［J］． 无锡轻工大学学报，2004，23(5) :58 －
62．
［9］宋玉卿，于殿宇，王谨，等．水酶法提取榛子油工艺条件研
究［J］．食品科学，2008，29(8) :261 － 264
［10］孙欣，徐雅琴．超声波法提取杨梅核仁籽油的研究［J］．
中国粮油学报，2009，24(5) :66 － 69
［11］黄晓钰，刘邻渭． 食品化学综合实验［M］． 北京:中国农
业大学出版社，2002:131 － 132
［12］吴烈钧． 气相色谱检测方法［M］． 北京:化学工业出版
社，2000． 392
［13］贾利蓉，俞凌云，张文学．酶法提取植物油脂及回收蛋白
质研究进展［J］．食品科技，2008(2) :116 － 118
［14］杨慧萍，王素雅，宋伟．水相酶法提取米糠油的研究［J］．
食品科学，2002，25(8) :106 － 109
［15］章绍兵，王璋． 水酶法从菜籽中提取油及水解蛋白的研
究［J］．农业工程学报，2007，23(9) :213 － 219
(下转第 45 页)
04
第 28 卷第 11 期 刘慧娟等 柴油植物毛榛种仁油性质分析
Analgsis on Properties of Woody Diesel Plants
Corylus mandshurica Maxim． et Ｒupr．
Liu Huijuan1 Liu Guohou1 Li Guiying2 Han Chunrong3
(College of Ecology and Environment，Inner Mongolia Agricultural University1，Huhhot 010019)
(National key Facility of Crop Gene Ｒesources and Genetic improvement，Chinese Academy
of Agricultural Sciences2，Beijing 100081)
(The Centre of Wildlife and Plant Conservation Wuhai3，Wuhai 016000)
Abstract The properties of Corylus mandshurica Maxim． et Ｒupr． seed kernel oil were determined by the Assay
Method for the Properties of Oils and Fats of National Standard of the Peoples Ｒepublic of China． The results showed
that the oil content was 50． 61%，the density as 917． 0 kg /m3，the acid value as 0． 918 3 mg /g，the iodine value as
100． 8 g /100 g，the saponification value as 179． 0 mg /g，the carbon chain length as C14 ～ C20;and the unsaturated
fatty acid accounted for more than 90% based on oleic acid(C18 H34 O2) (60． 49%) ;linoleic acid(C18 H32 O2)
(28． 72%)． The content of polybasic fatty acids was 0． 56% ． No polyunsaturated fatty acid with four or more double
bonds was found． It was concluded that Corylus mandshurica Maxim． et Ｒupr． seed kernel oil had excellent properties
for the use as material for biodiesel． Corylus mandshurica Maxim． et Ｒupr． may be developed as an important plant as
material for biodiesel in northern area．
Key words diesel plants，Corylus mandshurica Maxim． et Ｒupr．，properties，
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
analysis
(上接第 40 页)
Ｒesearch on Microwave Pretreatment Followed by Aqueous
Enzymatic Extraction of Nucleolus Oil from Myrica Ｒubra
Chen Xiaoyi Wang Chao Zhang Fan Zhang Jianguo Yu Xuejun
(School of Agriculture and Food Science，Zhejiang Agriculture and Forestry University，Hangzhou 311300)
Abstract The optimum extraction condition of Myrica rubra nucleolus oil after microwave treatment and
Aqueous Enzymatic Extraction technology had been studied． The main factors that affected the extraction efficiency
were researched by orthogonal experiments． The results showed that the effect of microwave treatment was better than
the steaming treatment and heat water treatment;the factors influencing cellulase and proteinase extraction kernel of
Myrica rubra efficiency were as follows:compound enzyme dosage ＞ hydrolysis temperature ＞ hydrolysis time ＞ solid －
liquid ratio． The optimum condition is:the amount of compound enzyme dosage as 3． 5%，the hydrolysis time as
90 min，the hydrolysis temperature as 50 ℃，and the solid － liquid ratio as 1 ∶ 3． Under this condition，the total oil
extraction rate can reach 53． 79%;the physicochemical index of Nucleolus oil from Myrica rubra will neet the edible
oil standard;the UFA content is 87． 43% in the fatty acids，especially the linoleic acid content can reach 46． 14%，
remaining high nutritional value．
Key words nucleolus oil from Myrica rubra，microwave，aqueous enzymatic method，extraction
54