食品科學(xué)與工程論文 (2).doc

食品科學(xué)與工程論文題 目：水酶法提取桃仁油脂的研究 專 業(yè)： 食品科學(xué)與工程 iii水酶法提取桃仁油脂的研究摘 要本實驗對水酶法提取桃仁油脂工藝及其參數(shù)進行了大量的研究，通過多次單因素實驗和l9(34)正交實驗分別研究了預(yù)處理，酶解條件和離心參數(shù)對桃仁提油率的影響。結(jié)果表明：桃仁的預(yù)處理對提油率的影響比較明顯，經(jīng)堿液去皮后提油明顯下降；粉碎度對提油率的影響較為明顯，最適粉碎時間為80s；1/15mol/l磷酸氫二鈉磷酸二氫鉀緩沖溶液浸泡解決了酶解ph，另一方面為了初步降解桃仁細(xì)胞壁，增大酶解作用面積，研究表明ph8，浸泡溫度50，浸泡時間2h效果最好；酶解條件對提油率具有非常重要的影響，通過對正交實驗進行分析得出最適的酶解條件為：酶解溫度為45，酶解時間為4h；酶濃度為1%，固液比為1:5。離心參數(shù)對提油率影響很明顯，綜合考慮能耗魚提油效果本實驗選用離心參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速8000r/min，離心時間為30min。驗證實驗提油量為31.5%。關(guān)鍵詞：水酶法， 酶法水解，桃仁，提油率，工藝參數(shù)hydrolysis enzymatic extraction of peach kernel oil researchabstractin this experiment hydrolysis enzymatic extraction of peach kernel oil was studied .the results showed that: the rate of peach kernel oil decreased obviously after the lye peeled; crushing degree had an obvious effect on oil extractio ratio, and the optimum time of smash was 80s; 1/15mol/l disodium hydrogen phosphate - potassium dihydrogen phosphate buffer solution of the enzyme soaking solutionph, on the other hand, peach kernel for the initial degradation of the cell wall, increasing the area of enzyme function, the study was shown that ph8, water temperature 50 , the effect of soaking time 2h best; hydrolysis conditions on oil rates to a very significant impact, through the analysis of orthogonal experiments the optimum conditions for the enzyme: hydrolysis temperature of 45 , hydrolysis time of 4h; enzyme concentration of 1 %, solid-liquid ratio is 1:5. centrifugal was mentioned parameters on the rate of thimpact of the oil it was cleared that considering the effect of energy consumption of fish oil to the centrifugal parameters was chosen in this experiment as follows: speed of 8000r/min, centrifugation time for 30min. experiment to verify that oil was 31.5%. key words: water enzymatic，enzymatic hydrolysis，peach kernel，extraction rate， processing parameters目 錄摘 要iabstractii目 錄iii第1章 前 言11.1水酶法提油技術(shù)簡介11.1.1水酶法提油原理及特點11.1.2 水酶法提油技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11.2桃仁21.2.1 桃仁概述21.2.2 桃仁的藥理作用41.3本課題研究的意義51.3.1 在我國開發(fā)和合理利用桃仁資源有重要經(jīng)濟效益和社會效益61.3.2研究水酶法提取桃仁油的重要意義6第2章 材料與方法72.1主要材料及實驗設(shè)備72.1.1 材料與試劑72.1.2主要儀器與設(shè)備72.1.3主要試劑特性介紹82.2實驗方案設(shè)計102.2.1桃仁理化性質(zhì)指標(biāo)測定102.2.2水酶法提油工藝流程102.2.3操作要點11第3章 結(jié)果與分析153.1桃仁的理化指標(biāo)的測定結(jié)果153.2預(yù)處理實驗結(jié)果153.2.1水酶法預(yù)處理153.2.2 粉碎度對桃仁提油率的影響153.3 單一酶的提油實驗結(jié)果163.4堿性蛋白酶的單因素實驗173.5正交實驗203.6離心參數(shù)對提油率的影響21第4章 結(jié) 論24致 謝25參考文獻2625水酶法提取桃仁油脂工藝研究第1章 前 言1.1水酶法提油技術(shù)簡介1.1.1水酶法提油原理及特點水酶法制油工藝的研究是在水溶劑法應(yīng)用的基礎(chǔ)上，采用蛋白酶，淀粉酶，纖維素酶，半纖維素或果膠酶來破壞油料的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，提高油脂的提取率。水酶法亦是近年來研究和應(yīng)用的一種新的提油工藝，它是以機械和酶解為手段降解植物細(xì)胞壁，使油脂得以釋放，以水為溶劑，使親水性物質(zhì)進入水相，再利用物理手段是油水分離。油料水酶法處理的作用機理：酶處理采用能降解植物油籽細(xì)胞壁、脂類體及其復(fù)合體（脂蛋白、脂多糖）的酶制劑，在油籽被機械破壞的基礎(chǔ)上，在一定條件下，與料坯接觸，進一步將細(xì)胞壁“打開”，同時，使油脂從分解的“復(fù)合體”中被釋放出來，從而達到“預(yù)處理、制坯” 的目的。這一類酶很多例如能降解、軟化細(xì)胞壁的纖維素酶（ce） 、半纖維素酶（hc） 、果膠酶（pe） 、以及蛋白酶（pr） 、-淀粉酶（-am ）、-聚半乳糖醛酶（-pg）、-葡聚糖酶（-gl） 等，對它們的作用機理研究及其應(yīng)用日趨成熟。酶法預(yù)處理工藝效果也已得到世人的認(rèn)同。提高出油率與產(chǎn)品質(zhì)量的具體作用：利用復(fù)合纖維素酶，可以降解植物細(xì)胞壁的纖維素骨架、崩潰細(xì)胞壁。是油脂容易游離出來。尤其適合于纖維，半纖維質(zhì)含量較高的油籽細(xì)胞，如卡諾拉油菜籽、玉米胚芽等多種帶皮、殼油料；利用蛋白酶等對蛋白質(zhì)的水解作用，對細(xì)胞中的脂蛋白，或者由于在磨漿制油工藝（如水劑法制花生蛋白、椰子和油橄欖漿汁制油）過程中，磷脂與蛋白質(zhì)形成的、包絡(luò)于油滴外的一層蛋白膜進行破壞，使油脂被釋放出來，因而容易被分離；利用-am、pe、-gl等對淀粉、脂多糖、果膠質(zhì)的水解與分離作用條件，不僅有利于提取油脂，而且由于其溫和的作用條件（常溫、無化學(xué)反應(yīng)）、降解產(chǎn)物不與提取物發(fā)生反應(yīng)。從而可以有效保護油脂、蛋白質(zhì)以及較之等可利用成分的品質(zhì)。1.1.2 水酶法提油技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀植物油脂提取的傳統(tǒng)方法是壓榨法和溶劑萃取法（浸出法）。壓榨法制油工藝，油脂的得率較低，餅中殘油較多，并且在制油過程會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，不利于蛋白的綜合利用。浸出制油，存在溶劑回收和溶劑殘留問題， 由此以來，傳統(tǒng)方法中存在的工藝與使用安全等問題嚴(yán)重制約著提油工業(yè)的發(fā)展。在上世紀(jì)80年代水劑法提油成為一項新的提油技術(shù)在我國發(fā)展起來，與傳統(tǒng)的浸出法相比，具有以下特點：水作“溶劑”，無易燃易爆的危險、減少了空氣污染；可以生產(chǎn)油脂和蛋白粉，工藝簡化，出油率一般為92%以上；所提植物油純度高、磷脂含量低、色澤淺、品質(zhì)好。但也存在限制其發(fā)展的技術(shù)障礙，如：蛋白漿于油之間的乳化現(xiàn)象造成離心分離的困難，不僅影響得率而且需要多次破乳、分離耗能大、工藝路線長、衛(wèi)生要求高；水消耗量大而產(chǎn)生的大量乳清液需要回收；蛋白質(zhì)產(chǎn)品中含油的問題限制了植物蛋白的品質(zhì)和應(yīng)用。由于這些問題的存在水酶法提油應(yīng)運而生。有關(guān)應(yīng)用酶制劑預(yù)處理油料，提高制油工藝效率的研究與實踐早在20世紀(jì)50年代已有人提出。只是從1984年fullbrook等人用蛋白水解酶等對西瓜籽 、大豆和油菜籽等油料進行預(yù)處理，并取得較滿意的提油工藝效果才開始。經(jīng)過多年對各種油料，尤其高油分軟質(zhì)油料(如花生仁、卡諾拉油菜籽，大豆和油菜籽、葵花籽、油梨、可可豆、椰子、玉米胚芽等)的應(yīng)用實驗，已取得長足進展。其結(jié)果初步證明：水酶法預(yù)處理制油工藝具有以下明顯的特點：不僅可以提高出油率，而且所得的毛油質(zhì)量也較高，色澤淺、易于精煉；酶法處理條件溫和，脫脂后的餅粕蛋白質(zhì)變性率低，可利用性好；油與餅粕（渣）易分離；將水酶法預(yù)處理與傳統(tǒng)直接浸出工藝相結(jié)合，使高油分油料制油變得更加有效；生產(chǎn)過程相對耗能低、廢水中bod和cod值大為下降（35%75%），易于處理。由此可見，水酶法預(yù)處理制油技術(shù)具有廣泛的實際應(yīng)用前景。在國內(nèi)據(jù)報道：江南大學(xué)食品學(xué)院食品科學(xué)研究所王璋、許時嬰、王瑛瑤、錢志娟等多位專家，經(jīng)過近二十的研究，在水酶法提油技術(shù)方面取得了巨大的進展。他們于1987年率先在國內(nèi)指導(dǎo)研究生開展水酶法提取油脂的研究，并逐步把此項技術(shù)應(yīng)用于芝麻、大豆、花生、玉米胚芽等油料種子的油脂提取?，F(xiàn)已在中試基礎(chǔ)上，成功研制出簡單可行的水酶法提取玉米胚芽油和花生油的工藝路線，且得率達88%92%，居國際領(lǐng)先水平 。 1.2桃仁1.2.1 桃仁概述桃是我國桃僅次于蘋果、梨的第三大落葉果樹，2007年我國桃的栽培面積為60萬公頃，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量近40%，為世界第一產(chǎn)桃大國。但我國桃出口量只有4084噸，僅占世界總出口量的0.5。因此進行桃深加工研究，對于提高我國桃產(chǎn)品的附加值以及國際競爭力具有重要的意義。桃屬于李屬prunus、桃亞屬amygladus薔薇科植物。中國是桃亞屬植物的起源中心，有著豐富的資源。桃仁為桃和山桃的種仁，味甘、苦，性平，具有活血化淤、潤腸通便、改善血液循環(huán)、抗過敏、鎮(zhèn)痛止咳、抗炎、保肝、抗衰老等功效。桃仁雖有很好的醫(yī)療和保健作用，但目前其產(chǎn)品開發(fā)力度不夠，對桃仁成分的研究甚少。 桃仁主要含有苦杏仁甙約3.6%、揮發(fā)油0.4%、脂肪油45%、苦杏仁酶及蛋白質(zhì)50%。研究表明桃仁蛋白質(zhì)，具有相當(dāng)強的sod樣活性，以及免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤作用。桃仁在食品加工，一般作為廢棄物而拋棄，造成了極大的環(huán)境污染和嚴(yán)重的資源浪費。開發(fā)和利用桃仁資源不僅可變廢為寶，還可以提高桃加工廠的經(jīng)濟效益。目前對于桃仁的食用開發(fā)研究較少，我國是蛋白質(zhì)資源嚴(yán)重缺乏的地區(qū)，將大量的廉價的桃仁蛋白轉(zhuǎn)化為人類優(yōu)質(zhì)的食品蛋白源具有重要的社會和經(jīng)濟意義。因此，本研究將借鑒前人對果蔬仁、籽蛋白質(zhì)（核桃仁、櫻桃仁、杏仁，蘋果籽、葡萄籽等）一些比較成熟的研究方法，提取桃仁蛋白質(zhì)并對其的幾種重要功能性質(zhì)進行了研究，為桃仁的開發(fā)利用開辟一條新思路，提高產(chǎn)品附加值。（1）桃仁的形態(tài)特征與生態(tài)習(xí)性桃仁（semem persicae）又名桃核仁，為薔薇科植物桃prunus persica（l）.bastsch或山桃prunusdavidiana(carr.)franch的干燥成熟種子。桃樹全國各地普遍種植，67月果實成熟時采摘，將桃除去果肉及核殼，取出種子，曬干，即做藥用。1桃仁性平，味苦、甘、有小毒，主歸心、肝、肺、大腸經(jīng)。名醫(yī)別錄載：本品有“止咳逆上氣”的作用，用于肺癰、腸癰初起，主要針對其病機為熱郁氣血瘀滯，以“泄滯血，又去血中之熱”；是齋百一選方載：治氣血凝滯疝氣，膀胱、小腸氣痛不可忍；傳統(tǒng)亦用治淋證、小便不利；可用于咽痛、牙痛、聹耳等口腔、五官科疾病，有活血解毒止痛作用，內(nèi)服外用均有效；神農(nóng)本草經(jīng)載：本品“主邪氣，殺小蟲”，臨床用治熱郁瘡疹，蟲母陰蝕。桃仁具有破血行瘀、疏通血脈、潤燥滑腸的功效，用于治經(jīng)閉、癓瘕痞塊、熱病蓄血、風(fēng)痹、瘧疾、跌打損傷、淤血腫痛、血燥便秘等癥。1-2桃仁含有多種營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)，是臨床療效顯著的天然藥物。其水煎劑及提取物還有一定的抗菌鎮(zhèn)痛、抗過敏、抗腫瘤等作用。隨著對桃仁有效化學(xué)成分的分析及藥理學(xué)活性的深入研究，必將推動我國桃仁產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。（2）桃仁的生產(chǎn)和銷售現(xiàn)狀世界上桃仁生產(chǎn)國較多， 但栽培較集中的主要有美國、土耳其、中國、意大利、獨聯(lián)體、南斯拉夫、法國等， 其中以美國、土耳其和中國產(chǎn)量最多。美國年產(chǎn)約 20 wt(噸)， 土耳其 17 wt， 中國 12 wt， 意大利、南斯拉夫、羅馬尼亞、法國年產(chǎn) 3 wt 以上， 保加利亞、德國、匈牙利、印度、獨聯(lián)體年產(chǎn)不到 2 wt 。各生產(chǎn)國幾乎都有一定數(shù)量的產(chǎn)品出口供應(yīng)國際市場， 但是不同國家出口數(shù)量占其總產(chǎn)量的比例相差很大， 美國 20% 左右， 中國常年維持在 20% 30% ， 法國達 3813% ， 而土耳其、意大利等國僅 3% 8%。目前桃仁在國際市場上的年貿(mào)易量 12 wt 左右。桃仁的銷售主要有桃仁原品和桃仁兩種形式， 銷售量基本上各占一半。目前桃仁的進口國主要有德國、西班牙、英國， 其次是北歐、東歐和中東的一些國家， 其中， 德國進口桃仁最多， 年進口量約 2 wt。進口桃仁的國家主要是加拿大， 年進口量約占世界貿(mào)易量的一半， 其次是日本、英國、澳大利亞和新西蘭等國。桃仁銷售有季節(jié)性特點， 桃仁原品銷售多集中于每年12 月 6 日的尼古拉斯節(jié)和 12 月 25 日的圣誕節(jié)， 據(jù)統(tǒng)計節(jié)日銷售約占全年銷售總量的 85% 以上。桃仁的銷售主要在冬春季， 氣候轉(zhuǎn)暖后， 消費量顯著減少。在國際市場上， 由于桃仁出口國校多， 加之銷售市場又比較集中， 因而市場競爭十分激烈。為提高桃仁的產(chǎn)量， 增進品質(zhì)， 提高市場競爭力， 目前各國都非常重視桃仁的生產(chǎn)與科研， 并取得了明顯的進展。據(jù)統(tǒng)計， 目前我國桃仁的栽培面積和株數(shù)均居世界首位， 主產(chǎn)區(qū)在云南、山西、陜西、四川、甘肅、河北及河南等， 這些產(chǎn)區(qū)栽培面積大、產(chǎn)量高， 是我國桃仁生產(chǎn)發(fā)展的主要基地。隨著果樹生產(chǎn)形勢的發(fā)展和技術(shù)管理的加強， 桃仁生產(chǎn)正從過去的粗放、半放任的經(jīng)營狀態(tài)向科學(xué)管理、集約經(jīng)營方向轉(zhuǎn)變， 通過普及推廣桃仁實用增產(chǎn)技術(shù)和優(yōu)良品種， 桃仁產(chǎn)量和品質(zhì)都有了明顯的提高，商品性狀也有較大地改進。19861990 年， 全國桃仁平均年產(chǎn)15141 wt 。以1990 年為例， 當(dāng)年全國桃仁總產(chǎn)量為14196 wt ，其中產(chǎn)量名列前5 名的省份是云南、山西、陜西、四川和甘肅， 5 省的總產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的68145 %。年產(chǎn)1 000t 以上的縣有7 個， 占全國總產(chǎn)量的14.43 %。桃仁是我國傳統(tǒng)的出口商品。我國的桃仁品質(zhì)好， 等級細(xì)， 在國際市場上聲譽很高。主要出口到德國、英國、瑞士、新加坡、加拿大、敘利亞、約旦、科威特和澳大利亞等國家。20 世紀(jì)60 年代我國桃仁出口同法國、意大利形成鼎足之勢， 出口量約占世界桃仁市場的40 %50 %。從20 世紀(jì)70 年代開始，美國桃仁產(chǎn)量和品質(zhì)提高， 一躍成為桃仁出口大國，使我國桃仁外銷受到很大沖擊， 出口量下降許多， 約為世界桃仁總出口量的20 %30 %。尤其近10 年來， 美國桃仁以外觀整齊、品質(zhì)劃一而占據(jù)優(yōu)勢， 大量傾銷國際市場， 我國桃仁因果形不一， 品種混雜，果殼厚薄不均， 出仁率差別懸殊， 與美國的鉆石桃仁相比競爭不利。當(dāng)前世界桃仁年貿(mào)易量約12 wt ， 我國每年出口桃仁1.52 wt ， 桃仁0.61 wt ， 出口量占全國桃仁產(chǎn)量的25 % ， 占世界總出口量的20 %以下， 這與面積和株數(shù)僅為我國1/ 10 的美國相比懸殊太大， 而且， 我國桃仁的銷售價格比美國低25 %34 % ， 使我國桃仁銷售遭受到極大的損失。1.2.2 桃仁的藥理作用（1）抗凝血作用桃仁的醇提取物有抗凝血作用和弱的溶血作用，其所含三油酸甘油酯具有抗凝血活性，凝血時間延長率為37%，其對改善血液流變性有一定作用。翁維良等采用家兔靜注150g/l分子量為20萬的高分子右旋糖酐復(fù)制實驗性瘀血動物模