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食品科学与工程论文题 目：水酶法提取桃仁油脂的研究 专 业： 食品科学与工程 iii水酶法提取桃仁油脂的研究摘 要本实验对水酶法提取桃仁油脂工艺及其参数进行了大量的研究，通过多次单因素实验和l9(34)正交实验分别研究了预处理，酶解条件和离心参数对桃仁提油率的影响。结果表明：桃仁的预处理对提油率的影响比较明显，经碱液去皮后提油明显下降；粉碎度对提油率的影响较为明显，最适粉碎时间为80s；1/15mol/l磷酸氢二钠磷酸二氢钾缓冲溶液浸泡解决了酶解ph，另一方面为了初步降解桃仁细胞壁，增大酶解作用面积，研究表明ph8，浸泡温度50，浸泡时间2h效果最好；酶解条件对提油率具有非常重要的影响，通过对正交实验进行分析得出最适的酶解条件为：酶解温度为45，酶解时间为4h；酶浓度为1%，固液比为1:5。离心参数对提油率影响很明显，综合考虑能耗鱼提油效果本实验选用离心参数如下：转速8000r/min，离心时间为30min。验证实验提油量为31.5%。关键词：水酶法， 酶法水解，桃仁，提油率，工艺参数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 录摘 要iabstractii目 录iii第1章 前 言11.1水酶法提油技术简介11.1.1水酶法提油原理及特点11.1.2 水酶法提油技术在国内外的研究现状11.2桃仁21.2.1 桃仁概述21.2.2 桃仁的药理作用41.3本课题研究的意义51.3.1 在我国开发和合理利用桃仁资源有重要经济效益和社会效益61.3.2研究水酶法提取桃仁油的重要意义6第2章 材料与方法72.1主要材料及实验设备72.1.1 材料与试剂72.1.2主要仪器与设备72.1.3主要试剂特性介绍82.2实验方案设计102.2.1桃仁理化性质指标测定102.2.2水酶法提油工艺流程102.2.3操作要点11第3章 结果与分析153.1桃仁的理化指标的测定结果153.2预处理实验结果153.2.1水酶法预处理153.2.2 粉碎度对桃仁提油率的影响153.3 单一酶的提油实验结果163.4碱性蛋白酶的单因素实验173.5正交实验203.6离心参数对提油率的影响21第4章 结 论24致 谢25参考文献2625水酶法提取桃仁油脂工艺研究第1章 前 言1.1水酶法提油技术简介1.1.1水酶法提油原理及特点水酶法制油工艺的研究是在水溶剂法应用的基础上，采用蛋白酶，淀粉酶，纤维素酶，半纤维素或果胶酶来破坏油料的细胞结构，提高油脂的提取率。水酶法亦是近年来研究和应用的一种新的提油工艺，它是以机械和酶解为手段降解植物细胞壁，使油脂得以释放，以水为溶剂，使亲水性物质进入水相，再利用物理手段是油水分离。油料水酶法处理的作用机理：酶处理采用能降解植物油籽细胞壁、脂类体及其复合体（脂蛋白、脂多糖）的酶制剂，在油籽被机械破坏的基础上，在一定条件下，与料坯接触，进一步将细胞壁“打开”，同时，使油脂从分解的“复合体”中被释放出来，从而达到“预处理、制坯” 的目的。这一类酶很多例如能降解、软化细胞壁的纤维素酶（ce） 、半纤维素酶（hc） 、果胶酶（pe） 、以及蛋白酶（pr） 、-淀粉酶（-am ）、-聚半乳糖醛酶（-pg）、-葡聚糖酶（-gl） 等，对它们的作用机理研究及其应用日趋成熟。酶法预处理工艺效果也已得到世人的认同。提高出油率与产品质量的具体作用：利用复合纤维素酶，可以降解植物细胞壁的纤维素骨架、崩溃细胞壁。是油脂容易游离出来。尤其适合于纤维，半纤维质含量较高的油籽细胞，如卡诺拉油菜籽、玉米胚芽等多种带皮、壳油料；利用蛋白酶等对蛋白质的水解作用，对细胞中的脂蛋白，或者由于在磨浆制油工艺（如水剂法制花生蛋白、椰子和油橄榄浆汁制油）过程中，磷脂与蛋白质形成的、包络于油滴外的一层蛋白膜进行破坏，使油脂被释放出来，因而容易被分离；利用-am、pe、-gl等对淀粉、脂多糖、果胶质的水解与分离作用条件，不仅有利于提取油脂，而且由于其温和的作用条件（常温、无化学反应）、降解产物不与提取物发生反应。从而可以有效保护油脂、蛋白质以及较之等可利用成分的品质。1.1.2 水酶法提油技术在国内外的研究现状植物油脂提取的传统方法是压榨法和溶剂萃取法（浸出法）。压榨法制油工艺，油脂的得率较低，饼中残油较多，并且在制油过程会导致蛋白质变性，不利于蛋白的综合利用。浸出制油，存在溶剂回收和溶剂残留问题， 由此以来，传统方法中存在的工艺与使用安全等问题严重制约着提油工业的发展。在上世纪80年代水剂法提油成为一项新的提油技术在我国发展起来，与传统的浸出法相比，具有以下特点：水作“溶剂”，无易燃易爆的危险、减少了空气污染；可以生产油脂和蛋白粉，工艺简化，出油率一般为92%以上；所提植物油纯度高、磷脂含量低、色泽浅、品质好。但也存在限制其发展的技术障碍，如：蛋白浆于油之间的乳化现象造成离心分离的困难，不仅影响得率而且需要多次破乳、分离耗能大、工艺路线长、卫生要求高；水消耗量大而产生的大量乳清液需要回收；蛋白质产品中含油的问题限制了植物蛋白的品质和应用。由于这些问题的存在水酶法提油应运而生。有关应用酶制剂预处理油料，提高制油工艺效率的研究与实践早在20世纪50年代已有人提出。只是从1984年fullbrook等人用蛋白水解酶等对西瓜籽 、大豆和油菜籽等油料进行预处理，并取得较满意的提油工艺效果才开始。经过多年对各种油料，尤其高油分软质油料(如花生仁、卡诺拉油菜籽，大豆和油菜籽、葵花籽、油梨、可可豆、椰子、玉米胚芽等)的应用实验，已取得长足进展。其结果初步证明：水酶法预处理制油工艺具有以下明显的特点：不仅可以提高出油率，而且所得的毛油质量也较高，色泽浅、易于精炼；酶法处理条件温和，脱脂后的饼粕蛋白质变性率低，可利用性好；油与饼粕（渣）易分离；将水酶法预处理与传统直接浸出工艺相结合，使高油分油料制油变得更加有效；生产过程相对耗能低、废水中bod和cod值大为下降（35%75%），易于处理。由此可见，水酶法预处理制油技术具有广泛的实际应用前景。在国内据报道：江南大学食品学院食品科学研究所王璋、许时婴、王瑛瑶、钱志娟等多位专家，经过近二十的研究，在水酶法提油技术方面取得了巨大的进展。他们于1987年率先在国内指导研究生开展水酶法提取油脂的研究，并逐步把此项技术应用于芝麻、大豆、花生、玉米胚芽等油料种子的油脂提取。现已在中试基础上，成功研制出简单可行的水酶法提取玉米胚芽油和花生油的工艺路线，且得率达88%92%，居国际领先水平 。 1.2桃仁1.2.1 桃仁概述桃是我国桃仅次于苹果、梨的第三大落叶果树，2007年我国桃的栽培面积为60万公顷，产量占世界总产量近40%，为世界第一产桃大国。但我国桃出口量只有4084吨，仅占世界总出口量的0.5。因此进行桃深加工研究，对于提高我国桃产品的附加值以及国际竞争力具有重要的意义。桃属于李属prunus、桃亚属amygladus蔷薇科植物。中国是桃亚属植物的起源中心，有着丰富的资源。桃仁为桃和山桃的种仁，味甘、苦，性平，具有活血化淤、润肠通便、改善血液循环、抗过敏、镇痛止咳、抗炎、保肝、抗衰老等功效。桃仁虽有很好的医疗和保健作用，但目前其产品开发力度不够，对桃仁成分的研究甚少。 桃仁主要含有苦杏仁甙约3.6%、挥发油0.4%、脂肪油45%、苦杏仁酶及蛋白质50%。研究表明桃仁蛋白质，具有相当强的sod样活性，以及免疫调节和抗肿瘤作用。桃仁在食品加工，一般作为废弃物而抛弃，造成了极大的环境污染和严重的资源浪费。开发和利用桃仁资源不仅可变废为宝，还可以提高桃加工厂的经济效益。目前对于桃仁的食用开发研究较少，我国是蛋白质资源严重缺乏的地区，将大量的廉价的桃仁蛋白转化为人类优质的食品蛋白源具有重要的社会和经济意义。因此，本研究将借鉴前人对果蔬仁、籽蛋白质（核桃仁、樱桃仁、杏仁，苹果籽、葡萄籽等）一些比较成熟的研究方法，提取桃仁蛋白质并对其的几种重要功能性质进行了研究，为桃仁的开发利用开辟一条新思路，提高产品附加值。（1）桃仁的形态特征与生态习性桃仁（semem persicae）又名桃核仁，为蔷薇科植物桃prunus persica（l）.bastsch或山桃prunusdavidiana(carr.)franch的干燥成熟种子。桃树全国各地普遍种植，67月果实成熟时采摘，将桃除去果肉及核壳，取出种子，晒干，即做药用。1桃仁性平，味苦、甘、有小毒，主归心、肝、肺、大肠经。名医别录载：本品有“止咳逆上气”的作用，用于肺痈、肠痈初起，主要针对其病机为热郁气血瘀滞，以“泄滞血，又去血中之热”；是斋百一选方载：治气血凝滞疝气，膀胱、小肠气痛不可忍；传统亦用治淋证、小便不利；可用于咽痛、牙痛、聍耳等口腔、五官科疾病，有活血解毒止痛作用，内服外用均有效；神农本草经载：本品“主邪气，杀小虫”，临床用治热郁疮疹，虫母阴蚀。桃仁具有破血行瘀、疏通血脉、润燥滑肠的功效，用于治经闭、癓瘕痞块、热病蓄血、风痹、疟疾、跌打损伤、淤血肿痛、血燥便秘等症。1-2桃仁含有多种营养成分和生物活性物质，是临床疗效显著的天然药物。其水煎剂及提取物还有一定的抗菌镇痛、抗过敏、抗肿瘤等作用。随着对桃仁有效化学成分的分析及药理学活性的深入研究，必将推动我国桃仁产业的进一步发展。（2）桃仁的生产和销售现状世界上桃仁生产国较多， 但栽培较集中的主要有美国、土耳其、中国、意大利、独联体、南斯拉夫、法国等， 其中以美国、土耳其和中国产量最多。美国年产约 20 wt(吨)， 土耳其 17 wt， 中国 12 wt， 意大利、南斯拉夫、罗马尼亚、法国年产 3 wt 以上， 保加利亚、德国、匈牙利、印度、独联体年产不到 2 wt 。各生产国几乎都有一定数量的产品出口供应国际市场， 但是不同国家出口数量占其总产量的比例相差很大， 美国 20% 左右， 中国常年维持在 20% 30% ， 法国达 3813% ， 而土耳其、意大利等国仅 3% 8%。目前桃仁在国际市场上的年贸易量 12 wt 左右。桃仁的销售主要有桃仁原品和桃仁两种形式， 销售量基本上各占一半。目前桃仁的进口国主要有德国、西班牙、英国， 其次是北欧、东欧和中东的一些国家， 其中， 德国进口桃仁最多， 年进口量约 2 wt。进口桃仁的国家主要是加拿大， 年进口量约占世界贸易量的一半， 其次是日本、英国、澳大利亚和新西兰等国。桃仁销售有季节性特点， 桃仁原品销售多集中于每年12 月 6 日的尼古拉斯节和 12 月 25 日的圣诞节， 据统计节日销售约占全年销售总量的 85% 以上。桃仁的销售主要在冬春季， 气候转暖后， 消费量显著减少。在国际市场上， 由于桃仁出口国校多， 加之销售市场又比较集中， 因而市场竞争十分激烈。为提高桃仁的产量， 增进品质， 提高市场竞争力， 目前各国都非常重视桃仁的生产与科研， 并取得了明显的进展。据统计， 目前我国桃仁的栽培面积和株数均居世界首位， 主产区在云南、山西、陕西、四川、甘肃、河北及河南等， 这些产区栽培面积大、产量高， 是我国桃仁生产发展的主要基地。随着果树生产形势的发展和技术管理的加强， 桃仁生产正从过去的粗放、半放任的经营状态向科学管理、集约经营方向转变， 通过普及推广桃仁实用增产技术和优良品种， 桃仁产量和品质都有了明显的提高，商品性状也有较大地改进。19861990 年， 全国桃仁平均年产15141 wt 。以1990 年为例， 当年全国桃仁总产量为14196 wt ，其中产量名列前5 名的省份是云南、山西、陕西、四川和甘肃， 5 省的总产量占全国总产量的68145 %。年产1 000t 以上的县有7 个， 占全国总产量的14.43 %。桃仁是我国传统的出口商品。我国的桃仁品质好， 等级细， 在国际市场上声誉很高。主要出口到德国、英国、瑞士、新加坡、加拿大、叙利亚、约旦、科威特和澳大利亚等国家。20 世纪60 年代我国桃仁出口同法国、意大利形成鼎足之势， 出口量约占世界桃仁市场的40 %50 %。从20 世纪70 年代开始，美国桃仁产量和品质提高， 一跃成为桃仁出口大国，使我国桃仁外销受到很大冲击， 出口量下降许多， 约为世界桃仁总出口量的20 %30 %。尤其近10 年来， 美国桃仁以外观整齐、品质划一而占据优势， 大量倾销国际市场， 我国桃仁因果形不一， 品种混杂，果壳厚薄不均， 出仁率差别悬殊， 与美国的钻石桃仁相比竞争不利。当前世界桃仁年贸易量约12 wt ， 我国每年出口桃仁1.52 wt ， 桃仁0.61 wt ， 出口量占全国桃仁产量的25 % ， 占世界总出口量的20 %以下， 这与面积和株数仅为我国1/ 10 的美国相比悬殊太大， 而且， 我国桃仁的销售价格比美国低25 %34 % ， 使我国桃仁销售遭受到极大的损失。1.2.2 桃仁的药理作用（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，凝血时间延长率为37%，其对改善血液流变性有一定作用。翁维良等采用家兔静注150g/l分子量为20万的高分子右旋糖酐复制实验性瘀血动物模