CN111363619A - 一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，以牡丹籽为原料，经过脱壳、色选、充氮气球磨、超声波处理、超高压处理、复合酶解等加工，然后采用螺杆榨油机冷榨制备牡丹籽油，采用超声波辅助热水提取、超滤、喷雾干燥等制备牡丹籽蛋白。本发明方法可以同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白，实现了牡丹籽的综合利用。
Description
技术领域
本发明属于农产品深加工技术领域，涉及一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法。
背景技术
牡丹（学名：Paeonia suffruticosa Andr.）是毛茛科、芍药属植物，为多年生落叶灌木。牡丹原产于我国长江流域与黄河流域诸省山间或丘岭中，兼有药用和观赏价值，在我国已有1500年栽培历史。
牡丹籽为牡丹开花结出的种子。长期以来，牡丹的传统药用部位是其干燥的根皮，即丹皮；因而，牡丹籽则是丹皮生产的主要副产品。牡丹籽皮黑、壳厚、味苦，含有种子萌发所需要的多种营养，尤其富含脂肪、蛋白质。
牡丹籽油是以牡丹籽脱壳后的牡丹籽仁为原料，经过压榨和精炼工艺制成的金黄色透明油脂。牡丹籽油中富含不饱和脂肪酸，特别是亚麻酸含量非常丰富，是菜籽油的5倍。此外，牡丹籽油含有多种天然活性物质，如多酚、皂甙等，具有抗菌消炎、降低血脂、增强免疫力、延缓衰老、防癌抗癌等功效。
牡丹籽蛋白富含多种氨基酸，具有溶解性高，乳化性、起泡性、保水性良好等特性，在牡丹籽中的含量为20%左右。牡丹籽榨油后的饼粕富含蛋白，目前牡丹籽饼粕常常直接作为饲料或肥料使用，附加值有待进一步挖掘。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，包括下列步骤：
步骤1：将牡丹籽仁放入不锈钢球磨机中，抽取空气，充入氮气，研磨至细度为60-100目，得到牡丹籽仁粉；
步骤2：将牡丹籽仁粉与纯化水按质量比100: 30-60混合搅拌均匀，然后对其进行超声波处理10-15min，得到浆料；
步骤3：将所述浆料进行真空包装，然后放入超高压设备中，在5-30℃温度下，以水为压媒，采用250-500MPa超高压处理，保压时间10-20min；超高压处理后，卸去压力；
步骤4：取出浆料，然后向所述浆料中添加纤维素酶、淀粉酶和磷脂酶，在温度35-45℃环境中，静置45-90min，进行复合酶处理；
步骤5：对步骤4得到的复合酶解后的物料进行离心过滤，分别收集滤液和滤渣；
步骤6： 采用螺杆榨油机对滤渣进行榨油处理，参数条件为温度75-85℃、螺杆转速30-35r/min，收集压榨得到的油脂，即为牡丹籽冷榨油；收集压榨后的饼粕，备用；
步骤7：将滤液和饼粕混合得到蛋白提取原料；将蛋白提取原料与纯化水按质量比1:3-5混合，将混合物料放置到带有蒸汽冷凝收集装置的加热提取装置中，加热至65-75℃并保温提取45-90min，得到牡丹籽提取混合液；
步骤8：将牡丹籽提取混合液采用膜孔径0.01μm、操作压力差0.5-1.0MPa的超滤膜过滤，收集滤液，即为牡丹籽蛋白提取液；对牡丹籽蛋白提取液进行真空减压浓缩至原体积的10-25%，得到蛋白浓缩液；
步骤9：将蛋白浓缩液采用进风温度150-200℃、入料流量50-100ml/min、喷头转速20000-25000r/min的喷雾干燥，得到粉状物料，即为牡丹籽蛋白。
优选的技术方案为：所述纤维素酶，酶活力为5-20万U，添加量为浆料质量的0.25-0.50%；所述淀粉酶为α-淀粉酶，酶活力为5-20万U，添加量为浆料质量的0.15-0.25%；所述磷脂酶，酶活力为5-20万U，添加量为浆料质量的0.25-0.50%。
优选的技术方案为：离心过滤采用滤布孔径100-200µm、离心转速1000-1500r/min，离心处理时间为10-20min。
优选的技术方案为：步骤7中，加热提取过程中，每间隔10-15min，启动超声波处理一次，超声波频率25-35 KHz、功率密度0.3-0.5W/cm2，每次处理时间1.5-2.0min。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
1、本发明依次采用充氮气球磨、超声波、超高压对牡丹籽仁进行处理，有助牡丹籽仁的细胞壁和细胞膜破裂，有利于后续的压榨制油和蛋白质提取。
2、本发明的纤维素酶能破坏细胞壁，促进油脂流出；淀粉酶能水解淀粉和糖原，有助于油脂释放和蛋白溶出；磷脂酶可以水解甘油磷脂，有利于提高榨油率和提高油脂品质；采用纤维素酶、淀粉酶、磷脂酶对牡丹籽仁进行复合酶处理，可以发挥复合酶的协同作用，提高工艺效率。
3、本发明的方法可以同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白，实现了牡丹籽的综合利用。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1：一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法
一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，其特征在于，包括以下技术步骤。
（1）牡丹籽预处理
原料为颗粒饱满、成熟度适中、无霉变、无虫害、无机械损伤的牡丹籽。
牡丹籽风选。将牡丹籽原料放入风选设备中，采用风速为7-9m/s进行风选，收集重质物料，即为风选后的牡丹籽。
牡丹籽脱壳。将风选后的牡丹籽采用机械方法剥壳，脱除外壳，收集牡丹籽仁。
牡丹籽仁色选。将牡丹籽仁通过CCD色选机色选，除去残留的外壳、杂质和色泽不正的残次品，得到精选牡丹籽仁。所述的CCD色选机，其最小识别面积可达0.01mm2。
（2）充氮气球磨处理
将（1）中精选牡丹籽仁放入不锈钢封闭式球磨机中，抽取空气，充入氮气，充分研磨至细度为80目，得到牡丹籽仁粉，备用。
（3）超声波辅助加湿拌料
将（2）中牡丹籽仁粉与食品级纯化水按质量比100:45混合，充分搅拌均匀，然后放入超声波环境中，在超声波频率30KHz、功率密度0.4W/cm2条件下，处理12min，得到浆料，备用。
（4）超高压处理
将（3）中浆料，装入符合食品卫生级的塑料袋中，在真空表压-0.09～-0.10MPa 环境中热封口；将真空包装黄精颗粒的塑料袋，放入超高压设备中，在20℃温度下，以水为压媒，采用400MPa超高压处理，保压时间15min；超高压处理后，卸去压力，取出真空包装浆料的塑料袋，备用。
（5）复合酶解处理
将（4）中塑料袋拆开，取出浆料，添加纤维素酶、淀粉酶、磷脂酶，混合均匀后在温度40℃环境中，静置60min，进行复合酶处理。所述的纤维素酶，酶活力为10万U，添加量为浆料质量的0.35%。所述的淀粉酶为α-淀粉酶，酶活力为10万U，添加量为浆料质量的0.2%。所述的磷脂酶，酶活力为10万U，添加量为浆料质量的0.35%。
（6）离心分离
将（5）中复合酶解后的物料，采用滤布孔径150µm、离心转速1200r/min的离心处理15min，分别收集滤液和滤渣，备用。
（7）冷榨制油
将（6）中滤渣采用螺杆榨油机处理，参数条件为温度80℃、螺杆转速32r/min，收集压榨的油脂，即为牡丹籽冷榨油；收集压榨后的饼粕，备用。
（8）蛋白提取
超声波辅助提取。将（5）中滤液和（6）中饼粕混合，得到蛋白提取原料；将蛋白提取原料与食品级纯化水按质量比1:4混合，将混合物料放置到带有蒸汽冷凝收集装置的超声波辅助加热设备中，加热至70℃并保温提取；提取过程中，每间隔12min，启动超声波处理一次，超声波频率30KHz、功率密度0.4W/cm2，每次处理时间1.8min；超声波辅助熬煮处理70min，得到牡丹籽提取混合液。
过滤与浓缩。将牡丹籽提取混合液采用膜孔径0.01μm、操作压力差0.7MPa的超滤膜过滤，收集滤液，即为牡丹籽蛋白提取液；将牡丹籽蛋白提取液放置入真空减压浓缩设备中，在真空表压-0.09MPa条件下，沸腾浓缩至原体积的18%，得到蛋白浓缩液，备用。
喷雾干燥。将蛋白浓缩液采用进风温度180℃、入料流量75ml/min、喷头转速22000r/min的喷雾干燥，得到粉状物料，即为牡丹籽蛋白。
实施例2：一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法
一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，包括下列步骤：
步骤1：将牡丹籽仁放入不锈钢球磨机中，抽取空气，充入氮气，研磨至细度为60目，得到牡丹籽仁粉；
步骤2：将牡丹籽仁粉与纯化水按质量比100: 30混合搅拌均匀，然后对其进行超声波处理10min，得到浆料；
步骤3：将所述浆料进行真空包装，然后放入超高压设备中，在5℃温度下，以水为压媒，采用250MPa超高压处理，保压时间10min；超高压处理后，卸去压力；
步骤4：取出浆料，然后向所述浆料中添加纤维素酶、淀粉酶和磷脂酶，在温度35℃环境中，静置45min，进行复合酶处理；
步骤5：对步骤4得到的复合酶解后的物料进行离心过滤，分别收集滤液和滤渣；
步骤6： 采用螺杆榨油机对滤渣进行榨油处理，参数条件为温度75℃、螺杆转速30r/min，收集压榨得到的油脂，即为牡丹籽冷榨油；收集压榨后的饼粕，备用；
步骤7：将滤液和饼粕混合得到蛋白提取原料；将蛋白提取原料与纯化水按质量比1:3混合，将混合物料放置到带有蒸汽冷凝收集装置的加热提取装置中，加热至65℃并保温提取45min，得到牡丹籽提取混合液；
步骤8：将牡丹籽提取混合液采用膜孔径0.01μm、操作压力差0.5MPa的超滤膜过滤，收集滤液，即为牡丹籽蛋白提取液；对牡丹籽蛋白提取液进行真空减压浓缩至原体积的10%，得到蛋白浓缩液；
步骤9：将蛋白浓缩液采用进风温度150℃、入料流量50ml/min、喷头转速20000r/min的喷雾干燥，得到粉状物料，即为牡丹籽蛋白。
优选的实施方式为：所述纤维素酶，酶活力为5万U，添加量为浆料质量的0.50%；所述淀粉酶为α-淀粉酶，酶活力为5万U，添加量为浆料质量的0.25%；所述磷脂酶，酶活力为5万U，添加量为浆料质量的0.50%。
优选的实施方式为：离心过滤采用滤布孔径100µm、离心转速1000r/min，离心处理时间为10min。
优选的实施方式为：步骤7中，加热提取过程中，每间隔10min，启动超声波处理一次，超声波频率25KHz、功率密度0.3W/cm2，每次处理时间1.5min。
实施例3：一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法
一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，包括下列步骤：
步骤1：将牡丹籽仁放入不锈钢球磨机中，抽取空气，充入氮气，研磨至细度为100目，得到牡丹籽仁粉；
步骤2：将牡丹籽仁粉与纯化水按质量比100: 60混合搅拌均匀，然后对其进行超声波处理15min，得到浆料；
步骤3：将所述浆料进行真空包装，然后放入超高压设备中，在30℃温度下，以水为压媒，采用500MPa超高压处理，保压时间20min；超高压处理后，卸去压力；
步骤4：取出浆料，然后向所述浆料中添加纤维素酶、淀粉酶和磷脂酶，在温度45℃环境中，静置90min，进行复合酶处理；
步骤5：对步骤4得到的复合酶解后的物料进行离心过滤，分别收集滤液和滤渣；
步骤6： 采用螺杆榨油机对滤渣进行榨油处理，参数条件为温度85℃、螺杆转速35r/min，收集压榨得到的油脂，即为牡丹籽冷榨油；收集压榨后的饼粕，备用；
步骤7：将滤液和饼粕混合得到蛋白提取原料；将蛋白提取原料与纯化水按质量比1:5混合，将混合物料放置到带有蒸汽冷凝收集装置的加热提取装置中，加热至75℃并保温提取90min，得到牡丹籽提取混合液；
步骤8：将牡丹籽提取混合液采用膜孔径0.01μm、操作压力差1.0MPa的超滤膜过滤，收集滤液，即为牡丹籽蛋白提取液；对牡丹籽蛋白提取液进行真空减压浓缩至原体积的25%，得到蛋白浓缩液；
步骤9：将蛋白浓缩液采用进风温度200℃、入料流量100ml/min、喷头转速25000r/min的喷雾干燥，得到粉状物料，即为牡丹籽蛋白。
优选的实施方式为：所述纤维素酶，酶活力为20万U，添加量为浆料质量的0.25%；所述淀粉酶为α-淀粉酶，酶活力为20万U，添加量为浆料质量的0.15%；所述磷脂酶，酶活力为20万U，添加量为浆料质量的0.25%。
优选的实施方式为：离心过滤采用滤布孔径200µm、离心转速1500r/min，离心处理时间为20min。
优选的实施方式为：步骤7中，加热提取过程中，每间隔15min，启动超声波处理一次，超声波频率35 KHz、功率密度0.5W/cm2，每次处理时间2.0min。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (4)
1.一种酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1：将牡丹籽仁放入不锈钢球磨机中，抽取空气，充入氮气，研磨至细度为60-100目，得到牡丹籽仁粉；
步骤2：将牡丹籽仁粉与纯化水按质量比100: 30-60混合搅拌均匀，然后对其进行超声波处理10-15min，得到浆料；
步骤3：将所述浆料进行真空包装，然后放入超高压设备中，在5-30℃温度下，以水为压媒，采用250-500MPa超高压处理，保压时间10-20min；超高压处理后，卸去压力；
步骤4：取出浆料，然后向所述浆料中添加纤维素酶、淀粉酶和磷脂酶，在温度35-45℃环境中，静置45-90min，进行复合酶处理；
步骤5：对步骤4得到的复合酶解后的物料进行离心过滤，分别收集滤液和滤渣；
步骤6： 采用螺杆榨油机对滤渣进行榨油处理，参数条件为温度75-85℃、螺杆转速30-35r/min，收集压榨得到的油脂，即为牡丹籽冷榨油；收集压榨后的饼粕，备用；
步骤7：将滤液和饼粕混合得到蛋白提取原料；将蛋白提取原料与纯化水按质量比1:3-5混合，将混合物料放置到带有蒸汽冷凝收集装置的加热提取装置中，加热至65-75℃并保温提取45-90min，得到牡丹籽提取混合液；
步骤8：将牡丹籽提取混合液采用膜孔径0.01μm、操作压力差0.5-1.0MPa的超滤膜过滤，收集滤液，即为牡丹籽蛋白提取液；对牡丹籽蛋白提取液进行真空减压浓缩至原体积的10-25%，得到蛋白浓缩液；
步骤9：将蛋白浓缩液采用进风温度150-200℃、入料流量50-100ml/min、喷头转速20000-25000r/min的喷雾干燥，得到粉状物料，即为牡丹籽蛋白。
2.根据权利要求1所述的酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，其特征在于：所述纤维素酶，酶活力为5-20万U，添加量为浆料质量的0.25-0.50%；所述淀粉酶为α-淀粉酶，酶活力为5-20万U，添加量为浆料质量的0.15-0.25%；所述磷脂酶，酶活力为5-20万U，添加量为浆料质量的0.25-0.50%。
3.根据权利要求1所述的酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，其特征在于：离心过滤采用滤布孔径100-200µm、离心转速1000-1500r/min，离心处理时间为10-20min。
4.根据权利要求1所述的酶法同步制备牡丹籽冷榨油和蛋白的方法，其特征在于：步骤7中，加热提取过程中，每间隔10-15min，启动超声波处理一次，超声波频率25-35 KHz、功率密度0.3-0.5W/cm2，每次处理时间1.5-2.0min。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112972333A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-18 | 福建师范大学 | 一种含芍药根提取物的美白保湿面膜液及其制备方法 |
| CN113293057A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-24 | 洛阳师范学院 | 一种牡丹籽油的原位低温球磨浸取方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109706208A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-03 | 山东贝世康生物科技有限公司 | 一种水酶解法提取牡丹籽油和牡丹蛋白肽的方法 |
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2020
- 2020-04-13 CN CN202010284119.1A patent/CN111363619A/zh active Pending
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