紫苏油的提取及特性研究

发布时间：2020-09-23 07:10

　　紫苏油是从紫苏籽中提取的淡黄色植物油脂。紫苏油中富含α-亚麻酸——它是人体脑细胞、组织细胞的重要组成成分,对人类的健康有着重要的作用。紫苏油具有很多的保健功能,如:降低血脂、降低胆固醇、抗血栓、提高记忆力、调节免疫能力、抗癌等,曾有人把紫苏油称作是“油中之王”,因此,近年来紫苏油也愈来愈受到研究学者们的广泛关注和研究。本课题以原产于辽宁省的紫苏籽为原料,采用热处理辅助水酶法提取紫苏油,并对其工艺进行优化;比较三种不同的方法(机械法、有机溶剂法、热处理辅助水酶法)所提取的紫苏油在感官特性、理化特性、脂肪酸含量等方面的差异;同时通过两种方法(Shall烘箱法和Rancimat法)研究了紫苏油的氧化稳定性并推算了货架期;最后研究了紫苏油作为增菌因子对两种益生菌的体外增殖作用的影响。主要研究内容以及结论如下:1.采用单因素实验研究液料比、酶添加量、酶解温度、酶解时间四个影响因子对紫苏油提取率的影响,再采用Box-Behnken响应面法对实验进行优化,得出的结论为:在液料比为4.5∶1,碱性蛋白酶的酶添加量为3.5%,酶解温度为45℃,酶解时间为3 h的条件下,紫苏油的提取率可以达到52.51%。2.分别采用机械法、有机溶剂法、热处理辅助水酶法提取紫苏油,对比三种方法所提取的紫苏油在感官特性、理化特性、脂肪酸成分以及含量方面的差异。实验结果表明:不同的提取方法对于油脂的感官特性、水分及挥发物含量、折光指数等理化特性方面没有差异。而热处理辅助水酶法提取的紫苏油的酸价最高(0.73 mg/g)、过氧化值最低(0.165 g/100g)、碘值介于机械法和溶剂法之间,且提取率比其他两种方法的油脂提取率高,为52.67%。采用GC-MS法分析发现:紫苏油中主要有α-亚麻酸、油酸、亚油酸和棕榈酸等脂肪酸,热处理辅助水酶法提取的紫苏油中α-亚麻酸含量最高,达到62.34%。综上所述,热处理辅助水酶法是一种很好的油脂提取方法。3.通过Shall烘箱法和Rancimat法对紫苏油的氧化稳定性进行研究,分析了二者的相关性,并预测紫苏油的货架期。实验结果表明:紫苏油的OSI值与酸价、过氧化值、羰基价都呈现了显著的线性负相关性。紫苏油的货架期预测时间为:Rancimat法预测货架期为56.2天,Shall烘箱法预测货架期为57.28天。4.研究紫苏油作为增菌因子,对双歧杆菌和嗜酸乳杆菌两种益生菌的体外增殖作用的影响,实验结果表明:紫苏油可以促进两种益生菌的增殖,而且在一定的紫苏油添加量范围内,益生菌的增殖作用与益生菌的种类有一定的关系,其中紫苏油对于嗜酸乳杆菌的增殖效果比对双歧杆菌的增殖效果明显。本研究优化了热处理辅助水酶法提取紫苏油的工艺,对比三种方法提取的紫苏油的感官特性、理化特性、脂肪酸特性的差异,确定紫苏油氧化稳定性的评价方法,证明了紫苏油的增菌作用,为紫苏油的理论研究和工业化应用提供理论依据和技术参考。
【学位单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TS225.19
【部分图文】：

紫苏油,辅助方法,提取率

图 2-1 辅助方法对紫苏油提取率的影响Fig. 2-1 Effect ofAuxiliary method on extraction rate of Perilla Oil从图 2-1 可知，在相同的提取条件下，即：液料比为 5∶1，酶添加量为 1%，酶解时间为 3 h，采用不同的辅助方法（超声波法和热处理法）对原料进行预处理，实验发现：不同的辅助方法方法对于紫苏油的提取率有不同的影响。整体来看，采用热处理法为辅助方法时，紫苏油的提取率几乎比以超声波法作辅助方法的紫苏油提取率都高，由于酶制剂的种类不同，所以紫苏油提取率的大小呈现如上图的不同。该实验结果与徐冰冰的实验结果一致，在水酶法提取紫苏油的工艺基础上，采用超声波辅助水酶法提取油脂时，发现：使用超声波辅助提取油脂时，超声功率与超声时间对油脂的提取率的作用并不显著，且油脂提取率呈现无规律的变化；采用超声波法辅助提取油脂时，其作用效果不十分显著，反而使得油脂的提取工艺更加繁琐复杂。本实验中，当采用热处理法作为辅助方法进行预处理时，紫苏油的提取率较超声波法的提取率高，说明辅助效果明显，原因可能是由于温度的不断升高，体系中的分子较活跃，紫苏油料中破碎的油脂粘性降低，一些小的脂肪球溶出的速度提高，且溶出的小脂肪球进一步形成较大的脂肪球，因此紫苏油的提取率会提高。与此同时，热处理方法还能够达到一定的灭酶效果，使得紫苏籽

紫苏油,提取率,种类,酶制剂

本实验以紫苏油的提取率为实验指标，从碱性蛋白酶、中性蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂中进行酶制剂筛选实验，同时以不添加任何酶的实验组作为空白对照实验组，以期选出作用效果较佳的酶的种类。实验步骤见 2.3.2。实验参数为：液料比为 5∶1，酶添加量为 1%，酶解时间为 3 的条件下提取紫苏油。各个酶制剂的最适温度和最适 pH 见下表；表 2-5 各个酶的最适温度和最适 pHTable 2-5 Optimal temperature and pH for each enzyme酶种类最适温度℃ 最适 pH碱性蛋白酶 40 9.8中性蛋白酶 45 7.0纤维素酶 50 4.8果胶酶 55 3.5实验结果如下：

紫苏油,提取率,碱性蛋白酶

陕西科技大学硕士学位论文取率的大小顺序为：碱性蛋白酶＞中性蛋白酶＞纤维素酶＞果胶酶>无酶（空白对照组），其中使用碱性蛋白酶组的紫苏油提取率最高，达到 48.65%，中性蛋白酶的提取率为38.71%，仅次于碱性蛋白酶，其次是纤维素酶和果胶酶，紫苏油提取率分别为：33.05%和 19.95%，而不使用任何酶制剂的无酶空白对照组的紫苏油提取率是最低的，仅为14.83%。碱性蛋白酶组和中性蛋白酶组的油脂提取率较高，可能是由于原料中含有蛋白等成分被蛋白酶分解后，促进了油脂的溶出，从而提高了油脂的提取率。且油脂的提取率与实验所选用原料品种、原料的产地、原料的生产时间以及酶制剂的生产厂家、酶活力等等因素都有着很大的关系。因此选取碱性蛋白酶作为热处理辅助水酶法提取紫苏油的酶制剂来进行后续实验研究。2.4.4 单因素实验结果与分析2.4.4.1 液料比对紫苏油提取率的影响

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