鲅魚魚油提取工藝研究

◎ 高 珊，郝孟琪

（青島工學院 食品工程學院，山東 青島 266300）

鲅魚是北方最豐富的魚類之一，也是一種主要的經(jīng)濟魚類[1]。鲅魚中含有的ω-3多不飽和脂肪酸成分很高，而ω-3多不飽和脂肪酸是保證人類身體健康和延長壽命的一種主要物質[2]。本試驗以鲅魚油為原料，采用酶解法榨油，以粗油的提取率為評價指標，研究鲅魚油的最佳提取工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鲅魚，購于山東青島膠州市寶龍購物廣場；石油醚（CAS107-21-1），上海國藥化學試劑；胰蛋白酶（PH9033 PHYGENE），沃瑞達斯；稀鹽酸標準滴定溶液，0.01 mol·L-1（CD105562）；環(huán)球標準滴定溶液；氫氧化鈉標準滴定溶液，0.01 mol·L-1（CD105566）；環(huán)球標準滴定溶液。

1.2 儀器與設備

HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；OGL-87U高速粉碎機，永康市圣象電器有限公司；RE-52AA旋轉蒸發(fā)儀，上海予華儀器廠；TGL-16G離心機，上海安亭科學儀器廠。

1.3 試驗方法

取適量的鲅魚清潔水洗后用粉碎機研磨，向其中加水攪拌，調節(jié)pH，加入胰蛋白酶進行酶解，將酶解后的樣品放置于水浴鍋中，沸水浴10 min滅酶，取出后放置等待冷卻，再將冷卻后的樣品置于電動離心機離心后取其上清液，再按照1∶1的體積比向其中加入石油醚萃取，分離油層后蒸餾回收石油醚，制得到鲅魚油[3]。提取率計算公式[4]如下：

提取率=[鲅魚油的質量（g）/鲅魚的質量（g）]×100%

1.4 單因素試驗設計

1.4.1 酶添加量對提取率的影響

準確稱取2 g鲅魚樣品，再以1:15的固液比加入水攪拌制得溶液，調節(jié)pH。采用的胰蛋白酶添加量分別是1.6%、1.8%、2.0%、2.2%、2.4%共5組進行酶解，放入40 ℃的水浴中作用6 h。根據(jù)鲅魚油的提取率進行評定，在不同的胰蛋白酶添加量作用下，鲅魚油的提取率較高的為最佳酶添加量。

1.4.2 固液比對提取率的影響

先準確稱取2 g鲅魚樣品，再分別以1:5、1:10、1:15、1:20、1:25的固液比加入水攪拌制得緩沖溶液，調節(jié)pH。采用的最合適的胰蛋白酶添加量進行酶解，放入40 ℃的水浴中作用6 h指標根據(jù)鲅魚油的提取率進行評定，在不同的固液比作用下，鲅魚油的提取率較高的為最佳固液比。

1.4.3 pH對提取率的影響

先準確稱取2 g鲅魚樣品，采用最合適的胰蛋白酶添加量和固液比，調節(jié)pH分別為6.6、6.8、7、7.2、7.4共5組，40 ℃下作用6 h。根據(jù)鲅魚油的提取率進行評定，在不同的pH作用下，鲅魚油的提取率較高的為最佳pH。

1.4.4 酶解時間對提取率的影響

先準確稱取2 g鲅魚樣品，采用上述試驗中最合適的試驗結果，40 ℃下酶解5 h、5.5 h、6 h、6.5 h、7 h共5組。根據(jù)鲅魚油的提取率進行評定，在不同的酶解時間作用下，鲅魚油的提取率較高的為最佳酶解時間。

1.5 正交試驗設計

根據(jù)單一因素試驗的結果分析，設計正交試驗，即以酶的添加量、固液比、pH、酶解時間為正交因素，確定鲅魚中提取鲅魚油的最佳提取工藝條件，正交試驗水平因素見表1。

表1 鲅魚油提取正交水平因素設計表

2 結果與分析

2.1 鲅魚油提取單因素試驗結果

2.1.1 酶添加量對提取率的影響

根據(jù)圖1可知，鲅魚油的提取率隨著酶添加量多少的變化而變化。當酶添加量達到2.0%時，提取率達到試驗最高峰值，可能是胰蛋白酶在添加超過2.0%時達到過量狀態(tài)，造成了其中一部分胰蛋白酶被包裹而不能發(fā)揮作用[4]，而因此影響了胰蛋白酶的活性，因此確定最佳酶添加量為2.0%。

圖1 酶添加量對鲅魚油提取率的影響圖

2.1.2 固液比對提取率的影響

圖2 是鲅魚樣品和水的固液比對提取率的影響。當固液比為1∶10時，提取率最高，鲅魚油的提取率可以達到51.3%，因此確定提取鲅魚油的最佳料液比為1∶10。

圖2 固液比對鲅魚油提取率的影響圖

2.1.3 pH對提取率的影響

不同的pH對鲅魚油的提取率有不同的影響，適宜的pH有利于加大提取率，pH對于酶的活性有著較大的影響。由圖3可知，當緩沖溶液pH控制在7時，其提取效果可以上升到的最大值為53.6%。

圖3 pH對鲅魚油提取率的影響圖

2.1.4 酶解時間對提取率的影響

由圖4可以清楚地看出，酶解時間的長短對鲅魚油的提取效率有很大影響，隨著時間的推移，鲅魚油的提取率逐漸上升。當提取時長到了6 h后，鲅魚油的提取率增大不再明顯，綜合考慮確定最佳酶解時間為6 h。

圖4 酶解時間對鲅魚油提取率的影響圖

2.2 鲅魚油提取的正交試驗結果

由表2試驗結果可以看出，試驗中酶添加量、固液比、pH、酶解的時間4個因素的影響力度大小次序為A＞C＞D＞B，其中影響程度最高的是酶添加量，其次是pH，再次是酶解時間，影響程度最低的是固液比。從最后所得的試驗結果來看，理論上當組合為A2B2C3D3時，鲅魚油的提取率應最高。進行驗證試驗發(fā)現(xiàn)提取率為51.9%，比正交設計中A2B2C3D1的提取率53.6%低。因此可以確定提取鲅魚油的最佳工藝組合為：最佳酶添加量2.0%，最佳固液比1∶10，最佳pH為7.2，最佳酶解時間6 h。

表2 正交試驗結果分析表

3 結論

本試驗以鲅魚為原料，先進行鲅魚油的提取，然后運用尿素包合法提取鲅魚油中的多不飽和脂肪酸。經(jīng)過試驗，得到提取鲅魚油的最佳工藝組合：酶添加量為2.0%，固液比1∶10，pH為7.2，酶解時間6 h，在此條件下，提取率可以達到53.6%。