酸浸超聲預(yù)處理輔助水酶法提取火麻籽油

王宇凡,張文斌*,徐琳娜

1(江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 無(wú)錫,214122) 2(江南大學(xué) 食品學(xué)院,江蘇 無(wú)錫,214122) 3(蘇州市糧油質(zhì)量監(jiān)測(cè)所,江蘇 蘇州,215007)

火麻是?？浦参锎舐?CannabissativaL.)一年生草本植物,又稱漢麻、線麻等[1]?；鹇榈娜~子中富含大麻酚類物質(zhì),其中Δ9-四氫大麻酚(tetrahydrocannabinol,THC)具有致幻性和毒性[2],對(duì)人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)有不利影響,曾一度被限制種植和利用?，F(xiàn)如今已培育出低含毒量的火麻品種,其中THC含量低于0.3%的被稱為工業(yè)大麻,已獲準(zhǔn)合法種植?；鹇閾碛蟹浅８叩睦脙r(jià)值,火麻籽油、火麻蛋白以及大麻二酚(cannabidiol,CBD)等具有優(yōu)秀的生理功能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受到研究者的廣泛關(guān)注[3],同時(shí)推動(dòng)了全球工業(yè)火麻市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

火麻籽中約含有30%～50%的油脂,受種植氣候條件及種植地區(qū)不同的影響,品種之間存在一定的差異[4]。未脫殼火麻籽油是一種黃綠色油狀液體,經(jīng)脫殼處理的火麻籽油呈現(xiàn)金黃色,具有特殊的火麻清香味[5]?；鹇樽延透缓伙柡椭舅?約占脂肪酸組成的90%,其中多不飽和脂肪酸含量約占70%[6]?；鹇橛椭懈缓瑏営退岷挺?亞麻酸[7],分別占脂肪酸組成的 50%～70%和 15%～25%[8],具有抗炎癥、抗血栓形成、抗心律失常和降血脂等作用[9]?；鹇樽延椭衝-6和n-3脂肪酸的比例約為3∶1,這種比例平衡在植物油中比較罕見(jiàn),對(duì)人類健康最為有益[10]。此外,火麻籽油中生育酚和葉綠素較為豐富,其中γ-生育酚的含量最高,在油脂中有極強(qiáng)的抗氧化作用?；鹇樽延捅淮罅繎?yīng)用于烘焙及烹飪領(lǐng)域,是奶酪、甜點(diǎn)等的重要原料[11],此外還廣泛應(yīng)用于化妝品等化工領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前提取火麻籽油的主要方法是壓榨法和浸出法,壓榨法原理和設(shè)備簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是提取效率低和副產(chǎn)物利用率低；浸出法提油效率較壓榨法顯著提升,但缺點(diǎn)是溶劑殘留率高,后續(xù)需要繁瑣的精煉工藝,總提取周期長(zhǎng)。水媒法是一種新興高效的同時(shí)提取食用油和蛋白質(zhì)的方法,又分為水代法、水酶法等[12],水媒法提取過(guò)程中能夠直接通過(guò)分離得到的油脂叫做清油或游離油。國(guó)內(nèi)外目前僅有少數(shù)水酶法提取火麻籽油的報(bào)道。王歡等[13]采用水酶法提取火麻籽油,最終游離油得率達(dá)到51.09%。侯真真等[14]探究不同酶對(duì)水酶法提取火麻籽油的影響,最終通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化提油率達(dá)到75.64%。水代法與水酶法相比不使用大量酶制劑,大大降低生產(chǎn)成本,但是在油脂提取過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量乳狀液,渣相殘留油脂比例高等問(wèn)題限制了油脂的提取效率[15],因此水代法常常需要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理。常見(jiàn)的預(yù)處理方法主要有高溫蒸煮法、微波法和超聲波法等[16]。張偉光等[17]研究發(fā)現(xiàn)超聲處理顯著提高了冬瓜籽油得率,DICKEY等[18]研究發(fā)現(xiàn)玉米胚芽在酸性溶液中高溫蒸煮處理后可以顯著提高油脂得率。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹荚谕ㄟ^(guò)研究對(duì)火麻籽仁的預(yù)處理,降低渣相殘油率與乳狀液含量的同時(shí)提高游離油得率,進(jìn)一步提升水代法提取火麻籽油工藝的效率。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

脫殼火麻籽仁,產(chǎn)自云南巴馬；木瓜蛋白酶(9.1×104U/g),南寧龐博生物工程有限公司；中性蛋白酶7 L(8.5×104U/g),杰能科(中國(guó))生物工程有限公司；枯草桿菌蛋白酶(15.7×104U/g)、堿性蛋白酶2.4 L(16.7×104U/g),諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司；其余化學(xué)試劑均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

DFY-500 搖擺式高速中藥粉碎機(jī),浙江林大機(jī)械公司；LXJ-IIB 低速離心機(jī),上海安亭儀器廠；SZC-101自動(dòng)脂肪測(cè)定儀,上海纖檢儀器有限公司；KQ5200DE超聲清洗器,昆山市超聲儀器公司；精細(xì)研磨設(shè)備(實(shí)驗(yàn)室自制)；84-1磁力攪拌器,上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司；Zeiss LSM 710激光共聚焦顯微鏡,德國(guó)卡爾蔡司；S3500激光粒度儀,美國(guó)Microtrac公司；MP-501A超級(jí)恒溫循環(huán)槽,上海一恒科學(xué)儀器有限公司；GC—2010型氣相色譜儀,日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 預(yù)處理水代法提取火麻籽油工藝流程

預(yù)處理→干燥→火麻仁粗粉碎→精細(xì)粉碎→水代法提取→三相分離→乳狀液破乳→收集總油

1.2.2 火麻籽的預(yù)處理

超聲波處理：稱取火麻籽250 g,按料液比1∶1(g∶g)加入去離子水,在功率100 W條件下超聲處理1 h,然后于60 ℃烘箱中干燥至水分含量10%以下,干燥后的火麻籽置于通風(fēng)處晾涼后裝于自封袋備用。

酸浸處理：稱取火麻籽250 g,按料液比1∶1(g∶g)加入 0.3 mol/L的檸檬酸溶液,在 25 ℃下攪拌混合浸泡6 h,然后做干燥處理,于60 ℃烘箱中干燥至水分含量10%以下。干燥后的火麻籽置于通風(fēng)處晾涼后裝于自封袋備用。

酸浸超聲處理：稱取火麻籽250 g,按料液比1∶1(g∶g)加入 0.3 mol/L的檸檬酸溶液,置于功率100 W條件下超聲處理1 h,然后做干燥處理,于60 ℃烘箱中干燥至水分含量10%以下。干燥后的火麻籽置于通風(fēng)處晾涼后裝于自封袋備用。

1.2.3 火麻籽的粉碎及粒徑的測(cè)定

選用高速中藥粉碎機(jī)對(duì)預(yù)處理完畢的火麻籽進(jìn)行剪切粉碎,每次30 s,共粉碎3次。經(jīng)過(guò)高速中藥粉碎機(jī)處理后的樣品再使用實(shí)驗(yàn)室精細(xì)研磨設(shè)備粉碎處理5～7次,得到精細(xì)粉碎的火麻籽漿料。

取0.5 g 粉碎完成的火麻籽樣品,加入裝有10 mL丙酮的50 mL離心管中,漩渦振蕩1 min后,置于4 ℃冰箱中靜置2 h,離心后去除丙酮,沉淀用去離子水復(fù)溶后,使用激光粒度儀進(jìn)行粒徑的測(cè)定。

1.2.4 火麻籽的激光共聚焦顯微鏡分析

首先對(duì)火麻籽進(jìn)行激光共聚焦顯微鏡觀察前的固定處理。用2%戊二醛-多聚甲醛溶液固定24 h,然后用0.2 mol/L PBS緩沖液(pH 7.2)沖洗3次。使用OOCT包埋機(jī)包埋亞麻籽仁,并置于-80 ℃冰箱加固。使用冷凍切片機(jī)將其切成16 μm的薄片,置于載玻片上,依此使用尼羅紅和異硫氰酸熒光素進(jìn)行避光染色,分別使用10×和20×的物鏡進(jìn)行觀察和圖像采集。

1.2.5 水代法提取中油脂殘留率的測(cè)定

水相中油脂的測(cè)定：取水相10 g于毛氏管中,加入1.5 mL氨水后再加入10 mL乙醇、25 mL乙醚和25 mL石油醚,靜置分層,將有機(jī)相置于圓底燒瓶。重復(fù)上述步驟2次。將收集完成后的圓底燒瓶置于85 ℃水浴中蒸干,之后于105 ℃烘箱中干燥至恒重。

渣相中油脂的測(cè)定：收集渣相于105 ℃烘箱中干燥,然后用粉碎機(jī)研磨成粉狀,取2 g左右樣品于自動(dòng)索氏抽提器中測(cè)定脂肪含量。程序完畢后取出索氏盒烘干至恒重。

火麻籽總油脂含量按照GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》中方法測(cè)定。

水相殘油率/%=(水相油脂含量/總油脂含量)×100

(1)

渣相殘油率/%=(渣相油脂含量/總油脂含量)×100

(2)

油脂殘留率/%=水相殘油率+渣相殘油率

(3)

1.2.6 水代法工藝條件的優(yōu)化

稱取100 g火麻籽漿料于夾套反應(yīng)器中,按料液比1∶4(g∶g)加入去離子水,調(diào)節(jié)恒溫循環(huán)槽溫度至60 ℃,用稀釋后的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9.0,反應(yīng)2 h后離心(5000×g,15 min),分離出油相、乳狀液、水相和渣相。

通過(guò)料液比、提取pH、溫度和提取時(shí)間的單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)水代法的工藝進(jìn)行優(yōu)化。

1.2.6.1 料液比

參考上述方法,具體步驟有所調(diào)整。固定其他條件不變,探究不同料液比(g∶g)(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5)對(duì)油脂在各相分布及殘油率的影響,綜合確定最佳料液比。

1.2.6.2 pH

參考上述方法,具體步驟有所調(diào)整。固定其他條件不變,探究不同pH(8、9、10、11、12)對(duì)油脂在各相分布及殘油率的影響,綜合確定最佳pH。

1.2.6.3 提取溫度

參考上述方法,具體步驟有所調(diào)整。固定其他條件不變,探究不同提取溫度(40、50、60、70 ℃)對(duì)油脂在各相分布及殘油率的影響,綜合確定最佳提取溫度。

1.2.6.4 提取時(shí)間

參考上述方法,具體步驟有所調(diào)整。固定其他條件不變,探究不同提取時(shí)間(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h)對(duì)油脂在各相分布及殘油率的影響,綜合確定最佳提取時(shí)間。

1.2.7 酶法破乳

冷凍解凍破乳：在-18 ℃冷凍24 h,40 ℃條件下解凍1 h,5 000 r/min離心15 min,取上層清油根據(jù)公式(4)計(jì)算破乳率。

酶法破乳：取一定量的乳狀液加入夾套反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng),分別添加不同的酶,在酶對(duì)應(yīng)的最適溫度和pH條件下進(jìn)行酶解反應(yīng)2 h。反應(yīng)結(jié)束后,5 000 r/min 離心15 min，取上層清油根據(jù)公式(4)計(jì)算破乳率。

(4)

1.2.8 火麻籽油品質(zhì)分析

火麻籽油的酸價(jià)根據(jù)GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》中方法測(cè)定；過(guò)氧化值根據(jù)GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》中方法測(cè)定；碘值根據(jù)GB/T 5532—2008《動(dòng)植物油脂 碘值的測(cè)定》中方法測(cè)定；水分及揮發(fā)物根據(jù)GB 5009.236—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 動(dòng)植物油脂水分及揮發(fā)物的測(cè)定》中方法測(cè)定。氧化穩(wěn)定性根據(jù)GB/T 21121—2007《動(dòng)植物油脂 氧化穩(wěn)定性的測(cè)定(加速氧化測(cè)試)》測(cè)定。亞麻籽油脂肪酸組成的測(cè)定按照GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》中方法。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理

所有結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)表示,所有樣品均做3次平行實(shí)驗(yàn)。用Origin Pro 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)處理方式對(duì)水代法提取火麻籽油的影響

不同預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)水代法提取火麻籽油的影響如圖1所示。未處理火麻籽經(jīng)水代法提取后清油得率僅有47.41%,乳狀液中油脂含量高達(dá)40.61%,由此可見(jiàn)直接進(jìn)行水代法提取會(huì)導(dǎo)致清油得率偏低,后續(xù)處理繁瑣等問(wèn)題。對(duì)火麻籽單獨(dú)進(jìn)行超聲波處理和酸液浸泡處理后,清油得率分別上升到65.22%和77.48%,乳狀液中油脂含量下降至28.25%和15.36%。ZHANG等[19]研究了酸浸預(yù)處理對(duì)亞麻籽水代法提油的影響,發(fā)現(xiàn)可以顯著提高清油得率,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。對(duì)火麻籽進(jìn)行酸浸-超聲的復(fù)合處理后,清油得率進(jìn)一步提高至82.23%,不僅乳狀液中油脂含量下降至12.30%,渣相殘油率也從單一酸浸處理的4.23%下降至2.14%。HUANG等[20]研究大豆分離蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn),單獨(dú)酸處理時(shí),其溶解性顯著下降；而酸超聲復(fù)合處理時(shí),其溶解度無(wú)明顯變化,且證實(shí)了較大的聚集蛋白在超聲和酸的聯(lián)合作用下發(fā)生較大程度的解離。由此推測(cè)可能是由于超聲和酸的協(xié)同作用導(dǎo)致了火麻籽蛋白結(jié)構(gòu)的改變,從而減少了乳狀液的形成。

圖1 預(yù)處理方式對(duì)水代法提取火麻籽油的影響Fig.1 Effect of pretreatment methods on extraction of hemp seed oil by AEP

2.2 預(yù)處理對(duì)粉碎頻次及粒徑的影響

粒徑的大小對(duì)水媒法提取食用油技術(shù)至關(guān)重要。ROSENTHAL等[21]研究發(fā)現(xiàn)物料的破碎程度與水代法提取油脂的效率成正相關(guān)。粉碎過(guò)程會(huì)破除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁并釋放出油脂,粒徑的大小將直接影響水媒法的提油效率。圖2為不同預(yù)處理方式對(duì)粉碎頻次及粒徑的影響,可以看出未處理組火麻籽經(jīng)3次剪切粉碎和7次精細(xì)粉碎后粒徑為27.81 μm。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,火麻籽的粒徑都有不同程度的減小。其中酸浸-超聲預(yù)處理組經(jīng)過(guò)3次剪切粉碎和7次精細(xì)粉碎,最終平均粒徑約為12.13 μm。推測(cè)可能是由于超聲波處理破壞了火麻籽細(xì)胞的完整性,讓細(xì)胞壁更容易分解,同時(shí)加快了酸的傳質(zhì)使其更快到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部。

圖2 粉碎方式與頻次對(duì)火麻籽平均粒徑的影響Fig.2 Effect of crushing mode and frequency on average particle size of hempseed 注：A1～A3表示剪切粉碎及次數(shù),B1～B7表示精細(xì)粉碎及次數(shù)

2.3 酸浸超聲預(yù)處理對(duì)火麻籽微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖3為酸浸超聲預(yù)處理前后火麻籽的激光共聚焦顯微照片。未處理的火麻籽細(xì)胞輪廓清晰可見(jiàn),蛋白體大量聚集并包裹油脂體,油脂體散亂分布。經(jīng)過(guò)酸浸超聲預(yù)處理后,火麻籽細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到一定程度的破壞,油脂體大量聚集,蛋白體顆粒變小且散亂分布于聚集的油脂體中,蛋白結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致不易與油脂形成乳狀液。激光共聚焦結(jié)果結(jié)合粒徑分析表明,酸浸超聲復(fù)合預(yù)處理對(duì)水代法提取火麻籽油有顯著的促進(jìn)作用。

a-未處理火麻籽；b-酸浸超聲預(yù)處理火麻籽注：O-油脂體；P-蛋白體圖3 火麻籽酸浸超聲預(yù)處理前后激光共聚焦顯微圖像Fig.3 Confocal micrograph of hempseed after pretreatments

2.4 超聲輔助水代法工藝優(yōu)化

通過(guò)預(yù)處理的預(yù)實(shí)驗(yàn)和粉碎結(jié)果的表征,酸浸超聲預(yù)處理能夠顯著改善水代法的提油效率。因此,選用酸浸超聲預(yù)處理的火麻籽原料,針對(duì)水代法工藝條件中提取pH、料液比、提取溫度和提取時(shí)間進(jìn)行工藝優(yōu)化。

2.4.1 pH值

pH對(duì)水代法提取火麻籽油的影響見(jiàn)圖4。pH的變化對(duì)火麻籽油的提取影響較大,MCNUTT等[22]研究發(fā)現(xiàn)pH值影響了植物蛋白在各相的分布,進(jìn)而影響油脂的提取效率。pH值由8增加到12,清油得率先增大再減小,同時(shí)油脂殘留率先減小后增大。當(dāng)pH為10時(shí),清油得率最高為83.61%,油脂殘留率最低為4.53%。綜上,確定超聲輔助水代法提取火麻籽油的最佳pH值為10。

圖4 pH對(duì)水代法提取火麻籽油的影響Fig.4 Effect of pH on extraction of hempseed oil by AEP

2.4.2 料液比

料液比對(duì)水代法提取火麻籽油的影響見(jiàn)圖5。在低料液比條件下,料液比對(duì)油脂殘留率和油相比例影響顯著,清油得率隨料液比的增加而提高,油脂殘留率逐漸減少,這可能是由于低料液比的情況下反應(yīng)體系黏稠,漿料與水接觸不完全導(dǎo)致油脂不能被完全提取。

圖5 料液比對(duì)水代法提取火麻籽油的影響Fig.5 Effect of hempseed to water ratio on extraction of hempseed oil by AEP

當(dāng)料液比為1∶3(g∶g)時(shí)清油得率達(dá)到高水平,為82.16%,同時(shí)油脂殘留率為5.00%。當(dāng)料液比繼續(xù)提高,對(duì)清油得率和油脂殘留率影響不顯著。因此在考慮成本和效率的前提下,選擇1∶3的料液比作為水代法的反應(yīng)條件。

2.4.3 提取時(shí)間

提取時(shí)間對(duì)水代法提取火麻籽油的影響見(jiàn)圖6。隨著提取時(shí)間的增長(zhǎng),清油得率先增加后減少,這可能是由于長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)使水相中蛋白和油脂結(jié)合的幾率增大,進(jìn)而導(dǎo)致乳狀液的生成。當(dāng)提取時(shí)間為1.5 h時(shí),清油得率達(dá)到最高為83.62%,油脂殘留率為4.12%。盡管反應(yīng)2.5 h后,油脂殘留率下降至3.40%,相比1.5 h下降了0.72%左右,但是清油得率也下降了約5.5%?？紤]到工藝時(shí)間成本和整體效率,選擇反應(yīng)時(shí)間1.5 h作為合適的提取時(shí)間。

圖6 提取時(shí)間對(duì)水代法提取火麻籽油的影響Fig.6 Effect of extraction time on extraction of hempseed oil by AEP

2.4.4 提取溫度

提取溫度對(duì)水代法提取火麻籽油的影響見(jiàn)圖7。當(dāng)提取溫度小于60 ℃時(shí),隨著溫度的上升油脂殘留率逐漸降低,同時(shí)清油得率顯著提高,60 ℃時(shí)清油得率為83.62%,油脂殘留率為3.84%。這可能是由于溫度升高導(dǎo)致分子運(yùn)動(dòng)加劇,油脂能夠更好地從體系中游離出來(lái),不易形成乳狀液。

圖7 提取溫度對(duì)水代法提取火麻籽油的影響Fig.7 Effect of extraction temperature on extraction of hempseed oil by AEP

溫度繼續(xù)升高至70 ℃后,清油得率顯著下降至78.64%,推測(cè)可能是溫度過(guò)高導(dǎo)致部分蛋白性質(zhì)的改變。綜合考慮,確定水代法的最適提取溫度為60 ℃。

2.4.5 乳狀液的破除

選擇冷凍解凍破乳和4種不同的酶法破乳,破乳率如圖8所示。其中,破乳率較高的是枯草桿菌蛋白酶和冷凍解凍破乳,破乳率分別為98.34%和96.05%?？紤]到枯草桿菌蛋白酶適宜偏堿性的條件,破乳時(shí)無(wú)需調(diào)節(jié)pH,而冷凍解凍破乳耗時(shí)長(zhǎng)、成本高,綜合考慮選擇枯草桿菌蛋白酶進(jìn)行破乳。

1-枯草桿菌蛋白酶;2-冷凍破乳;3-木瓜蛋白酶;4-堿性蛋白酶2709;5-中性蛋白酶7L圖8 不同處理對(duì)乳狀液破除的影響Fig.8 Demulsification rate of emulsion with different treatments

2.4.6 最佳工藝驗(yàn)證

綜上,最佳工藝條件為：料液比1∶3(g∶g),pH值10.0,提取溫度60 ℃,提取時(shí)間1.5 h。所得乳狀液使用枯草桿菌蛋白酶破乳。進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn),最終總油得率為(95.36±0.73)%。證明本實(shí)驗(yàn)所采用的酸浸超聲輔助水代法提取火麻籽油具有一定的可行性。

2.5 火麻籽油品質(zhì)分析

2.5.1 火麻籽油基本品質(zhì)指標(biāo)

比較了市售壓榨火麻籽油以及預(yù)處理前后水代法提取火麻籽油的基本指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,市售壓榨火麻籽油和預(yù)處理前后水代法提取火麻籽油的碘值、揮發(fā)性成分和氧化誘導(dǎo)時(shí)間無(wú)顯著性差異。

表1 預(yù)處理對(duì)火麻籽油基本理化指標(biāo)的影響Table 1 Effects of pretreatments on basic physicochemical indexes of hempseed oil

過(guò)氧化值是評(píng)判油脂被氧化程度的指標(biāo),酸浸超聲輔助水代法全程條件溫和,其過(guò)氧化值為2.26 mmol/kg,顯著低于市售壓榨火麻籽油(3.12 mmol/kg)。所有指標(biāo)均符合國(guó)家食用油標(biāo)準(zhǔn),表明酸浸超聲輔助水代法提取的火麻籽油品質(zhì)較好,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

2.5.2 火麻籽油脂肪酸分析

預(yù)處理對(duì)火麻籽油脂肪酸組成的影響如表2所示。各預(yù)處理組與對(duì)照組間的脂肪酸組成均無(wú)顯著性差異,表明酸浸超聲預(yù)處理對(duì)火麻籽油脂肪酸組成無(wú)明顯影響。PORTO等[23]研究了超臨界萃取法對(duì)火麻籽油的影響,脂肪酸組成與本實(shí)驗(yàn)基本一致。經(jīng)酸浸超聲預(yù)處理后,火麻籽油中不飽和脂肪酸含量約占90%,其中多不飽和脂肪酸占78.24%。

表2 不同預(yù)處理對(duì)火麻籽油脂肪酸組成的影響 單位：%

3 結(jié)論

酸浸超聲協(xié)同預(yù)處理后的火麻籽,經(jīng)過(guò)3次剪切粉碎和7次精細(xì)粉碎后平均粒徑減小到12.13 μm,表明酸浸超聲預(yù)處理對(duì)火麻籽的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成了一定的破壞。結(jié)合激光共聚焦顯微鏡照片結(jié)果分析,原本聚集的蛋白體變得散亂,且蛋白體顆粒變小,油脂體大量聚集,可以推測(cè)火麻籽蛋白的部分結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。

酸浸超聲預(yù)處理對(duì)水代法提取火麻籽油影響顯著,清油得率進(jìn)一步提高至82.23%,乳狀液中油脂含量下降至12.30%,渣相殘油率也從單一酸浸處理的4.23%下降至2.14%。

對(duì)水代法進(jìn)行工藝優(yōu)化的結(jié)果為：料液比1∶3(g∶g),pH值10.0,提取溫度60 ℃,提取時(shí)間1.5 h。所得乳狀液使用枯草桿菌蛋白酶破乳,破乳率可達(dá)到98.34%。經(jīng)最佳工藝多次驗(yàn)證,最終總油得率可達(dá)到(95.36±0.73)%。

對(duì)酸浸超聲輔助水代法所提取的火麻籽油進(jìn)行品質(zhì)分析,結(jié)果表明火麻籽油品質(zhì)良好,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；脂肪酸組成與對(duì)照組無(wú)明顯差異。說(shuō)明該工藝具有一定的應(yīng)用與研究?jī)r(jià)值。