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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 響應(yīng)面優(yōu)化超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油工藝
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品以地方資源—茶葉籽為實(shí)驗(yàn)原料，采用超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油，分別對(duì)纖維素酶用量、蛋白酶用量、超聲時(shí)間、料液比、酶解時(shí)間、酶解pH及酶解溫度進(jìn)行單因素試驗(yàn)，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，應(yīng)用SAS8.1軟件對(duì)酶復(fù)合用量、酶解pH、酶解溫度、酶解時(shí)間四因素進(jìn)行組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，最后運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝條件。
- 詳細(xì)介紹：
- 我國現(xiàn)有茶園約2700萬畝，年可產(chǎn)茶葉籽80余萬t， 茶葉籽含油率為30~35%，其中不飽和脂肪酸高達(dá)75~85%，是一種很好的功能性植物油脂。2009年12月《中華人民共和國衛(wèi)生部2009年第18號(hào)公告》中正式批準(zhǔn)茶葉籽油為新資源食品，因此開發(fā)利用前景廣闊。 本作品以地方資源—茶葉籽為實(shí)驗(yàn)原料，采用超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油，分別對(duì)纖維素酶用量、蛋白酶用量、超聲時(shí)間、料液比、酶解時(shí)間、酶解pH及酶解溫度進(jìn)行單因素試驗(yàn)，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，應(yīng)用SAS8.1軟件對(duì)酶復(fù)合用量、酶解pH、酶解溫度、酶解時(shí)間四因素進(jìn)行組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，最后運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝條件，優(yōu)化后最佳工藝條件為高壓蒸煮20 min，超聲處理20min，超聲溫度60℃，料液比1∶5、復(fù)合酶用量1.75％，酶解pH4.6，酶解溫度44℃，酶解時(shí)間6.9h。在此工藝條件下，茶葉籽油得率為29.88％。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：優(yōu)化超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油的工藝條件，探索一種安全、綠色、高效的茶葉籽油提取方法，以期為茶葉籽的綜合利用及茶葉籽油的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供科學(xué)的試驗(yàn)依據(jù)。 思路：將超聲波技術(shù)與酶技術(shù)有機(jī)結(jié)合，運(yùn)用單因素試驗(yàn)探索超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油各影響因素的變化規(guī)律，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過Box-behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及響應(yīng)面分析法對(duì)茶葉籽油的超聲波輔助水酶法提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本項(xiàng)目立足地方茶葉籽資源，應(yīng)用響應(yīng)面分析法優(yōu)化超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油工藝。本試驗(yàn)的研究技術(shù)科學(xué)；統(tǒng)計(jì)方法全面、精準(zhǔn)；工藝參數(shù)可靠、實(shí)用，具有一定的科學(xué)性、先進(jìn)性。 本作品獨(dú)特之處主要表現(xiàn)在首次將酶技術(shù)與超聲波技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于茶葉籽油的提??；首次應(yīng)用響應(yīng)面分析法對(duì)超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；選用多種酶協(xié)同作用，為了減小乳化、便于分離，原料前期進(jìn)行了蒸煮。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 茶葉籽含油率為30~35%，其中不飽和脂肪酸高達(dá)75~85%，是一種很好的功能性植物油脂。以茶葉籽為原料生產(chǎn)茶葉籽油，為消費(fèi)者提供了一種新型的功能性植物油脂，能變“廢”為寶、增加茶農(nóng)的收入，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。 本作品探索了茶葉籽油的超聲波輔助水酶法提取工藝，為茶葉籽的綜合利用及茶葉籽油的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供科學(xué)的試驗(yàn)依據(jù)，具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 利用響應(yīng)面法(RSM)優(yōu)化超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油工藝條件，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取復(fù)合酶用量、酶解pH、酶解溫度、酶解時(shí)間為影響因素，茶葉籽油得率為響應(yīng)值，應(yīng)用中心組合Box-behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行響應(yīng)面分析。結(jié)果表明，其最佳工藝條件為：高壓蒸煮20 min，超聲處理20min，超聲溫度60℃，料液比1∶5、復(fù)合酶用量1.75％，酶解pH4.6，酶解溫度44℃，酶解時(shí)間6.9h。在此工藝條件下，茶葉籽油得率為29.88％。
獲獎(jiǎng)情況
- “響應(yīng)面優(yōu)化超聲波輔助水酶法提取茶葉籽油工藝”發(fā)表于《中國食物與營養(yǎng)》2010,(10):53-57。
鑒定結(jié)果
- 所述情況均屬實(shí)
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 茶葉籽是山茶科山茶屬植物茶樹的種子。我國現(xiàn)有茶園約2700萬畝，每年可產(chǎn)茶葉籽80余萬t。茶葉籽含油具有防治心血管疾病，降血脂和降膽固醇等功效，是一種高檔功能性植物油脂。 目前從植物油料中提油方法主要有壓榨法和溶劑浸出法，但在壓榨或浸出之前大多數(shù)油料種子需進(jìn)行蒸炒或烘烤熱處理，不但設(shè)備復(fù)雜，工藝繁瑣，更主要的是油脂中的不飽和脂肪酸、維生素E等營養(yǎng)成分在受到高溫高壓作用后被嚴(yán)重破壞；易造成蛋白質(zhì)變性，使提油后餅粕不能有效利用，蛋白質(zhì)資源嚴(yán)重浪費(fèi)；溶劑浸出后需要脫溶過程，設(shè)備多、投資大、污染重。綜上所述，我們應(yīng)探索出一種安全、綠色、高效的植物營養(yǎng)成分提取方法。 酶法提油技術(shù)是在機(jī)械破碎的基礎(chǔ)上，采用對(duì)油料組織有降解作用的酶處理油料，通過酶對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破壞作用，增加油料組織中油的流動(dòng)性，從而使油游離出來。在超聲波輔助條件下，酶法提油可以大大提高油脂得率及縮短提取時(shí)間，原因在于超聲波強(qiáng)烈的空化作用，而空化效應(yīng)又引起了湍動(dòng)效應(yīng)、聚能效應(yīng)、微擾效應(yīng)和界面效應(yīng)，在一定程度上對(duì)植物細(xì)胞骨架及內(nèi)里造成一定的損傷，從而有利于酶解進(jìn)行。超聲波輔助提油過程中，不會(huì)破壞油脂中熱不穩(wěn)定性、易氧化成分，且具有操作溫度低，能耗低，提取的油磷脂含量、酸值及過氧化值低，色澤淺，污染少等優(yōu)點(diǎn)，符合“安全、高效、綠色”的要求。隨著微生物技術(shù)在酶生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣，工業(yè)化大量產(chǎn)酶降低了酶制劑價(jià)格，因此應(yīng)用超聲輔助酶法提取植物油脂成為國內(nèi)外學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)及大中院校研究的熱點(diǎn)課題，諸如國內(nèi)楊慧萍等《高壓蒸煮、超聲波輔助水酶法處理米糠技術(shù)研究》、尚軍等《響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助蛋白酶水解合浦珠母貝肉的條件研究》等研究課題；國外Rosenthal等人采用纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶和蛋白酶作用于大豆，分別研究油得率與蛋白質(zhì)得率的關(guān)系；Bocekska等人探索了玉米胚芽的水酶法提油工藝等研究課題。 目前，國內(nèi)外均未見超聲波輔助酶法提取茶葉籽油工藝研究的相關(guān)報(bào)道，從而使該課題的研究有著一定的先進(jìn)性和前瞻性。隨著國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)茶葉籽油為新資源食品，及當(dāng)前我國人民對(duì)功能性食品的極大青睞和需求，因此著力探究酶法提取高品質(zhì)茶葉籽油工藝有著重大的社會(huì)意義，同時(shí)豐富的茶葉籽資源及潛在的經(jīng)濟(jì)市場也使探究酶法提取高品質(zhì)茶葉籽油工藝具有了巨大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
