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水酶法提取番茄籽油及其破乳工艺的研究

朱敏敏  
【摘要】:番茄是新疆地区特色果蔬作物,加工过程中产生的副产物—番茄籽中含有大约15%~30%粗脂肪,为提高番茄的综合利用价值,本试验以番茄籽为原料,采用水酶法对番茄籽提油工艺条件进行探索讨论,并对酶解过程中产生的乳状液进行破除研究,并研究了番茄籽油的理化性质、不饱和脂肪酸含量和挥发性香气成分。研究目的:本课题旨在通过用一种安全绿色无污染的方法—水酶法提取番茄籽油并对其基本工艺及其参数进行优化;通过对不同破乳工艺的分析对比确定最佳破乳工艺,以进一步提高其提油率;对水酶法和企业生产的番茄籽油标准进行品质对比评价,并对其挥发性香气成分进行分析检测,以期为高值化开发利用番茄籽油提供理论和实践依据。研究方法:依据参考文献及预实验,本研究选取酸性蛋白酶、纤维素酶和果胶酶三种酶进行优化筛选,并考察酶添加量、pH、料液比、酶解时间和酶解温度等因素对番茄籽油提油率的影响,并在单因素的基础上采用响应面优化得出最佳酶解工艺条件;基于上述研究,本文对比分析酶法破乳、调节pH破乳、乙醇破乳、无机盐破乳、冷冻—解冻破乳、离心破乳等6种常用破乳方法对酶解过程中产生的乳状液进行破乳工艺的研究,并确定最佳破乳方法及其工艺参数;对番茄籽油进行理化指标、脂肪酸组成以及挥发性香气成分进行分析。结果与结论:(1)确定采用酸性蛋白酶、果胶酶和纤维素酶三种酶复合酶解提取番茄籽油,在单因素的基础上利用Design-Expert对试验条件进行响应面优化,得到最优工艺条件及其参数为:酶添加量为2.5%,酶解温度为45℃,酶解时间为2.5 h,料液比为1:5(g/mL),理论预测值43.362%,经验证番茄籽油提取率为43.244%,与理论预测值接近,说明该模型可靠性较高,能很好地预测试验结果。(2)通过试验发现冷冻—解冻破乳(温度为-20℃时提油率为56.98%);极端p H破乳(pH为11时提油率达到61.99%);乙醇辅助破乳(乙醇浓度为20%时提油率为59.12%);无机盐辅助破乳(氯化钠破乳提油率为52%,氯化钠提油率为51.99%);酶法破乳提油率为51.57%,离心破乳提油率为56.98%,对比分析前三种破乳效果较好,结合实际生产,确定最佳破乳工艺及其参数为:20%的乙醇浓度,出油率为59.12%。(3)水酶制取番茄籽油理化指标如下:不饱和脂肪酸的总含量为80.1%,相对密度为0.9187,水分及挥发物为0.01%,碘值是119 gI/100g,皂化值为202.7 mgKOH/g,酸价为0.51 mg/g,过氧化值为4.0 mmol/kg,与企业番茄籽油卫生标准比较,结果表明水酶法工艺提取的番茄籽油的营养指标符合企业番茄籽油的标准,且油酸(21.7%)和亚油酸(58.0%)含量丰富,说明水酶法提油能够很好保存油脂的营养物质。(4)采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(HS-SPME/GC-MS)对水酶法提取的番茄籽油中挥发性香气成分进行分析检测,结果共检测出72种挥发性化合物。主要包括烷烃类(8种)、烯类(5种)、醛类(19种)、酮类(8种)、醇类(15种)、酸类(5种)、酯类(3种)、杂环类(7种)以及其它类化合物(2种),其中醛类、酮类、醇类挥发性物质的总含量相对较高,依次为44.46%、13.25%、10.93%,以期为番茄籽油品质控制及快速检测提供依据。


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