本發(fā)明涉及植物油提取技術領域，具體是蒙古扁桃油脂的提取方法。

背景技術：

能源安全、生態(tài)安全和食品安全是關乎國泰民安的重大而緊迫的現實問題。全球性環(huán)境問題日益突出之際，可替代污染嚴重的煤炭、石油等礦質能源的可再生生物質能源引起人們的高度關注。同時，目前，我國60％的能源，60％的食用油依賴進口，對我國能源安全、食品安全構成嚴重威脅。而作為我國荒漠區(qū)優(yōu)勢種的蒙古扁桃與這些現實問題息息相關。

蒙古扁桃(prunusmongolicamaxim.)是阿拉善荒漠區(qū)特有種，主要分布于我國阿拉善、鄂爾多斯、烏海和巴音淖爾等荒漠區(qū)和荒漠草原區(qū)。蒙古扁桃是生態(tài)型和經濟型兼有的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種。在生態(tài)上，蒙古扁桃是阿拉善荒漠區(qū)的優(yōu)勢種，是這些荒漠區(qū)的水土保持植物和景觀植物，對該地區(qū)生態(tài)穩(wěn)定發(fā)揮著極其重要的作用。在經濟價值上，蒙古扁桃種仁代郁李仁入藥。據《本草綱目》記載，郁李仁甘苦而潤，其性降，故能下氣利水。中醫(yī)四大經典著作之一的《神農本草經》中曰：郁李仁主大腹水腫，面目、四肢浮腫，利小便水道?，F代醫(yī)學研究表明，蒙古扁桃種仁提取物對肝纖維化大鼠肝臟具有良好的保護作用，能顯著降低高脂血癥大鼠的血脂水平和抵抗脂質過氧化，并且能降低發(fā)生心血管疾病的危險性和對肝臟起到一定的保護作用(吳桐等，2016)。蒙古扁桃藥材不同提取物對高脂血癥大鼠血脂、脂質過氧化和肝功能具有良好的治療效果(吳培賽等，2015；趙云山等，2017)。作為中藥處方藥成分之一，蒙古扁桃具有治療小兒支氣管炎(中國專利，cn106362019a)，習慣性便秘(中國專利，cn105853649a)，清肺化痰(中國專利，cn103800650a)，慢性支氣管炎(中國專利，cn106511732a)，鼻旁竇支氣管綜合征(中國專利，cn105796830a)，紅斑型天皰瘡(中國專利，cn105709110a)，清肺化痰(中國專利，cn105596700a)，淤血蓄結型子宮肌瘤(中國專利，cn104324330a)，氣血郁結型腦瘤(中國專利，cn104547381a)，慢性腎衰竭(中國專利，cn104984124a)，胃炎(中國專利，cn104825612a)，小兒反復呼吸道感染(中國專利，cn103041256a)，小兒發(fā)熱高燒呼吸道感染(中國專利，cn103041257a)等多種藥物功效。

蒙古扁桃還是荒漠區(qū)少有的油料樹種，其種仁含油量高達40％～54％，屬于油脂含量高的樹種。蒙古扁桃油脂色澤金黃，清澈透明，具有特有的油脂香氣。含有包括ω-3和ω-6多不飽和功能性脂肪酸在內的16種不同種類的脂肪酸，脂肪酸總不飽和度達98.16％，高于被譽為“液體黃金”的橄欖油不飽和脂肪酸含量。其中，單不飽和脂肪酸油酸含量達65.95％，屬于ω-6多不飽和脂肪酸的亞油酸量達29.97％，屬于ω-3多不飽和脂肪酸的α-亞麻酸含量為0.018％。

過高的膳食脂肪攝入可以促進肥胖、冠心病、糖尿病和腫瘤等慢性疾病的發(fā)生，因而膳食中脂肪的攝入狀況一直是西方國家關注的問題。在我國，隨著居民膳食結構的改變，膳食脂肪攝入量、食物來源及脂肪酸的組成也發(fā)生相應的變化。隨著人們對膳食營養(yǎng)認識的深入，膳食脂肪中的多不飽和脂肪酸，尤其是ω-3(ω-3-polyunsaturatedfattyacid，ω-3-pufa)和ω-6(ω-6-polyunsaturatedfattyacid，ω-3-pufa)多不飽和脂肪酸越來越關注。研究發(fā)現，這些多不飽和脂肪酸具有顯著的降低血脂、膽固醇，降低癌癥風險的功效。thorsdottir等(2004)人證實膳食中的ω-6∶ω-3比值高低與一些高發(fā)疾病息息相關，如：比值過高時，易患糖尿病、冠心病、乳腺癌、結腸癌和前列腺癌等疾病，此時補充亞油酸和亞麻酸可以緩解這些癥狀。研究表明(2012)，兩者攝入量存在最佳比值，當比值ω-6∶ω-3比值為4～6∶1時，人體能夠發(fā)揮最大潛力的免疫作用。世界衛(wèi)生組織(worldhealthorganization，who)和聯合國糧農組織(foodandagricultureorganizationoftheunitednations，fao)規(guī)定的膳食中兩者的比值更為寬泛，為5～10∶1。我國內針對國人的各方因素認為ω-6∶ω-3比值為4～6∶1最適合中國人的身體健康(中國營養(yǎng)學會，2006)。然而，目前我國大宗食用油葵花油、花生油、菜籽油、大豆油、油菜油的ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸含量偏低，尤其是其ω-6與ω-3比值不理想。而木本植物油脂脂肪酸不僅不飽和度高，而且富含不同藥效成分，越來越受到市場的青睞。

由于木本油料植物抗逆性強，不占用耕地，可一次種植多年收獲；而且種子含油率高，營養(yǎng)豐富，無污染，大多數種類有天然的抗癌、抗血管硬化等保健作用，是集油、果、藥、材、綠化、觀賞、防護、水土保持為一體的多功能樹種，被廣泛關注，已經被一些發(fā)展中國家大力開發(fā)作為生物柴油的原料來源。我國尚有近1×10⁸hm²宜林荒山荒地、鹽堿地、沙地以及礦山、油田復墾地等不適宜農耕的土地，大都適宜培育特定的能源林油料樹種。鑒于發(fā)展木本油料植物資源的重要戰(zhàn)略意義，國務院辦公廳2015年發(fā)布的《關于加快木本油料產業(yè)發(fā)展的意見》及2016年中央一號文件中都特別強調發(fā)展木本油料植物資源的緊迫性與重要性。

蒙古扁桃油脂富含維生素e、黃酮類物質、苦杏仁苷等活性成分，氧化穩(wěn)定性極強，有望開發(fā)成新型“功能性食用油脂”。目前將蒙古扁桃油開發(fā)利用研究未見報道。

油脂提取工藝是油料植物，尤其是稀缺野生植物油脂資源開發(fā)和加工過程中的瓶頸因素。目前廣泛被研究與應用的制油工藝主要有：熱壓榨法、冷壓榨法、有機溶劑浸出法、超臨界萃取法、水代法及水酶法等。

壓榨法(expression)是借助機械外力作用，將油脂從油料中壓榨出來的傳統提油方法，分為熱榨法和冷榨法。熱榨法中將油料進行破碎、蒸炒、擠壓，促使油脂分離，是國內植物油脂提取的普遍采用的方法。冷榨法是在較低溫度下通過壓榨制取食用油脂的技術。壓榨法的其優(yōu)點是適合各種植物油的提取，工藝操作簡單，生產比較安全，適合不同植物油脂的提取加工。缺點是油率低、勞動強度大、生產效率低，在熱榨豆粕蛋白質易變性，油脂中活性分成容易失活等，其工業(yè)應用受限，不利于企業(yè)的長遠發(fā)展，尤其對小規(guī)模特種油脂的制備不太適合。

浸出法(solventextraction)是利用固液萃取的原理，通過有機溶劑對油料浸泡或回流使油料中油脂萃取的技術，主要有混合溶劑浸提、混合油負壓蒸發(fā)、閃蒸脫溶浸提、液化氣體浸出、浸提-精煉一體化技術、超臨界氣體浸提、膨化浸提7種方法，是目前國際上公認的較先進的生產工藝。其優(yōu)點是勞動強度低、出油率高，質量較好，蛋白質變性程度小，可以大規(guī)模生產。缺點是提取時間長、效率低、溶劑損耗大、提取的油脂色澤較深，油脂中易有溶劑殘留，生產安全性差，難以滿足油脂工業(yè)對高品質油脂的要求。目前在發(fā)達的國家和地區(qū)，浸出法制油工藝占到整個制油能力的90％以上，浸出法制油工藝已占整個制油能力的80％以上。

壓榨法和有機溶劑浸出法等傳統的植物油提取方法雖然具有較高的得油率，但在壓榨或浸出之前大多數油料需進行蒸炒或烘烤的熱處理，使油料蛋白高度變性，從而破壞其細胞結構，達到有利的出油條件。不僅步驟較多，設備復雜，更主要的是油料提油后蛋白嚴重變性而利用困難，造成很大的資源浪費。

近年來為減低生產成本，提高生產效率，提高油脂提取效率，減少對油脂有效成分的破壞，提高產品質量，而涌現出了一些新的油脂提取工藝和技術。

水酶法(aqueousenzymaticextraction)是隨著生物酶工業(yè)工程技術的發(fā)展而涌現出的新型油脂提取工藝。該法借助酶的特異性降解作用將油料種籽細胞結構破壞，使油脂釋放出來，以此達到提高出油率的目的。與傳統的壓榨法、有機溶劑浸出法相比，其工藝簡單，設備要求低，避免了高溫對活性成分的破壞及有機溶劑的殘留，使得油脂品質更好，具有綠色、安全、營養(yǎng)的優(yōu)點。

為同時利用油料的油脂和蛋白質，sugarman1956年首創(chuàng)了水提取植物油的方法。在此基礎上，1981年olsen將蛋白酶應用到大豆油和蛋白質的水法分離中，以酶降解蛋白質分子以釋放油脂，從而使大豆油水提法的得率接近60％。王超等利用水酶法研究表明，在alcalase2.0l蛋白酶用量為0.02ml/g、固液比1∶6(m∶v)、55℃，ph8.0，水解4h條件下，油茶油脂提取率可達為78.25％；sajidlatif等(2009)研究發(fā)現水酶法所得油中的維生素e含量高，且清除自由基及抑制亞油酸過氧化效果也優(yōu)于有機溶劑浸提法。楊輝等(2012)比較壓榨法、有機溶劑浸出法、超臨界萃取法、水酶法及水代法所提取的茶油，結果表明水酶法與水代法提取的茶油具有茶油固有的清香，色澤淺黃，澄清透明，其酸價及過氧化值都比傳統方法更低，品質優(yōu)于其他方法提取的茶油，符合國家一級食用標準(表1)。

表1不同提取方法制備的茶油品質比較

水酶法作為正在研究與完善的制油工藝其發(fā)展迅猛。水酶法制油技術的研究和推廣應用在我國起步較晚，但發(fā)展也較快。目前在杏仁油、水飛薊種仁油、花生油、油菜籽油、菜籽油提取中應用水酶法工藝研究，取得較為滿意的效果。

酶作用效果與油料細胞化學組成特點及采用的工藝有關。易建華等研究了中性蛋白酶、中溫淀粉酶、果膠酶和纖維素酶單獨使用和兩種復配使用、3種復配使用對核桃仁總油和清油提取率的影響。結果顯示，蛋白酶對清油提取率效果最好，纖維素酶作用次之；兩種酶復配使用時，蛋白酶和纖維素酶復配清油提取率可達40％以上，淀粉酶與纖維素酶復配效果也較好；3種酶復配使用時，蛋白酶、纖維素酶與果膠酶的復配效果最好，淀粉酶、蛋白酶與纖維素酶的復配效果次之；但對清油提取率提高作用不大。目前，水酶法制油工藝的油脂得率與傳統工藝相比還有一定差距，最大的難點在于乳化油和清油的分離。乳狀液是一種復雜的流體，其性質與乳狀液液滴間的相互作用及液滴的性質有關。在水酶法提油工藝中，選擇合適的破乳技術及幾種酶的復合使用是防止或減輕乳化現象的形成、提高提油率的關鍵。

開發(fā)蒙古扁桃油存在以下問題：

1.蒙古扁桃是油料與藥用兼有的野生木本植物資源，有望開發(fā)為目前市場上緊缺的功能性食用油。但由于產量有限，需要精細加工。

2.常規(guī)壓榨法需要高溫處理烘烤，容易使活性成分失活；而有機溶劑浸提法大量使用有機溶劑，不僅生產成本高，并且生產安全性差，容易造成環(huán)境污染等弊端。水酶法雖然提取條件溫和，但對于蛋白質含量高的原料，乳化嚴重，嚴重難以分離，提取率不高。

針對以上問題，本發(fā)明將水酶法與溶劑浸提法融合成溶劑-水酶法，利用生物酶破壞了原料細胞結構使油脂釋放出，并用少量的有機溶劑萃取出油脂，解決了乳化而油水分離困難的難題，大大提高了油脂提取率。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供蒙古扁桃油脂的提取方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

蒙古扁桃油脂的提取方法，包括以下步驟：

(1)脫殼：選取蒙古扁桃種子，脫去外殼；

(2)粉碎：將蒙古扁桃種子粉碎至60～80目，然后將粉碎的蒙古扁桃種子按照1∶2.5-3.5料液比置入ph為7.3～7.8的磷酸緩沖溶液中；

(3)添加中性蛋白酶酶制劑：以1∶1.5-2.5料液比加入正己烷，再加入1-1.5％w/w中性蛋白酶酶制劑充分攪拌；

(4)酶降解：在35℃～40℃，不斷攪拌酶解1-3h，加熱至80℃～90℃、3～5min滅酶活力，停止反應；

(5)油脂萃?。豪鋮s至室溫，按1∶1.5-2.5料液比加入正己烷，在75-90℃的溫度下萃取40min～50min；

(6)油脂分離：在2000r/min～2400r/min的速度下離心10min～15min，取上清液；

(7)清除有機溶劑：將上清液降壓蒸餾清除有機溶劑即得。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(2)中，料液比為1∶3。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(3)中，料液比為1∶2。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(3)中，中性蛋白酶酶制劑的酶活力/u·g^-1：≥60000。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(4)中，酶解時間為2h。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(4)中，酶解ph值為6.5-8。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(4)中，酶解ph值為7。

作為本發(fā)明進一步的方案：酶解條件為中性蛋白酶酶制劑添加量為1.25％、酶解溫度為40℃、酶解時間為3h、酶解ph值為7.5。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(5)中，萃取溫度為85℃。

作為本發(fā)明進一步的方案：步驟(5)中，料液比為1∶2。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將生物酶制劑降解作用與有機溶劑的浸提作用融合應用，簡化了傳統工藝加熱、烘烤等耗能、容易引起活性成分失活的物理加工工藝，降低了生產成本，保存了原料活性成分，大大縮短了提取時間，提高了油脂提取率。

本發(fā)明具有以下特點：

1.蒙古扁桃是阿拉善荒漠區(qū)建群種，是這些荒漠草原的水土保持植物和景觀植物，恢復蒙古扁桃種群是保護荒漠區(qū)生態(tài)環(huán)境的最有效的途徑。而增加蒙古扁桃種群經濟利用價值是增強農牧民種植蒙古扁桃積極性，恢復蒙古扁桃種群的有效方法。通過種植蒙古扁桃可以達到改善民生與恢復生態(tài)環(huán)境雙贏的目的。

2.蒙古扁桃種仁油脂含量高，且不飽和脂肪酸含量高，含ω-3多不飽和脂肪酸，維生素e，苦杏仁甙等多種生物活性成分，有望開發(fā)成高端食用油、高端化妝品等。油脂提取后的下腳料中富含活性蛋白等多種高產值成分，提取利用可延長蒙古扁桃產業(yè)鏈，可以增加蒙古扁桃的產值。溶劑-水酶法提取可以避免常規(guī)壓榨法、有機溶劑浸提法所用的高溫烘炒等物理法對一些活性成分的損失。

3.由于溶劑-水酶法不使用高溫處理、不用大量的有機溶劑，提取時間短，對生物活性成分的損失小、提取率相對較高等優(yōu)點，可視為節(jié)能、安全、環(huán)保、高效的提取法，并在不同規(guī)模生產上適用，適合于小規(guī)模野生植物油脂的提取與生產。

4.蒙古扁桃分布區(qū)是我國生態(tài)最為脆弱的荒漠區(qū)，不適合于地下礦產資源的過度開發(fā)利用，也由于水源極度短缺，發(fā)展農業(yè)、工業(yè)都要嚴重受到限制。同時該地區(qū)也是經濟基礎薄弱的少數民族邊疆地區(qū)，實施黨中央的精準脫貧，改善民生的號召有一定難度。木本油料植物資源，尤其是分布于荒漠區(qū)野生木本植物資源是關乎國家能源安全、糧食安全及生態(tài)安全的重要戰(zhàn)略資源。因此，利用當地野生植物資源，發(fā)展沙產業(yè)、發(fā)展經濟是適合當地自然環(huán)境，并具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

附圖說明

圖1是不同溫度處理對用正己烷索氏提取效果的影響結果圖。

圖2是酶解前加有機溶劑軟化處理對油脂提取效果的影響結果圖。

圖3是酶解ph對油脂提取率的影響結果圖。

圖4是酶解時間對油脂提取率的影響結果圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

溶劑-水酶法又稱水相酶解有機溶劑萃取法(themethodofaqueousenzymaticorganicsolventextraction)，在該法中油料在水相與酶作用，加入有機溶劑來萃取油脂，然后分離水相與有機相，有機相真空回收溶劑得到油脂。該工藝方法又分兩種，一種是有機溶劑在酶解時加入，酶解和萃取是同時進行的；另一種是有機溶劑在酶解結束后加入，與水酶法相似，只是在分離油脂時采用了有機溶劑萃取分離法。有機溶劑的加入，主要使酶解釋放出來的油分散于與水不溶的有機相中，以增加取油的效果，同時也使油、蛋白和水(液相)更易于分離。所得油脂質量高，無需精煉或較低成本的精煉就可達到食用油的等級要求，回收的蛋白質純度較高。水相酶解有機溶劑萃取工藝與水酶法提油工藝相比，由于有機溶劑的存在不僅推動油料釋放油脂的過程，從而使油脂更易進入有機相，而且使油分從蛋白及水相中更加容易地分離出來，因而提高了得油率。

豐益(上海)生物技術研發(fā)中心有限公司就是利用水相酶解極性有機溶劑提取工藝，采用乙醇為浸提劑同時提取油茶籽仁中的油脂和茶皂素。其實驗程序是：取5g干物料，分別添加一定量的不同濃度的極性溶劑水溶液，振蕩均勻。調節(jié)ph＝5，加入濕物料重量2％的酸性蛋白酶novozym25008，放入恒溫水浴搖床中，攪拌速度為150r/min，反應一段時間。在v乙醇∶v水＝1∶2.5，料液比＝：1∶4，反應溫度55℃，反應時間1.5h條件下，茶籽油的單次提油率58.9％，3次總提油率為99.82％，同時總粗茶皂素得率39.48％。

而本發(fā)明的具體實施例及相關實驗如下所述。

實施例1

1.本發(fā)明實施例中，蒙古扁桃油脂的提取方法，包括以下步驟：

(1)脫殼：選取蒙古扁桃種子，脫去外殼(內果皮)；

(2)粉碎：將蒙古扁桃種子粉碎至60～80目，然后將粉碎的蒙古扁桃種子按照1∶3料液比置入ph為7.3～7.8的磷酸緩沖溶液中；

(3)添加酶制劑：以1∶2料液比加入正己烷，再加入1.25％w/w中性蛋白酶(solarbio公司，代號：somzd-1，酶活力/u·g^-1：≥60000)酶制劑充分攪拌；

(4)酶降解：在35℃～40℃，不斷攪拌酶解1-3h，加熱80℃～90℃3～5min滅酶活力，停止反應；

(5)油脂萃取：冷卻至室溫，按1∶2料液比加入正己烷，在在75-90℃的溫度下萃取40min～50min；

(6)油脂分離：在2000r/min～2400r/min離心10min～15min，取上清液；

(7)清除有機溶劑：降壓蒸餾清除有機溶劑得到清油；

(8)此時一次性提取率為52.54％。

2.實驗條件的優(yōu)化研究

本實驗結果是進行多項單項實驗結果正交實驗優(yōu)化所得結果。

請參閱圖1，用索氏提取法在不同溫度萃取結果如圖1。表明在85℃萃取效果最佳，含油率達52.5％。

請參閱圖2，酶解前添加有機溶劑使原料軟化處理有助于酶與底物的接觸，提高酶解效果，使油脂被釋放出，從而提高提取率。

從圖3中可知，當酶解ph為7時提取率最高，可達47.39％，其次為ph＝7.5。

請參閱圖4，酶解時間有1h增加到2h，油脂提取率增加增加7個百分點，但再延長則油脂提取率又下降。

將各項因素綜合考慮，進行正交實驗，結果如表2所示。

表2中性蛋白酶預處理正交實驗結果

在上述中性蛋白酶酶解條件單因素實驗基礎上，對酶解過程中酶添加量、酶解溫度、酶解時間和酶解ph值等4個因素進行l(wèi)9(34)正交實驗，以油脂提取率為平價指標，對溶劑水酶法中性蛋白酶預處理提取進行工藝優(yōu)化。(正交實驗結果如表2)

由表2及進一步方差分析可知，中性蛋白酶酶解四個因素對油脂提取率的影響大小依次為b(酶解溫度)＞a(酶添加量)＞d(酶解ph值)＞c(酶解時間)，最優(yōu)組合為a2b1c2d3，即酶解優(yōu)化條件為酶添加量為1.25％、酶解溫度為40℃、酶解時間為3h、酶解ph值為7.5，在此優(yōu)化條件下進行驗證實驗，得到油脂提取率為52.54％。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。