牡丹原产我国，集中分布在河南洛阳、山东菏泽等 地区 。牡丹不仅观赏价值高，也是我国传统中药之一。 研究表明，牡丹具有降血糖、抗菌消炎、抗动脉粥样硬化 等多种药理作用，牡丹籽目前主要用于提取牡丹籽油。牡 丹籽油不仅营养丰富，而且药用价值高、具有多种功效， 具有其他多种食用植物油不可比拟的优势 。目前对水 酶法提取牡丹籽油的研究较多，酶解法提取牡丹籽油 也已见诸多报道，但对于纤维素酶与果胶酶同时酶解 预处理牡丹籽，再用碱性蛋白酶酶解提取牡丹籽油的较少。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

1. 1. 1 材料

油用牡丹籽，购于安徽亳州。

1. 1. 2 试剂

果胶酶、纤维素酶、木瓜复合酶和碱性 复合酶，上海源叶生物科技有限公司; 氢氧化钠和盐 酸，国药集团; 食用级磷酸，上海冠戈实业有限公司。

1. 1. 3 试验仪器

6202 小型高速粉碎机，台湾兴实利 和公司; FA1204B 精密天平，上海精密科学仪器有限公 司; SK 超 声 波 振 荡，上海昨非实验设备有限公司; FE20K 台式酸度计，梅特勒-托利多; 九州网址HH-S 电热恒温数 显水浴锅，上海九州网址实业有限公司; WZ01B 恒温水浴 锅，上海申顺生物科技有限公司; 101-3AB 电热恒温干燥箱，上海圣科仪器设备有限公司; 台式低速离心机， 上海飞鸽; 海尔冷藏柜，青岛海尔有限公司。

1. 2 工艺流程

酶解法提取牡丹籽油工艺流程: 牡丹籽→粉碎 ( 80 目以上) →与水混合并均质→复合酶预处理→灭酶→碱 性复合酶酶解→灭酶→离心→取上层清油→成品。

1. 2. 1 酶的筛选

称取粉碎后样品 10g ( 以后样品的 取样量均为 10g，后文不在赘述) ，选择复合酶、纤维素 酶、果胶酶等进行筛选试验。按照纤维素酶 pH 4. 5、果 胶酶 pH 4. 5、酸性复合酶 pH 4. 5、中性复合酶 pH 7. 0、 碱性复合 酶 pH 8. 5、复 合 复 合 酶 pH 8. 5，酶 解 温 度 45℃、酶解时间 2 h 进行处理，选出油脂提取最佳的酶。

1. 2. 2 复合酶前处理条件的选择

采用纤维素酶与果 胶酶的复合酶进行前处理。按照纤维素酶与果胶酶混合 比例为不添加、添加纤维素酶、纤维素酶∶果胶酶为5∶1、 纤维素酶∶果胶酶为 2∶1、纤维素酶∶果胶酶为 1∶1、纤维 素酶∶果胶酶为 1∶2、纤维素酶∶果胶酶为 1∶5、添加果胶 酶，筛选出复合酶的最佳比例。采用复合酶添加量 3% 、 酶解 pH 4. 5、酶解温度 45℃、酶解时间 2 h 的条件进行 试验，以期能提高复合酶的酶解效率。

1. 3 单因素试验

以酶解 pH、复合酶添加量、酶解温度、酶解时间 等提取条件对牡丹籽油提取率的影响分别进行单因素试 验。pH 选择 3. 0、3. 5、4. 0、4. 5、5. 0、5. 5、6. 0、6. 5 进行 单 因 素 试 验 验 证，复 合 酶 添 加 量 选 择 0. 5% 、 1. 0% 、1. 5% 、2. 0% 、2. 5% 、3. 0% 、3. 5% 进 行 单 因素试验验证，酶解温度选择 35、40、45、50、55、60℃ 进行单因素试验验证，酶解时间选择 0. 5、1. 0、1. 5、 2. 0、2. 5、3. 0、3. 5 h 进行单因素试验验证。

1. 4 提取工艺的优化

在单因素试验的基础上，选择与提油作用关系密切 的 4 个因素即 pH、复合酶添加量、提油温度和提油时 间作为自变量，进行中心组合试验设计，运用 Designexpert 软件对通过多组试验得出的数据进行处理，最终 得到优化的试验工艺参数，并进行验证性试验。

2 结果与分析

2. 1 不同酶处理对牡丹籽提油率的影响

不同的酶处理牡丹籽，对其提油率的影响差别较 大。图 1 表明，纤维素酶、木瓜复合酶、果胶酶与酸性 复合酶酶解处理时提油率较低; 中性复合酶、碱性蛋白 酶与复合蛋白酶酶解时提油量相对较高，其中，碱性蛋 白酶酶解时牡丹籽的提油率最高。因此，该选择碱性蛋 白酶为主要水解酶。

2. 2 复合酶前处理对提油率的影响

单一的碱性复合酶水解牡丹籽提油时，提油率并不 高。采用纤维素酶和果胶酶进行前处理，再用碱性复合 酶进行酶解，牡丹籽的提油率有显著的提高。添加纤维素酶或果胶酶进行酶解前处理能有效提高 牡丹籽蛋白的提油率，将纤维素酶和果胶酶混合酶解比 例为 2∶1 时，提油的效果最好。

2. 3 单因素试验

不同的单因素条件下，复合酶前处理的提油效果不 同。随着 pH 的提高，提油率逐渐升高; 当 pH 为 4. 0 时，提油量最高，而后随着 pH 增加，提油率 逐渐降低。原因可能是试验用复合酶的最适 pH 接近 4. 0，pH 在 4. 0 附近时，酶活性最高，酶对底物作用的 效果明显，提油率高。在一定范围内，随着酶量的增 加，提油率提高，当酶量达 2% 时，提油率接近最大值， 但酶量超过 2% 时，提油量趋于稳定; 当提油温度低于 45℃ 时，提油 率 随 温 度 的 升 高 而 提 高，当 温 度 高 于45℃ 时，提油率随温度的升高而降低，此后超过酶的最 适温度，酶活性降低，同时过高温度使酶变性失活，提 油率下降，因此选取的最适温度为 45℃; 当时间小于 2h 时，提油率呈上升趋势，变化程度较明显，2h 后提 油率不再随时间的延长而提高，反而呈下降趋势。

3 结论

本试验表明，果胶酶∶纤维素酶的比例为 2∶1 时提油 效果最好; 复合酶酶解预处理牡丹籽提油的最佳工艺条 件为 pH 4. 3、复合酶添加量 2. 5% 、酶解温度 47℃、酶 解时间 2. 3h，该工艺参数下进行前处理，再用碱性蛋白 酶 酶 解，牡 丹 籽 提 油 量 为 1. 720g，提 油 率 约 为 85% 。



 

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