一种微波辅助酶法提取核桃油的方法 【技术领域】
本发明涉及一种提取核桃油的方法，特别是涉及一种微波辅助酶法提取核桃油的方法。
背景技术
核桃(Juglans regia L.)别名胡桃，属胡桃科胡桃属植物，核桃仁的脂肪含量60％～70％，居所有木本油料之首，被誉为“树上的油库”。核桃油中不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸和亚麻酸，其中亚油酸含量达58％～68％。核桃油中人体必需的矿物质元素如K、Na、Zn、Ca、P、Fe的含量较高，Cu、Mn含量适中，并含有V
A、V
E、V
D、V
K等多种对人体有益的维生素。这些不饱和脂肪酸除本身有利于人体调节血压、促进新陈代谢外，还是功能性油脂EPA(Eicosapentaenoic Acid，二十碳五烯酸)、DHA(Docosahexaenic Acid，二十二碳六烯酸)和ARA(Arachidonic acid，花生四烯酸)的前体，对降低血中胆固醇和预防动脉硬化有很好的作用，核桃油中所含的多种维生素、矿物元素和生理活性物质，在细胞修复、消炎、抗病毒、抗血栓方面也具有特效。近年来，经济发达国家视核桃油为保健专用油，国际市场售价达8 000～10 000美元/吨，且供不应求，市场前景广阔。
核桃油的提取方法有压榨法、浸出法、水代法和水酶法等。中国专利CN1712505A于2005年12月28日公开了“核桃油的榨取工艺”，将核桃仁炒制后破碎，放到预先加热的榨油机中，榨取毛油，并将毛油过滤、静置、灌装成品油；中国专利CN 1854273A于2006年11月1日公开了“一种水酶提取山核桃油的方法”，该方法是将纤维素酶加入核桃浆液中，水浴酶解3～10小时后离心分离，得上层清油；中国专利CN 1854274A于2006年11月1日公开了“一种山核桃油的水剂提取方法”，该方法将山核桃仁磨浆，调节浆液的pH至4.0～5.5，水浴热解催化反应1～5小时后离心分离，得清油；中国专利CN101439593A于2009年5月27日公开了“山核桃油低温压榨、精炼生产工艺”，首先对山核桃进行干燥、去壳，保留20％～25％的含壳量使用压榨机压榨，将压榨油精炼后得精炼山核桃油。
然而，在上述技术中，用压榨法制取的核桃油时，制取过程中须添加核桃壳或其他物料，从而影响了油的品质，降低了核桃粕利用率；浸出法提取率较高，但所提的核桃油有溶剂残留，对人体健康不利；水代法需经过炒制，温度较高，对油及核桃粕不利且出油率较低；而水酶法虽条件温和但其所需的酶解时间较长。此外，现有技术还存在设备投资较大，运行成本高且提取率较低等问题。
微波辅助提取通过使用较少溶剂和能量来支持，是一项环境友好的绿色生产技术，其作用机理不同于其他提取方法，微波技术是通过磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频快速震荡使溶剂分子尤其是极性介质发生高速震荡、自旋，增大了溶剂进入溶质内部的能力，利用分子极化或离子导电效应而直接对物质进行加热，加热从物体内部、外部同时开始，能做到里外同时加热，可以避免常规加热存在的一些问题，诸如需要预热、加热时间长等弊端。微波的体积加热与选择性加热能使原料的细微组织结构发生变化，使目标成分更容易从基质中释放出来，使得整个提取时间缩短，提取率增高，而且由于微波的穿透力，也使得对原料处理的粒度要求降低。中国专利CN 187380A于2006年10月18日公开了“微波萃取油脂的方法”，该方法将植物籽仁粉碎后放在容器中接受微波辐照，当受辐照物料温度上升到一定时，停止辐照，将溶剂渗透萃取，分离液渣，浓缩回收溶剂，从而得到目标油脂。中国专利CN 1757705A于2006年4月12日公开了“用微波和溶剂提取小麦胚芽油的方法”，在该方法中，将小麦胚芽与溶剂按比重混合、浸泡，用微波设备处理10～40分钟。
由于现有提取核桃油技术的不足，人们期望有提取效率更高、成本低、产品品质好的核桃油提取方法。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是，提供一种微波辅助酶法提取核桃油的方法。
为解决上述技术问题，本发明一种微波辅助酶法提取核桃油的方法，通过磨浆、酶解、微波处理等工艺提取核桃油，与现有技术相比该方法具有提取率高、酶解时间短、能耗低、活性成分损失少等优点。
本发明一种微波辅助酶法提取核桃油的方法，包括如下步骤：
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至100～120目，得物质A；
(2)称取一定量的物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶3～7ml，然后在上述体系中加入占混合物总质量0.050％～0.100％的浓度为50mg/ml的中性蛋白酶液，得物质B；
(3)将物质B置于微波提取设备中，在转速60～80转/min、功率100～500W、频率2450MHz、25℃～65℃的条件下提取5～60min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、3500～5000转/min的条件下离心10～15min，取上层液体得核桃油。
表1：本发明方法(实施例1～4)与水酶法(比较例1)、微波法(比较例2)比较
实施例固液比加酶量(％)提取时间(min)温度(℃)微波功率(W)核桃油酸价(mg/g)过氧化值(meq/kg)提取率(％)
实施例11∶30.1005655000.6730.00749.83
实施例21∶40.08015453000.6590.009 59.04
实施例31∶50.06730552000.6750.009 65.22
实施例41∶70.05060251000.6940.011 59.52
实施例固液比加酶量(％)提取时间(min)温度(℃)微波功率(W)核桃油酸价(mg/g)过氧化值(meq/kg)提取率(％)
比较例11∶50.0673055-0.7970.011 59.54
比较例21∶5-30552000.5720.008 57.18
本发明的有益效果：本发明通过磨浆、酶解、微波处理等工艺提取核桃油，克服了常规提取核桃油的缺点，提高了提取效率。如表1所示，本发明方法(实施例1～4)与单纯使用水酶法提取(比较例1)和单纯使用微波提取(比较例2)的工艺相比，本发明具有出油率高、提取时间短、耗能低、提取条件温和等优点；并且本发明生产过程中不产生有害物质，无污染，产品性状好，提取后的残渣可继续利用，是一种环境友好的绿色提取方法。
【具体实施方式】
实施例1
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至120目，得物质A；
(2)称取100g物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶3ml，然后在上述体系中加入占混合物总质量0.100％的浓度为50mg/ml的中性蛋白酶液，得物质B；
(3)将物质B置于微波提取设备中，在转速60转/min、功率500W、频率2450MHz、65℃的条件下提取5min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、4200转/min的条件下离心15min，取上层液体得核桃油49.83g，其酸价为0.673mg/g，过氧化值为0.007meq/kg，提取率49.83％。
实施例2
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至100目，得物质A；
(2)称取100g物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶4ml，然后在上述体系中加入占混合物总质量0.080％的浓度为50mg/ml的中性蛋白酶液，得物质B；
(3)将物质B置于微波提取设备中，在转速80转/min、功率300W、频率2450MHz、45℃的条件下提取15min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、3500转/min的条件下离心12min，取上层液体得核桃油59.04g，其酸价为0.659mg/g，过氧化值为0.009meq/kg，提取率59.04％。
实施例3
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至120目，得物质A；
(2)称取100g物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶5ml，然后在上述体系中加入占混合物总质量0.067％的浓度为50mg/ml的中性蛋白酶液，得物质B；
(3)将物质B置于微波提取设备中，在转速80转/min、功率200W、频率2450MHz、55℃的条件下提取30min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、3500转/min的条件下离心10min，取上层液体得核桃油65.22g，其酸价为0.675mg/g，过氧化值为0.009meq/kg，提取率65.22％。
实施例4
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至110目，得物质A；
(2)称取100g物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶7ml，然后在上述体系中加入占混合物总质量0.050％的浓度为50mg/ml的中性蛋白酶液，得物质B；
(3)将物质B置于微波提取设备中，在转速70转/min、功率100W、频率2450MHz、25℃的条件下提取60min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、5000转/min的条件下离心10min，取上层液体得核桃油59.52g，其酸价为0.694mg/g，过氧化值为0.011meq/kg，提取率59.52％。
比较例1
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至100目，得物质A
(2)称取100g物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶5ml，然后在上述体系中加入占混合物总质量0.067％的浓度为50mg/ml的中性蛋白酶液，得物质B；
(3)将物质B置于水浴锅中，在转速80转/min、55℃的条件下提取30min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、3500转/min的条件下离心10min，取上层液体得核桃油59.54g，其酸价为0.797mg/g，过氧化值为0.011meq/kg，提取率59.54％。
比较例2
(1)精选当年的核桃仁，去除杂质，放入磨浆设备中，粉碎至100目，得物质A；
(2)称取100g物质A加入蒸馏水，其中物质A与蒸馏水的固液比为质量∶体积＝1g∶5ml，得物质B；
(3)将物质B置于微波提取设备中，在转速80转/min、功率200W、频率2450MHz、55℃的条件下提取15min，得物质C；
(4)将物质C用1mol/L的盐酸调pH至4.5，使中性蛋白酶失活，然后在20℃、3500转/min的条件下离心10min，取上层液体得核桃油57.18g，其酸价为0.572mg/g，过氧化值为0.008meq/kg，提取率57.18％。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。