一種解淀粉芽孢桿菌z16-1水酶法提取樟樹籽仁油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，涉及水酶法提取樟樹仁油。
【背景技術(shù)】
[0002]樟樹籽仁油的中碳鏈甘油三酯含量高于94%，不僅可作為優(yōu)良的功能食用油，同時也是生產(chǎn)新一代腸外營養(yǎng)劑--結(jié)構(gòu)脂質(zhì)(Structure Lipids，SLs)、中碳鏈?zhǔn)称诽砑觿?、化妝品乳化劑等的優(yōu)良原材料。我國樟樹資源十分豐富，在黃河以南地區(qū)有大量種植，目前我國樟樹籽年產(chǎn)量近3萬噸，樟樹籽仁油年產(chǎn)量可達(dá)I萬噸以上，然而這些資源仍未得到合理的開發(fā)利用。
[0003]到目前為止，國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)中提取植物油脂的工藝技術(shù)仍以壓榨法和預(yù)壓-有機(jī)溶劑浸出法為主。壓榨法提取植物油脂得率低于90%，柏中含油率達(dá)7%以上，同時植物油料蛋白變性嚴(yán)重難以被提取利用。預(yù)榨-有機(jī)溶劑浸出法提取植物油脂需要使用正己烷、石油醚等有毒、易燃有機(jī)溶劑，生產(chǎn)過程中存在易燃易爆安全隱患，產(chǎn)品存在有機(jī)溶劑殘留等問題。
[0004]水酶法提取植物油脂是將油料經(jīng)過機(jī)械破碎后，加入蛋白酶等生物酶充分破壞油料細(xì)胞組織釋放油脂，最后經(jīng)離心分離植物油脂和水解蛋白質(zhì)。該法不僅提油品質(zhì)好、提取條件溫和、能耗低、過程安全，而且油脂得率較高(大于94% )，能同時能獲得植物蛋白，體現(xiàn)了油脂生產(chǎn)和研發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展方向。然而該法也存在油脂易被分解、使用的生物酶成本過高等缺點，至今無法應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。水酶法提取油脂中使用的中性蛋白酶基本上是枯草芽孢桿菌ASl.398、棲土曲霉3942、放線菌166等菌株所生產(chǎn)的。研宄發(fā)現(xiàn)，采用這些菌株所產(chǎn)中性蛋白酶液的水酶法提取樟樹籽仁油，樟樹籽仁油的得率小于83 %、酸價大于5mgKOH/g。造成樟樹籽仁油得率低、酸價高的原因是樟樹籽仁油中的中碳鏈脂肪酸甘油酯對枯草芽孢桿菌ASl.398等革蘭氏陽性菌、霉菌及生物酶具有較強(qiáng)的抑制作用，枯草芽孢桿菌ASl.398產(chǎn)脂肪酶活力較高(產(chǎn)脂肪酶活力都在30U/mL以上)。篩選耐MCFA、產(chǎn)中性蛋白酶能力強(qiáng)、產(chǎn)脂肪酶能力很弱的菌株，是提高水酶法提取樟樹籽仁油得率，大幅降低水酶法提取植物油脂技術(shù)的生產(chǎn)成本，實現(xiàn)水酶法提取植物油脂技術(shù)的工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種解淀粉芽孢桿菌Z16-1水酶法提取樟樹籽仁油的方法。
[0006]本發(fā)明所使用的菌株為解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)Z16-1CGMCC N0.10727，已于2015年4月21日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，中國科學(xué)院微生物研宄所)，其簡稱為CGMCC，保藏編號為 CGMCC N0.10727。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明包括以下步驟:
[0009]1、解淀粉芽孢桿菌Z16-1發(fā)酵酶液的制備
[0010]將活化好的解淀粉芽孢桿菌Z16-1接種到普通肉湯培養(yǎng)基中，37°C、200?240r/min搖瓶培養(yǎng)22?26h，制得種子液。以2?4% (v/v)接種量將種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，37°C、200?240r/min搖瓶培養(yǎng)42?46h，將發(fā)酵液4000?5000r/min離心6?lOmin，所得上清液即為解淀粉芽孢桿菌Z16-1發(fā)酵酶液。
[0011]肉湯培養(yǎng)基的優(yōu)化配方為:蛋牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，水lOOOmL，pH7.0 ?7.2，121°C 滅菌 20min。
[0012]發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化配方為:玉米粉45g，麩皮25g，豆柏40g，CaCl2 3g，KH2PO40.3g，Na2HPO4.12H20 4g，水 1000mL，pH 7.5，，121°C 滅菌 20min。
[0013]優(yōu)化培養(yǎng)條件為:37°C、220r/min搖瓶培養(yǎng)24h，制得種子液。種子液以3% (v/v)的接種量接種到發(fā)酵培養(yǎng)基，37°C,220r/min搖瓶培養(yǎng)44h。
[0014]2、樟樹籽仁油濕法粉碎
[0015]將樟樹籽仁與水按1:4?l:5(g/ml)混合，加入內(nèi)外齒間隙為0.2?0.4mm的膠體磨中濕法粉碎6?lOmin，得到樟樹籽仁油-蛋白-水乳液A。
[0016]3、酶解處理
[0017]將棒樹軒仁油-蛋白-水乳液A 4000?5000r/min離心分離20?30min，上層油乳相轉(zhuǎn)入變溫處理罐。中層水相和下層固相混合，加入10?20% (v/v)解淀粉芽孢桿菌Z16-1發(fā)酵酶液，35?45°C酶解3.0?5.0h，之后加入內(nèi)外齒間隙為0.2?0.4mm的膠體磨中濕法粉碎6?lOmin，得到樟樹籽仁油-蛋白-水乳液B。
[0018]優(yōu)化酶解處理條件為:解淀粉芽孢桿菌Z16-1發(fā)酵酶液加入量15% (v/v)，酶解溫度40 °C，酶解時間4.0h，
[0019]4、離心分離
[0020]將棒樹軒仁油-蛋白-水乳液B 4000?5000r/min離心分離20?30min，上層油乳相轉(zhuǎn)入變溫處理罐。中層水相進(jìn)入噴霧干燥工序，所得粉末即為樟樹籽仁蛋白粉，可用做動物飼料。下層固相氣流干燥后可用做植物有機(jī)肥料。
[0021]5、變溫處理破乳化釋放樟樹籽仁油
[0022]將變溫罐降溫至-5?-15°C保溫2.0?4.0h，然后45?65°C保溫處理1.5?3.5ho將變溫處理后的料液4000?5000r/min離心20?30min，油相轉(zhuǎn)入儲油罐，固相(濕蛋白)進(jìn)入氣流干燥工序。
[0023]樟樹籽仁油得率達(dá)到50.0%以上(相對于樟樹籽仁質(zhì)量)，樟樹籽仁油提取率達(dá)到95.0%以上(相對于樟樹籽仁含油量)，酸價升高值小于1.0o
[0024]油脂得率定義為:獲得的油脂質(zhì)量/油料質(zhì)量。油脂提取率定義為:獲得的油脂質(zhì)量/油料中含油質(zhì)量，其中油料中的含油質(zhì)量采用國標(biāo)GB/T 14772-2008法測定。酸價定義為:中和Ig油脂中所含脂肪酸所需的KOH毫克數(shù)，采用國標(biāo)GB/T 5530-2005法測定，單位為(KOH) / (mg/g) ο
[0025]本發(fā)明使用的解淀粉芽孢桿菌Z16-1所產(chǎn)發(fā)酵酶液水解樟樹籽仁蛋白的效果比國內(nèi)常用產(chǎn)中性蛋白酶菌所產(chǎn)發(fā)酵酶液更好，更適宜應(yīng)用于水酶法提取樟樹籽仁油等中碳鏈油脂中。解淀粉芽孢桿菌Z16-1種子液的最佳培養(yǎng)條件為37°C、220r/min搖瓶培養(yǎng)24ho解淀粉芽孢桿菌Z16-1的最佳培養(yǎng)條件為以3% (v/v)接種量將種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基，37°C、220r/min搖瓶培養(yǎng)44h。解淀粉芽孢桿菌Z16-1水酶法提取樟樹籽仁油的最佳發(fā)酵酶液加入量為15.0% (v/v)，最佳酶解溫度40°C，最佳酶解時間為4.0h。在此條件下，樟樹籽仁油得率55.2% (相對于樟樹籽仁質(zhì)量)，樟樹仁油提取率95.1 % (相對于樟樹籽仁含油量)，酸價升高值小于1.0。比國內(nèi)常用產(chǎn)中性蛋白酶菌水酶法提取樟樹籽仁油的得率(約為84.5% )高10%以上。此方法克服了壓榨法提取植物油脂技術(shù)中枯餅中含油率較高(高于6% )、溶劑浸出法提取植物油脂技術(shù)中存在有機(jī)溶劑殘留問題，同時可到較高品質(zhì)的動物飼料和有機(jī)肥料，樟樹籽資源的利用率較高。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明將通過以下實施例作進(jìn)一步說明。
[0027]實施例1。
[0028]1、取一環(huán)活化好的解淀粉芽孢桿菌Z16-1接種到肉湯培養(yǎng)基中(50mL肉湯培養(yǎng)基裝在250mL的錐形瓶中)，37°C、220r/min搖瓶培養(yǎng)24h，制得種子液。將種子液以3% (v/V)接種量接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中(10mL發(fā)酵培養(yǎng)基裝在500mL錐形瓶中)，37°C、220r/min搖瓶培養(yǎng)44h，將發(fā)酵液4500r/min離心8min，所得上清液即為解淀粉芽孢桿菌Z16-1發(fā)酵酶液。
[0029]2、取樟樹籽仁500g(樟樹籽仁油含量58.0% )、水2L，加入內(nèi)外齒間隙為0.2?0.4mm的膠體磨中濕法粉碎8min，得到樟樹籽仁油-蛋白-水乳液A。
[0030]3、將樟樹籽仁油-蛋白-