提高大蒜精油提取得率的酶调控技术
《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vol-22,No-3,2001
提高大蒜精油提取得率的酶调控技术
乔旭光
(【U东农业大学食品科学系,泰安 27[018)
王 强
张振华 韩雅珊
(中国农业大学食品学院 北京 100094)
赵文恩
(中国农业科学院农产品贮藏加工中心,100081) (郑州大学化工学院 ,450052)
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《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vol-22,No-3,2001
提高大蒜精油提取得率的酶调控技术
乔旭光
(【U东农业大学食品科学系,泰安 27[018)
王 强
张振华 韩雅珊
(中国农业大学食品学院 北京 100094)
赵文恩
(中国农业科学院农产品贮藏加工中心,100081) (郑州大学化工学院 ,450052)
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摘 要 报道 r通过调控蒜氨酸酶活性提高太蒜精油提取得率的方法,并初步确定 r提取大蒜特泊的最适1一艺
条什一吏验结果
明其提取得率较常规方法提高 2倍。
关键词 大蒜精油 提 取 酶活性调托
Abstract Exlraeti~t( ntm oI1 b 1(nⅨIllLng aUiitLase a吐 计 Ⅵ studied.The ogtimum reaction temperattlm
time.pit aM cuneentration ur alliinase 30 ,60 min.6 6 and l0 ITa mol/L respectively
Key words gm'lie essenllal oll;extraction;alliinase
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 一 ● ● ● ⋯ ⋯ 一 一 ● ● ● ● ● ● ● ● ●
大蒜风味物质的产生是酶促反应的结果 ,风味物
质提取过程中各项影响酶促反应的工艺参数均将影
响酶促反应的速度与强度 (乔旭光.1999),因而影 响
大蒜风味物质产生的速度与数鼍,并最终影响大蒜风
味物 质 的提 取产量。大蒜风 味物质 俗称 大蒜 精 油
(Garlic Essential Oil),山于其药理上的多种作用,El前
同际市场上销路极好 ,产品供不应求 。但是 ,由于目
前生产 L提取大蒜风味物质还存在着许 多技术问题.
产品提取得率较低,只有0.18%~0.2%,生产费用及
成本较高 严重阻碍 r大蒜精油的生产以及相应系列
产品的开发研制。本文试 图从影响大蒜风昧物质产
生的酶动力学过程 的各个因素人手 ,研究各项动力学
参数对大蒜精油提取得率的影响 ,探求蒸馏法提取大
蒜风味物质的最佳工艺方法 ,为生产上最大限度地提
取大蒜肌昧物质提供技术依据
1 材料与方法
1 1 实验材料
山东苍山大蒜(蒲克)
1.2 实验方法
1 2.1 大蒜按料液比 1:2匀浆,分别给 不同的反
血 pH、温度 、时间及蒸馏 时间等 ,测定其对大蒜精油
率的影响
1.2.2 大蒜经破碎后,称取 500g大蒜粗匀浆,按 1:2
比例加 入蒸 馏 水 ,置 电热 套 缓 缓 加 热 至沸 ,蒸 馏
研 爱刊I I东省 自然科学星 厦iI!东省科委资助
0 ,
1.5h,采用挥发油测定仪收集馏出物 汁量测定 至测
定器中油量不再增加 ,停止加热(挥发油测定仪接收
器中预置 1盯d二甲苯),读取大蒜精油读数,并计算 大
蒜中大蒜精油的含量。
2 结果与分析
2.1 各因素对太蒜精油提取得率的影响
在对单因素影响大蒜精油提取得率研究 的基础
上(另文),对影响蒜氨酸酶活性的反应温度、反应时
间 、反应 pH及酶激活剂 Fe 一浓度进行 l『综含 系统研
究,试验
及结果分析见表 1、表 2、表 3
袁 【 因素 、水平设计
处 理 A113 c】D2 BlclD1 A Blc:D1 A 1/:C Dl B c】
蒜袖产率(%) 0 39 0 42 ()47 0 45 0 61
处 理 A]B2clD2 AlBsClD]A2B c D2 A 13 D
蒜油产率(%) 0 43 0 45 0 56 0 44
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《食品工业科技》 Science and Technology ofFood Industry Vo1.22,No·3,2001
表 3 正 曼试验 L(3 )结果分析
由表 3分析可以看出,影响大蒜精油提取得率的
综合调控 因素的主次作用是 A>D>B>C 正交试
骑结果因素最佳组合 为 A B C D ,接近 设计最佳组
合 A2B c⋯D 大蒜精油提取得率为 0 61%,显著高于
现行生产中0.18%~0.2%的大蒜油提取得率,比目
前生产提取得率提 高 2.o4倍 .因而 可在基本不增加
生产成本的前提下 ,显著地增加经济效益 试验也同
时证明采用酶综合调控 的方法可大大提高大蒜精油
的提取得率 ,其最佳因素组合 为:反应 温度 30℃,反
应时问 60rain,反应 pH 6 6.Fe“离子激活剂浓度 10m
mol/L。
2.2 酶综台调控技术提取大蒜精油的工艺设计
2 2 1 I 艺 流 程 大蒜 一 切预 一 打 皮一 将 碎 一 酶
综合调控一装料一 蒸馏一油水分 离一脱 色脱水一 成
品
2.2.2 操作要点
2 2.2.1 原料选择 选择完整 ,无霉烂的大蒜 ,大小
不限(保鲜及干制选捡剩料 皆可)。
2 2.2 2 切顶 切去大蒜的鳞茎盘(以利于下脚料
综合利用)一
2 2.2 3 打皮 用打皮机打去大蒜干枯鳞片叶(以
利于 下脚料综合利用)
2.2 2.4 粉碎 用破碎机破碎 .粉碎粒度为 0.2rnm。
2.2 2.5 酶反虚调控 每吨蒜混中加人 FeS04·7H。0
2780g,用 NaOH调整 【lH至 6 6,(可先配成溶液 ,大蒜
破碎时循序加入,搅拌均匀),在 30℃下反应 60min,
取料上锅蒸馏。
2 2.2 6 装料、蒸馏 装料均 匀、紧实,避免形成 蒸
汽短路:压力 0 12MPa,时间 1.5h,蒸汽流量 100kg/
5OO L.h。
2 2.2 7 油水分离 油水分离器分离大蒜油,经硅
胶脱水和活性 碳脱色精制 ,得成品。其质量指标为:
外观 淡黄 、澄 明、旋 光 (15℃)±0,相 对 密度 (25 )
1.054,折光孪(20cc)1.569
3 结论与讨论
试验结果表明,采用酶综合调控技术可 以较大程
度的提高大蒜精油的提取得率,本实验确定的太蒜风
味物质提取的最佳丁艺参数为反应温度 30 :,反应
时间 60min,体 系 ptt6.6,Fe 离 子激 活剂 浓度 10m
mol/L,提取得率可达 0.61%,显著高于现行生产提取
得率。
大蒜精油的工业化提取 束见国外文献报道。黄
祥贤等(1989)报道大蒜精油的提取得章与大蒜品种
和产地 、发酵温度 、发酵时间有关,而与蒜瓣大小无直
接关系,其研究结果显示发酵温度 55℃,发酵时间 3_l
提取得率最高,(得率分别 为 0.48% 和 0 45%)、本
试验结果表明反应温度(即发 酵温度)达到 55℃时,
已严重影响蒜氨酸酶的活性,导致大蒜精油提取得
急剧降低 。
Ziegler(1989)报道大蒜中蒜氨酸含量为 0.1啦 ~
1.15%,Thomas D J(1994)报道大蒜中蒜氨酸含嚣勾
0 68%~2.4%。大蒜精油的提取 ,除受到蒜氨酸酶
的活性及反应程度的影响外 ,还 与提取后油水分离的
方法等非酶因素有关,目前生产上采用的油水分离器
分离速度慢,效果也较差,如进一步改善和提高油水
分离手段,可望使大蒜精油的提取得率进一步提高 ,
这些工作还有待于继续深入研究。
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