本發(fā)明涉及食品添加劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種水酶法葡萄籽殘渣中提取抗氧化劑的方法。
背景技術(shù)：
：葡萄籽一般約占葡萄總重的3%~7%，作為葡萄酒工業(yè)的副產(chǎn)物，它是一種優(yōu)質(zhì)的食用油的來源。葡萄籽含油量為10%~20%，絕大多數(shù)品種的葡萄籽油中亞油酸比例達總脂肪酸的70%以上，有的甚至高達81%，低于60%的品種極為少見。而且葡萄籽富含各種對人體有益的生物活性物質(zhì)植物甾醇、生育酚、生育三烯酚、類黃酮類及酚酸等等。利用水酶法提取葡萄籽油，即在機械破碎的基礎(chǔ)上，采用酶（蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、維生素酶等）降低植物細胞壁使油料得以釋放，與傳統(tǒng)的溶劑浸出法、壓榨法相比，具有出油率高、油脂好、色澤淺、生產(chǎn)能耗低、不易造成環(huán)境污染等優(yōu)點。但目前水酶法剩下的大量殘渣還沒有好的解決辦法，不僅給環(huán)境帶來了巨大的負擔(dān)，而且也浪費了殘渣中豐富的具有極強抗氧化性的酚類物質(zhì)。蒸汽爆破預(yù)處理將原料用蒸汽加熱，維壓一段時間，在突然釋壓噴放時，產(chǎn)生二次蒸汽，體積猛增，在機械力的作用下，將固體物料結(jié)構(gòu)破壞。該技術(shù)始于1926年，主要用于生產(chǎn)人造纖維板，而后其應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴大，被廣泛用于動物飼料的生產(chǎn)、從木材纖維中提取乙醇和特殊化學(xué)品、造紙、制糖、建材、發(fā)酵劑等領(lǐng)域。目前食品中廣泛使用合成的抗氧化劑，由于其潛在毒性和致癌作用，愈來愈受到人們的排斥。因而尋找天然、高效、低毒的抗氧化劑成為了一種必然趨勢。提取水酶法葡萄籽殘渣中抗氧化劑合理地實現(xiàn)了廢物利用，也避免了人工合成的抗氧化劑的潛在毒性，同時應(yīng)用蒸汽爆破法處理殘渣，可以減少有毒試劑的應(yīng)用，減少浸提時間，并且提高抗氧化劑的提取量。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種水酶法葡萄籽殘渣中提取抗氧化劑的方法，并給出了較佳的工藝條件，達到了利用葡萄籽殘渣提取天然抗氧化劑及應(yīng)用蒸汽爆破提高抗氧化劑得率的目的。一種水酶法葡萄籽殘渣中提取抗氧化劑的方法，該方法包括以下步驟：（1）水酶法制取葡萄籽油殘渣；（2）殘渣處理：粉碎、蒸汽爆破；（3）浸提：采用酸性乙醇溶液浸提殘渣；（4）超聲處理浸提溶液，并水浴加熱震搖；（5）浸提液離心、過濾、減壓濃縮得到產(chǎn)物即為抗氧化劑。步驟（1）所述的水酶法制取葡萄籽油殘渣時的酶解條件為：水浴加熱溫度為55℃，酶解時間為3-4h，離心轉(zhuǎn)速為8000-12000r/min，所得殘渣40℃下烘干12-24h。步驟（2）所述的殘渣粉碎后的顆粒度為120目。步驟（2）所述的采用蒸汽爆破法時，蒸汽爆破的反應(yīng)器連接電子裝置控制飽和蒸氣溫度為150-200℃，蒸氣通入時間為5-10min，壓力為4-5MPa。步驟（3）浸提時所用的酸性乙醇溶液由是由乙醇、水、乙酸混合而成，其質(zhì)量比為6：3：1；殘渣與浸提液的料液比為1:10。步驟（4）所述的超聲處理條件為：超聲功率為150-200w，超聲時間為40-50min。步驟（4）所述的水浴處理條件為：水浴溫度55-60℃，機械震搖1-2h。步驟（5）所述的條件為4000-5000r/min下離心10min，取上層清液過0.4-0.5μm的過濾膜，減壓濃縮即得從葡萄籽殘渣中提取的抗氧化劑。附圖說明圖1為本發(fā)明的工藝路線示意圖；圖2為飽和蒸汽溫度和通入蒸汽時間交互對抗氧化劑得率的響應(yīng)面；圖3為超聲功率和超聲時間交互對抗氧化劑得率的響應(yīng)面。具體實施方式以下是實施例及其試驗數(shù)據(jù)等，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于這些實施例的范圍。實施例1：蒸汽爆破處理殘渣過程中最佳參數(shù)的響應(yīng)面優(yōu)化1材料與方法1.1材料、試劑堿性蛋白酶、乙醇、乙酸1.2主要儀器設(shè)備連接電子裝置的蒸汽爆破反應(yīng)器、超聲儀、恒溫震蕩水浴鍋、離心機、pH計1.3實驗方法水酶法得到的殘渣粉碎過120目篩后的粉末，放入反應(yīng)器中，通過電子裝置控制飽和蒸汽溫度為150-200℃，蒸汽通入時間為5-10min，壓力為5Mpa。用乙醇：乙酸：水為70：30：1的酸性乙醇溶液浸提蒸汽爆破后的粉末，料液比1:10，室溫下150w超聲40min，水浴溫度55℃，機械震搖1h；4000r/min離心10min，取上層清液過0.5μm的過濾膜，減壓濃縮即得從葡萄籽殘渣中提取的抗氧化劑，計算抗氧化劑的得率2結(jié)果與分析2.1試驗因素水平編碼表在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取蒸汽通入時間、飽和蒸汽溫度2個因素為自變量，以抗氧化劑得率為響應(yīng)值，根據(jù)中心組合設(shè)計原理，設(shè)計響應(yīng)面分析試驗，其因素水平編碼表見表2-1表2-1因素水平編碼表編碼飽和蒸汽溫度（℃）蒸汽通入時間(min)12001001757.5-115052.2響應(yīng)面試驗安排及試驗結(jié)果本試驗應(yīng)用響應(yīng)面優(yōu)化法進行過程優(yōu)化。以A、B為自變量，以抗氧化劑得率R為響應(yīng)值，響應(yīng)面試驗方案及結(jié)果見表2-2表2-2試驗安排及結(jié)果實驗號飽和蒸汽溫度（℃）蒸汽通入時間(min)抗氧化劑得率（%）1217.047.5021.332175.007.5022.003150.0010.0021.644175.0011.7021.735175.007.5022.016175.007.5022.027175.007.5022.018200.0010.0021.559175.003.3021.7510175.007.5022.0211132.967.5021.2812200.005.0021.5013150.005.0021.612.3響應(yīng)面試驗結(jié)果分析抗氧化劑得率R通過統(tǒng)計分析軟件Design-Expert進行數(shù)據(jù)分析，抗氧化劑得率R的回歸與方差分析結(jié)果見表2-3，交互相顯著的響應(yīng)面分析見圖2表2-3回歸與方差分析結(jié)果變量平方和自由度均方F值Pr>FA0.01110.0117.120.0183B5.090E-00515.090E-0050.0340.8573AB0.00010.0000.0001.0000A21.1311.13746.20<0.0001B20.1710.17110.62<0.0001回歸1.2450.25163.74<0.0001剩余0.021141.516E-003失擬0.01735.777E-00316.290.0002誤差3.900E-003113.545E-004總和1.2619由表2-3可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸顯著（p<0.0001），失擬項顯著（p<0.05），并且該模型R2=98.32%，R2Adj=97.72%，說明該模型與試驗擬合良好，自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對回歸模型進行分析，尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果飽和蒸汽溫度為175℃，通入飽和蒸汽時間為7.5min，響應(yīng)值抗氧化劑得率有最優(yōu)值為22.00%2.4驗證試驗與對比試驗在響應(yīng)面分析法求得的最佳條件下，即飽和蒸汽溫度為175℃，通入蒸汽時間為7.5min，進行3次平行試驗，3次平行試驗抗氧化劑得率的平均值為22.01%。說明響應(yīng)值的試驗值與回歸方程預(yù)測值吻合良好。實施例2：酸性乙醇浸提殘渣過程中最佳參數(shù)的響應(yīng)面優(yōu)化1材料與方法1.1材料、試劑堿性蛋白酶、乙醇、乙酸1.2主要儀器設(shè)備連接電子裝置的蒸汽爆破反應(yīng)器、超聲儀、恒溫震蕩水浴鍋、離心機、pH計1.3實驗方法水酶法得到的殘渣粉碎過120目篩后的粉末，放入反應(yīng)器中，通過電子裝置控制飽和蒸汽溫度為150℃，蒸汽通入時間為5min，壓力為4Mpa。用乙醇：乙酸：水為70：30：1的酸性乙醇溶液浸提蒸汽爆破后的粉末，料液比1:10，室溫下150-200w超聲40-50min，水浴溫度55℃，機械震搖1h；4000r/min離心10min，取上層清液過0.5μm的過濾膜，減壓濃縮即得從葡萄籽殘渣中提取的抗氧化劑，計算抗氧化劑的得率2結(jié)果與分析2.1試驗因素水平編碼表在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取超聲功率、超聲時間2個因素為自變量，以抗氧化劑得率為響應(yīng)值，根據(jù)中心組合設(shè)計原理，設(shè)計響應(yīng)面分析試驗，其因素水平編碼表見表2-1表2-1因素水平編碼表編碼超聲功率（w）超聲時間(min)120050017545-1150402.2響應(yīng)面試驗安排及試驗結(jié)果本試驗應(yīng)用響應(yīng)面優(yōu)化法進行過程優(yōu)化。以A、B為自變量，以抗氧化劑得率R為響應(yīng)值，響應(yīng)面試驗方案及結(jié)果見表2-2表2-2試驗安排及結(jié)果實驗號超聲功率（w）超聲時間(min)抗氧化劑得率（%）1150.0050.0020.142175.0045.0022.013200.0040.0019.784210.3645.0019.615175.0045.0022.006150.0040.0020.17175.0052.0221.078175.0045.0022.019175.0045.0022.0210139.6445.0020.0111175.0045.0021.9012200.0050.0019.9213175.0037.9320.802.3響應(yīng)面試驗結(jié)果分析抗氧化劑得率R通過統(tǒng)計分析軟件Design-Expert進行數(shù)據(jù)分析，抗氧化劑得率R的回歸與方差分析結(jié)果見表2-3，交互相顯著的響應(yīng)面分析見圖3表2-3回歸與方差分析結(jié)果變量平方和自由度均方F值Pr>FA0.1510.153.390.1081B0.03910.0390.880.3805AB2.500E-00312.500E-0030.0550.8205A29.7819.78217.15<0.0001B22.7012.70110.62<0.0001回歸11.5352.3160.000.0001剩余0.3270.045失擬0.3130.1041.230.0018誤差9.880E-00342.470E-003總和11.8512由表2-3可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸顯著（p<0.0001），失擬項顯著（p<0.05），并且該模型R2=97.34%，R2Adj=95.44%，說明該模型與試驗擬合良好，自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對回歸模型進行分析，尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果超聲功率為175w，超聲時間為45min，響應(yīng)值抗氧化劑得率有最優(yōu)值為22.00%2.4驗證試驗與對比試驗在響應(yīng)面分析法求得的最佳條件下，即超聲功率為175℃，超聲時間為45min，進行3次平行試驗，3次平行試驗抗氧化劑得率的平均值為22.01%。說明響應(yīng)值的試驗值與回歸方程預(yù)測值吻合良好。當(dāng)前第1頁1 2 3