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摘要 [目的]利用响应面法优化水酶法提取碧根果油的工艺。[方法]以碧根果为原料，在单因素试验的基础上，选取料液比、酶添加量和pH为响应因子，采用3因素3水平的响应面分析，建立数学模型，并得出水酶法提取碧根果油的最佳工艺条件。[结果]确定水酶法提取碧根果油的最佳工艺参数如下：烘烤温度120 ℃，料液比1∶8（g∶mL）、碱性蛋白酶添加量2.05%、pH 12.15，酶解时间1.5 h，在此条件下碧根果油实际提取率为82.24%，与模型预测值相一致。[结论]该研究可为碧根果的综合利用提供理论依据。
關键词 碧根果油；提取率；水酶法；响应面分析
中图分类号 TS225.1+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）28-0078-03
Abstract [Objective] The aqueous enzymatic extraction process of pecan oil was optimized by response surface methodology.[Method]Taking pecan as experiment material，based on singlefactor experiments，ratio of solid to liquid，enzyme amount and pH were chosen as the response factors，and extraction rate of oil was chosen as the response value.The mathematical model was established by the response surface analysis implemented by three factors and three levels，and the optimum technological conditions for extracting pecan oil were obtained.[Result]The optimal conditions were as follows：baking temperature 120 ℃，ratio of solid to liquid 1∶8（g∶mL），enzyme amount 2.05%，pH 12.15 and enzymolysis time 1.5 h.Under the above conditions，the actual extraction rate of oil was 82.24%，in agreement with the value predicted by the mathematical model.[Conclusion]The study can provide reference basis for comprehensive utilization of pecan.
Key words Pecan oil；Extraction rate；Aqueous enzymatic extraction；Response surface analysis
碧根果又名美国山核桃[Carya illinoensis （Wangenh.） K.Koch]、薄壳山核桃、长寿果，属胡桃科山核桃属，原产北美大陆的美国和墨西哥北部，是世界著名的优质干果[1-2]。碧根果果壳薄，出仁率高，果仁肥厚味美、无涩味，不仅可以鲜食还可榨取高级食用油和制作糕点、冰激凌等，其营养成分及风味均优于核桃、山核桃[3]。
水酶法主要在利用物理方式破碎的基础上，通过酶（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、维生素酶等）的降解作用释放细胞壁中包裹的油脂，然后利用非油成分对油和水的亲和力差异将非油成分和油分离。与原始提取技术比较，水酶法具有绿色安全、投资少、能耗低、废弃物易于利用和处理等优点，在油脂工业中应用前景十分广阔[4-5]。李杨等[6]利用Alcalase 碱性蛋白酶提取松子油，总油提取率可达89.12%。李静等[7]利用碱性蛋白酶提取牡丹籽中的油脂，出油率为23.25%。笔者采用碱性蛋白酶提取碧根果油，利用响应面设计优化工艺参数，旨在获得一种绿色安全且提取率高的碧根果油提取工艺。
1 材料与方法
1.1 材料 供试碧根果采自浙江杭州余杭长乐林场。主要试剂：碱性蛋白酶（2×105 U/g），最适温度45～55 ℃，最适pH 9.00～13.00，购自北京奥星博化学试剂有限公司； 其他试剂均为国产分析纯。主要仪器设备：HWS-28型恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；PHSJ-3F酸度计，上海仪电科学仪器股份有限公司；CT14RD高速冷冻离心机，上海天美科学仪器有限公司；AL204电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 水酶法提取碧根果油工艺流程。准确称取10.00 g碧根果仁，在一定温度下烘烤0.5 h，粉碎，加入一定体积的蒸馏水，充分混匀，调节pH，加入一定量的碱性蛋白酶，置于50 ℃恒温水浴锅内酶解。酶解结束后，将温度迅速升至100 ℃灭酶10 min，在4 200 r/min转速下离心20 min，收集上层游离油脂，弃去乳状液及水解液，用50 mL蒸馏水将残渣洗涤，混匀，再次离心，收集上层游离油，将2次离心所得的游离油脂合并称重，计算提取率。
提取率=（碧根果油质量/碧根果脂肪含量）×100%
1.2.2 碧根果油脂肪含量测定方法。参照GB 5009.6—2016酸水解法测定。
1.2.3 碱性蛋白酶提取碧根果油的单因素及响应面试验。分析烘烤温度、酶解时间、料液比、酶添加量、酶解pH 5个因素对碧根果油提取率的影响。在单因素试验的基础上，进行Box-Behnken中心组合试验，利用Design Expert 8.0进行响应面分析，以获得最佳工艺参数。
關键词 碧根果油；提取率；水酶法；响应面分析
中图分类号 TS225.1+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）28-0078-03
Abstract [Objective] The aqueous enzymatic extraction process of pecan oil was optimized by response surface methodology.[Method]Taking pecan as experiment material，based on singlefactor experiments，ratio of solid to liquid，enzyme amount and pH were chosen as the response factors，and extraction rate of oil was chosen as the response value.The mathematical model was established by the response surface analysis implemented by three factors and three levels，and the optimum technological conditions for extracting pecan oil were obtained.[Result]The optimal conditions were as follows：baking temperature 120 ℃，ratio of solid to liquid 1∶8（g∶mL），enzyme amount 2.05%，pH 12.15 and enzymolysis time 1.5 h.Under the above conditions，the actual extraction rate of oil was 82.24%，in agreement with the value predicted by the mathematical model.[Conclusion]The study can provide reference basis for comprehensive utilization of pecan.
Key words Pecan oil；Extraction rate；Aqueous enzymatic extraction；Response surface analysis
碧根果又名美国山核桃[Carya illinoensis （Wangenh.） K.Koch]、薄壳山核桃、长寿果，属胡桃科山核桃属，原产北美大陆的美国和墨西哥北部，是世界著名的优质干果[1-2]。碧根果果壳薄，出仁率高，果仁肥厚味美、无涩味，不仅可以鲜食还可榨取高级食用油和制作糕点、冰激凌等，其营养成分及风味均优于核桃、山核桃[3]。
水酶法主要在利用物理方式破碎的基础上，通过酶（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、维生素酶等）的降解作用释放细胞壁中包裹的油脂，然后利用非油成分对油和水的亲和力差异将非油成分和油分离。与原始提取技术比较，水酶法具有绿色安全、投资少、能耗低、废弃物易于利用和处理等优点，在油脂工业中应用前景十分广阔[4-5]。李杨等[6]利用Alcalase 碱性蛋白酶提取松子油，总油提取率可达89.12%。李静等[7]利用碱性蛋白酶提取牡丹籽中的油脂，出油率为23.25%。笔者采用碱性蛋白酶提取碧根果油，利用响应面设计优化工艺参数，旨在获得一种绿色安全且提取率高的碧根果油提取工艺。
1 材料与方法
1.1 材料 供试碧根果采自浙江杭州余杭长乐林场。主要试剂：碱性蛋白酶（2×105 U/g），最适温度45～55 ℃，最适pH 9.00～13.00，购自北京奥星博化学试剂有限公司； 其他试剂均为国产分析纯。主要仪器设备：HWS-28型恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；PHSJ-3F酸度计，上海仪电科学仪器股份有限公司；CT14RD高速冷冻离心机，上海天美科学仪器有限公司；AL204电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 水酶法提取碧根果油工艺流程。准确称取10.00 g碧根果仁，在一定温度下烘烤0.5 h，粉碎，加入一定体积的蒸馏水，充分混匀，调节pH，加入一定量的碱性蛋白酶，置于50 ℃恒温水浴锅内酶解。酶解结束后，将温度迅速升至100 ℃灭酶10 min，在4 200 r/min转速下离心20 min，收集上层游离油脂，弃去乳状液及水解液，用50 mL蒸馏水将残渣洗涤，混匀，再次离心，收集上层游离油，将2次离心所得的游离油脂合并称重，计算提取率。
提取率=（碧根果油质量/碧根果脂肪含量）×100%
1.2.2 碧根果油脂肪含量测定方法。参照GB 5009.6—2016酸水解法测定。
1.2.3 碱性蛋白酶提取碧根果油的单因素及响应面试验。分析烘烤温度、酶解时间、料液比、酶添加量、酶解pH 5个因素对碧根果油提取率的影响。在单因素试验的基础上，进行Box-Behnken中心组合试验，利用Design Expert 8.0进行响应面分析，以获得最佳工艺参数。