海洋微藻藻油的提取工藝研究*

張雨倩張婧嫣 楊淑暖 莊荔云 陳文偉*

（中國計量學院生命科學學院，浙江杭州310018）

海洋微藻藻油的提取工藝研究*

張雨倩**張婧嫣 楊淑暖 莊荔云 陳文偉***

（中國計量學院生命科學學院，浙江杭州310018）

海洋微藻通過自身光合作用產生能量成為食物鏈中的生產者，是海洋生物資源不可缺少的一部分，維持著海洋中的生態平衡，在能量流動與物質循環方面扮演著十分重要的角色。海洋微澡脂質含量較高，大多數微藻的脂質含量達到其自身干重的10%。

水酶法是一種新型的油脂提取技術，已有以水酶法提取大豆油、花生油、油菜油和玉米油等的研究報道。水酶法是通過酶解動植物細胞壁，使油脂得以釋放，同時能有效回收蛋白質等功能成分，與壓榨法、浸提法相比，不僅有利于提高提取率，且有利于提升油脂的品質。

本研究以海洋微藻為原料，采用水酶法提取微藻油，為海洋微藻的利用提供試驗和技術參考。

1　材料和方法

1.1材料

海洋微藻粉末，自制；纖維素酶、果膠酶、中性蛋白酶、復合蛋白酶，上海華藍化學科技有限公司；正己烷、磷酸鹽等均為分析純。

1.2主要儀器和設備

CT14RD高速冷凍離心機，上海天美生化儀器設備有限公司；PL403電子分析天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；KQ22000DE超聲儀，昆山超聲儀器有限公司；DHG-9146A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏儀器設備有限公司；HHS電熱恒溫水浴鍋，上海博訊實業有限公司醫療設備廠。

1.3藻油提取工藝

藻粉→超聲→酶解→提取→離心分離→上清液→濃縮→藻油

稱取一定量的海洋微藻粉，加入磷酸鹽緩沖液，超聲溶解，調節pH值，添加一定量的酶，在一定溫度下酶解一定時間后滅酶，離心，將上清液旋轉蒸發濃縮即得藻油。

1.4海洋微藻藻提取率計算

海洋微藻藻油提取率按下列公式計算。

式中：η——藻油提取率，%；

m1——海洋微藻藻粉的質量，g；

m2——藻油的質量，g。

2　結果與分析

2.1酶的種類對藻油提取率的影響

選取中性蛋白酶、復合蛋白酶、果膠酶和纖維素酶4種酶，各種酶的添加量均為0.5%，在各種酶的最適溫度和pH 條件下酶解2 h，分別進行單酶酶解提取藻油試驗，結果見圖1。

圖1　酶種類對藻油提取率的影響

由圖1可知，添加酶所得藻油提取率均高于沒有添加酶的，在4種酶類中，使用復合蛋白酶的提取率最高，確定復合蛋白酶為最佳的水解酶。

2.2藻油提取工藝研究

2.2.1料液比對藻油提取率的影響

取一定量海洋微藻，在酶添加量1.0%，料液比分別為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30時，50 ℃條件下酶解2.0 h，料液比對藻油提取率的影響見圖2。

圖2　料液比對藻油提取率的影響

由圖2可知，在一定范圍內，隨著料液比的增大，藻油的提取率相應增加。這是由于合適的酶濃度有利于酶的水解和脂肪分子的釋放，使得水解的速度加快，更容易提取出油脂。但隨著料液比的繼續增大，酶濃度逐漸降低，酶與海洋微藻的接觸機會隨之減少，導致藻油提取率下降。因此，確定最佳的料液比為1∶25。

2.2.2酶添加量對藻油提取率的影響

取一定量海洋微藻，在料液比為1∶25，酶添加量分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%時，50 ℃條件下酶解2.0 h，酶添加量對藻油提取率的影響見圖3。

圖3　酶添加量對藻油提取率的影響

由圖3可知，隨著酶添加量逐漸增加，藻油提取率呈穩步上升態勢，在酶添加量高于2.0%時，提取率趨于平緩。由于酶解后，被蛋白質包埋的油脂被逐漸釋放，隨著酶添加量的增加，釋放出來的油脂量也逐漸增加。但當蛋白酶達到一定濃度時，可酶解的蛋白量有限，因此釋放出來的油脂量也不會再明顯增加。因此，確定最佳的酶添加量為2.0%。

2.2.3酶解時間對藻油提取率的影響

取一定量海洋微藻，在酶添加量為2.0%，料液比為1∶25，提取溫度50 ℃的條件下，分別酶解1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h、3.0 h。酶解時間對藻油提取率的影響見圖4。

圖4　酶解時間對藻油提取率的影響

由圖4可知，隨著酶解時間的延長，提取率逐漸增大并趨于平緩。這是因為蛋白質隨著時間的延長逐漸被降解，油脂陸續釋放出來。當酶解時間達到2.0 h之后，由于可被酶水解的蛋白已基本水解完全，延長酶解時間已不能大幅度提升藻油的提取率。因此，確定最佳的酶解時間為2.0 h。

2.2.4酶解溫度對藻油提取率的影響

取一定量海洋微藻，在酶加添量2.0%，料液比為1∶25，提取溫度分別為40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃條件下，酶解2.0 h，提取溫度對藻油提取率的影響見圖5。

圖5　酶解溫度對藻油提取率的影響

由圖5可知，隨著提取溫度的上升，藻油提取率逐漸增大，當溫度達到45 ℃左右時又逐漸降低。這是因為隨著提取溫度的升高，蛋白酶的活性逐漸增強，酶促反應速率加快，但是超過一定值后，溫度繼續增大使酶的活性快速下降，甚至會失去活性，從而導致提取率下降。因此，確定最佳的提取溫度為45 ℃。

3　結論

海洋微藻藻油是海洋微藻利用的重要產品之一，水酶法不僅能提取油脂，同時能有效回收蛋白質等功能成分。通過比較中性蛋白酶、復合蛋白酶、果膠酶和纖維素酶4種酶對海洋微藻的水解作用，確定復合蛋白酶為最佳水解酶，并確定海洋微藻藻油的最佳提取工藝為：酶添加量2.0%，料液比1：25，酶解時間2.0 h，提取溫度為45 ℃，在此工藝條件下，藻油提取率可達17.1%。

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Research of oil extraction from marine microalgae*

ZHANG Yuqian**ZHANG Jingyan YANG Shunuan ZHUANG Liyun CHEN Wenwei***
（College of life science，Chian jiliang university，Zhejiang Hangzhou 310018，China）

對水酶法提取海洋微藻藻油的提取工藝進行了研究。通過比較，確定復合蛋白酶為水解酶，并考察了酶添加量、料液比、酶解時間以及提取溫度對海洋微藻藻油提取率的影響，并確定最佳提取工藝為：酶添加量2.0%，料液比1∶25，酶解時間2.0 h，提取溫度為45 ℃。在此最佳條件下，藻油提取率可達17.1%。

水酶法；藻油；海洋微藻

This paper mainly studies on extraction of marine microalgae oil. By comparing，enzymes were choose as the compound protease； because of the influences of different factors，the result showed the optimum conditions are as follows： enzyme added 2.0%，1：25 solid-liquid ratio，time2.0 h，temperature45 ℃，and the highest extraction rate of marine microalgae oil reached 17.1%.

aqueous enzymatic extraction；marine microalgae oil；marine microalgae

TS201.2+5

A

1673-6044（2016）01-0056-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.01.016

國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201510356014）；中國計量學院開放實驗項目。

**張雨倩，女，1995年出生，中國計量學院食品質量與安全專業在讀本科。

***陳文偉，通訊作者，E-mail：cwwhl@163.com.

2016-03-01