一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法，所述方法为：经粉碎的新鲜橘皮中，接种霉菌孢子后，于28–30℃发酵3–4d，获得橘皮发酵物；橘皮发酵物经水蒸气蒸馏法提取，获得橘皮精油；所述霉菌为里氏木霉、长枝木霉或黑曲霉。在从新鲜柑橘果皮中提取精油前，增加了里氏木霉GIM 3.553的发酵预处理。里氏木霉GIM 3.553在经粉碎的橘皮中适度生长，产生纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶等多糖水解酶，破坏细胞壁结构，有助于精油从细胞中释放出来，从而提高了精油提取得率。较不采用发酵预处理的常规方法相比，橘皮精油的提取得率可以提高50％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法(一)
本专利技术属于生物工程
，具体涉及一种微生物发酵技术在橘皮精油提取中的应用。(二)
技术介绍
柑橘精油，是指从芸香科柑橘属植物(包括橙子、柚子、蜜橘、椪柑等)的果皮中提取，具有芳香气味油状液体的总称。柑橘精油具有令人喜爱的独特芳香风味，其主要成分是萜烯类、倍半萜烯类以及高级醇类、醛类、酮类、酯类等组成的含氧化合物。研究表明柑橘精油具有抑菌、消炎、抗病毒、抗氧化等活性作用，具有较高的应用价值。柑橘精油在医药、食品、日化领域的运用已相当广泛，是调配多种香精的原料。我国是仅次于巴西和美国的第三大柑橘生产国，柑橘在鲜食或加工生产后产生大量皮渣，目前多是作为垃圾处理。柑橘皮渣中含有包括精油等许多有用成分，从柑橘皮渣中提取精油，可实现对柑橘的综合利用，提高柑橘资源利用率，对柑橘产区的经济发展和环境保护都起到积极作用。目前，柑橘精油提取的方法有直接压榨法、水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界流体萃取法等。直接压榨法可避免精油受热可能导致的成分改变和挥发损失，但提取得率通常较低；水蒸气蒸馏法应用最为广泛，设备要求低，但存在热分解的问题；有机溶剂提取法在去除溶剂时容易导致挥发性成分的损失；超临界流体萃取法耗时虽短，但设备成本较高，产能有限，在生产实践中应用还有一定局限性。相比之下，水蒸气蒸馏法有相对优势，是目前柑橘精油提取的主要方法。在从橘皮提取精油前，有采用酶解法破坏细胞壁使细胞中的精油释放出来，从而提高了精油的提取率。如采用纤维素酶酶解辅助提取桔皮精油，精油的提取率可以达到3.14％[王建美,罗玲环,吴梦霞,等.酶解-水蒸气蒸馏法提取桔皮精油的工艺研究.金华职业技术学院学报,2013,13(6):86-89]，较单纯水蒸气蒸馏法提取的2％左右的得率有很大提高。虽然酶解辅助水蒸气蒸馏提取能够提高柑橘精油的提取得率，但需要纯酶，且用量较高，无疑增加了生产成本。一些霉菌可以产生多种多糖水解酶，包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等，如用霉菌直接发酵预处理柑橘皮，霉菌适度生长，产生的多糖水解酶水解橘皮细胞壁，有利于细胞中的精油释放出来，从而提高精油的提取得率。为此，本专利技术对水蒸气蒸馏法提取橘皮精油工艺进行改进，增加微生物发酵预处理步骤，从而提高了橘皮精油的提取得率。(三)
技术实现思路
本专利技术目的将微生物发酵技术应于橘皮精油的提取中，提供一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法，从而显著提高橘皮精油的提取得率。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法，所述方法为：经粉碎的新鲜橘皮中，接种霉菌孢子后，于28–30℃发酵3–4d，获得橘皮发酵物；橘皮发酵物经水蒸气蒸馏法提取，获得橘皮精油；所述霉菌为里氏木霉、长枝木霉或黑曲霉。进一步，所述新鲜橘皮是将新鲜的柑橘(CitrusreticulateBlanco)果皮，用粉碎机粉碎成粒径大小为2–3mm的颗粒。进一步，所述霉菌为里氏木霉(Trichodermareesei)GIM3.553、长枝木霉(Trichodermalongibrachiatum)GIM3.140或黑曲霉(Aspergillusniger)GIM3.546，优选里氏木霉GIM3.553。进一步，所述的霉菌孢子接种量以新鲜橘皮重量计为3–5×106个/g。进一步，所述的里氏木霉GIM3.553孢子以孢子液的形式加入，所述孢子液的制备方法为：低温保藏的里氏木霉GIM3.553孢子接种于PDA平板培养基(直径9cm的培养皿中)，于28–30℃恒温培养2–3d后，加入无菌水于培养皿中，用接种环搅动使孢子悬浮，获得孢子液；优选将孢子液转移到无菌试管中，用无菌水调整孢子浓度为3–5×108个/mL(血球计数板计数)。所述的PDA平板培养基(马铃薯蔗糖琼脂培养基)终浓度组成为：马铃薯200g/L(煮沸30min后过滤留汁)，蔗糖20g/L，琼脂20g/L，溶剂为自来水，pH自然(实测6.5)。进一步，所述的从橘皮发酵物中提取精油的方法为：将橘皮发酵物中加入去离子水、NaCl和少许玻璃珠，振荡摇匀后，采用水蒸气蒸馏法，冷凝回流提取获得橘皮精油；具体为：橘皮发酵物置于圆底烧瓶中，加入去离子水、NaCl和少许玻璃珠，振荡摇匀后，圆底烧瓶置于电热套中，连接挥发油提取器和回流冷凝管，从冷凝管上端加水至挥发油提取器的刻度部分，并溢流入烧瓶为止；接通冷凝管冷却水，开启电热套加热至圆底烧瓶内水沸腾后，调低电热套功率保持烧瓶内微沸，蒸馏至挥发油提取器中油量不再增加时(3–5h)，停止加热，放置1h以上；开启挥发油提取器下端活塞，先缓慢将水全部放出，再放出精油。所述的去离子水体积加入量以新鲜橘子皮重量计为2mL/g；所述NaCl加入量以去离子水质量计为2％–3％；所述玻璃珠加入目的是防止加热爆沸；所述的挥发油提取器，也称挥发油测定器，结构见附图1。本专利技术所述的里氏木霉GIM3.553、长枝木霉GIM3.140和黑曲霉GIM3.546，均购自广东省微生物菌种保藏中心，地址：广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼；邮编510070。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：在从新鲜柑橘果皮中提取精油前，增加了霉菌，特别是里氏木霉GIM3.553的发酵预处理。里氏木霉GIM3.553在经粉碎的橘皮中适度生长，产生纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶等多糖水解酶，破坏细胞壁结构，有助于精油从细胞中释放出来，从而提高了精油提取得率。较不采用发酵预处理的常规方法相比，橘皮精油的提取得率可以提高50％以上。(四)附图说明图1挥发油提取器结构示意图。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：本专利技术实施例所述的柑橘，是芸香科(Rutaceae)植物柑橘(CitrusreticulateBanco)，所述的橘皮是柑橘成熟果实的外皮。本专利技术的橘皮精油提取方法按《中国药典》四部(2015版)中的―2204挥发油测定法”操作。实施例1发酵菌株的筛选为了筛选到一株适用于发酵橘皮，以提高精油提取得率的微生物菌株，本专利技术采用下述方法筛选发酵菌株。(1)4℃保藏的黑曲霉(Aspergillusniger)GIM3.546、里氏木霉(Trichodermareesei)GIM3.553、塔宾曲霉(Aspergillustubingensis)GIM3.577、长枝木霉(Trichodermalongibrachiatum)GIM3.140和康宁木霉(Trichodermakoningii)GIM3.518菌株平板培养的孢子接种于新鲜PDA平板培养基，于28℃恒温培养3d。加5mL的无菌水于平板培养物中，用接种环搅动使孢子悬浮，孢子液转移到无菌试管中，用无菌水调整孢子浓度为3×108个/mL(血球计数板计数)。(2)100g新鲜橘子皮，粉碎成粒径约为2–3mm的颗粒，加入到250-mL经160℃干热灭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法，其特征在于所述方法为：经粉碎的新鲜橘皮中，接种霉菌孢子后，于28–30℃发酵3–4d，获得橘皮发酵物；橘皮发酵物经水蒸气蒸馏法提取，获得橘皮精油；所述霉菌为里氏木霉、长枝木霉或黑曲霉。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用微生物发酵法提取橘皮精油的方法，其特征在于所述方法为：经粉碎的新鲜橘皮中，接种霉菌孢子后，于28–30℃发酵3–4d，获得橘皮发酵物；橘皮发酵物经水蒸气蒸馏法提取，获得橘皮精油；所述霉菌为里氏木霉、长枝木霉或黑曲霉。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述新鲜橘皮是将新鲜的柑橘(CitrusreticulateBlanco)果皮粉碎成粒径大小为2–3mm的颗粒。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述霉菌为里氏木霉(Trichodermareesei)GIM3.553、长枝木霉(Trichodermalongibrachiatum)GIM3.140或黑曲霉(Aspergillusniger)GIM3.546。


4.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅建凤，吴霞，郑素晶，易喻，应国清，王旭东，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33