基于Plackett-Burman和中心复合设计法的酶法水相棉籽油提取工艺优化与品质分析

本研究针对棉籽油提取效率与品质优化问题，采用超声均质辅助酶法水相提取（PEAE-UHA）结合乙酸乙酯溶剂，首次通过Plackett-Burman设计（PBD）和中心复合设计（CCD）两阶段统计优化方法，确定酶浓度（2.5%）和水料比（3:1 mL/g）为关键参数，实现82.41%提油率、7.75%游离脂肪酸（FFA）和70.42%自由基清除活性（RSA），为绿色高效棉籽油提取提供新技术路径。

　　

棉籽油因其风味中性且烟点高，成为全球广泛使用的食用植物油，常见于沙拉酱、烘焙食品及餐饮业煎炸油。本研究首次成功采用超声均质辅助（UHA）-乙酸乙酯结合的酶法水相提取预处理（PEAE）技术，旨在提升棉籽油提取率。通过两阶段统计优化策略——Plackett-Burman设计（PBD）与中心复合设计（CCD），筛选关键因素、评估交互作用并优化提取条件。初步实验选定Alcalase 2.4^? L和Cellulast 1.5^? L（1:1）复合酶进行酶解，PBD结果显示酶浓度和水料比为显著影响因素，CCD进一步优化上述参数，且所有实验均统一采用均质化处理。最终确定最佳条件为酶浓度2.5%、水料比3:1 mL/g，此时提油率达82.41%，游离脂肪酸（FFA）含量为7.75%，自由基清除活性（RSA）为70.42%。皮尔逊相关性分析揭示RSA与水料比呈强负相关（r = ?0.940），FFA与总酚含量（TPC）亦呈负相关（r = –0.851），凸显工艺参数与油脂品质间的密切关联。本研究首次在统计优化框架下验证PEAE-UHA-乙酸乙酯联用技术作为一种新颖、可持续且高效的生产方法，可制备符合品质标准的棉籽油。