反胶束体系分离花生蛋白过程中传质机理的研究

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花生中含有40%-50%的油脂,是世界上应用最为广泛的油料作物之一,同时又含有25%-29%的蛋白质,营养价值较高。反胶束萃取技术是一种新型的可用于生物分子提取的技术,本文采用该技术对花生蛋白进行萃取。研究了丁二酸二异辛酯磺酸钠(AOT)、十二烷基磺酸钠(SDS)以及AOT/SDS三种反胶束体系的基本性质,AOT/SDS复合反胶束体系萃取花生蛋白的前萃和后萃工艺,以及AOT/SDS复合反胶束体系后萃取花生蛋白的传质动力学过程,最后对反胶束制备的花生蛋白以及市售花生蛋白的功能特性和结构变化进行研究。研究了复合反胶束AOT/SDS的基本性质,并与单一反胶束AOT和SDS的性质进行对比。研究表明:随着表面活性剂浓度的升高,三种反胶束的W0值逐渐降低,增比粘度逐渐升高,而电导率基本没有变化;随着加水量的升高,三种反胶束的W0值、增比粘度以及电导率都有所升高。结果发现,与单一反胶束相比,AOT/SDS复合反胶束可以获得较高的W0,且增比黏度也相对较高,有着更高的稳定性。采用AOT/SDS复合反胶束对花生蛋白质进行前萃和后萃工艺研究,通过正交得出最优前萃条件:温度35℃,pH8,KCl浓度为0,AOT(g)︰SDS(g)为4:3,超声功率180W,反胶束浓度0.08g/mL,W0值为15,其中W0对前萃过程影响极其显著;采用响应面处理技术获得后萃最佳工艺条件:pH7.5,时间30min,KCl浓度1.1mol/L,温度35℃,pH和KCl浓度对后萃率影响达到极显著水平。研究了复合反胶束AOT/SDS后萃花生蛋白的传质机理。研究发现:双模理论适用于反胶束后萃动力学的研究,总传质系数受pH、KCl浓度以及温度的影响较大,当pH值从6升高到7时,总传质系数从0.68×10-5m3·s-1升高到0.84×10-5m3·s-1,当pH值从7升高到8时,总传质系数从0.84×10-5m3·s-1降低到0.60×10-5m3·s-1。反胶束后萃动力学过程主要靠界面阻力控制,属于界面控制反应类型。对三种反胶束体系萃取的花生蛋白以及市售的花生蛋白进行研究和对比分析,结果发现:反胶束技术制得的花生蛋白溶解性、起泡性以及泡沫稳定性相对较高。扫描电镜图谱显示,不同方法制得的花生蛋白形状不同,其中,AOT/SDS复合反胶束制得的花生蛋白粒度较小。
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