膜分离技术在分离菜籽饼粕中蛋白质的应用研究

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蛋白质是人类赖以生存的重要物质基础。油菜是我国重要的油料作物,其果实油菜籽被广泛用来制取油脂,并产生大量的菜籽饼粕。菜籽饼粕中蛋白质的含量丰富、品质优良,但由于菜籽饼粕中也含有一定量的有害或抗营养物质,常规的加工方法难以将它们有效分离,菜籽饼粕中所含的蛋白质没有被很好地利用。膜分离技术是近年来发展起来的单相和多相分离的高新技术,具有分离纯度高、工艺条件简单、工艺成本低、无或少污染排放等特点,在国内外都得到了飞速发展,已被广泛应用于许多都领域,如分离大豆饼粕中的蛋白质。 本论文分析了膜分离技术应用于分离菜籽饼粕中蛋白质的可行性,研究了超滤膜分离菜籽饼粕中蛋白质的,通过试验确定了较佳的工艺技术参数,可为工业化生产提供参考。 在从菜籽饼粕中提取蛋白的试验中,进行了菜籽蛋白碱提和盐提两种试验,分别试验了溶液的PH值、盐溶液的浓度、温度、料液比、以及提取时间对菜籽蛋白提取率的影响,结果表明:在总体上用盐溶液提取优于用碱溶液提取,盐溶液提取蛋白质最佳条件为温度为40℃、料液比为1/15、食盐浓度为5.0%、提取时间为40min,在此条件下菜籽蛋白的提取率为89.87%。 在菜籽蛋白超滤分离试验中,通过连续化组合试验,试验了料液的PH值、温度、浓度、流速及压力对超滤膜通量的影响,结果表明:它们对超滤膜通量影响的显著性程度依次为料液的浓度、操作压力差(包括流速)、料液温度和溶液的PH值(离子强度),最佳的超滤工艺条件是压力P=0.2Mpa,流速S=1m/s,温度T=40℃,料液的pH=10,此时的膜通量为55.2 L/(m~2h);经过四次反复超滤可制得纯度达到91.1%的蛋白质(以干物质计),且其不含有硫苷和植酸等有害或抗营养物质,外观色泽较浅,滋味较淡。 在超滤膜分离菜籽蛋试验中发现,超滤分离10个小时,膜通量就下降为原来的20.6%。进行的清洗试验结果表明:采用酸碱清洗方法可使膜通量最高恢复至原来的89.84%;可使膜面污染层的去除率K最高达到87.2%。 最后还根据上述试验结果,对提出了工业化生产的工艺流程,并对工艺设备进行了初步分析和确定。
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