超声波辅助SDS/异辛烷—正辛醇反胶束体系萃取米糠中蛋白与油脂的工艺研究

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我国是世界上稻谷产量最高的国家,然而米糠作为大米精加工过程中的主要副产物,虽含有油脂、蛋白质、植酸和谷维素等天然营养物质,却一直未能得到有效利用。反胶束萃取体系可同时对植物蛋白与油脂进行分离提取。本论文研究反胶束萃取体系对米糠蛋白与油脂的综合提取工艺。采用超声波辅助与常规振荡的方法,以米糠蛋白萃取率为主要指标,对比了有无超声作用下SDS/异辛烷-正辛醇反胶束体系对米糠蛋白前萃和后萃过程各主要影响因素对萃取率的影响,并在单因素实验基础上分别利用正交实验和响应面优化实验的方法优化了前萃和后萃过程的工艺条件,对分离纯化得到的米糠油脂与蛋白的功能特性进行了简单分析。实验结果表明,采用超声波辅助反胶束体系萃取,与常规振荡方法相比,蛋白前萃率可提高10%~20%。有无超声作用下各主要影响因素对蛋白前萃率影响顺序依次为KCl浓度>Wo值>样品加入量>超声功率>SDS浓度>增溶水pH值>前萃时间。正交实验优化得到超声波辅助SDS反胶束体系前萃米糠蛋白的最佳工艺条件为:SDS浓度0.08g/ml、Wo值30、样品加入量0.015g/ml、超声功率225W、前萃时间40min、增溶水pH7.5和KCl浓度0.25mol/L,该工艺条件下米糠蛋白的前萃率为86.96%。通过有无超声波辅助下萃取率的对比可知,超声波辅助较常规振荡条件下米糠蛋白后萃率显著升高,但对各个影响因素的最优化条件的影响并不明显。通过单因素实验和响应面优化得到超声波辅助反胶束后萃过程的最优化方案为:后萃水相pH值9.02,后萃时间28.4 min,KCl浓度1.14 mol/L,米糠蛋白后萃率方程计算最优值为86.26%。通过三组平行验证实验,米糠蛋白实际后萃率平均值为85.48%,相对误差为0.91%,设计模型与实际情况相符合,具有很好的拟合性。。分离纯化得到的米糠油与米糠蛋白进行功能性质分析实验,均具有较好的理化性质,反胶束法在植物资源方面的开发与应用,具有良好发展前景。
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