反胶束萃取植物蛋白和油脂的工艺及动力学研究

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本文选取文冠果种仁和油莎豆为原料,研究了AOT/异辛烷反胶束体系萃取油料中蛋白质和油脂的工艺条件。通过单因素实验和均匀设计实验,分别考察了加料量、萃取温度、萃取时间、表面活性剂浓度、含水量、pH值、盐浓度对前萃过程的影响,以及反萃时间、水相pH值和盐浓度对反萃过程的影响。最终确定了反胶束萃取文冠果种仁蛋白和油脂的前萃工艺条件为:加料量0.02g/mL,萃取温度40℃,萃取时间100min,AOT质量浓度0.12g/mL,W0为16,pH为7,KCl浓度0.02mol/L,此时蛋白质的前萃率为45.2%,油脂萃取率为76.4%;反萃条件为:反萃时间5min,水相pH为11,KCl浓度1.6mol/L,在此条件下蛋白质的反萃率为66.1%。反胶束萃取油莎豆蛋白和油脂的前萃条件为:加料量0.05g/mL,萃取温度40℃,萃取时间86min,AOT质量浓度0.12g/mL,W0为16,pH为7,KCl浓度0.02mol/L,得到蛋白前萃率为61.6%,油脂萃取率为85.4%;反萃条件为:反萃时间5min,水相pH为11,KCl浓度1.2mol/L,在此条件下蛋白质的反萃率为72.5%。反胶束萃取油料中植物蛋白的前萃过程是一个液固萃取过程,缩芯未反应核模型适用于该过程。通过考察振荡速率、颗粒粒径对前萃过程的影响,并结合数学模型,认为该过程受内扩散控制。根据不同萃取温度和萃取时间的实验数据,得到反胶束萃取文冠果种仁蛋白的动力学方程可以表示为2.22exp(-2190/T)t=1+2(1-x)-3(1-x)2/3;萃取油莎豆蛋白的动力学方程为2.38exp(-1930/T)t=1+2(1-x)-3(1-x)2/3。
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