全脂火糠中主要组分的分步提取分离研究

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获取毛油和将所得脱脂米糠用作饲料是全脂米糠通常利用方法。但该方案中仅对米糠中脂肪组分进行了利用,而忽视了其他组分,造成了二次浪费。本论文针对此现状,以全脂米糠主要组分的有效提取分离为目的,探索了全脂米糠综合利用的新途径。首先采用酸浸泡法使全脂米糠脂肪酶失活并提取植酸。研究了酸浸泡过程中酸浓度、酸浸温度、酸浸时间和料液比对植酸得率和残留脂肪酶活力的影响,通过正交试验及验证试验得到最佳工艺条件为:酸浓度1.2%、酸浸时间4h、酸浸温度50℃、料液比1:10。在此条件下,植酸提取率为82.3%,酶活力与原料相比降低了93.6%。在此过程中,大部分糊粉层细胞壁结构被破坏,91.0%总糖、86.8%灰分被浸出,主要组分被保留;脂肪酸价由6.3mg/g升至16.5mg/g,而过氧化值和脂肪酸组成变化不明显;通过Ca(OH)2-NaOH两步沉淀制得粗制植酸钙,经过酸溶、过滤、脱色、碱沉后制得精制植酸钙,其得率为8.3%,品质达到食用植酸钙镁的质量要求。其次对米糠中脂肪进行了提取分离。比较了水酶法、干法溶剂浸提、湿法溶剂浸提三种提取方案。在水酶法中以纤维素酶-碱性蛋白酶双酶分步提取的效果较好;在干法溶剂浸提中以经冷冻干燥后浸提效果较好;在湿法溶剂浸提中以高剪切装置浸提效果较好,选用胶体磨浸提时,采用正己烷与异丙醇复配效果较好。综合考虑脂肪提取率、品质及成本,最终选择湿法溶剂浸提脂肪。对浸提条件进行了优化,较优的浸提条件为残渣:异丙醇(DW/V)=1:4、残渣:正己烷(DW/V)=1:4、胶磨时间5min。在此条件下,脂肪提取率达到91.4%。经真空脱溶、离心得到毛油,毛油得率为15.1%,质量达到国标要求。再次对米糠中蛋白进行了提取分离。对比了碱法和酶法提取蛋白,综合考虑蛋白提取率和纯度,选择酸性蛋白酶提取蛋白。对提取条件进行了优化,较优工艺条件为:加酶量4000U/g、温度50℃,pH3.0、时间4h、料液比1:8。在此条件下,蛋白提取率为52.3%,纯度为51.6%。得到的米糠蛋白主要以小肽和氨基酸形式存在,其谷氨酸、组氨酸含量丰富,限制性氨基酸为赖氨酸、苏氨酸。最后对膳食纤维进行了提取分离。采用高温淀粉酶去除淀粉得到膳食纤维,以膳食纤维纯度为指标,在温度96℃、pH5.6下,对提取工艺进行优化,较优的工艺条件为:加酶量0.5%、时间40min、料液比(DW/V)=1:6。在此条件下,膳食纤维提取率为61.2%,纯度为75.9%。通过超微粉碎制备膳食纤维产品,当球磨时间为9min时,可溶性膳食纤维含量达到5.3%,制得的产品达到二级大豆膳食纤维粉质量标准。将课题成果与文献、专利比较。从整体来看,本课题成果与单一组分提取分离结果基本相当。与多组分提取分离情况相比,本课题工艺流程设计的思路和方法均较合理,组分提取完全,并达到了较好提取分离效果。
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