我国棉籽年产量达1000多万吨，是生产植物油脂和蛋白质的重要资源。目前的棉籽油生产工艺多以出油率为指标，而忽视含有大量蛋白质的棉籽饼粕的质量。在加工过程中产生的高温、高压和机械力致使蛋白发生变性，且部分氨基酸与棉籽饼粕中的其他物质结合，进一步降低了棉籽蛋白的有效利用成分，不利于棉籽蛋白的纯化与精制利用，造成巨大浪费。因此找到一种既能保证出油率，又能在加工过程中避免棉籽蛋白发生变性的低温萃取工艺方法是棉籽高效利用研究的方向和重点。本研究利用亚临界萃取技术提取棉籽油，并采用反胶束纯化棉籽蛋白，以期达到高效利用的目的，主要结果如下：1）在比较分析了丙烷，丁烷，四氟乙烷三种亚临界萃取剂的物理特性、安全性和能耗等特点的基础上，通过实验论证了三者对棉籽油萃取率的高低，最终确定以纯度大于99.9%的丁烷作为棉籽油亚临界萃取的溶剂。采用单因素试验和Box-Benhnken中心组合响应面分析等手段，对亚临界萃取体系进行了优化，进而获得理论最佳工艺参数：温度46.6℃，萃取时间36.3min，萃取次数4次，样品前处理为种仁粉碎过60目筛后轧胚。经过测定，此条件下棉籽油的萃取率可达到94.02%。2）利用气质联用仪（GC-MS）和高效液相色谱仪（HPLC）对亚临界萃取得到的棉籽油和棉籽饼粕的品质进行了分析。结果表明，棉籽油的品质大大优于国家标准规定的棉籽原油的质量要求，且大部分指标达到或超过了一级压榨成品棉籽油的质量标准。得到的棉籽粕色泽浅黄近白，蛋白质含量高达到62%，且未发生变性，在食品、医药和饲料工业中都有很好的深加工利用价值。3）以反胶束溶液纯化亚临界萃取得到的棉籽饼粕中的蛋白质，通过对比试验确定用阴离子型AOT/SDS复配反胶束溶液作为棉籽蛋白萃取的体系。单因素试验和正交试验结果表明：体系中的AOT浓度为0.08g/mL、SDS浓度为0.06g/mL、缓冲液加入量为2.4mL、溶剂与助溶剂之比为4/1时复配反胶束的增溶水量Wo值达到最大。4）针对复配反胶束体系的前萃和后萃两个过程，在单因素试验的基础上通过二次通用旋转设计和正交试验设计，确定了复配反胶束体系萃取棉籽蛋白的前萃最佳条件为：反胶束溶液的增溶水量Wo=15.8，pH=7.7，KCl浓度为0.051mol/L，萃取温度为40℃，萃取时间为60min，料液比为0.015g/ml，此时萃取率达到85%以上。后萃的最佳条件为pH=8，KCl浓度为1.2mol/L，萃取温度为40℃，萃取时间为90min，此时的后萃率达到75.1%以上。最终棉籽蛋白的萃取率为63.7%，蛋白纯度达到90%以上。5）对提取得到的棉籽蛋白的组分和品质进行了测定，分析了其蛋白质含量、氨基酸组成及其他限制性因子，发现棉籽蛋白的氨基酸组成丰富，人体所必需的8种氨基酸总含量较高，达到30%以上，纯化蛋白中的限制因子棉酚含量远低于现行安全标准规定的量，为30.1mg/kg。与碱溶酸沉法、水酶法等蛋白纯化方法进行了比较研究，发现亚临界萃取与反胶束溶液纯化相结合的方法在成本和萃取效果上均优于前两者。