酶法提取米糠油和蛋白及米糠油微胶囊化研究

论文摘要

本文研究了水酶结合溶剂法浸提米糠油,主要研究不同酶之间搭配对米糠油提取率的影响,确定不同酶之间的最佳搭配后,通过单因素实验和响应面实验对水酶结合溶剂浸提米糠油的工艺进行了优化。比较了水酶结合溶剂法与直接用有机溶剂采用逆相萃取两种方法所提取米糠油的理化性质,包括：酸值、碘值、过氧化值、不皂化物含量以及两种油脂红外图谱和脂肪酸的分析。研究了采用碱提法时,溶液pH和水洗次数对脱脂米糠中米糠蛋白的提取率和纯度的影响；比较了通过碱提法、木瓜蛋白酶酶解法和先用纤维素酶酶解再碱提三种方法所提取米糠蛋白的理化性质,包括：溶解性、吸湿性和保湿性、乳化性以及起泡性。研究了以米糠油为原料制备微胶囊产品的主要技术参数,并对所制备的微胶囊产品进行研究和测定,具体的实验结论如下：1)分别采用果胶酶、纤维素酶和木瓜蛋白酶提取米糠油时,研究结果表明,采用纤维素酶提取米糠油的效果最好,其提取率达到11.46%。将三种酶两两混合使用后,结果表明,木瓜蛋白酶和纤维素酶的混合使用效果最好,其提取率达到13.12%；将三种酶一起使用发现其提取率与木瓜蛋白酶和纤维素酶混合使用时的提取率很相近,因此,采用木瓜蛋白酶和纤维素酶的混合使用作为米糠油提取的最佳酶选方式。2)在单因素实验的基础上对料液比、酶解时间、纤维素酶加入量和木瓜蛋白酶加入量这四个因素在3个水平上利用Design Expert(7.0)软件进行响应面优化实验,研究结果表明,最优条件为：料液比1：6,酶解时间2.0h,纤维素酶加入量0.38%,木瓜蛋白酶加入量0.23%,在此条件下,米糠油的提取率为13.45%。3)水酶结合溶剂浸提的米糠油的相关指标要优于直接用有机溶剂进行逆相萃取的米糠油。4)对碱提法、木瓜蛋白酶酶解法和先用纤维素酶酶解再碱提三种提取米糠蛋白的方法进行对比研究,确定最优提取米糠蛋白的方法为先用纤维素酶酶解再碱提。5)通过蛋白质的理化性质研究,发现采用木瓜蛋白酶酶解法提取的米糠蛋白的溶解性、吸湿性和保湿性较好,蛋白的乳化性和乳化稳定性以及起泡性和稳定性与蛋白的溶解性有很大的关联性。6)通过综合考虑微胶囊乳状液的稳定性、粘度和产品性能,确定了制备米糠油微胶囊产品过程中所需的均质压力为20Mpa,乳状液的平均粒径为398.4nm,固形物浓度为40%,喷雾干燥进风温度为190℃,出风温度为95℃；所得米糠油微胶囊产品包埋率为80.30%,水分含量为2.49%,热熔解温度(Tm)为142.88℃,热溶解焓为9.7809J/g；烘箱加速氧化储藏实验表明,米糠油和微胶囊产品由诱导期转变为传播期分界点时间为20天左右,且微胶囊米糠油在达到标准要求的POV值时的储藏时间是对照组米糠油达到标准要求POV值时储藏时间的1.35倍。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 米糠简介
• 1.1.2 米糠油简介
• 1.1.3 米糠油的提取方法简介
• 1.1.4 微胶囊技术简介
• 1.2 国内外研究状况与发展趋势
• 1.3 课题来源
• 1.4 本课题的研究目的与意义
• 1.5 本课题的主要研究内容
• 第2章 水酶结合溶剂浸提米糠油工艺的研究
• 2.1 水酶结合溶剂浸提米糠油的有关原理
• 2.2 材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 水酶结合溶剂浸提米糠油的实验方法
• 2.3.2 粗米糠油提取率的测定
• 2.3.3 水酶结合有机溶剂浸提米糠油工艺中酶搭配方式的选择
• 2.3.4 水酶结合有机溶剂浸提米糠油工艺的单因素实验
• 2.3.5 水酶结合有机溶剂浸提米糠油工艺的优化
• 2.4 实验结果与讨论
• 2.4.1 水酶结合溶剂浸提米糠油酶解过程中酶搭配方式的选择
• 2.4.2 料液比对米糠油提取率的影响
• 2.4.3 复合酶系酶解时间对米糠油提取率的影响
• 2.4.4 纤维素酶加入量对米糠油提取率的影响
• 2.4.5 木瓜蛋白酶加入量对米糠油提取率的影响
• 2.4.6 水酶结合有机溶剂浸提米糠油工艺的优化
• 2.5 本章小结
• 第3章 水酶结合溶剂浸提米糠油的理化性质研究
• 3.1 材料与设备
• 3.1.1 米糠油实验样品的制备和保存
• 3.1.2 实验材料
• 3.1.3 实验主要设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 正己烷逆相洗脱提取米糠油方法步骤
• 3.2.2 油样Ⅰ与油样Ⅱ的感官检查
• 3.2.3 油样Ⅰ与油样Ⅱ的理化指标检测
• 3.2.3.1 过氧化值（POV）的测定
• 3.2.3.2 酸值AV（）的测定
• 3.2.3.3 碘值I(劝的测定
• 3.2.3.4 不皂化物的测定
• 3.2.3.5 折射率的测定
• 3.2.4 油样Ⅰ与油样Ⅱ的红外光谱的检测
• 3.2.5 油样Ⅰ与油样Ⅱ的气相色谱分析
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 油样Ⅰ与油样Ⅱ的感官评价
• 3.3.2 油样Ⅰ与油样Ⅱ的理化指标检测
• 3.3.3 油样Ⅰ与油样Ⅱ的红外光谱检测
• 3.3.4 油样Ⅰ与油样Ⅱ的气相分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 脱脂米糠蛋白的提取及其性质研究
• 4.1 实验材料和设备
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验主要设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 实验脱脂米糠原料的制备
• 4.2.2 备用脱脂米糠原料中蛋白质含量的测定
• 4.2.3 不同pH水溶液对米糠蛋白的提取率考察
• 4.2.4 水洗次数对米糠蛋白纯度的影响
• 4.2.5 采用木瓜蛋白酶酶解对米糠蛋白提取率和纯度的影响
• 4.2.6 采用纤维素酶先酶解再进行碱提对米糠蛋白提取率和纯度的影响
• 4.2.7 米糠蛋白的理化性质分析
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 备用脱脂米糠原料中蛋白质含量分析
• 4.3.2 不同pH碱液提取原料米糠中蛋白质提取率的测定
• 4.3.3 水洗次数对从脱脂米糠原料中所提取米糠蛋白纯度的影响
• 4.3.4 三种方法提取米糠蛋白的提取率和蛋白纯度的比较
• 4.3.5 三种方法制得的米糠蛋白的理化性质分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 米糠油微胶囊产品的制备及其稳定性研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 主要材料、设备
• 5.2 试验方法
• 5.2.1 米糠油微胶囊的制备
• 5.2.2 乳状液稳定性的测定[38]
• 5.2.3 乳状液粒度的测定
• 5.2.4 米糠油微胶囊包埋率的测定
• 5.2.5 米糠油微胶囊溶解分散性的测定[39]
• 5.2.6 米糠油微胶囊产品的差示热扫描分析
• 5.2.7 米糠油微胶囊产品的稳定性测定
• 5.2.8 POV测定
• 5.2.9 米糠油微胶囊产品的电镜扫描分析
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 均质压力对乳状液稳定性和粘度的影响
• 5.3.2 固形物浓度对乳状液稳定性和粘度的影响
• 5.3.3 米糠油微胶囊产品在喷雾干燥过程中进风温度和出风温度的确定
• 5.3.4 米糠油微胶囊产品的理化特性
• 5.3.5 米糠油微胶囊产品的DSC曲线分析
• 5.3.6 米糠油微胶囊产品的储藏稳定性实验
• 5.3.7 米糠油微胶囊产品的电镜扫描分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间的研究成果