畢業(yè)論文二稿11

1、JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科畢業(yè)設(shè)計（論文）芝麻餅醇洗濃縮蛋白工藝研究學(xué) 院 生物工程學(xué)院 專 業(yè) 食品科學(xué)與工程 年級班別 10級1班 學(xué) 號學(xué)生姓名 盧意 指導(dǎo)教師 嚴(yán)佑君 2014年 6 月 7 日 目 錄1 緒論- 1 -1.1植物蛋白開發(fā)利用的必要性- 1 -1.2植物蛋白芝麻蛋白- 1 -1.3芝麻蛋白的構(gòu)成- 2 -1.4芝麻蛋白的功能特性及未來發(fā)展展望- 3 -1.5芝麻蛋白制備工藝的研究現(xiàn)狀- 4 -1.6本論文研究的意義、目的及內(nèi)容- 4 -1.6.1本論文研究的意義、目的- 4 - 本論文研究的內(nèi)容- 4 -2 實驗材料和方法- 5

2、 -2.1實驗材料- 5 -2.1.1實驗原料- 5 -2.1.2主要試劑- 5 -2.1.3主要儀器設(shè)備- 6 -2.2實驗原理- 6 -2.3實驗流程- 6 -2.3.1樣品預(yù)處理- 7 -2.3.2萃取濃縮蛋白- 7 -2.3.3濕基蛋白質(zhì)含量測定- 7 -2.3.4干基蛋白質(zhì)含量測定- 8 -3 實驗結(jié)果及分析- 8 -3.1原料基本理化性質(zhì)測定- 8 -3.1.1原料基本理化性質(zhì)測定參考標(biāo)準(zhǔn)- 8 -3.1.2原料基本理化性質(zhì)測定結(jié)果- 8 -3.2乙醇體積分?jǐn)?shù)對醇洗濃縮蛋白工藝的影響- 9 -3.3醇洗溫度對醇洗濃縮蛋白工藝的影響- 10 -3.4料液比對醇洗濃縮蛋白工藝的影響-

3、11 -3.5醇洗時間對醇洗濃縮蛋白工藝的影響- 12 -3.6萃取次數(shù)對醇洗濃縮蛋白工藝的影響- 13 -3.7 正交實驗結(jié)果及分析- 13 -3.8 小結(jié)- 15 -參考文獻(xiàn):- 16 -致 謝- 17 -芝麻餅醇洗濃縮蛋白工藝研究摘 要：本篇論文以芝麻餅為原料，本篇論文以芝麻餅為原料，通過單因素實驗和正交實驗驗證了料液比、pH值、溫度、時間、溶劑體積分?jǐn)?shù)等因素對醇洗法濃縮蛋白影響程度大小及最佳方案，實驗表明乙醇濃度為70%，浸提溫度60，浸提時間65min，料液比1:6，萃取次數(shù)2次為該工藝的最佳方案。關(guān)鍵詞：芝麻 濃縮蛋白 萃取 影響因素1 緒論1.1植物蛋白開發(fā)利用的必要性蛋白質(zhì)是人

4、體生命活動的體現(xiàn)和重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。細(xì)胞組織都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成。人體內(nèi)蛋白質(zhì)的含量約占人體總重的20%，其含量在人體內(nèi)僅低于水的含量。在生命的任何階段，身體的成長、發(fā)育和維持人體正常生命活動都離不開它。近年來，隨著世界人口的不斷增長，蛋白質(zhì)供求關(guān)系嚴(yán)重失衡，求遠(yuǎn)大于供。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織調(diào)查所得成年人每天蛋白質(zhì)攝取量應(yīng)在75g以上，但世界人均水平才達(dá)到68.8g。例如，我國醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生研究表明我國成年人每日蛋白質(zhì)攝取量為72g, 美國的不低于100g，日本的不低于90g ，而現(xiàn)實中我國目前平均僅60g1。由于我國畜牧業(yè)一直不發(fā)達(dá)，植物性蛋白食品是我國蛋白食品的重要組成部分。據(jù)1992年聯(lián)合國糧農(nóng)組

5、織調(diào)查，我國每人每天食物可為人體提供蛋白質(zhì)為67.4g/d其中植物蛋白占88.8，其余l(xiāng)1.2為動物蛋白。低于世界人口每人70.8g/d的供給水平，而完全蛋白質(zhì)供給量則是更低2。為了滿足人們對蛋白質(zhì)與日俱增的需求，而在世界范圍的蛋白質(zhì)資源供給中，植物蛋白占大部分，約占蛋白質(zhì)總量的70%；動物蛋白僅占30%，因此世界各國將植物蛋白的開發(fā)也逐漸提上日程，例如：美國、日本、泰國、中國臺灣省都制定了大豆蛋白計劃，俄羅斯提出“蛋白質(zhì)戰(zhàn)略”計劃。雖然植物蛋白的人體吸收率較低，但是植物蛋白的經(jīng)濟(jì)性、營養(yǎng)性、功能性等優(yōu)點也決定了其具有大規(guī)模開發(fā)利用的前景，并且其在建立健康的飲食結(jié)構(gòu)方面所提供的卓越貢獻(xiàn)也越來越

6、受人們重視。我國作為一個農(nóng)業(yè)大國，具有利用植物蛋白質(zhì)的明顯優(yōu)勢，植物蛋白質(zhì)種類繁多、來源廣泛、資源豐富，主要有來自米麥等谷物蛋白、油料種子及其餅柏蛋白質(zhì)、紅花蛋白質(zhì)、芝麻蛋白質(zhì)、椰子蛋白質(zhì)、籽粒莧蛋白質(zhì)等，開發(fā)其他新的蛋白質(zhì)資源，如單細(xì)胞生物蛋白（SCP）、昆蟲蛋白、螺旋藻等3。1.2植物蛋白芝麻蛋白芝麻（學(xué)名：Sesamum indicum）胡麻科，是胡麻的籽種。雖然它的近親在非洲出現(xiàn)，但品種的自然起源仍然是未知的。它遍布世界上的熱帶地區(qū)。芝麻是我國四大主要油料作物之一，其產(chǎn)量占世界第一位，2000年我國芝麻產(chǎn)量已達(dá)81萬噸,2002年芝麻產(chǎn)量高達(dá)89.5萬噸4。芝麻產(chǎn)品具較高的應(yīng)用價值。它

7、的種子含油量高達(dá)61%，其蛋白質(zhì)含量為20%2%。其榨油后副產(chǎn)品麻渣或餅粕含蛋白質(zhì)38%50%, 含量豐富，營養(yǎng)價值高，是完全蛋白,肥料或飼料是其主要使用用途。由于麻渣或餅粕蛋白質(zhì)含量高,且其蛋白質(zhì)氨基酸的組成與瘦肉相近（除賴氨酸含量低外）,其余與牛肉或酪蛋白相比,接近或達(dá)到FAO/WHO建議優(yōu)質(zhì)蛋白6 5 ，其生理價值為71比其他植物蛋白（大豆生理價值為57、花生的為59等）稍高7。其富含含硫氨基酸,尤其是蛋氨酸含量高于其它植物蛋白，為了得到更多的芝麻蛋白資源有理由對其加工工藝進(jìn)行研究探討得到最佳工藝流程 。1.3芝麻蛋白的構(gòu)成芝麻籽粒中蛋白質(zhì)含量19%31%，按照溶解度的不同可分為清蛋白、

8、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。它們的含量如表1.表1芝麻蛋白中各蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)球蛋白清蛋白谷蛋白醇溶蛋白含量（%）67.38.66.91.3由上表可以看出球蛋白是芝麻蛋白中的主要成分，而球蛋白中-球蛋白占絕大多數(shù)，因此-球蛋白的功能性質(zhì)決定了芝麻蛋白的功能性質(zhì)。芝麻蛋白必須氨基酸含量占總氨基酸30%,必須氨基酸除賴氨酸和異亮氨酸含量低于FAO /WHO 要求外,其它氨基酸都可滿足人體需求。芝麻蛋白凈利用率(NPU)為56%,如添加Lys后,則NPU值可提高到81%。其蛋白氨基酸含量見表28：表2芝麻蛋白氨基酸組成及含量氨基酸芝麻谷物大豆FAO推薦值蛋氨酸3.71.51.32.2胱氨酸2.21.0

9、1.22.0賴氨酸3.82.16.74.2蘇氨酸4.02.53.72.6亮氨酸7.19.87.87.0異亮氨酸4.12.74.94.2纈氨酸4.74.05.14.2苯丙氨酸6.03.55.22.8組氨酸2.31.72.62.4精氨酸9.32.88.02.0丙氨酸5.15.04.3谷氨酸14.014.619.5甘氨酸7.32.44.1絲氨酸4.03.65.5天冬氨酸7.34.512.7酪氨酸5.12.73.61.4芝麻蛋白的功能特性及未來發(fā)展展望芝麻蛋白的功能特性：（1）芝麻蛋白的溶解性（2）芝麻蛋白的持水性，（3）芝麻蛋白的發(fā)泡性，（4）芝麻蛋白的吸油性，（5）芝麻蛋白的乳化性，（6）芝麻蛋白

10、的黏度，（7）芝麻蛋白的熱凝聚性。芝麻蛋白的功能特性決定了其的應(yīng)用，目前芝麻蛋白在我國的主要應(yīng)用：（1）面制品中，芝麻蛋白用于加工餅干、糕點等以面粉為基料的食品，可以克服面粉中蛋白質(zhì)的天然性營養(yǎng)缺陷，充分發(fā)揮芝麻蛋白與禾谷類氨基酸優(yōu)勢互補的作用；（2）肉制品中，利用芝麻蛋白的乳化、持水和凝膠等功能特性，將芝麻蛋白用于肉制品中，代替部分精肉，可以降低成本，加強產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)，減少脂質(zhì)析出，改善肉制品的口感和風(fēng)味9；（3）嬰兒食品和老年食品及保健品中，冷榨芝麻蛋白粉的蛋白質(zhì)和微量元素含量高，在嬰兒米粉、速溶麥片及老年食品中添加，可以補充蛋白質(zhì)，減少骨鈣損失，利于骨骼的發(fā)育和維護(hù)；（4）飲料中，芝麻

11、蛋白可用于制作芝麻蛋白奶還可與核桃、花生等制成復(fù)合蛋白飲料，增加飲品營養(yǎng)價值的同時也具有較好的品質(zhì)和口感10；（5）用作強化劑，芝麻蛋白質(zhì)可作為含硫氨基酸強化劑和蛋白質(zhì)強化劑進(jìn)入食品工業(yè)，有研究證實芝麻蛋白與大豆蛋白配合添加到食品中，可彌補大豆蛋白蛋氨酸含量的不足，提高其營養(yǎng)價值；（6）生產(chǎn)芝麻肽，有研究表明利用酶工程技術(shù)水解芝麻餅粕蛋白所得的芝麻肽具有較強的抗氧化能力11，在食品中添加芝麻肽，既可以提高食品的營養(yǎng)價值，又能夠延長其保質(zhì)期。綜上，對我國現(xiàn)有芝麻加工技術(shù)進(jìn)行提高和完善，用高檔優(yōu)質(zhì)的芝麻油來增強產(chǎn)品的市場競爭力，打入國際市場，從而推動我國的芝麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是當(dāng)務(wù)之急?；诶湔ブヂ橛?/p>

12、是天然綠色食品，冷榨芝麻蛋白餅是優(yōu)質(zhì)的食用蛋白質(zhì)資源，它們的優(yōu)良品質(zhì)、價格優(yōu)勢以及綠色環(huán)保決定了冷榨技術(shù)將成為芝麻加工中的熱點，應(yīng)用前景十分廣闊。1.5芝麻蛋白制備工藝的研究現(xiàn)狀近些年來，一些學(xué)者開始研究芝麻蛋白的提純工藝。目前已成熟的工藝主要有堿溶酸沉法12、水提法13和超聲波法14等。堿溶酸沉法工藝在提取蛋白生產(chǎn)中廢水較多，生產(chǎn)成本高。堿溶酸沉法由于不能非常有效的提取芝麻渣中的蛋白質(zhì)，李鳳霞15等研究了堿酶兩步提取法，蛋白質(zhì)提取率可從68.32%提高到81.21%，但該方法提取的蛋白變性較嚴(yán)重不適合工業(yè)生產(chǎn)。水提法雖然可以在提取芝麻油的同時提取芝麻蛋白，但是受芝麻產(chǎn)量和芝麻油的需求限制，該

13、法實際工業(yè)化應(yīng)用價值不大。朱旻鵬等14對超聲波輔助堿液提取芝麻餅粕中的蛋白質(zhì)進(jìn)行了研究，通過實驗結(jié)果表明超聲波對芝麻餅粕中蛋白質(zhì)的提取有促進(jìn)作用，相比單純堿液提取提取率提高10%-15%。另外，先進(jìn)的蛋白質(zhì)的分離技術(shù)也應(yīng)運而生：陳學(xué)紅16等研究出AOT/異辛烷反膠束萃取技術(shù)用于芝麻餅榨中蛋白質(zhì)的提取。技術(shù)的壁壘限制該法目前僅限于實驗室研究，無法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。目前在我國芝麻蛋白制備工藝的研究大部分都以高溫芝麻餅粕和麻渣為原料，高溫芝麻餅粕中的蛋白質(zhì)已嚴(yán)重變性，無法達(dá)到食品級蛋白的標(biāo)準(zhǔn)，所以低溫冷榨技術(shù)近年興起。冷榨技術(shù)在冷榨芝麻油的同時也得到冷榨芝麻餅。冷榨芝麻餅高殘油、底蛋白質(zhì)含量特性限制了

14、其大規(guī)模的應(yīng)用，但隨著醇洗工藝在大豆?jié)饪s蛋白工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣，醇洗濃縮芝麻餅、花生餅、菜籽餅蛋白的工藝研究也日益成熟。1.6本論文研究的意義、目的及內(nèi)容1.6.1本論文研究的意義、目的芝麻餅是榨取芝麻油的副產(chǎn)品，醇洗濃縮蛋白技術(shù)不僅解決了民眾對蛋白的日益劇增的需求，也充分高效率地利用了芝麻餅避免了浪費。因而本課題探索以冷榨芝麻餅為原料制備醇洗芝麻濃縮蛋白的最佳工藝條件，以期為醇洗芝麻縮蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。 本論文研究的內(nèi)容（1）醇洗濃縮蛋白，通過多次平行實驗的方法，得出樣品準(zhǔn)確的蛋白質(zhì)等組分含量。（2）通過改變醇洗時的不同單因素條件（固液比、pH值、醇洗時間、醇洗溫度等），觀察

15、其對蛋白質(zhì)提取率的影響，并得出最優(yōu)條件。（3）通過四因素三水平正交實驗，得出醇洗濃縮蛋白的高效率、便捷具有經(jīng)濟(jì)效益的工藝。2 實驗材料和方法2.1實驗材料2.1.1實驗原料芝麻餅2.1.2主要試劑95%乙醇（分析純）石油醚（分析純）濃硫酸（分析純GB625）：含量98%、無氮。鹽酸（分析純GB622）：0.05mol/L標(biāo)準(zhǔn)液，4.2ml鹽酸，注入1000ml蒸餾水，碳酸鈉法標(biāo)定鹽酸。硼酸（分析純GB628）：稱量2g硼酸，溶于蒸餾水中配成100ml 2%水溶液（m/v）。硫酸銅（分析純GB665）、硫酸鉀（分析純HG3920）：按硫酸銅硫酸鉀115的比例稱量，在研缽中研磨，仔細(xì)混勻過40目篩

16、。氫氧化鈉（化學(xué)純或工業(yè)純GB629）：稱量40g氫氧化鈉溶于100ml蒸餾水中，配成40%的溶液（m/v）?；旌现甘緞杭谆t（HG3958）溶于乙醇配成0.1%乙醇溶液，溴甲酚綠（HG31220）溶于乙醇配成0.5%乙醇溶液，兩種溶液等體積混合，陰涼處保存（保質(zhì)期三個月）。2.1.3主要儀器設(shè)備表3 主要儀器設(shè)備表設(shè)備名稱生產(chǎn)廠家FW80微型高速萬能粉碎機 北京市永光明醫(yī)療儀器廠KDN103F自動定氮儀上海纖檢儀器有限公司KDN08消化爐上海儀器儀表有限公司SRJX13型箱式電阻爐天津市泰斯特儀器有限公司1011型電熱鼓風(fēng)干燥箱北京科偉永興儀器有限公司RE52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上海亞榮生化儀

17、器廠SHZD3循環(huán)水式多用真空泵上海滬西分析儀器廠有限公司SZF06A粗脂肪測定儀上海新嘉電子有限公司HH - S電子恒溫水浴鍋蘇州威爾試驗用品有限公司2.2實驗原理芝麻醇洗濃縮蛋白技術(shù)的原理：利用乙醇溶液將蛋白質(zhì)變性沉淀，而將芝麻中的糖、脂肪、灰分、呈色呈味等物質(zhì)溶于溶液中析出，從而達(dá)到提高原料中蛋白質(zhì)含量的要求。醇洗芝麻濃縮蛋白的生產(chǎn)過程中幾乎無污水排放，避免了環(huán)境污染；乙醇浸提對必需氨基酸的含量幾乎沒有影響，并且可以將芝麻中的過敏原、抗?fàn)I養(yǎng)因子以及蛋白酶抑制因子等溶出或失去活性，營養(yǎng)價值較高；產(chǎn)品得率高，并且風(fēng)味清淡、色澤較淺；副產(chǎn)物糖蜜中含有低聚糖、異黃酮、皂甙等活性成分，可進(jìn)一步加工

18、利用。樣品中含氮有機物經(jīng)濃硫酸加熱消化，硫酸使有機物脫水，然后有機物炭化生成碳，碳將硫酸還原為SO2，本身則變成CO2，SO2使N還原為NH3，本身則氧化為S2O3而消化過程中生成的H2，又加速了NH3的形成。在反應(yīng)過程中，生成的H2O和S2O3溢出，而NH3則與H2SO4結(jié)合成（NH4)2SO2存在溶液中，加入NaOH，并蒸餾，使NH3溢出，用H3BO3吸收后，用已知摩爾濃度的酸滴定，測出樣品全氮含量，乘以氮與蛋白質(zhì)的換算系數(shù)，即為粗蛋白質(zhì)的含量。2.3實驗流程醇洗芝麻濃縮蛋白工藝流程樣品預(yù)處理按一定的醇洗溫度、萃取時間、料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)環(huán)境下萃取抽濾沉淀物低溫真空干燥蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果

19、記錄分析 抽濾的廢液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收2.3.1樣品預(yù)處理利用篩選、風(fēng)選、比重分選和磁選等方法除去芝麻原料中的雜質(zhì)，將除雜后的原料粉碎并通過80目篩。2.3.2萃取濃縮蛋白按一定的醇洗溫度、萃取時間、料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行萃取，然后抽濾得到沉淀物，將沉淀物低溫真空干燥。由于醇洗溫度、萃取時間、料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)變量的不同，濃縮蛋白的含量也會相應(yīng)的有所改變。因此通過對醇洗溫度、萃取時間、料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)四個單因素做單因素試驗和四因素三水平正交試驗可以得到芝麻濃縮蛋白的最佳工藝和四個因素對工藝的影響。2.3.3濕基蛋白質(zhì)含量測定1、稱取0.22g低溫干燥后的沉淀物，小心移入消化管

20、中，加入10g硫酸銅硫酸鉀115的混合物和20ml濃硫酸，輕輕搖勻。2、用消化爐小火加熱，待內(nèi)容物全部炭化，泡沫停止產(chǎn)生后，加大火力，保持瓶內(nèi)液體微沸，至液體藍(lán)綠色變透明后，再繼續(xù)加熱30min,冷卻。在消化完全冷卻后的消化管內(nèi)，加10ml左右蒸餾水稀釋樣品，如微量蒸餾，先將消化液移至定容瓶內(nèi)定容，然后按需移液至消化管內(nèi)。3、開堿開關(guān)，加入適量NaOH溶液至蒸餾液堿性顏色變黑為止，關(guān)堿開關(guān)，用硼酸接收溢出的氨氣。4、滴定： 吸收氨后的接收液，用標(biāo)定后的鹽酸溶液進(jìn)行滴定，溶液由蘭綠色變?yōu)榛易仙珵榻K點。 空白測定：用0.1g糖代替樣品或不加樣品作空白測定。5、測定結(jié)果計算：粗蛋白質(zhì)（濕基）%=（V

21、2-V1）×C×0.0140×K×100W×V÷V式中：V2 滴定試樣時消耗酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）V1 滴定空白時消耗酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）V 試樣分解液總體積（ml） V試樣分解液蒸餾用體積（ml） C 酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的mol/L濃度 K 氮換算成粗蛋白質(zhì)的系數(shù)W 試樣重量（g） 0.0140氮的毫克當(dāng)量數(shù) 平行測定的結(jié)果用算術(shù)平均值表示，保留小數(shù)后二位。2.3.4干基蛋白質(zhì)含量測定干基蛋白質(zhì)含量計算式：粗蛋白質(zhì)（干基）%=濕基蛋白質(zhì)含量×1001樣品的水分含量3 實驗結(jié)果及分析3.1原料基本理化性質(zhì)測定3.1.1原料基本

22、理化性質(zhì)測定參考標(biāo)準(zhǔn)水分測定：參照GB5009.32010；灰分測定：參照GB5009.42010；粗蛋白含量測定：參照GB5009.52010；粗脂肪含量測定：參照GB/T5009.62003；NSI測定17：參照GB/T64321994；準(zhǔn)確稱取2.0g芝麻濃縮蛋白，加入200ml蒸餾水中配成1%（w/v）的溶液，室溫下震蕩1h,在3000r/s下離心20min,取上清液凱氏定氮（N,6.25）,NSI為水溶性氮與樣品中總氮的比值。3.1.2原料基本理化性質(zhì)測定結(jié)果原料芝麻餅的主要組分測定結(jié)果表4芝麻餅的主要成分（%）成分水分灰分粗脂肪粗蛋白質(zhì)NSI含量(%)8.379.6213.2556

23、.697.353.2乙醇體積分?jǐn)?shù)對醇洗濃縮蛋白工藝的影響表5乙醇體積分?jǐn)?shù)對醇洗工藝的影響的實驗方案試驗編號原料質(zhì)量（g）乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）醇洗溫度（）醇洗時間（min）料液比（v/m）萃取次數(shù)（次）15405065622550506562356050656245705065625580506562圖1乙醇體積分?jǐn)?shù)對醇洗工藝的影響的實驗結(jié)果表5、圖1表示，隨著乙醇濃度的增加，醇洗芝麻濃縮蛋白中的蛋白含量先增加后降低，殘油率逐漸降低。當(dāng)乙醇濃度達(dá)到70時所得的芝麻濃縮蛋白中蛋白質(zhì)含量達(dá)到最高，隨乙醇濃度的繼續(xù)增加殘油率雖然繼續(xù)降低但降低幅度非常小，蛋白質(zhì)含量也降低。這是因為當(dāng)乙醇濃度增加超過70時

24、，醇變性作用破壞了維持芝麻蛋白質(zhì)分子高級結(jié)構(gòu)的氫鍵，使大分子蛋白質(zhì)分子聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿拥鞍拙奂w隨乙醇溶出，從而使芝麻濃縮蛋白中的蛋白質(zhì)含量降低18。同時，隨著乙醇濃度的增大，乙醇溶液分子極性降低，芝麻餅中油脂在乙醇溶液中的溶解度增加，因此產(chǎn)品的殘油逐漸降低。隨著乙醇濃度的增加芝麻濃縮蛋白中的殘油降低，但降幅逐漸減緩。因此乙醇濃度對芝麻濃縮蛋白中蛋白質(zhì)含量和殘油的影響，選定乙醇濃度為70%最合適。3.3醇洗溫度對醇洗濃縮蛋白工藝的影響表6醇洗溫度對醇洗工藝的影響的實驗方案試驗編號原料質(zhì)量（g）乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）醇洗溫度（）醇洗時間（min）料液比（v/m）萃取次數(shù)（次/p>

25、570506562357060656245707065625570806562圖2醇洗溫度對醇洗工藝的影響的實驗結(jié)果由表6、圖2可以看出，浸提溫度的逐漸升高，芝麻濃縮蛋白中的蛋白質(zhì)含量先增加后降低而殘油逐漸降低。當(dāng)浸提溫度為60時，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量最高。浸提溫度繼續(xù)升高，蛋白含量反而降低，這是因為隨著浸提溫度的升高，芝麻餅中的可溶性糖類物質(zhì)在乙醇溶液中的溶解性增加，從而使得產(chǎn)品中蛋白質(zhì)濃度相應(yīng)提高。當(dāng)溫度升至一定程度時，芝麻蛋白除了醇變性外，還存在有熱變性，熱變性的不可逆性決定了整個浸提過程的溫度不宜過高。溫度的升高使分子動能增加，油脂的粘度隨溫度升高而降低，分子擴散的運動阻力減小，從而使分

26、子擴散的速率增加，油在乙醇中的溶解度增大19，芝麻濃縮蛋白中的殘油逐漸降低。綜合考慮蛋白含量、殘油率雙重指標(biāo)，浸提溫度設(shè)定60為最佳。 3.4料液比對醇洗濃縮蛋白工藝的影響表7料液比對醇洗工藝的影響的實驗方案試驗編號原料質(zhì)量（g）乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）醇洗溫度（）醇洗時間（min）料液比（v/m）萃取次數(shù)（次）157050652225705065423570506562457050658255705065102圖3料液比對醇洗工藝的影響的實驗7表、圖3表示出，料液比的增加，芝麻濃縮蛋白中的蛋白質(zhì)含量雖然成增加趨勢，但增加幅度很小。當(dāng)料液比（樣品質(zhì)量:乙醇體積）在 1:61:10 時，蛋白質(zhì)含量基本

27、不變。這是由于溶劑用量的增加，芝麻餅中的醇溶性物質(zhì)已充分溶于乙醇溶液中，當(dāng)醇溶類物質(zhì)達(dá)到固液相之間的傳質(zhì)平衡時，產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量就基本不變20。雖然隨著乙醇用量增加，殘油率逐漸降低相對蛋白含量有所變化但波動幅度很小。綜合考慮蛋白含量和殘油兩個因素以及生產(chǎn)成本，確定最適料液比（樣品質(zhì)量:乙醇體積）為 1:6。3.5醇洗時間對醇洗濃縮蛋白工藝的影響表8醇洗時間對醇洗工藝的影響的實驗方案試驗編號原料質(zhì)量（g）乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）醇洗溫度（）醇洗時間（min）料液比（v/m）萃取次數(shù)（次）15705045622570505562357050656245705075625570508562圖4醇洗時間對醇

28、洗工藝的影響的實驗結(jié)果由表8、圖4可以看出，隨乙醇溶液浸提時間的延長，芝麻濃縮蛋白中的蛋白質(zhì)含量逐漸增大，而65min后基本無變化，蛋白含量未有明顯提高，即在醇洗65min時大部分蛋白已經(jīng)溶出，而殘油率逐漸降低。乙醇水溶液醇洗芝麻蛋白的過程是一個萃取過程。芝麻餅中的蛋白質(zhì)難溶于乙醇溶液，而餅中的糖類物質(zhì)在乙醇水溶液中有較好的溶解性，其溶解需要一定的時間。當(dāng)浸提時間達(dá)到65min時，乙醇溶液對糖類物質(zhì)的溶解達(dá)到近飽和狀態(tài)，此時乙醇水溶液溶解的糖類物質(zhì)和從中析出的糖類物質(zhì)的量基本相等18。繼續(xù)延長浸提時間，蛋白含量變化不是很明顯，殘油率雖有一定的降低，但是降低的幅度不大。滿足動力能耗和生產(chǎn)成本的要

29、求，確定最佳浸提時間為65min。 3.6萃取次數(shù)對醇洗濃縮蛋白工藝的影響表9萃取次數(shù)對醇洗工藝的影響的實驗方案試驗編號原料質(zhì)量（g）乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）醇洗溫度（）醇洗時間（min）料液比（v/m）萃取次數(shù)（次）15705065612570506562357050656345705065645570506565圖5萃取次數(shù)對醇洗工藝的影響的實驗結(jié)果由表9、圖5可以看出，隨著萃取次數(shù)的增多，芝麻濃縮蛋白中的蛋白質(zhì)含量逐漸增加。而從芝麻濃縮蛋白中的殘油來看，前3次乙醇溶液對油的萃取作用是顯著的，第4次浸提后殘油降低不明顯,但生產(chǎn)成本卻大大增加，能耗加強。綜合考慮萃取次數(shù)對芝麻濃縮蛋白粗蛋白含量和殘

30、油以及生產(chǎn)成本、效率的影響，確定 2次為合適的萃取次數(shù)。3.7 正交實驗結(jié)果及分析影響芝麻濃縮蛋白制備的各個因素并不是孤立的，而是相互關(guān)聯(lián)的。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，以粗蛋白含量為指標(biāo)，將料液（樣品質(zhì)量:乙醇體積）定為1:6，綜合考察相關(guān)性密切的醇洗時間（A）、醇洗溫度（B）、乙醇體積分?jǐn)?shù)（C）、萃取次數(shù)（D）對芝麻濃縮蛋白中粗蛋白含量的影響，用L9（34）正交表安排實驗，各因素水平范圍如表10所示，正交實驗結(jié)果見表11，方差分析見表12。表10因素水平范圍表水平范圍醇洗時間A（min）醇洗溫度B（）乙醇體積分?jǐn)?shù)C（%）萃取次數(shù)D（次）155506012656070237570803表11正交實

31、驗結(jié)果試驗編號ABCD蛋白質(zhì)含量1111165.5312122261.7233133362.5584212364.9265223163.5926231265.1707313263.3448321362.9008332161.369K163.27164.60064.53463.476K264.54262.71762.67363.421K362.53863.03263.14463.461R2.0041.8831.8610.064表12方差分析因素偏差平方和自由度F比F臨界值A(chǔ)6.16921.3794.460B6.10421.3644.460C5.61721.2554.460D0.00720.002

32、4.460誤差17.908 根據(jù)表10極差分析可知RCRDRBRA，即用乙醇制備芝麻濃縮蛋白時，影響蛋白質(zhì)含量的因素主次順序為：乙醇濃度萃取次數(shù)浸提溫度浸提時間。 根據(jù)表12方差分析可知：乙醇濃度和浸提溫度對芝麻濃縮蛋白中粗蛋白含量影響是顯著的，浸提時間萃取次數(shù)的影響相對較小，最佳條件為A3B2C2D3，但考慮到浸提時間和萃取次數(shù)對產(chǎn)品蛋白含量的增加效果不顯著，浸提時間延長以及萃取次數(shù)增加均會降低產(chǎn)量影響生產(chǎn)效率，增加成本。故綜合考慮極差分析和方差分析結(jié)果以及實際生產(chǎn)效益，最終確定以高蛋白含量為指標(biāo)的醇洗芝麻濃縮蛋白制備的優(yōu)化后最佳工藝條件是：A2B2C1D1即：乙醇濃度為70%，浸提溫度60

33、，浸提時間50min，料液比1:6，萃取次數(shù)2次。在此條件下進(jìn)行驗證實驗, 結(jié)果測得醇洗濃縮蛋白的粗蛋白含量(干基)65.94%，殘油為7.94%。 3.8 小結(jié)（1）在實驗室對脫皮芝麻調(diào)節(jié)水分后用螺旋榨油機進(jìn)行低溫壓榨所得冷榨芝麻餅的主要指標(biāo)為：水分 8.37，灰分 9.62，粗蛋白（干基）56.69，粗脂肪 13.25，NSI 7.35。 （2）以冷榨芝麻餅為原料采用醇洗工藝制取芝麻濃縮蛋白的優(yōu)化后最佳工藝條件為:乙醇濃度為70%，浸提溫度60，浸提時間65min，料液比1:6，萃取次數(shù)2次。在此優(yōu)化條件下制得的芝麻濃縮蛋白的主要成分為：水分5.63，灰分5.64，粗蛋白（干基）67.29

34、，粗脂肪8.73，粗纖維3.73，NSI 2.83。冷榨芝麻餅經(jīng)過醇洗工藝所得醇洗芝麻蛋白中蛋白質(zhì)含量達(dá)到了濃縮蛋白的要求。蛋白質(zhì)含量的提高和殘油的降低將更有利于芝麻蛋白在食品中更廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn):1徐豹. 美國對植物蛋白利用和研究 J.食品工業(yè)科技，2000,（7）：3739.2魏東.螺旋藻-工業(yè)生產(chǎn)中的高新技術(shù)J.中國食品工業(yè),1997,(1):3234.3徐建祥等.螺旋藻產(chǎn)品的開發(fā)趨勢J.中國食物與營養(yǎng), 1997,(1): 1718.4中華人民共和國農(nóng)業(yè)部編 .中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料(2000) M北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2001.5李掙明,王蘭君.植物蛋白生產(chǎn)工藝與配方M北京:中國輕工業(yè)出版社, 1998.6谷克仁, 梁少華.植物資源綜合利用M 北京: 中國輕工業(yè)出版社,2001.7周朝勤，谷建平，陸燕君.芝麻蛋白粉的研究J食品科學(xué),1988(4):41-44.8Odoardo J.Brito , Nerley Nunez. Evalua