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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 杏仁蛋白的綠色提取工藝及功能特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的研究
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以甘肅地產(chǎn)野山杏仁為研究材料，探究杏仁蛋白的最佳提取工藝，并確定了蛋白的功能特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為杏仁蛋白在食品、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)室階段產(chǎn)品。本作品對(duì)杏仁蛋白利用普通提取法、超聲波提取法及微波提取法，設(shè)計(jì)單因素、正交等探究實(shí)驗(yàn)，以蛋白最大提取率為主要指標(biāo)，結(jié)合工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)際確定出蛋白產(chǎn)品提取的最優(yōu)工藝條件。提取過(guò)程中利用了先進(jìn)的真空低溫冷凍干燥技術(shù)，經(jīng)過(guò)持水、持油、乳化、氨基酸分析等檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，確定得到了純度高（蛋白質(zhì)含量達(dá)到90.2％）、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值好、功能特性優(yōu)越的蛋白產(chǎn)品。 本項(xiàng)目從提取過(guò)杏仁油的廢渣中進(jìn)一步提取杏仁蛋白，剩余的殘?jiān)米鲃?dòng)物飼料，實(shí)現(xiàn)了杏仁蛋白深加工過(guò)程中廢棄物零排放，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，對(duì)于西部生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)具有一定的意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 杏仁中蛋白質(zhì)含量占到成分總量的25％，是一種良好的藥食兼用的植物蛋白。我國(guó)甘肅平?jīng)?、慶陽(yáng)等地盛產(chǎn)杏仁，占到全省總產(chǎn)量的70％，但是長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)其開(kāi)發(fā)力度不夠、經(jīng)濟(jì)附加值不高。本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究旨在探究杏仁蛋白的最佳提取工藝，并確定蛋白的功能特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為杏仁蛋白在食品、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)室階段產(chǎn)品。 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的杏仁蛋白提取的單因素實(shí)驗(yàn)包括了對(duì)料液比、時(shí)間、溫度、pH值、功率的確定，以及對(duì)它們最優(yōu)組合的確定。本產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中利用的超聲波及微波提取技術(shù)在蛋白提取中具有顯著進(jìn)步 本實(shí)驗(yàn)高度注重工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)際，在保證產(chǎn)率的情況下，考慮到要節(jié)約成本及獲得最大效益，對(duì)提取時(shí)間、功率等做了富有成效的改進(jìn)和細(xì)化。 同時(shí)，在提取蛋白產(chǎn)品時(shí)，還利用了先進(jìn)的真空低溫冷凍干燥技術(shù)，氨基酸分析結(jié)果可證明相比較于普通真空干燥技術(shù)和恒溫干燥技術(shù)能較好地保持產(chǎn)品原有的功能特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。蛋白質(zhì)提取率高且外觀滿足食品加工要求，功能特性優(yōu)越，為杏仁蛋白在食品、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)室階段產(chǎn)品。對(duì)杏仁蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析結(jié)果表明，杏仁蛋白中氨基酸組成比較豐富，含有l(wèi)7種氨基酸，7種必需氨基酸。其中，谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸三種必需氨基酸含量最高，分別占氨基酸總量的23.71％、10.10％和9.93％，而色氨酸含量最低，占0.60％。對(duì)其氨基酸組成細(xì)致分析可見(jiàn)甘肅地產(chǎn)杏仁蛋白中所含的兒童生長(zhǎng)發(fā)育所必需的組氨酸（2.16g/100g），精氨酸（10.10g/100g）含量都很高，天冬氨酸與谷氨酸是呈味氨基酸，是食物中的重要鮮味物質(zhì)，這兩種氨基酸與總氨基酸的比值達(dá)33.64%，說(shuō)明其是一種口感鮮美的天然食品資源。在檢測(cè)中同時(shí)發(fā)現(xiàn)，甘肅地產(chǎn)杏仁蛋白中蛋氨酸與胱氨酸的含量很少，化學(xué)評(píng)分較低。針對(duì)這一情況，可以添加一些富含蛋氨酸與胱氨酸的動(dòng)植物蛋白以彌補(bǔ)不足。 本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出的保健品老少皆宜，特別適合身體虛弱者。由于本實(shí)驗(yàn)利用的是廢棄的脫脂杏仁廢渣資源，而得到的是高附加值的保健品，同時(shí)剩余的杏仁渣可用作動(dòng)物飼料，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了廢物的零排放。所以本產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)可行性好、利用價(jià)值高、市場(chǎng)前景廣闊。大體預(yù)算每噸杏仁渣可產(chǎn)生10000-15000元的利潤(rùn)，所以此研究一旦投入工業(yè)化生產(chǎn)階段將會(huì)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 綜上所述，本項(xiàng)目具有提取工藝能耗低，無(wú)污染，所得產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)化生產(chǎn)的要求，。具有廣闊的推廣前景。
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 鑒于脫脂杏仁渣資源生物利用度和經(jīng)濟(jì)附加值低且存在嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象，本研究充分利用低成本的資源，利用超聲波和微波等綠色提取技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)單因素、正交等工藝探究實(shí)驗(yàn)和持水、持油、乳化、氨基酸分析等功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析，以最大提取率為主要指標(biāo)，結(jié)合工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)際，確定出蛋白產(chǎn)品提取的最優(yōu)工藝條件及其功能特性，并在此條件下獲得純度高、功能特性優(yōu)越的杏仁蛋白產(chǎn)品。本研究為我國(guó)甘肅野生杏仁的蛋白產(chǎn)品推廣至工業(yè)化生產(chǎn)作出開(kāi)創(chuàng)性的工作。 同時(shí)對(duì)杏仁蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了分析，對(duì)氨基酸進(jìn)行評(píng)分，提出了合理利用杏仁蛋白的若干建議。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 鑒于脫脂杏仁渣資源生物利用度和經(jīng)濟(jì)附加值低且存在嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象，本研究充分利用廢棄物資源，利用超聲波和微波等綠色提取技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)單因素、正交等工藝探究實(shí)驗(yàn)和持水、持油、乳化、氨基酸分析等功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析，以最大提取率為主要指標(biāo)，結(jié)合工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)際，確定出蛋白產(chǎn)品提取的最優(yōu)工藝條件及其功能特性，并在此條件下獲得純度高、功能特性優(yōu)越的杏仁蛋白產(chǎn)品。本研究為我國(guó)甘肅野生杏仁的蛋白產(chǎn)品推廣至工業(yè)化生產(chǎn)作出開(kāi)創(chuàng)性的工作。 本實(shí)驗(yàn)所用的超聲波、微波提取法具有低能耗、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，特別是微波提取這種優(yōu)勢(shì)更大。 本實(shí)驗(yàn)的原料為提取油脂后的的廢棄的杏仁渣，提取的蛋白可作為食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域原料的來(lái)源 ，同時(shí)提取蛋白后的杏仁渣可作為動(dòng)物飼料，實(shí)現(xiàn)廢物的零排放。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2008年本省第七屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽獲特等獎(jiǎng)。 2008年本校第七屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽獲一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 有償轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 產(chǎn)品、樣品、現(xiàn)場(chǎng)展示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本實(shí)驗(yàn)得到的杏仁蛋白有著優(yōu)越的功能特性和很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出的蛋白粉老少皆宜，特別適合于身體虛弱者。由于本實(shí)驗(yàn)利用的是廉價(jià)的脫脂杏仁廢渣資源，而得到的是高附加值的保健品，所以市場(chǎng)推廣前景很大，大體預(yù)算如下： 一噸杏仁渣成本1000元，可獲得精制蛋白粉0.4噸，所需加工費(fèi)（包括精制）1000元——生產(chǎn)一噸蛋白粉成本為5000元，本產(chǎn)品預(yù)售價(jià)15000-20000元/噸。 由以上分析可見(jiàn)每噸利潤(rùn)為10000-15000元，通過(guò)與市場(chǎng)常用植物蛋白粉比較，本產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值！ 表2本產(chǎn)品與市場(chǎng)常用蛋白價(jià)格比較 蛋白名稱 花生蛋白 大豆蛋白 小麥蛋白 本產(chǎn)品蛋白 市場(chǎng)價(jià)格（元/噸） 30000 25000 20000 15000-20000
同類(lèi)課題研究水平概述
- 杏仁蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白，有著優(yōu)越的功能特性和很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。不但可以用來(lái)作為醫(yī)藥原料、保健品、營(yíng)養(yǎng)品、功能食品、食品強(qiáng)化劑、嬰幼兒食品及老年食品添加劑，還可以用來(lái)作動(dòng)物飼料添加劑、抗氧化劑、防腐劑等，且在工業(yè)化生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于植物蛋白提取的研究比較多，例如對(duì)大豆蛋白、花生蛋白、核桃蛋白及苦蕎麥蛋白等的報(bào)道就很多，但是關(guān)于杏仁蛋白提取的報(bào)道還比較少，尤其是對(duì)我國(guó)甘肅富產(chǎn)的野生苦杏仁蛋白的研究更是未見(jiàn)報(bào)道。 目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)杏仁蛋白提取方法的報(bào)道，主要有溶劑提取法、堿提取法、酶提取法、反膠束提取法等。溶劑提取法最大缺陷是所得產(chǎn)品在食品應(yīng)用中存在安全問(wèn)題，很難在食品工業(yè)中推廣；酶提取法和反膠束提取法由于成本較高，也常不被工業(yè)生產(chǎn)采用；根據(jù)郭榮榮等人對(duì)減法、酶法提取大米蛋白的工藝和產(chǎn)品的功能特性進(jìn)行的比較發(fā)現(xiàn)：堿法提取的大米蛋白純度、提取率都很高，分別達(dá)到90％和55％，而酶法僅為45％和40％。堿法提取的大米蛋白持水性、持油性和起泡性優(yōu)于酶法提取的大米蛋白，堿法提取的蛋白只是占蛋白質(zhì)總量80％以上的堿溶性蛋白?？紤]到本產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的最終目的是要進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，綜合以上研究，杏仁蛋白的提取過(guò)程中采用堿溶酸析的兩部提取法。 本產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)對(duì)比了普通提取法、超聲促溶提取法和微波提取法在工藝效果上的差異，最后確定利用微波提取技術(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)已得微波提取法所得產(chǎn)率是普通提取法的三倍，而且微波提取法操作簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在所得產(chǎn)率相同的情況下，普通提取法需用60分鐘，而微波提取法僅用10分鐘。同時(shí)，在提取蛋白產(chǎn)品時(shí)，還利用了先進(jìn)的真空低溫冷凍干燥技術(shù)，使得制取的杏仁蛋白產(chǎn)品較好地保持了原有的功能特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
