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基本信息
- 項目名稱：
- 米糠蛋白提取中的關(guān)鍵影響因素及其優(yōu)化
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本實驗研究了從米糠粕中提取蛋白質(zhì)的最佳工藝條件，為合理利用和開發(fā)這一資源提供理論參考。
- 詳細介紹：
- 我國是稻谷生產(chǎn)大國，年產(chǎn)量在1.8億噸以上。稻米加工副產(chǎn)物—米糠占稻谷的6%-8%，年產(chǎn)量也在1,000萬噸以上。米糠中脂肪含量為14%-24%，以不飽和脂肪酸為主，蛋白質(zhì)含量為14%-20%，是一種優(yōu)質(zhì)的油料資源與蛋白資源。盡管我國米糠資源豐富，但由于整體米糠深加工水平不高，絕大多數(shù)米糠被用作低附加值的飼料，有的甚至作為廢料，資源浪費嚴重，因此亟需開展米糠的深加工技術(shù)研究。米糠在提取米糠油后，副產(chǎn)品脫脂米糠（或稱米糠粕）含有約20%的蛋白質(zhì)，可用來進一步開發(fā)米糠蛋白。米糠中的蛋白質(zhì)主要是清蛋白和球蛋白，這兩種可溶性蛋白質(zhì)約占70%。米糠蛋白的必需氨基酸完全，生物效價達2.0-2.5，消化率達90%，是一種營養(yǎng)價值很高的植物蛋白。尤其是米糠蛋白還具有低過敏性特點，可作為低過敏性蛋白原料用在嬰幼兒食品中。米糠蛋白盡管具有這些優(yōu)點，但在天然狀態(tài)下，它與米糠中的植酸、半纖維素等結(jié)合在一起，妨礙了它的消化吸收。因此為了提高米糠蛋白的利用價值，宜將其從天然體系中提取出來。 目前，米糠蛋白提取常用的方法有堿提法、酶法和物理法，一般認為堿提法具有提取率高、成本低、適合工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點[4]。然而堿法存在的最主要問題是蛋白提取率與產(chǎn)品色澤的問題，影響因素主要包括提取溫度、pH、液料比以及蛋白提取輔助劑用量等，這些因素對上述兩個指標(biāo)的影響或協(xié)同或拮抗。本實驗采取堿提法提取米糠粕蛋白，并采用中心組合實驗結(jié)合響應(yīng)面分析法優(yōu)化了米糠蛋白的提取工藝參數(shù)，為深入了解各因素的影響程度，并開發(fā)出理想的蛋白產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 分析影響低溫米糠蛋白提取率、色度的四大因素的單因素條件，在此較優(yōu)條件下采用響應(yīng)面分析法，對四個條件進行優(yōu)化，建立影響因素與響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)回歸方程，得出最優(yōu)條件。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 現(xiàn)雖有很多關(guān)于低溫米糠蛋白提取工藝的研究，大量文獻報道其提取工藝，但大多數(shù)都是通過單因數(shù)或正交試驗進行研究，而本文則在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面分析優(yōu)化低溫米糠粕蛋白提取工藝條件。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 米糠粕是用膨化浸出法生產(chǎn)米糠油的副產(chǎn)品，蛋白質(zhì)含量達14%-20%，是一種低過敏性、高生物效價的優(yōu)質(zhì)植物蛋白資源?，F(xiàn)有的一些米糠蛋白提取工藝均存在蛋白提取率低、產(chǎn)品顏色深等問題。本研究針對性地選取關(guān)鍵影響因素進行優(yōu)化，能更好地提取米糠蛋白，且有效改善蛋白色澤，對米糠粕資源的合理利用具有較好的現(xiàn)實意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 米糠蛋白制備過程中容易存在提取率低、產(chǎn)品顏色深等問題，對引起這些問題的主要因素，包括提取溫度、pH、液料比以及輔助劑用量等展開分析。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用中心組合實驗設(shè)計與響應(yīng)面分析方法對這些因素進行優(yōu)化，建立了響應(yīng)值（包括蛋白提取率與提取液色澤）與各影響因素之間的回歸方程，得出最優(yōu)提取條件為：提取溫度40.8℃，液料比12，pH值10.5，輔助劑用量0.5%，此條件下米糠蛋白理論提取率為60.4%，提取液色澤理論值（L值）為56.7；驗證實驗結(jié)果表明蛋白提取率為59.5%，提取液色澤L值為58.1，證明優(yōu)化結(jié)果是可靠的。
獲獎情況
- 尚未發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- （1）中圖分類號:TS201. 2 + 1 ,TS210. 4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003 - 6202 (2003) 08 - 0037 - 02 《大米蛋白質(zhì)提取技術(shù)研究》 （2）中圖分類號：TS210．9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：l008—9578(2009)l0—0011—02 《米糠蛋白提取方法研究進展》 （3）中圖分類號：TS229；TQ936 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1003—7969(2009)01—0026—04 《響應(yīng)面法優(yōu)化脫脂米糠蛋白提取工藝》 （4） Food Chemistry 106 (2008) 345–351 《Optimization of Viscozyme L-assisted extraction of oat bran protein using response surface methodology》
同類課題研究水平概述
- 米糠是碾米加工時主要副產(chǎn)物，從植物形態(tài)學(xué)講，其是糊粉層、珠心層、種皮、果皮層及它們之間亞層混合體，這就是嚴格意義上米糠；而加工時產(chǎn)生米糠內(nèi)還?；煊兴槊缀痛竺着哐?。我國是以稻谷為主糧食大國，年產(chǎn)1．8億噸以上，米糠占稻谷6％～8％，年產(chǎn)1，000萬噸左右，資源十分豐富。盡管我國米糠資源量居世界之首，但米糠深度開發(fā)利用和高科技產(chǎn)品研發(fā)仍處低水平，絕大部分米糠被作為飼料處理，產(chǎn)品附加值沒得到充分提高。米糠含蛋白12％~17％，遠高于大米的蛋白含量(約7％)；所以，從米糠提取米糠蛋白是利用米糠資源非常有效途徑之一。 米糠蛋白可分為四類：清蛋白(37％)、球蛋白(36％)、谷蛋白(22％)、醇溶蛋白(5％)，其可溶性蛋白約占70％，與大豆蛋白接近。有研究表明，米糠蛋白必需氨基酸組成接近于人體需要量模式，且賴氨酸和蛋氨酸含量高于大米及其它谷物含量，可補償谷物蛋白某些氨基酸不足缺陷，使其成為可與動物蛋白媲美優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。米糠蛋白另一個突出特點是低過敏性，是已知谷物蛋白中過敏性最低蛋白質(zhì)；米糠蛋白可作為低過敏性蛋白原料用于嬰幼兒食品。 盡管米糠蛋白營養(yǎng)和保健功能已得到公認，但目前各國尚無工業(yè)化產(chǎn)品，主要原因是其提取難度所造成的。目前，米糠蛋白提取常用的方法有堿提法、酶法和物理法，一般認為堿提法具有提取率高、成本低、適合工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。然而堿法存在的最主要問題是蛋白提取率與產(chǎn)品色澤的問題，影響因素主要包括提取溫度、pH、液料比以及蛋白提取輔助劑用量等，這些因素對上述兩個指標(biāo)的影響或協(xié)同或拮抗。本實驗采取堿提法提取米糠粕蛋白，并采用中心組合實驗結(jié)合響應(yīng)面分析法優(yōu)化了米糠蛋白的提取工藝參數(shù)，為深入了解各因素的影響程度，并開發(fā)出理想的蛋白產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。
