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    发布日期:2019-03-13 作者: 点击:

    浙江快乐12选5遗漏 www.nqcq.net 高温花生饼粕生产醇洗浓缩蛋白工艺条件的研究



    刘玉兰1,魏金霞2,赵焕丽1

    (1河南工业大学 粮油食品学院,郑州 450052; 2河南工业贸易职业学院,郑州 450012)


    摘要:以高温花生饼粕为原料,采用醇洗工艺生产花生浓缩蛋白。通过单因素实验和正交实验得到高温花生粕醇洗的最佳工艺条件为:乙醇溶液体积分数55%,浸提温度70 ℃,料液比1∶ 8,浸提时间80 min,浸提次数2次。在此条件下所得花生粕醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)68.92%,残油率0.79%。利用同样条件所得高温花生饼醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)65.23%,残油率3.32%。高温花生粕乙醇浸提糖蜜组分:水分35.02%,粗蛋白10.73%,总脂肪4.36%,磷脂0783%,总糖33.53%,灰分9.87%;高温花生饼乙醇浸提糖蜜组分:水分28.19%,粗蛋白11.59%,总脂肪10.02%,磷脂0806%,总糖38.76%,灰分7.14%。

    关键词:高温花生饼;高温花生粕;乙醇浸提;醇洗浓缩蛋白;糖蜜

    中图分类号:TS229;TQ93   文献标志码:A   文章编号:1003-7969(2010)09-0036-04


    Preparation of alcohol leached peanut protein concentrate

    from high-temperature peanut cake and meal

    LIU Yulan1, WEI Jinxia2,ZHAO Huanli1

    (1Grain and Food College,Henan University of Technology,Zhengzhou 450052,China;

    2Henan Industry and Trade Vocational College,Zhengzhou 450012,China)


    Abstract:The high-temperature peanut cake and meal were used as raw materials to prepare alcohol leached peanut protein concentrate. The best conditions for preparing alcohol leached peanut protein concentrate from peanut meal were determined by single factor and orthogonal experiments as follows:alcohol concentration 55%,extraction temperature 70 ℃, solid-liquid ratio 1∶ 8, extraction time 80 min, extraction times 2.Under the optimum conditions the protein content and the residual oil rate in the protein concentrate produced from peanut meal were 68.92%( dry basis) and 079%,respectively;for the protein concentrate produced from the peanut cake,the protein content was 65.23% ( dry basis),and the residual oil rate was 3.32%. The components of the molasses obtained from high-temperature peanut meal were as follows:moisture 35.02%, crude protein 1073%, total fat 4.36%, phospholipid content 0783%, total sugar 33.53%,ash content 9.87%.The components of the molasses obtained from high-temperature peanut cake were as follows:moisture 28.19%, crude protein 11.59%, total fat 10.02%, phospholipid content 0806%, total sugar 38.76%,ash content 7.14%.

    Key words:high-temperature peanut cake;high-temperature peanut meal;alcohol extraction;alcohol leached protein concentrate;molasses

        花生仁富含油脂和蛋白质,是一种优良的食用油脂和蛋白资源。通常高温预榨浸出制油工艺所得的花生饼粕因蛋白质的严重变性,使其营养价值降低,只能作为低价的普通饲料应用。若能以这些花生饼粕为原料采用醇洗工艺生产花生浓缩蛋白用作高端饲料,甚至食用蛋白,将会显著提高花生加工的附加值。本研究以高温花生饼粕为原料,对生产醇洗浓缩蛋白的工艺条件进行研究,并将其结果与低温花生饼生产的醇洗浓缩蛋白进行对比,以期为利用高温花生饼粕生产醇洗花生浓缩蛋白的生产提供技术支持。

    1 材料与方法

    1.1 主要材料、试剂

        高温预榨花生饼、预榨花生饼浸出粕(花生饼、浸出粕为同一花生原料品种),由河南省内黄星河花生油厂提供。

        乙醚、硫酸钾、硫酸铜、硫酸、硼酸、氢氧化钾、酒石酸甲钠、95%乙醇、高锰酸钾等,均为分析纯试剂。

    1.2 主要设备、仪器

        全自动凯氏定氮仪,AL104分析天平,DT-500A电子天平,UV-1901可见紫外分光光度计,JJ-1型定时电动搅拌器,101型电热鼓风干燥箱,HH-1型恒温水浴锅,LD5-10低速离心机,RE52-86A旋转蒸发仪,恒温气浴振荡箱,250 mL索氏抽提器,SHZ-D循环水式多用真空泵。

    1.3 实验方法

    1.3.1 醇洗花生浓缩蛋白浸提方法 称取一定量经适当粉碎后过100目筛的花生饼粕分别置于浸提瓶中,用乙醇水溶液对其进行搅拌浸提,然后离心分离得到乙醇浸提液和固形物,固形物经干燥得花生浓缩蛋白,乙醇浸提液经浓缩得到糖蜜。测定花生浓缩蛋白的粗蛋白含量及残油率作为评判醇洗工艺效果的主要指标。通过单因素实验和正交实验确定最佳工艺条件,并对最佳工艺条件下得到的花生浓缩蛋白和糖蜜进行组分分析。

    1.3.2 原料和产品主要成分的测定 粗脂肪测定参照GB/T 5009.6—2003;粗蛋白测定参照GB/T 5009.5—2003;水分测定参照GB/T 5009.3—2003;灰分测定参照GB/T 5009.4—2003;NSI测定参照AACC方法46—23;磷脂含量的测定参照GB/T 5537—2008;总糖测定采用蒽酮比色法[1]。

    1.3.3 糖蜜中总脂肪含量的测定 准确称取样品5 g放入250 mL具塞三角瓶中,加入60 mL氯仿-甲醇混合液,连接布氏漏斗,置于60 ℃水浴中,从微沸开始计时提取1 h。提取结束后,取下三角瓶,用布氏漏斗过滤,滤液用另一具塞三角瓶收集,用氯仿-甲醇混合液洗涤三角瓶及滤器中的试样残渣,洗涤液并入滤液中,置于65~70 ℃水浴中回收溶剂,至三角瓶内物料显浓稠态,但不能使其干涸,冷却。用移液管加入25 mL乙醚,再加入15 g无水硫酸钠,立刻加塞振荡10 min,将醚层移入具塞离心管中,以3 000 r/min离心5 min进行分离。用移液管迅速吸取离心管中澄清的醚层10 mL于已恒重的称量瓶内,蒸发除去乙醚后,于100~105 ℃烘箱中烘至恒重(约30 min)。

       w(总脂肪)=(m2-m1)/m×25×100%

    式中:w(总脂肪)——糖蜜总脂类质量分数;

    m——试样质量,g;

    m2——称量瓶与总脂类质量,g;

    m1——称量瓶质量,g;

    2.5——从25 mL乙醚中取10 mL进行干燥,故乘以系数2.5。

    2 结果与分析

    2.1 高温花生饼粕的性状和基本成分

        高温花生饼粕的外观为红褐色块状或颗粒状,色泽深,嗅之有花生饼粕固有的香味。经测定,高温花生饼粕的基本成分见表1。

    表1 高温花生饼粕的基本成分%

    1552621947183906.png

        由表1可以看出,高温花生饼粕的粗蛋白含量都比较高,NSI值都比较低,但花生饼的NSI高于花生粕的。

    2.2 单因素实验(高温花生粕为例)

    2.2.1 乙醇溶液体积分数对浸提效果的影响 在浸提温度50 ℃,浸提时间60 min,料液比1∶ 5,浸提次数2次条件下,乙醇溶液体积分数对高温花生粕浸提效果的影响见图1。

    1552621965538891.png

    图1 乙醇溶液体积分数对浸提效果的影响

        由图1可以看出,乙醇溶液体积分数为55%时,目标产品粗蛋白含量达到最大值(65%左右),残油率降至1%左右。因此,合适的乙醇溶液体积分数为55%。

    2.2.2 浸提温度对浸提效果的影响 在浸提时间60 min,料液比1∶ 5,浸提次数2次,乙醇溶液体积分数55%条件下,浸提温度对高温花生粕浸提效果的影响见图2。由图2可以看出,浸提温度为70 ℃时目标产品粗蛋白含量最高(65%左右),残油率降至1%左右。因此,合适的浸提温度为70 ℃。

    1552621982490828.png

    图2 浸提温度对浸提效果的影响

    2.2.3 浸提时间对浸提效果的影响 在乙醇溶液体积分数55%,浸提温度70 ℃,料液比1∶ 5,浸提次数2次条件下,浸提时间对高温花生粕浸提效果的影响见图3。

    1552622000353482.png

    图3 浸提时间对浸提效果的影响

        从图3可以看出,浸提时间达到80 min时,目标产品粗蛋白含量达到最高值64.23%,残油率降低至0.98%。因此,合适的浸提时间为80 min。

    2.2.4 料液比对浸提效果的影响 在乙醇溶液体积分数55%,浸提温度70 ℃,浸提时间80 min,浸提次数2次条件下,料液比对浸提效果的影响见图4。

    1552622025777989.png

    图4 料液比对浸提效果的影响

        由图4可以看出,在料液比为1∶ 7时,目标产品粗蛋白含量达到最高值64.01%,残油率为099%。因此,合适的料液比为1∶ 7。

    2.2.5 浸提次数对浸提效果的影响 在乙醇溶液体积分数55%,浸提温度70 ℃,浸提时间80 min,料液比1∶ 7的条件下,浸提次数对浸提效果的影响见图5。

        由图5可以看出,当浸提次数为2次时,目标产品粗蛋白含量已经达到62.34%,之后变化不大,此时残油率为1.08%。因此,合适的浸提次数为2次。

    1552622045717688.png

    图5 浸提次数对浸提效果的影响

    2.3 正交实验

        以粗蛋白含量为指标,综合考察浸提温度(A)、乙醇溶液体积分数(B)、浸提时间(C)和料液比(D)对产品粗蛋白含量的影响,用L9(34)正交表安排实验,各因素水平范围如表2所示,正交实验结果见表3,方差分析见表4[2]。

    表2 因素水平

    1552622069132709.png

    表3 正交实验结果

    1552622089235485.png

    表4 方差分析

    1552622112915489.png

        根据表3极差分析可知RB>RA>RD>RC,即乙醇溶液体积分数对产品粗蛋白含量影响最大,其次是浸提温度、料液比,浸提时间的影响最小。通过方差分析可知,4个因素中乙醇溶液体积分数和浸提温度的影响具有显著性。

        综合极差分析和方差分析结果,最终确定花生粕醇洗浓缩蛋白的最佳工艺条件为A2B2C2D3,即浸提温度70 ℃,乙醇溶液体积分数55%,浸提时间80 min,料液比1∶ 8。在此条件下进行验证实验,测得高温花生粕醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)为68.92%。利用同样条件对高温花生饼进行醇洗,所得醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)为65.23%。

    2.4 醇洗花生浓缩蛋白及花生糖蜜组分分析

       对最佳工艺条件下所得高温花生粕及高温花生饼醇洗浓缩蛋白进行组分分析,结果见表5?;ㄉ敲鄣闹饕榉址治鼋峁?。

    表5 醇洗花生浓缩蛋白的主要组分 %

    1552622148590394.png

    表6 花生糖蜜的主要组分 %

    1552622172365601.png


        从表5可以看出,高温花生粕和高温花生饼醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)都达到了65%以上,但高温花生粕较高温花生饼醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量高出3.69个百分点,NSI值低2.89个百分点,且高温花生饼醇洗浓缩蛋白的残油率在3%以上。两种花生浓缩蛋白主要组分指标的差别缘于原料自身组分存在的差别。

        由表6可知,高温花生粕较高温花生饼糖蜜中总糖、粗蛋白、磷脂、总脂肪含量都低,这可能是由于原料组分的不同,也可能是由于原料中蛋白质、脂肪、糖的存在状态不同,因而在浸提液中的溶解度不同。

        将高温花生饼醇洗浓缩蛋白与低温花生饼醇洗浓缩蛋白[3]进行对比(低温花生饼及其醇洗浓缩蛋白的主要组分见表7)可知,两者的粗蛋白含量(干基)都超过了65%,但前者的粗蛋白含量低于后者352个百分点,NSI值低于后者5.0个百分点。这些指标的差别主要缘于制油工艺不同(两者为同品种花生原料)对蛋白质变性的影响,同时压榨温度对花生饼中主要组分存在状态的影响也造成这些组分在乙醇浸提液中溶解度的差异。这与利用高温大豆粕提取大豆浓缩蛋白的结果也是一致的[4]。

    表7 低温花生饼和低温花生饼醇洗浓缩蛋白的主要组分 %

    1552622207839364.png

    3 结 论

        由单因素实验和正交实验得到的高温花生饼粕生产醇洗花生浓缩蛋白的最佳工艺条件为:乙醇溶液体积分数55%,浸提温度70 ℃,料液比1∶ 8,浸提时间80 min,浸提次数2次。在最佳工艺条件下所得高温花生粕醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)68.92%、残油率0.79%;高温花生饼醇洗浓缩蛋白的粗蛋白含量(干基)6523%、残油率3.32%;高温花生饼糖蜜组分:水分2819%、粗蛋白11.59%、总脂肪10.02%、磷脂0806%、总糖38.76%、灰分7.14%;高温花生粕糖蜜组分:水分35.02%、粗蛋白10.73%、总脂肪4.36%、磷脂0783%、总糖33.53%、灰分9.87%。

        与低温花生饼醇洗浓缩蛋白从感官上比较,高温花生饼、高温花生粕醇洗浓缩蛋白色泽深暗,风味也欠佳,但用作饲料级浓缩蛋白是完全可行的。

    参考文献:

    [1] 宁正祥.食品成分分析手册[M].北京:中国轻工业出版社,1998.

    [2] 费荣昌.实验数据与数据处理[M].江苏 无锡:无锡轻工大学,1997.

    [3] 张晓丽,刘玉兰,王立新.冷榨花生饼生产醇洗花生浓缩蛋白工艺条件的研究[J]. 粮油加工,2010(3):21-27.

    [4] 刘玉兰,汪学德,丁莉.利用高温豆粕生产醇洗大豆浓缩蛋白的研究[J].中国油脂,2007,32(11):36-38.


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