【摘要】：油菜籽是世界第二大油料作物,僅次于大豆。當(dāng)前油菜籽油的提取方法中,壓榨法的提油率偏低,浸出法的油品安全質(zhì)量較差且生產(chǎn)環(huán)境要求高。前期研究開發(fā)的乙醇水提法(Ethanol-assisted Aqueous Extraction Processing,E-AEP)的提油率高,但是依然存在如下問題:乙醇用量偏多、提取劑用量偏多、蛋白提取率和水相中蛋白質(zhì)濃度偏低。為了同時(shí)改善上述問題和保證高提油率,本論文探索不同水媒法油菜籽油提取工藝,并與多級(jí)逆流提取模式結(jié)合。具體從提油、乳狀液性質(zhì)及破乳、油品質(zhì)分析、水相蛋白回收及其性質(zhì)分析方面開展研究工作。主要結(jié)果如下:首先,基于對(duì)目前水媒法研究的分析和總結(jié),提出了低溫堿提水代法(Lowtemperature-and-alkali-assisted Aqueous Extraction Processing,LA-AEP)、超聲輔助水代法(Ultrasound-assisted Aqueous Extraction Processing,U-AEP)和新乙醇水提法(New Ethanol-assisted Aqueous Extraction Processing,NE-AEP)。主要以殘油率為指標(biāo),對(duì)這三種提油工藝進(jìn)行單因素優(yōu)化。結(jié)果表明:LA-AEP的總殘油率為5.00%、蛋白提取率為64.58%,水相蛋白濃度是1.22(w/w),均優(yōu)于U-AEP和NE-AEP。LA-AEP具體工藝參數(shù)為:第一階段提取時(shí)間和洗渣時(shí)間均為30 min、料液比1:4(w/v)、提取溫度40℃、提取pH 11。LA-AEP的堿用量(以NaOH計(jì))是30.00 g/kg油菜籽,與70℃、pH 9條件相比僅增加了約42%。研究了LA-AEP中提取pH對(duì)乳狀液結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)pH從7升至11,乳狀液油含量逐漸升高、膜蛋白濃度逐漸降低、粒徑逐漸減小。pH 11下形成的乳狀液的ζ-電位絕對(duì)值最大。pH 7下形成的乳狀液黏度最大。為了進(jìn)一步減少提取劑用量、提高水相蛋白濃度,研究了低溫堿提水代法的四級(jí)逆流提取(Four-stage Countercurrent of Low-temperature-and-alkali-assisted Aqueous Extraction Processing,FC-LA-AEP)模擬試驗(yàn)。結(jié)果表明:經(jīng)過4級(jí)逆流,總殘油率小于3.42%,蛋白提取率為76.70%以上,水相中蛋白質(zhì)濃度富集至5.90%(w/w)。當(dāng)四級(jí)逆流建立后,提取劑用量是2 L/kg油菜籽,僅占E-AEP的1/3。研究了FC-LA-AEP乳狀液的醇法破乳工藝以及破乳過程乳狀液的微觀結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明:在45%(v/v)乙醇、70℃處理60 min,破乳率能達(dá)到97.50%。于是破乳后,FC-LA-AEP的清油得率可以實(shí)現(xiàn)94%以上。此時(shí),乙醇用量是144 mL/kg油菜籽,僅占E-AEP的5.33%。此外,醇法破乳主要通過降低油水兩相的界面張力使得油滴聚集釋放,此時(shí)ζ-電位幾乎降低至0,但是界面蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)沒有明顯變化。分析了FC-LA-AEP油菜籽精煉油的生物活性成分和有害成分,并與商品油A(物理壓榨)和商品油B(溶劑浸出)相比較。結(jié)果顯示:FC-LA-AEP油菜籽油的生育酚含量為42.78 mg/100g、總甾醇含量為378.25 mg/100g,均高于兩種商品油;FC-LA-AEP油菜籽油的反式脂肪酸含量為0.06 g/100g、三氯丙醇酯含量為0.37 mg/kg,均低于兩種商品油。分析了從FC-LA-AEP水相中提取的菜籽蛋白的結(jié)構(gòu)性質(zhì),并與從E-AEP水相中提取的菜籽蛋白相比較。結(jié)果表明:FC-LA-AEP的水相菜籽蛋白的溶解度、乳化活性和持水性更高,二級(jí)結(jié)構(gòu)的無序化程度更低。FC-LA-AEP操作條件溫和,能同時(shí)高效提取油菜籽油和菜籽蛋白,并且具有較低的提取劑用量和乙醇用量,是一種十分有前景的油菜籽油提取工藝。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS225.14
【圖文】：

在 36%~47%之間。油菜籽油富含油酸、量和增強(qiáng)抗氧化能力等多重生理功能[2。在近 5 年世界范圍內(nèi)油料作物總產(chǎn)量圖 1-1 油菜籽橫斷面及構(gòu)造示意圖ure 1-1 The cross section and structure of rape皮；E：胚乳；C：子葉；ep：外表皮；sub欄柵細(xì)胞；pig：色素細(xì)胞；aep：子葉的外

圖 1-2 油菜籽子葉細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)圖 1-2 The microstructure image of rapeseed cotyled；L：油脂體；CW：細(xì)胞壁；N：細(xì)胞核；放圖 1-3 油體模型示意圖Figure 1-3 The model of oil body structure著形態(tài)為液態(tài)基質(zhì)的三酰甘油酯，表面是一層

2zen 等[10]和 Huang[11]最先詳細(xì)提出 OB 的微觀結(jié)構(gòu)模型，如圖 1-3。OB 的磷脂單分子層和嵌入其內(nèi)的油體結(jié)合蛋白共同組成的半單位膜。其中油sin）是一類主要的油體結(jié)合蛋白[12]。oleosin 親水區(qū)朝外，疏水區(qū)朝內(nèi)向著uang 認(rèn)為這類特殊的油質(zhì)蛋白的電荷斥力和空間位阻作用維持了 OB 的 OB 彼此發(fā)生融合。前食品級(jí)油菜籽油的提取工藝物理壓榨和溶劑浸出圖 1-3 油體模型示意圖Figure 1-3 The model of oil body structure左）油體內(nèi)部充滿著形態(tài)為液態(tài)基質(zhì)的三酰甘油酯，表面是一層由磷脂單分子層和油體結(jié)合蛋白共同組成的半單位膜；（右）該半單位膜基本單位是由 13 個(gè)磷脂分子和油體結(jié)合蛋白分子組成

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