反胶束法分离菜籽蛋白和油脂的工艺研究

【摘要】： 反胶束萃取是一种新型的生物分子分离技术。应用反胶束法从植物油料中同时萃取分离蛋白和油脂,不仅能缩短传统工艺复杂冗长的流程,而且可避免传统分离方法中蛋白容易变性的弊端。本论文通过对比两种表面活性剂(SDS和CTAB)及助溶剂(正辛醇和正丁醇)形成反胶束体系及萃取蛋白的能力,得出CTAB/异辛烷/正辛醇反胶束体系更适合萃取分离菜籽蛋白和油脂;并初步研究了此反胶束体系萃取菜籽蛋白和油脂的前萃及反萃工艺;同时分别对萃取分离得到的菜籽油和蛋白进行分析和测定,与传统方法得到的产品比较,为反胶束萃取技术的进一步研究和应用提供理论基础。 对于前萃工艺,通过单因素试验,考察了各因素(萃取时间、萃取温度、表面活性剂浓度、w0、萃取pH、离子浓度、表面活性剂与助溶剂的比值)对蛋白前萃率的影响。并结合正交试验,以蛋白前萃率为指标,得出最佳前萃工艺条件为:原料粒度60目,原料添加量0.04g/ml,w0为30,CTAB浓度0.06g/ml,异辛烷和正辛醇的体积比值5,pH为7.0,KCl浓度0.07mol/L,萃取温度45℃,萃取时间110min。方差分析表明活性剂浓度对蛋白前萃率有极显著影响。 对于反萃工艺,通过响应面试验分析表明:单因素A(pH值),B(离子浓度),C(反萃时间)都对反萃率有极显著影响,且影响顺序为:ACB。三个因素之间的交互作用都不显著。综合考虑,并结合软件分析得出最优反萃工艺条件为:pH为8.0,离子浓度1.0mol/L,反萃时间80min。 反萃后有机相根据物理性质用乙醇萃取和旋转蒸发结合的方法分离出菜籽油,并用气相色谱分析了脂肪酸组成,与正己烷浸提法所得菜籽油相比,脂肪酸组成几乎没有变化。 反萃后的蛋白相经过透析,冷冻干燥得到高纯度蛋白粉末,利用高效液相色谱分析其氨基酸组成,与碱溶酸沉法得到的蛋白氨基酸组成相比,谷氨酸、赖氨酸、精氨酸含量比碱溶酸沉法提取的高30%以上,天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、缬氨酸、酪氨酸、苯基丙氨酸含量比碱溶酸沉法提取的低30%以上,其余的氨基酸含量差别不大。通过BandScan软件对蛋白的SDS-PAGE电泳图谱分析知,反胶束萃取的蛋白亚基分子量在14kDa左右的占60%以上,25kDa以下的占80%以上。比较反胶束法和碱溶酸沉法得到的蛋白功能特性知,反胶束法得到的蛋白的溶解性、起泡性、乳化性较优;持水性,起泡稳定性较差。