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米糠植酸的制备及其酶解研究

冯成  
【摘要】:米糠是一种具有很高经济价值的油料资源。米糠中除米糠油、米糠蛋白外,还富含多种营养物质和功能成分。脱脂米糠中菲丁的含量可达11%左右。以脱脂米糠为原料提取菲丁进而制备植酸及肌醇等产品可以提高脱脂米糠的利用率,增加产品的附加值,具有实际的意义。本论文对从脱脂米糠中提取、纯化植酸的工艺进行了研究,并对植酸酶解制备肌醇进行了初步研究。 本论文通过超声波辅助酶法协同提取、超声波辅助提取、微波辅助提取、常规法提取比较,得出超声波辅助酶法协同提取不仅缩短了浸提时间,而且产品纯度和提取率都有提高。在单因素研究的基础上,采用响应面法对菲丁质量和有机磷含量两个响应值建立了数学模型,并优化了脱脂米糠制备菲丁的工艺条件。菲丁质量和有机磷含量两个响应值的模型均呈极显著性,拟合程度良好,并有很好的预测性。得到脱脂米糠制备菲丁的最佳工艺条件是pH值为2.32、超声时间为19.44min、温度为53.43℃、液料比为11.15:1。此时,菲丁质量为1.882g,有机磷含量为0.551g。通过对菲丁进行检测,产品中菲丁含量在90%以上,提取率95%以上。 采用离子交换树脂法对植酸进行了纯化研究。在植酸纯化过程中,通过静态吸附法研究了7 1 7树脂吸附植酸的因素条件。结果表明:树脂用量3 g、温度3 0℃、p H值为3、振荡时间3 h,静态吸附可达到吸附平衡。通过动态吸附研究了7 1 7树脂吸附植酸的因素条件。结果表明:动态吸附最佳因素条件为上样液流速2mL/min,浓度9mg/mL,洗脱液浓度2mol/L,流速2mL/min。得到植酸产品浓度为0 . 1 4 2 g / m L,提取率8 0 %以上,并分析检测了其质量,符合国家标准。 采用酶法制备肌醇。通过植酸分子的特异性,以及植酸酶作用的位点不同,在室温下酶解植酸得肌醇。反应条件温和、能耗低,并通过复合酶的方法缩短酶解时间、提高肌醇得率,为工业化生产提供了一种新的思路。 通过单一酶、复合酶酶解得出酶解最佳条件为:小麦植酸酶最佳酶解条件为加酶量2mL、温度30℃、pH值5、酶解时间18h。黑曲植酸酶最佳酶解条件为加酶量2mL、温度30℃、pH值5、酶解时间14h。复合酶酶解最佳条件为加酶量2mL、温度30℃、pH值5、酶解时间12h,得到最终肌醇产品纯度为8 0 . 2 %,其得率(得到肌醇的质量/菲丁的质量)达到1 0 %。


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