大豆分离蛋白(SPI)分离提取工艺及其优化条件的探究
大豆分离蛋白的组分分离技术研究共3篇
大豆分离蛋白的组分分离技术研究共3篇大豆分离蛋白的组分分离技术研究1大豆分离蛋白的组分分离技术研究大豆分离蛋白是一种重要的植物蛋白质源,具有丰富的营养成分和广泛的应用前景。
然而,由于其具有复杂的组成和结构特征,大豆分离蛋白的制备和分离一直是一个挑战性的研究方向。
为了高效、快速地分离大豆分离蛋白的组分,研究人员们不断地探索新的技术和方法。
本文将介绍大豆分离蛋白的组分分离技术研究进展。
一、酸洗法分离大豆分离蛋白酸洗法是一种常用的大豆分离蛋白分离技术,该方法通过控制酸的浓度和操作条件分解大豆蛋白质,从而获得不同组分的蛋白质。
研究结果表明,酸洗法分离大豆分离蛋白可以得到6种不同的蛋白质组分,且每一组分的氨基酸组成和分子量都不同。
同时,该方法具有简单、快速、成本低等优点,成为一种十分有效的大豆蛋白分离技术。
二、离子交换色谱法分离大豆分离蛋白离子交换色谱法是另一种常用的大豆分离蛋白分离技术,该方法主要基于离子交换作用,将大豆蛋白质的组分分离出来。
离子交换色谱法通常采用阴离子交换树脂或阳离子交换树脂作为固定相,通过改变溶液中的pH值和离子强度,控制蛋白质组分吸附和洗脱,从而实现大豆分离蛋白的组分分离。
研究表明,离子交换色谱法可以高效、精确地分离大豆分离蛋白的组分,且分离后的蛋白质组分可以应用于不同领域的生产制造。
三、凝胶过滤法分离大豆分离蛋白凝胶过滤法是一种基于分子大小的分离技术,该方法采用不同孔径的膜过滤大豆蛋白质,分离出不同分子量的蛋白质组分。
凝胶过滤法分离大豆分离蛋白有以下优点:一是操作简单,成本低;二是可以同时分离出不同分子量范围内的蛋白质组分,从而提高了分离效率;三是分离后的蛋白质组分干净、纯度高,可以进一步应用于食品和医药等领域。
结论大豆分离蛋白的组分分离技术是一个重要的研究方向,旨在提高大豆蛋白质的应用价值和开发潜力。
目前,不同的分离技术都取得了一定的研究进展,酸洗法、离子交换色谱法和凝胶过滤法是其中的主要技术手段。
大豆分离蛋白(SPI)分离提取工艺及其优化条件的探究
燕山大学课程设计说明书大豆分离蛋白(SPI)分离提取工艺及其优化条件的探究学院(系):环境与化学工程学院年级专业:08级生物化工学号:燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):环境与化学工程学院基层教学单位:生物工程系说明:学生、指导教师、基层教学单位各一份。
2011年 6月 27 日2010-2011 春季学期生物工程专业课程设计结题论文大豆分离蛋白(SPI)分离提取工艺及其优化条件的探究摘要本设计拟定以低温脱脂豆粕为原料,以改良的碱提酸沉新工艺对大豆分离蛋白(SPI)进行分离提取,并对其工艺的优化条件进行探究。
设计实验主要分为三个部分来探究SPI 分离提取工艺及其优化条件:单因素实验确定SPI 提取工艺参数范围的设计;正交实验确定SPI 提取工艺优化条件的设计;最佳SPI 提取工艺优化参数下应用碱提新工艺的设计。
第一部分设计单因素实验分别探究SPI 提取工艺参数(料液比、提取温度、提取时间、酸碱度)范围,为进一步工艺最优条件探究奠定基础;第二部分设计在确定SPI 提取工艺参数基础上,借助正交实验进一步确定其优化条件;第三部分在前两部分基础上,将其最优工艺参数条件应用于改良的SPI 提取新工艺中,以最大化提高蛋白质提取率。
通过本次课程设计,拟确定改良的碱提酸沉新工艺进行SPI 提取的优化条件,以获得较高蛋白质提取率及各项指标的数据范围,进一步扩宽SPI 的应用范围,为蛋白质提取在本专科实验教学中的应用提供参考依据,并为今后某些物质的分离提取工艺研究奠定技术基础。
关键词:大豆分离蛋白;碱提酸沉法;分离提取;工艺条件优化目录第一部分:文献综述1.大豆分离蛋白概况背景 (1)1.1 大豆产物简介 (1)1.2 大豆分离蛋白(SPI)概述 (1)1.3大豆分离蛋白功能特性 (2)1.3.1乳化性 (2)1.3.2水合性 (2)1.3.2.1吸水性 (2)1.3.2.2保水性 (3)1.3.2.3膨胀性 (3)1.3.3吸油性 (3)1.3.4胶凝性(又称凝胶性) (4)1.3.5溶解性 (4)1.3.6起泡性 (4)1.3.7粘性 (5)1.3.8结团性 (5)1.3.9组织性 (5)2. 大豆分离蛋白应用前景 (5)2.1 在乳制品中的应用 (6)2.2 在面制品中的应用 (6)2.2.1面条和挂面 (7)2.2.2培烤食品 (7)2.2.3方便面 (7)2.3 在肉制品中的应用 (7)2.4 在其他食品中的应用 (8)2.4.1饮料生产 (8)2.4.2作为发泡剂 (8)2.4.3罐头食品 (8)3.大豆分离蛋白提取工艺方法 (8)3.1 酸沉碱提法 (9)3.2 超过滤法 (9)3.3反胶束萃取分离法 (9)3.4离子交换法 (10)I燕山大学课程设计说明书3.5起泡法 (10)3.6反相高效液相色谱法 (10)4.我国分离提取大豆分离蛋白(SPI)发展现状 (11)4.1大豆分离蛋白的发展现状 (11)4.2我国大豆分离蛋白生产水平与国外先进水平的差距 (13)4.2.1对大豆原料加工处理不重视 (13)4.2.2产品的功能差 (14)4.2.3综合效益差 (14)5. 总结——本设计的研究宗旨以及意义 (14)第二部分:课程设计部分1. 材料 (16)1.1 实验原料 (16)1.2 实验器材 (17)1.3 实验试剂 (17)2.方法 (17)2.1传统碱提酸沉法 (17)2.1.1原料处理 (17)2.1.2溶解萃取 (18)2.1.3 酸沉淀 (18)2.1.4干燥测定分析 (18)2.2优化改良的碱提酸沉新工艺 (19)2.2.1豆粕浸取处理 (19)2.2.2三次碱提萃取 (19)2.2.3酸沉淀 (19)2.2.4干燥测定分析 (20)3.设计 (20)3.1单因素实验确定SPI提取工艺参数范围的设计 (20)3.1.1提取时间对SPI 二次碱提效果的影响 (20)3.1.2提取pH对SPI二次碱提效果的影响 (20)3.1.3提取温度对SPI 二次碱提效果的影响 (21)3.2正交实验确定SPI提取工艺优化条件的设计 (21)3.3最佳SPI提取工艺优化参数下应用碱提新工艺的设计 (20)4.分析与总结 (22)4.1 分析展望 (22)4.2 总结体会 (24)参考文献 (26)Ⅱ燕山大学课程设计说明书第一部分文献综述1.大豆分离蛋白概况背景大豆的蛋白含量较高而且营养丰富,一般含蛋白30~50 %。
大豆分离蛋白膜最佳成膜条件研究
大豆分离蛋白膜最佳成膜条件研究罗丽娟,熊犍(华南理工大学轻工与食品学院,广东 广州 510640)摘要:本论文采用湿法工艺制备可食性大豆分离蛋白膜(SPI膜),通过L9(34)正交实验,考察了SPI浓度,甘油浓度,pH和温度四个因素对SPI膜性能的影响。
结果显示,在SPI浓度为5.0 %(m/m),甘油浓度为2.0 %(m/m),pH为10,温度为90 ℃时得到的膜综合性能最佳。
关键词:大豆分离蛋白;膜;成膜条件中图分类号:TQ932;文献标识码:A;文章篇号:1673-9078(2007)12-0033-05Optimization of the Film-forming Conditions of SPI FilmLUO Li-juan, XIONG Jian(College of Light Industry and Food Science, South China Univ. of Tech., Guangzhou 510640) Abstract: In this paper, soy protein isolate edible films were prepared via a wet process. By L9(34) orthogonal experiments, the effects of the concentrations of SPI and glycerol, pH and temperature on the properties of SPI films were studied. Results showed that the optimal SPI concentration, glycerol concentration, pH value and temperature were 5.0%(w/w), 2.0%(w/w), 10 and 90 ℃, respectively.Key words: soy protein isolate; film; film-forming condition大豆分离蛋白(SPI)是一种经碱溶酸沉法提取的高营养物质,蛋白质含量达92 %以上。
大豆蛋白提取技术研究进展
大豆蛋白提取技术研究进展系别:食品工程系专业:食品科学与工程班级:食科13-2班学号:************姓名:***摘要大豆蛋白产品分为三类,即大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白。
大豆分离蛋白含有人体所必需的八种氨基酸,不含胆固醇,具有许多优良的食品性能,添加在食品中可以改善食品的品质和性能,提高食品营养价值。
是一种重要的植物蛋白,在食品工业中得到了广泛的应用,是近年来的研究重点。
其中,大豆浓缩蛋白的提取方法有稀酸浸提法、酒精浸提法和湿热浸提法。
大豆分离蛋白有碱溶酸沉法、离子交换法、超滤膜分离法等。
本文以研究方向和工艺改进方面为着力点解释大豆浓缩蛋白和分离蛋白这两种主要的提取方法的发展脉络。
关键词大豆浓缩蛋白;大豆分离蛋白;稀酸浸提法;酒精浸提法;碱溶酸沉法;离子交换法;超过滤法;湿热浸提法大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI )是把脱皮大豆中的除蛋白质以外的可能性物质和纤维素、半纤维素物质都除掉,得到的蛋白质含量不低于90% 的制品,又称等电点蛋白。
与大豆浓缩蛋白相比,生产大豆分离蛋白不仅要从低温脱溶豆粕中除去低分子可溶性糖等成分,而且还要去除不溶性纤维素、半纤维素等成分。
其生产方法主要有碱溶酸沉法、超过滤法和离子交换法。
一、碱溶酸沉法1. 提取原理低温豆粕中的蛋白质大部分能溶于稀碱溶液。
将低温豆粕用稀碱溶液浸提后,用离心分离法除去原料中的不溶性物质,然后用酸把浸出物的PH调至4.5左右,蛋白质由于处于等电点状态而凝聚沉淀,经分离可得到蛋白质沉淀,再经洗涤、中和、干燥得到大豆分离蛋白。
2. 提取工艺豆粕的质量直接影响大豆分离蛋白的功能特性和提取率,只有高质量的豆粕才能获得高质量和高得率的大豆分离。
要求原料无霉变,豆皮含量低,残留溶剂少,蛋白质含量高(45沖上),脂肪含量低,NSI高(不低于80%。
豆粕粉碎后过40-60目筛。
首先利用弱碱溶液浸泡低温豆粕,使可溶性蛋白质、糖类等溶解出来,利用离心机除去溶液中不溶性的纤维素和残渣。
大豆分离蛋白生产工艺
大豆分离蛋白生产工艺
大豆分离蛋白(soy protein isolate)是一种高纯度的蛋白质,
由大豆蛋白经过一系列工艺步骤得到。
下面将介绍大豆分离蛋白的生产工艺。
首先,大豆籽粒要经过去皮、去脂等预处理工序。
去皮是为了去除大豆外面的硬壳,去脂则是去除大豆中的油脂。
这些预处理工序可以采用物理方法,比如热水处理或者研磨处理。
接下来是水溶解工艺。
将去皮去脂后的大豆籽粒浸泡在温水中,使大豆籽粒中的蛋白质溶解出来。
然后通过过滤等方式,去除大豆渣,得到蛋白质溶液。
第三个工艺步骤是离心分离。
将蛋白质溶液通过离心机进行高速离心,将溶液中的固体颗粒分离。
这些固体颗粒主要是未溶解的大豆渣和其它杂质。
接下来是沉淀工艺。
将离心分离后得到的上清液加入一定量的酸或盐,使蛋白质发生沉淀。
然后通过离心或过滤将沉淀分离出来。
最后一个工艺步骤是洗涤和干燥。
将得到的蛋白质沉淀用水进行反复洗涤,以去除其中的杂质。
然后将洗涤后的蛋白质沉淀进行干燥,得到干燥的大豆分离蛋白产品。
总的来说,大豆分离蛋白的生产工艺包括预处理、水溶解、离心分离、沉淀、洗涤和干燥等步骤。
这些工艺步骤的目的是将
大豆中的蛋白质从其它成分中分离出来,并得到高纯度的蛋白质产品。
大豆分离蛋白具有营养丰富、易消化吸收等特点,在食品工业中有广泛的应用。
大豆分离蛋白的提取方法分析
大豆分离蛋白的提取方法分析
首先,对于大豆的预处理工艺,主要包括清洗和浸泡。
清洗能够去除
大豆表面的杂质和污物,浸泡则能够软化大豆,以有利于蛋白质的提取。
浸泡的时间通常为8-12小时,浸泡液的pH值为6-7
接下来的步骤是碾磨和过筛。
碾磨将大豆破碎,以增加蛋白质与溶剂
的接触面积;过筛则能够去除大豆中的皮层和颗粒。
然后是乳化和胶凝。
乳化使用高速搅拌器将大豆破碎物与提取液均匀
混合,促进蛋白质的释放;而胶凝则通过调整pH值、温度和加入适当的
盐类来促进蛋白质的凝聚和沉淀。
接下来是离心和过滤。
离心用于分离大豆破碎物和溶液,其中大豆分
离蛋白主要存在于溶液中;而过滤通过过滤器去除悬浮的固体颗粒,从而
得到清澈的液体。
接下来是浓缩和杀菌。
浓缩通过蒸发溶剂来提高溶液中蛋白质的浓度,从而获得高纯度的大豆分离蛋白;杀菌则通过高温处理来杀灭可能存在的
微生物和酶,以保证蛋白质的质量和安全性。
最后是干燥和粉碎。
干燥采用喷雾干燥器或气流干燥器将浓缩的液体
蛋白质转化为粉末状,以方便储存和运输;粉碎则将干燥后的大豆分离蛋
白进行研磨,以得到所需要的颗粒度和形态。
综上所述,大豆分离蛋白的提取方法包括预处理、碾磨和过筛、乳化
和胶凝、离心和过滤、浓缩和杀菌、干燥和粉碎等步骤。
每个步骤都非常
重要,可以通过调整各个参数来优化提取过程,从而获得高纯度和优质的
大豆分离蛋白。
大豆分离蛋白生产工艺探讨_肇立春
4 结束语
目前, 大豆分离蛋白已在全世界 50 多个国家被广泛应 用于肉制品、奶制品、烘烤食品、儿童食品、保健食品、 调味食品、冷饮食品、快餐食品、特需食品等。据统计 , 我国大豆分离蛋白的年需要量约 20 000t, 而年产量为 3 000 ~ 4 000t, 市场满足率仅为 15% ~ 20% , 因此 , 必须大力发 展大豆蛋白生产工业。
1 工艺流程
原料 ( 低温脱溶豆粕) 清液 酸沉淀 干燥 成品 先进的工艺即是从碱萃取到喷雾干燥整个过程中对工 艺参数与生产操作过程的科学控制。 | 离心分离 碱萃取 离心分离 萃取液 | 豆渣 水洗 中和 改质
蛋白凝聚物
粮油加工与食品机械 2006 年第 1 期
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粮油加工与食品机械 MACHINERY FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSING 液将蛋白质从豆粕中萃取出来的过程。这是整个工艺中的 关键工序, 如果萃取不好 , 造成蛋白质流失, 产率就不会 高。这一工段的关键是萃取温度、碱液 pH 值与水量 3 项工 艺参数的控制。 适宜的温度为 30~ 55 , 适宜的 pH 值为 7 0~ 8 5。若 采用二次萃取, 则一次萃取的 pH 值为 8 0~ 8 5, 二次 pH 值为 7 2~ 7 4。 pH 值如果超过这个范围 , 对蛋白质的风 味、营养价值与功能性质均会产生影响。同时会使蛋白质 中的聚集体发生解聚, 甚至导致肽键的断裂。使蛋白质分 子中分子量大的组分含量减少, 这也是国产大豆分离蛋白 分子量较国外产品低的原因。pH 值最低不可低于 6 8, 否 则得率太低; 温度一般在 30~ 55 , 由于这个温度很适合 某些细菌、微生物的繁殖, 因此应十分注意生产环境的卫 生条件, 并在生产的初期添加一些杀菌、抗菌剂, 这些添 加剂在后续凝乳处理过程中可以被除去, 不会影响产品的 质量; 水量的控制与原料的含水及原料的粒度有关 , 当原 料含水在 10% ~ 12% 时 , 水与料的比例为8 1~ 16 1 之间。 料在润湿前应该进行脱气处理, 以便于原料与水充分混合, 缩短萃取的时间。 3 3 分离 分离是提高产品得率与质量的关键工序, 此工序中设 备的选择是关键。在整个生产工艺中, 涉及分离的工序有 3 个: 豆渣与萃取液的分离, 蛋白凝聚物与清液的分离, 蛋白凝乳与洗液之间的分离。设备的选择应针对分离物质 的特点进行。通常有卧螺式与叠片式两种。卧螺式因能自 动根据物料浓度的不同调节速度, 适用于豆渣与萃取液及 蛋白凝乳与洗液的分离; 叠片式适用于初级凝聚物的分离。 3 4 酸沉淀 酸沉淀是用酸调节萃取液的 pH 值, 使蛋白质凝聚沉 淀的过程。通常可采用盐酸或磷酸来调节 pH 值至蛋白质 的等电点 ( pH= 4 2~ 4 6) , 这时蛋白质方可凝聚。 实际生产中, 当用盐酸调节 pH 值时, 如果控制不好, 超越等电点的 pH 值, 则会导致蛋白质的再溶解 , 从而使 产品得率降低; 此外, 酸沉时常使对酸敏感的蛋白质形成 一种不溶性蛋白质复合物, 降低等电点附近蛋白质的稳定 性; 且由于加酸过程中造成的局部酸浓度过大, 会导致蛋 白质的变性。针对上述问题, 生产中应采用连续酸沉和程 序自动控制 , 效果会好得多。 3 5 水洗 酸沉液经分离机分离后, 凝乳固体物质量份数一般在 12% ~ 13% , 凝乳中残留着大量的氢离子、盐类和部分可 溶性的糖类等非蛋白类物质, 须经水洗除去。水洗采用 48
大豆分离蛋白的生产原理及工艺要点_概述及解释说明
大豆分离蛋白的生产原理及工艺要点概述及解释说明1. 引言1.1 概述大豆分离蛋白是从大豆中提取的一种具有高蛋白质含量的食品原料,其具备多种营养价值和功能特性。
随着人们对健康饮食需求的增加和膳食观念的转变,大豆分离蛋白作为一种理想的替代动物性蛋白质来源,在食品工业中得到了广泛应用。
本文将深入探讨大豆分离蛋白的生产原理及工艺要点,旨在全面解析分离蛋白的来源、组成以及其在不同工艺阶段的关键参数控制等内容。
通过对该领域的研究与发展现状进行总结,并对其应用前景及发展趋势进行展望,可以为相关行业人士提供有益参考。
1.2 文章结构本文主要由以下部分组成:引言、大豆分离蛋白的生产原理、分离蛋白生产工艺要点、分离蛋白产品应用与市场前景展望以及结论。
其中,引言部分旨在引领读者进入本文主题,并概括介绍大豆分离蛋白的相关背景和意义。
1.3 目的本文的目的是对大豆分离蛋白的生产原理及工艺要点进行全面解析和说明,以增加人们对该领域的了解。
通过详细介绍分离蛋白的定义、来源、提取方法以及其组成与结构特点等方面,帮助读者全面掌握大豆分离蛋白的基本知识。
同时,通过讨论原料选取与预处理、工艺参数控制、纯化与浓缩技术等关键环节,提供了分离蛋白生产过程中需要注意的要点。
最后,展望了分离蛋白产品在食品工业中应用概况以及市场前景,并对未来发展趋势和挑战进行了展望。
总之,本文旨在为读者全面深入地了解大豆分离蛋白的生产原理及工艺要点提供参考,为该领域相关研究和实践提供一定指导意义。
2. 大豆分离蛋白的生产原理2.1 大豆分离蛋白的定义与作用大豆分离蛋白,也称为大豆分离物或大豆分离蛋白质,是一种从大豆中提取得到的蛋白质产品。
它由大豆中的蛋白质经过特殊的加工方法进行提取和纯化而得到。
大豆分离蛋白具有丰富的营养价值,同时也可用于食品加工、饲料添加剂和其他工业应用。
2.2 大豆分离蛋白的来源和提取方法大豆是世界上重要的农作物之一,其种子含有丰富的油脂、碳水化合物和蛋白质。
大豆分离蛋白的提取方法分析
大豆分离蛋白的提取方法分析
大豆的蛋白含量较高而且营养丰富,一般含蛋白30%-50%。
大豆蛋白含有8种人体必需氨基酸,且比例比较合理,只是赖氨酸相对稍高,而蛋氨酸和半胱氨酸含量较低。
目前大豆蛋白已成为一种重要的蛋白资源,特别是大豆分离蛋白含蛋白质90%以上,是一种优良的食品原料。
大豆分离蛋白主要由11S球蛋白和7S球蛋白组成,大约占整个大豆籽粒贮存蛋白的70%。
这两种球蛋白的组成、结构和构象不同,大豆分离蛋白的功能特性也不同。
大豆分离蛋白在提取、加工和贮运过程中会发生物理和化学变化,这些适当的改变可以提高大豆蛋白在食品中应用的功能特性。
下面向大家介绍大豆分离蛋白的提取和改性方法。
大豆分离蛋白的传统提取方法是碱提酸沉法。
将脱脂豆粕与蒸馏水以1:10的比例混合,用NaOH调整混合物的pH为7-9,充分搅拌浸提碱溶大豆蛋白,离心分离,用稀HCI调整上清液的pH值为4.5-4.8,沉淀出蛋白质,离心分离,沉淀重新溶于pH7.0-8.0的NaOH溶液中,喷雾或冷冻干燥即得大豆分离蛋白,其蛋白含量可达90%以上,得率24%-38%。
聂幼华等研究了用膜分离技术制取大豆分离蛋白。
先用Ca(OH)2的稀溶液浸提脱脂大豆粕,蛋白浸出率可达80%左右。
将浸提液进行循环超滤分离,截留液的浓度可达13%左右。
把截留液喷雾或冷冻干燥,即得大豆分离蛋白产品,其蛋白含量可达95%以上。
用膜分离技术制取大豆分离蛋白与传统的碱提酸沉法比较,产物得率高,质量好,能耗少,废水排放污染也一定程度上得到解决。
大豆分离蛋白的提取实验讲义
实验一大豆分离蛋白的提取1.实验目的学习掌握大豆分离蛋白的碱提酸沉法。
2.分离原理:大豆分离蛋白的制取方法,按工艺特点主要有三种:第一种是碱提酸沉法;第二种是离子交换法;第三种是超滤法。
碱提酸沉法生产大豆分离蛋白的原理,是将脱脂大豆内的蛋白质溶解在稀碱溶液中,分离除去豆粕中的不溶物,然后用酸将大豆蛋白质提取液的pH值调至大豆蛋白的等电点,使大豆蛋白质沉淀析出,再经分离清洗,回调pH,得到粉状大豆分离蛋白。
3. 试剂材料:豆粕,5%NaOH,2N HCl(17ml浓盐酸,缓慢用水稀释至100ml)。
4. 提取方法:将2g大豆磨碎,得到可通过80目筛的豆粕。
用重量10倍于豆粕的蒸馏水与脱脂豆粉混合,用5%NaOH 水溶液将豆粉悬浮液的pH调节到8.5,室温或40℃搅拌1.5h。
然后将提取液离心除渣4000rpm×15min,得上清液。
用2N的HCl将上清液的pH值调到4.5,同时轻度搅拌均匀,可见开始出现沉淀,室温静置30min,然后以4000rpm×15min离心,用蒸馏水清洗沉淀2次,将蛋白沉淀物溶于20 ml水中,并调节pH到7.0,考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度,计算蛋白提取率。
5. 产品测定指标:(1)可溶性蛋白质的浓度:采用考马斯亮蓝法。
(2)蛋白质的提取率计算公式:可溶蛋白质的浓度(ug/ml) ×稀释度×体积(ml)提取率(%)=×100%原料质量(g) ×106(附)考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度一、实验目的掌握考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度的原理和方法,掌握离心机和移液器的正确使用方法。
二、实验原理考马斯亮蓝G-250是一种甲基取代的三苯基甲烷,在465nm处有最大吸收值。
考马斯亮蓝G-250能与蛋白质通过范得华相互作用形成蛋白质-考马斯亮蓝复合物蓝色溶液,引起该染料的最大吸收λmax的位置发生转移,在595nm处有最大吸收值。
大豆分离蛋白接枝改性与应用研究进展
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾殧殧殧殧进展评述大豆分离蛋白接枝改性与应用研究进展王小洁王荣民*何玉凤何乃普裴菲(生态环境相关高分子材料教育部重点实验室甘肃省高分子材料重点实验室西北师范大学化学化工学院兰州730070)国家自然科学基金项目(20964002)与甘肃省科技支撑计划项目(1011GKCA017)资助2010-09-09收稿,2011-01-10接受摘要随着人们对环保问题和新材料发展的日益重视,大豆分离蛋白由于其生物可降解性、营养价值高、对人体与环境无害、来源广泛等特点而倍受关注。
本文介绍了大豆分离蛋白的接枝改性方法及在食品添加剂、包装膜和医用外敷膜材料的基料以及化妆品中的应用,并综述了国内外在改善膜的应用特性方面取得的研究进展。
关键词大豆分离蛋白改性食品添加剂膜材料Advanced on Modification and Application of Soy Protein Isolate Wang Xiaojie ,Wang Rongmin *,He Yufeng ,He Naipu ,Pei Fei (Key Laboratory of Eco-Environment-Related Polymer Materials of Ministry of Education ,Key Laboratory of Polymer Materials of Gansu Province ,College of Chemistry and Chemical Engineering ,Northwest Normal University ,Lanzhou 730070)Abstract With increasing in public awareness of environmental protection and development of new materials ,soy protein isolates have attracted attention because of its biodegradable ,environmentally friendly ,high nutritional value ,nonpoisonous ,readily available from an abundant renewable resource ,and so on.The modifications and applications of isolated soy protein in food additives ,cosmetic additives ,packaging films and medical external films were introduced briefly.The achievements in improving application performances of the films of soy protein isolates were also reviewed.Keywords Soy protein isolate ,Modification ,Food additives ,Membranous materials 大豆是一种含有丰富蛋白质的豆科植物,我国东北、华北、陕、甘、川及长江下游地区普遍种植。
大豆蛋白的提取工艺优化
大豆蛋白的提取工艺优化大豆蛋白是一种常见的植物蛋白质,具有丰富的营养价值和广泛的应用前景。
然而,由于大豆蛋白在大豆中以结合形式存在,并与其他成分相互作用,其提取过程相对复杂。
因此,优化大豆蛋白的提取工艺对于提高蛋白质提取效率、改善蛋白质功能性质非常重要。
本文将探讨大豆蛋白的提取工艺优化。
首先,为了提取高质量的大豆蛋白,选择适当的提取剂是关键。
常见的大豆蛋白提取剂有盐溶液、碱溶液和酸溶液等。
其中,盐溶液可以改变蛋白质的电荷性质,促进蛋白质的溶解和沉淀,但容易使蛋白质发生变性。
而碱溶液能够破坏大豆蛋白与其他成分之间的结合力,从而提高蛋白质的提取率,但过高的碱液浓度会引起蛋白质的氨基酸解脱,导致蛋白质变性。
因此,在选择提取剂时,需要综合考虑蛋白质提取率和蛋白质质量之间的权衡。
其次,在提取过程中,温度、时间和料液比等操作条件的控制也对提取工艺的优化起到至关重要的作用。
温度可以影响蛋白质的溶解和沉淀过程,过高的温度会导致蛋白质的变性和降解,而过低的温度则会降低蛋白质的溶解度和提取率。
时间的控制关系到蛋白质的提取效率和提取量,过短的时间可能导致未完全提取蛋白质,而过长的时间则可能引起蛋白质的变性和降解。
料液比指的是提取液中的大豆和溶剂的比例,过高的料液比会增加提取液的稀释度,降低蛋白质的质量。
此外,对于大豆蛋白的提取工艺优化还需考虑加工设备和操作技术的改进。
由于大豆蛋白结合形式的复杂性,常规设备往往无法实现高效的提取。
因此,需要采用更先进的技术,如超声波、微波和酶解等。
超声波和微波能够通过物理效应和热效应改变蛋白质的构型和性质,从而促进蛋白质的提取。
酶解则可以在温和条件下切断蛋白质与其他成分之间的化学键,使蛋白质易于提取。
在大豆蛋白的提取过程中,还需要注意对反应条件的监测和控制。
通过监测蛋白质的溶解度、颗粒大小和蛋白质含量等指标,可以及时调整工艺参数,提高蛋白质的提取效率和质量。
同时,需要加强对提取液的处理和蛋白质的精细分离,如采用超滤、离心和凝胶层析等技术,以提高蛋白质的纯度和利用率。
大豆分离蛋白的磷酸化改性及功能性质的研究
大豆分离蛋白的磷酸化改性及功能性质的研究
大豆分离蛋白的磷酸化改性及功能性质的研究
采用三聚磷酸钠(STP)对大豆分离蛋白(SPI)进行化学改性,运用三因素二次饱和试验设计,得出最优试验回归方程为:Y=28.26+5.89X1+0.93X2+0.83X3-0.157X12-1.26X22 +2.26X32+0.65X1X2-0.15X1X3+0.38X2X3.并得出6%大豆分离蛋白磷酸化程度最大的工艺条件是pH8.0,STP浓度为3%,45℃下反应4h.同时研究了改性前后不同程度下SPI的功能性的变化,结果表明,改性后的SPI的溶解性、乳化能力、持水能力以及粘度等均有很大的提高,而发泡性无明显改善.通过红外光谱检测证明,STP与SPI反应是赖氨酸残基所进行的磷酸酯化反应.
作者:刘天一迟玉杰作者单位:东北农业大学食品学院,哈尔滨,150030 刊名:食品与发酵工业ISTIC PKU英文刊名:FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES 年,卷(期):2004 30(6) 分类号:关键词:大豆分离蛋白三聚磷酸钠磷酸化功能特性。
大豆分离蛋白生产工艺探讨
大豆分离蛋白生产工艺探讨左青摘要:就液态液化烃生产高NSI豆粕,加强前处理,用碱提酸沉法提取大豆分离蛋白及其废水处理方法进行探讨。
特别强调前处理,低温液化烃在液态浸出,得到高得率的分离蛋白。
关键词:液态液化烃;碱提酸沉;大豆分离蛋白近年来,由于大豆分离蛋白的生产经济效益显著,我国先后上马10多条3t/d~5t/d的生产线。
生产大豆分离蛋白的关键因素之一是脱脂豆粕的质量,许多厂采用直接浸出大豆、低温脱溶[1]——闪蒸脱溶以求获得高NSI(氮溶解指数)豆粕,但存在溶剂消耗偏高、NSI仅在74%~85%等问题。
液态烃在40℃~45℃浸出豆坯,大豆蛋白质基本上不产生热变性,所得豆粕中粗蛋白(干基)含量≥50%,NSI≥90%。
在生产大豆分离蛋白工艺方面,先后引进超滤法和碱提酸沉法等。
现在,国产化碱提酸沉法工艺和设备日趋完善,有些指标超过同类引进设备的指标。
笔者经数家工厂考察,在多方专家的指导下,为得到高提取率大豆分离蛋白和净化环境,提出改进前处理,用液态液化烃作为溶剂进行低温浸出,采取碱提酸沉法提取大豆分离蛋白,用厌氧生物法处理废水。
1 生产高质量的脱脂豆粕和豆粉1.1 预处理的特殊要求[3、5、8]用于生产食用蛋白食品的大豆,其杂质含量应不大于:机械杂质2%,粮食类杂0.2%,碎粒10%,水13%,FFA1.5%。
清理选用高频振动筛和平面回转筛。
干燥降水到12%以下,冷却后进料仓储存几天缓苏,这样破碎时皮壳容易分开。
用齿辊式破碎机破碎,破碎程度为4瓣至6瓣,破碎率≥98%,后经分选筛分选,碎豆粒采用卧式软化锅,在密闭滚筒内让间接蒸汽(0.3MPa~0.5MPa)和直接蒸汽(0.03MPa~0.04MPa)调质20min,可用疏水器出来的冷凝水调质,间接汽压力为0.3MPa,时间40min,要软化锅出料在72℃~78℃,水分10%左右。
预处理工段工艺指标[8]:除杂≥99.9%,脱皮≥85%,生坯厚度0.3mm~0.35mm,生坯水分8%~9%,皮中含仁率≤0.5%。
大豆分离蛋白生产工艺探讨
大豆分离蛋白生产工艺探讨大豆分离蛋白是一种从大豆种子中提取的高蛋白质原料,具有丰富的营养价值和广泛的应用领域。
大豆分离蛋白的生产工艺包括原料处理、提取、分离和精制等环节。
本文将探讨大豆分离蛋白的生产工艺,并提出一种改进方案。
首先,在原料处理环节,选用优质的大豆种子作为原料,并进行清洗和去杂处理。
清洗的目的是去除大豆表面的污垢和杂质,以提高提取效率和产品质量。
去杂处理是为了去除大豆种子中的杂质,如石头、异物等,确保提取的大豆分离蛋白的纯度和安全性。
其次,在提取环节,采用水煮法进行大豆分离蛋白的提取。
将清洗后的大豆加水煮沸,使蛋白质从大豆中溶解出来,形成悬浮液。
通过脱水和过滤的步骤,将悬浮液中的大豆分离蛋白提取出来。
此外,可以在提取过程中添加酶或盐酸等物质,以提高提取效率和蛋白质的纯度。
然后,在分离环节,采用离心或超滤等物理方法,对提取的大豆分离蛋白进行纯化和浓缩。
离心法是利用离心机通过离心力将溶液中的蛋白质分离出来,然后通过洗涤和干燥等步骤得到纯化的大豆分离蛋白。
超滤法是利用超滤膜的分离原理,通过逆流过滤对蛋白质进行纯化和浓缩。
这些分离方法可以根据需要进行组合应用,以得到更高纯度和更好功能性的大豆分离蛋白。
最后,在精制环节,对分离的大豆蛋白进行进一步处理和改善其性质。
可以采用离子交换等方法去除大豆蛋白中的杂质和有害物质,提高其稳定性和储存性。
同时,可以对大豆蛋白进行水解或酶解,以改善其可溶性和胶凝性,提高其应用价值。
针对目前大豆分离蛋白生产工艺的一些问题,提出以下改进方案。
首先,可以引入先进的分离技术,如超高速离心和膜分离技术,以提高分离效率和纯化度。
其次,可以采用酶法或超声波法等新型的提取方法,可提高提取效率和蛋白质的质量。
此外,可以引入生物反应器等新型设备,提高生产效率和自动化水平。
最后,可以加强工艺控制和质量监测,确保产品的一致性和安全性。
综上所述,大豆分离蛋白的生产工艺包括原料处理、提取、分离和精制等环节。
分离蛋白纯化技术的优化研究
分离蛋白纯化技术的优化研究随着生物工程技术的飞速发展,分离蛋白纯化技术成为了生物制药、食品、化妆品等行业的基础技术之一。
在纯化蛋白的过程中,分离步骤对于蛋白质的产率和质量都有着至关重要的影响。
因此,不断优化分离蛋白纯化技术已成为目前分离蛋白领域的热门研究领域之一。
一、分离蛋白纯化技术的优化1. 多种技术融合在蛋白质分离纯化的过程中,不同的蛋白质对于不同的分离技术会有不同的选择性。
因此,多种分离技术的融合可以对分离纯化效果进行优化。
比如说,常规的分离技术有离子交换、凝胶过滤和亲和层析等,而将亲和层析和逆流层析结合可以提高纯度和蛋白质产量。
2. 筛选最佳工艺条件对于分离蛋白纯化的各个步骤,最佳的操作条件对于维持分离效果至关重要。
比如说,在进行分离前需要使用适当的缓冲液,pH值、盐浓度等也需要在合理的范围内进行调整。
同时,在纯化过程中往往需要利用表面活性剂等物质来调节离子强度,进一步优化工艺条件。
3. 追求高效率的操作方法对于分离蛋白的操作过程,高效率的操作方法也是优化的重要方向。
目前,一些新兴的技术,比如利用纳米颗粒吸附蛋白等,已经成为了行业内的热点。
此外,也可以通过优化膜过滤、重复批次操作和自动化控制等方式提高操作的效率。
二、分离蛋白纯化技术的研究进展1. 常用的分离蛋白技术:离子交换、凝胶过滤、透析、亲和层析等。
2. 趋势:使用新技术和方法,如纳米颗粒技术、电渗析层析技术、真空中膜层析法等。
3. 着手解决的研究问题:a) 改善蛋白固定在凝胶表面的技术,保证质量和产量。
b) 减少分离的时间、酶切等产生的损失、去除污染物。
c) 设计更好的目标蛋白质的亲和剂,以及发掘更高效的分离介质。
d) 在操作层面上,减少纯化过程中对环境、健康的负面影响,提高生产效率和质量。
4. 具体案例:a) 纳米颗粒技术,田纳西大学Lionel Cheruzel团队设计了利用二氧化硅颗粒吸附亲和纯化目标蛋白的技术,用于纯化beacon蛋白质。
高乳化活性大豆分离蛋白制备工艺
高乳化活性大豆分离蛋白制备工艺迟玉杰;陈俊高;王喜波【摘要】为了制备高乳化活性的大豆分离蛋白(SPI),以豆粕为原始材料,采用微波辅助SPI磷酸化改性,以SPI质量分数、三聚磷酸钠(STP)添加量、微波功率和微波处理时间4个试验条件为影响因子,以乳化活性为响应值,采用中心组合旋转设计法,建立微波辅助SPI磷酸化对乳化活性影响的二次回归模型.结果表明:利用响应面法优化出制备高乳化活性大豆分离蛋白的最适工艺条件为:SPI质量分数10%、STP添加量16%、微波功率480W、微波时间4 min;所得模型拟合度高,试验误差小,可将该模型应用于对微波辅助磷酸化SPI的乳化活性进行分析和预测.在最适工艺条件下,改性后SPI的乳化活性为66.8,乳化稳定性为29.80 min,分别较原粉提高了134.4%和61.6%.%The soybean meal was used as the raw material to prepare soy protein isolate ( SPI) with high emulsification activity (EA) by the method of microwave-assisted phosphorylation. A response model was established by the central composite rotatable design, with concentration of SPI, ratio of sodium tripolyphosphate (STP), microwave power, time of reaction as four variables and the emulsification activity (EA) as the evaluation index. Response surface analysis revealed that the optimized conditions of preparation of soybean protein isolate with high EA by microwave-assisted phosphorylation were as follows; concentration of SPI 10% , ratio of STP 16% , microwave power 480 W and time of reaction 4 min. The response model was valid in analyzing and predicting the extent of EA due to its higher fitting degree and less experimental error. Under the optimal conditions, the EA reached 66.8 and theemulsification stability (ES) reached 29. 80 min. Compared with the previously unmodified SPI, the EA and the ES were increased by 134. 4% and 61. 6% , respectively.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2011(042)009【总页数】8页(P138-145)【关键词】大豆分离蛋白;微波;磷酸化;乳化活性【作者】迟玉杰;陈俊高;王喜波【作者单位】东北农业大学食品学院,哈尔滨150030;东北农业大学食品学院,哈尔滨150030;东北农业大学食品学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】TS201.2引言大豆分离蛋白(SPI)在食品领域的应用十分广泛[1],然而,相对较差的溶解性和乳化性限制了其在弱酸性(pH值3~6)食品体系中的应用[2~3]。
大豆分离蛋白生产质量控制探讨
大豆分离蛋白生产质量控制探讨大豆分离蛋白是一种常用的植物蛋白饲料原料,具有优质蛋白、显著改善饲料氨基酸模式、提高饲料利用率等优点。
在大豆分离蛋白生产过程中,质量控制尤为重要,可以确保产品的品质稳定性以及生产过程的高效性。
本文将探讨大豆分离蛋白生产过程中的几个关键质量控制点。
在大豆分离蛋白的原料选择上,应注意选择优质的大豆,确保原料中蛋白质的含量高,并且不含有过多的杂质和有害成分。
应进行合适的预处理工艺,包括去皮、去水分等步骤,以提高杂质的去除率和产品的纯度。
在大豆分离蛋白的提取过程中,控制合理的提取温度和浓度,可以确保蛋白质的提取率和纯度。
合适的提取温度可以增强大豆细胞壁的破坏,促进蛋白质的释放;合适的浓度可以保证提取液中具有足够的蛋白质含量。
还应注意控制提取时间,避免过长或过短的提取时间对蛋白质生产和纯度产生影响。
然后,在大豆分离蛋白的沉淀和分离过程中,需要进行适当的沉淀剂的选择和添加。
常用的沉淀剂包括盐类和有机溶剂,其作用是通过与蛋白质发生反应形成沉淀,从而实现蛋白质的分离和提纯。
在选择和添加沉淀剂时,应充分考虑其对蛋白质结构和质量的影响。
在大豆分离蛋白的干燥和粉碎过程中,应注意控制适当的干燥温度和时间,避免外界湿气的干扰,并保护蛋白质的结构和功能。
进行合适的粉碎工艺,以获得理想的产品颗粒度和均匀性。
大豆分离蛋白生产的质量控制是一个复杂的过程,需要在原料选择、提取、沉淀、干燥和粉碎等环节中加以控制和调整。
通过合理的控制措施和技术手段,可以提高产品的质量和市场竞争力,同时也为后续的加工和应用提供了有力保障。
大豆分离蛋白提取方法总结
大豆分离蛋白提取方法总结大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)是利用大豆中的蛋白质进行提取和纯化的过程。
大豆分离蛋白广泛应用于食品、药物、化妆品和生物医学领域等,具有丰富的功能性和营养价值。
本文将综述大豆分离蛋白的提取方法,并对其进行总结。
传统提取法是最基本的提取方法,通过磨碎大豆,再用水或盐水浸泡,然后通过沉淀、浸渍、沉降、离心等步骤获得大豆蛋白。
这种方法操作简单,但提取效率较低,且对蛋白质的损伤较大。
碱提取法是利用碱溶液将大豆蛋白溶解,然后通过酸沉淀蛋白质。
这种方法能够提高蛋白质的提取效率,但对蛋白质的结构改变较大,可能导致功能性和营养价值的降低。
因此,通常需要进一步经过中和、清洗、浓缩等步骤来提高纯度。
酸提取法是将大豆蛋白质用酸溶解,然后通过盐析或酸沉淀获得蛋白质。
这种方法操作简单,能够提取高纯度的大豆蛋白,但酸性条件容易导致蛋白质的失活和损伤。
酶解法是利用特定酶解剂将大豆蛋白酶解为多肽或小分子肽段,然后通过析出、沉淀、过滤等步骤来提取蛋白质。
这种方法能够提高蛋白质的可溶性和生物活性,但对酶解剂的选择和酶解条件的控制要求较高。
热处理法是利用高温和压力将大豆蛋白质进行变性和凝聚,然后通过过滤、离心等步骤进行分离。
这种方法操作简单,但会导致蛋白质的损伤和失活。
超声波法是利用超声波的机械作用和破碎作用使大豆蛋白溶解、分散和分离。
这种方法能够提高蛋白质的可溶性和营养价值,但需要控制超声波的频率和功率,以避免对蛋白质的破坏。
微波法是利用微波的电磁波作用使大豆蛋白质加热、溶解和分离。
这种方法操作简单,速度较快,但需要控制微波的功率和时间,以避免对蛋白质的损伤和失活。
高压处理法是利用高压力使大豆蛋白质发生变性和凝聚,然后通过过滤或超离心等步骤进行分离。
这种方法能够提高蛋白质的纯度和功能性,但需要控制压力和温度,以避免对蛋白质的损伤。
综上所述,大豆分离蛋白的提取方法多种多样,各有优缺点。
大豆分离蛋白的提取
大豆分离蛋白的提取——紫苏摘要:本文综述述了大豆分离蛋白的碱提酸沉法、双极膜法、泡沫分离法的分离原理,并讨论了其生产中影响提取率的因素。
关键词:大豆分离蛋白碱提酸沉法双极膜法泡沫分离法大豆蛋白含量较高而且营养丰富,含有8种人体必需氨基酸,且比例比较合理。
目前大豆蛋白已成为一种重要的蛋白资源,特别是大豆分离蛋白含蛋白质90%以上,是一种优良的食品原料。
目前大豆分离蛋白的生产应用较多的是以下几种:1. 碱提酸沉法大豆分离蛋白的传统提取方法是碱提酸沉法,主要利用大豆蛋白在大豆蛋白在高pH时溶解度最大,在等电pH条件下溶解度最小的原理,使之凝聚沉淀。
一般分3个步骤:弱碱萃取蛋白质、酸沉淀、喷雾干燥。
如图[1]影响等电沉淀的因素较多:①原料——原料豆粕应是低温或闪蒸脱脂后的低变性豆粕。
这种豆粕含杂质少,蛋白含量较高,蛋白变性程度低,适于大豆分离蛋白生产[2]。
②水分——浸提时,加水量越多,蛋白质的提取率就越高;但是加水太多,酸沉时蛋白的损失量增高;加水太少,大豆蛋白的溶出率大大下降,还会增加后续各工序的难度。
试验得出,浸提时脱脂豆粕与水的比例为1∶10~12最适合提取[3]。
③pH——蛋白质的溶解度与浸提pH有很大的关系,pH太低的时候,蛋白组分解离; pH 太高,易发生“胱赖反应”,生成有毒物质。
④温度——温度的高低对蛋白收率、纯度及色泽有显著影响。
浸提温度过高,会使蛋白变性,而且粘度增加,分离困难,耗能提高[4]。
经试验认为等电酸沉温度控制在40~45℃为宜[1]。
⑤时间——一般来说浸提时间越长,蛋白的溶出率就越高。
但一定的时间后,蛋白得率随浸提时间的延长而无显著的变化。
生产中要综合考虑能源消耗、生产周期、工艺成本等各种因素来确定合理的时间[4]。
⑥另外,当浆料粒度太细反而会使蛋白得率和浸提效果下降,同时增加了过滤分离的难度。
加酸速度和搅拌速度控制不好容易出现虽到等电点,但蛋白质凝集下沉缓慢,上清液混浊[1]。
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燕山大学课程设计说明书大豆分离蛋白(SPI)分离提取工艺及其优化条件的探究学院(系):环境与化学工程学院年级专业:08级生物化工学号:燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):环境与化学工程学院基层教学单位:生物工程系说明:学生、指导教师、基层教学单位各一份。
2011年 6月 27 日2010-2011 春季学期生物工程专业课程设计结题论文大豆分离蛋白(SPI)分离提取工艺及其优化条件的探究摘要本设计拟定以低温脱脂豆粕为原料,以改良的碱提酸沉新工艺对大豆分离蛋白(SPI)进行分离提取,并对其工艺的优化条件进行探究。
设计实验主要分为三个部分来探究SPI 分离提取工艺及其优化条件:单因素实验确定SPI 提取工艺参数范围的设计;正交实验确定SPI 提取工艺优化条件的设计;最佳SPI 提取工艺优化参数下应用碱提新工艺的设计。
第一部分设计单因素实验分别探究SPI 提取工艺参数(料液比、提取温度、提取时间、酸碱度)范围,为进一步工艺最优条件探究奠定基础;第二部分设计在确定SPI 提取工艺参数基础上,借助正交实验进一步确定其优化条件;第三部分在前两部分基础上,将其最优工艺参数条件应用于改良的SPI 提取新工艺中,以最大化提高蛋白质提取率。
通过本次课程设计,拟确定改良的碱提酸沉新工艺进行SPI 提取的优化条件,以获得较高蛋白质提取率及各项指标的数据范围,进一步扩宽SPI 的应用范围,为蛋白质提取在本专科实验教学中的应用提供参考依据,并为今后某些物质的分离提取工艺研究奠定技术基础。
关键词:大豆分离蛋白;碱提酸沉法;分离提取;工艺条件优化目录第一部分:文献综述1.大豆分离蛋白概况背景 (1)1.1 大豆产物简介 (1)1.2 大豆分离蛋白(SPI)概述 (1)1.3大豆分离蛋白功能特性 (2)1.3.1乳化性 (2)1.3.2水合性 (2)1.3.2.1吸水性 (2)1.3.2.2保水性 (3)1.3.2.3膨胀性 (3)1.3.3吸油性 (3)1.3.4胶凝性(又称凝胶性) (4)1.3.5溶解性 (4)1.3.6起泡性 (4)1.3.7粘性 (5)1.3.8结团性 (5)1.3.9组织性 (5)2. 大豆分离蛋白应用前景 (5)2.1 在乳制品中的应用 (6)2.2 在面制品中的应用 (6)2.2.1面条和挂面 (7)2.2.2培烤食品 (7)2.2.3方便面 (7)2.3 在肉制品中的应用 (7)2.4 在其他食品中的应用 (8)2.4.1饮料生产 (8)2.4.2作为发泡剂 (8)2.4.3罐头食品 (8)3.大豆分离蛋白提取工艺方法 (8)3.1 酸沉碱提法 (9)3.2 超过滤法 (9)3.3反胶束萃取分离法 (9)3.4离子交换法 (10)I燕山大学课程设计说明书3.5起泡法 (10)3.6反相高效液相色谱法 (10)4.我国分离提取大豆分离蛋白(SPI)发展现状 (11)4.1大豆分离蛋白的发展现状 (11)4.2我国大豆分离蛋白生产水平与国外先进水平的差距 (13)4.2.1对大豆原料加工处理不重视 (13)4.2.2产品的功能差 (14)4.2.3综合效益差 (14)5. 总结——本设计的研究宗旨以及意义 (14)第二部分:课程设计部分1. 材料 (16)1.1 实验原料 (16)1.2 实验器材 (17)1.3 实验试剂 (17)2.方法 (17)2.1传统碱提酸沉法 (17)2.1.1原料处理 (17)2.1.2溶解萃取 (18)2.1.3 酸沉淀 (18)2.1.4干燥测定分析 (18)2.2优化改良的碱提酸沉新工艺 (19)2.2.1豆粕浸取处理 (19)2.2.2三次碱提萃取 (19)2.2.3酸沉淀 (19)2.2.4干燥测定分析 (20)3.设计 (20)3.1单因素实验确定SPI提取工艺参数范围的设计 (20)3.1.1提取时间对SPI 二次碱提效果的影响 (20)3.1.2提取pH对SPI二次碱提效果的影响 (20)3.1.3提取温度对SPI 二次碱提效果的影响 (21)3.2正交实验确定SPI提取工艺优化条件的设计 (21)3.3最佳SPI提取工艺优化参数下应用碱提新工艺的设计 (20)4.分析与总结 (22)4.1 分析展望 (22)4.2 总结体会 (24)参考文献 (26)Ⅱ燕山大学课程设计说明书第一部分文献综述1.大豆分离蛋白概况背景大豆的蛋白含量较高而且营养丰富,一般含蛋白30~50 %。
大豆蛋白含有8 种人体必需氨基酸,且比例比较合理,只是赖氨酸相对稍高,而蛋氨酸和半胱氨酸含量较低。
目前大豆蛋白已成为一种重要的蛋白资源,特别是大豆分离蛋白含蛋白质90 % 以上,是一种优良的食品原料。
大豆分离蛋白(SPI)[1] 是以大豆为原料,提取的蛋白质含量90 % 以上的组分。
由于它具有良好的溶解性、乳化性、起泡性、持水性和凝胶性等功能特性,被广泛应用于肉制品和焙烤制品等食品中。
下文就大豆分离蛋白做简要概述:1.1 大豆产物简介大豆是一年生草本植物,蝶形花科,大豆属,别名黄豆。
大豆原产于我国,已有4000 年左右的历史。
公元前二世纪初,大豆由我国经朝鲜传至日本,1712 年以后经德国、法国传入欧洲各国,1765 年传入美国,1908 年进入巴西。
美国70 年代制定了国家大豆发展计划,涌现出ADM、DUPOND、PTI 等规模巨大的大豆综合利用公司。
杜邦跨国集团于2001 年收购我国年产4500 吨的湖北云梦蛋白厂。
加入WTO 以后,我国大豆业受到更严重冲击,主要原因是我国大豆含油率低,而价格比国际市场高出约40 %。
于是,国家在2002 年提出并实施了“国家大豆振兴计划”,这将有利于我国大豆及相关产业的发展。
同时就世界范围而言,大豆的开发利用也正面临新的挑战与机遇。
大豆本身作为食品的实用价值高,具有良好的可加工性,可以生产出多达12000 多个品种的大豆制品。
大豆加工得到的主要产物是豆油、脱脂大豆粉、大豆分离蛋白和大豆浓缩蛋白;在副产物中,含量最多而尚未开发的是大豆渣和皮。
它们在材料领域有着巨大的开发潜力,为高分子科学工作者提供了新的课题。
1.2 大豆分离蛋白(SPI)概述大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate,以下简称SPI)[1]是从脱脂豆粕中1燕山大学课程设计说明书提取的一种植物蛋白,总蛋白质含量超过90 %,良好的保水性、乳化性、吸油性和凝胶性等使其广泛用作食品添加剂和食品原料。
大豆中的蛋白质根据离心过程中的沉降系数可分为 2 S,7 S(Conglycinin),11 S(Glycinin)和15 S 四种组分,所占比例约为9.4 %,34 %,42 %,4.6 %。
7 S 组分中主要是7 S 球蛋白(β-Conglycinin),是由α(70.6 kDa),α′(80.2 kDa),β(48.4kDa)三种亚基组成的三聚体结构糖蛋白,分子量约为180 kDa,等电点 5.2∼6.2。
11 S 组分中主要是11 S 球蛋白,是一种由 6 个亚基对组成的多聚亚基蛋白,分子量320∼380 kDa,每个亚基对由 1 个酸性亚基和 1 个碱性亚基通过二硫键连接而成,等电点为 4.6。
7 S 和11 S 组分的含量是影响SPI 功能特性的关键因素。
1.3 大豆分离蛋白功能特性[2]大豆分离蛋白的功能特性是指蛋白质在食品加工中,如制取、配制、加工、烹调、贮藏、销售过程中所表现出来的理化特性的总称。
其功能特性主要有乳化性、水合性、吸油性、胶凝性、溶解性、发泡性、粘性等功能,现分述如下:1.3.1 乳化性乳化性是指将油和水混合在一起形成乳状液的性能。
大豆分离蛋白是表面活性剂,它既能降低水和油的表面张力,又能降低水和空气的表面张力。
易于形成稳定的乳状液。
乳化的油滴被聚集在油滴表面的蛋白质所稳定,形成一种保护层。
这个保护层可以防止油滴聚集和乳化状态的破坏,促使乳化性能稳定。
在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中,加入大豆分离蛋白作乳化剂可使制品状态稳定。
分离蛋白的乳化能力常受pH 及电离强度的影响,碱性条件最为有利。
1.3.2 水合性大豆分离蛋白除了对水有吸附作用外,在加工时还有保持水分的能力。
其保水性与粘度、pH、电离强度和温度有关。
盐类能增强蛋白的吸水性,但其却削弱了保水性。
最高水分保持能力在35 ℃~55 ℃条件下能达到每克蛋白质中只有十四克水。
大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架,含有很多极性基,所以具有吸水性、保水性和膨胀性。
2燕山大学课程设计说明书1.3.2.1 吸水性一般是指蛋白质对水分的吸附能力,它与Aw(即水份活度)、pH 值、深度、蛋白质的颗粒大小、颗粒结构、颗粒表面活性等都是密切相关的。
随着Aw 的增强,其吸水性发生快—慢—快的变化。
pH 值与吸水能力成正比,其pH 值愈高,吸水能力越强。
蛋白质的浓度(含量)对其吸水性影响较大,分离蛋白的吸水力比浓缩蛋白要强许多,而且前者几乎不受温度的影响。
1.3.2.2 保水性除了对水的吸附作用外,大豆蛋白质在加工时还有保持水份的能力,其保水性与粘度、pH 值、电离强度和温度有关。
盐类能增强蛋白质吸水性却削弱分离蛋白的保水性。
1.3.2.3 膨胀性膨胀性即蛋白质的扩张作用,是指蛋白质吸收水分后会膨胀起来。
它受温度、pH 值和盐类的影响显著,加热处理增加大豆蛋白的膨胀性,80 ℃时为最好,70~100 ℃之间膨胀基本接近。
盐类(氯化钠0.1~0.4 mg / L)能显著地降低分离蛋白的膨胀率约60 %。
膨胀率还随pH 值增加而加大,如pH 值从 5 到9,膨胀率增加 2 倍。
1.3.3 吸油性蛋白的吸油性是指其可以促进脂肪吸收和脂肪结合的能力。
分离蛋白吸收脂肪的作用是另一种形式的乳化作用。
分离蛋白加入肉制品中,能形成乳状液和凝胶基质,防止脂肪向表面移动,因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用,可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失,有助于维持外形的稳定。
吸油性随蛋白质含量增加而增加,大豆粉、浓缩蛋白和分离蛋白的吸油率分别为84 %、133 % 和154 %,组织蛋白的吸油率在60 %~130 % 之间,粉越细吸油率越高。
另外,吸油性随pH 值增大而减少。
1.3.4 胶凝性(凝胶性)蛋白的凝胶性是指蛋白形成胶体结构的性能。
大豆蛋白质的分散物质经加热、冷却、渗析和碱处理,可得到凝胶。
其形成受固形物浓度、速度、温度和加热时间、制冷情况、有无盐类巯基化合物、亚硫酸盐或脂类的影响,蛋白含3量愈高,愈易制成结实强韧性的、有弹性的硬质凝胶,而蛋白含量小于70 % 的,只能制成软质脆弱的凝胶。
蛋白质分散物至少高于8 % 才能形成凝胶,温度有随浓度的增加而升高才能达到理想凝胶性能。