大米淀粉提取工艺的研究

表 1
正交实验因素水平
水平 A 温度 ∥℃ B 酶添加量 ∥%
C 反应时间 ∥h
1
40
0. 1
4
2
50
0. 2
5
3
60
0. 3
6
1. 3 测定方法 蛋白质含量采用凯氏定氮法 ( GB5511285) 测 定 ,淀粉含量采用蒽酮比色法测定。 2 结果与分析
正交实验结果见表 2 ,评价结果见表 3。
取率 ∥% 83. 12 86. 90 82. 31 83. 16 89. 76 88. 37 86. 02 87. 06 88. 65
从表 2 可见 ,反应温度、酶添加量及反应时间都对终产 物的蛋白质含量和淀粉得率产生一定的影响。从级差 R 和 r 的大小(表 3) 可见 ,各因子对蛋白质去除的影响作用顺序 为反应温度 > 酶添加量 > 反应时间 ;对淀粉得率的影响作用 顺序为反应温度 > 酶添加量 > 反应时间 ;其中反应时间对蛋
偏移活化能方法能有效地探索干燥机理和研究物料工
业干燥特性。研究表明 ,用偏移活化能来定性描述不同物料
在不同工况下干燥过程的热湿耦合效应 ,便于将影响干燥过
程中传热传质的各种因素反应到偏移活化能中 ,这对干燥动
态特性的研究有积极意义 。
参考文献
[1 ] 林瑞泰. 多孔介质传热传质引论[M]. 北京 :科学出版社 ,1995. [2] LUIKOV A B. System of differential equations of heat and mass transfer in capil2
表 2
正交实验结果
试验 温度 酶添加 反应时 蛋白质
号
℃ 量 ∥% 间 ∥h 含量 ∥%
1
40 (1) 0. 1 (1)
4 (1)
1. 09
2
40 (1) 0. 2 (2)
5 (2)
0. 87
3
40 (1) 0. 3 (3)
6 (3)
0. 65
4
50 (2) 0. 1 (1)
5 (2)
0. 54
传热传质的不可逆热力学理论模型 ,该模型充分考虑了内部热
湿耦合特性 ,能够对整个过程进行统一的描述 ,并对该模型进
行了实验验证。结果表明 :物料干燥曲线的计算值与实验数据
吻合较好 ,可用于分析干燥过程中物料内部水分变化规律。用
此模型预测多孔物料干燥过程热湿传递是可行的 ,对干燥工艺
控制及干燥设备的研究有一定的参考价值。
so as to solve the problem of severe waste of stock grains. [Method] With rice as raw material , the rice starch was extracted by the enzyme method of Al2
lary porous bodies[J ]. Heat Mass Transfer ,1975 ,18(1) :1 - 14. [3] MIKHAILOV M D ,SHISHEDJ IEV B K. Temperature and moisture distributions
during contact drying of a moist porous sheet [J ]. Heat Mass Transfer ,1975 ,18 (1) :15 - 24. [4] 雷柯夫 A B. 能量与物质的转移理论[M]/ / 夏彦儒 ,译. 北京 :科学出版 社 ,1962. [5] 解国珍 ,向长松 ,潘树源 ,等. 探讨物料工业干燥动态特性的新方 法[J ]. 干燥技术与设备 ,2006 ,4(4) :196 - 200. [6] 解国珍 ,李广 ,潘树源 ,等. 用偏差活化能方法分析研究木材的干燥特 性[J ]. 北京林业大学学报 ,2005(S1) :5 - 8. [7] 王馨 ,王海 ,施明恒 ,等. 多孔介质快速干燥过程中的热质耦合效应的 研究[J ]. 工程热物理学报 ,2001 ,22(3) :343 - 347. [8] 李业波 ,刘登瀛. 平板状马铃薯干燥过程中的内部传热传质研究[J ]. 工程热物理学报 ,1996 ,17(增刊) :73 - 76. [9] 王正烈 ,周亚平. 物理化学[M]. 北京 :高等教育出版社 ,2001.
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安徽农业科学 2007 年
安徽农业科学 ,Journal of Anhui Agri. Sci. 2007 ,35 (33) :10840 ,10936 责任编辑 孙红忠 责任校对 李菲菲
大米淀粉提取工艺的研究
李翠莲1 , 方北曙1 , 李艳红2
(1. 湖南生物机电职业技术学院 ,湖南长沙 410127 ;2. 国家食品科学与技术重点实验室 ,江南大学 ,江苏无锡 214122)
calase proteinase and the extraction technology was optimized by orthogonal design with 3 factors. The protein content was determined by kjeldahl
GB5511285 and the starch content was determined by Anthrone colorimetry method. [ Result ] The order of the influence factors on protein removal and
基金项目 湖南省农业厅农业科学技术计划重点项目 :大米淀粉的制 备及其改性研究 (20062224) 。
作者简介 李翠莲 (1965 - ) ,女 ,湖南新宁人 ,副教授 ,从事食品生物 技术研究 。
收稿日期 2007206222
水平 ,利用正交实验设计 L9 (33) 优化去除蛋白质和提取淀粉 的工艺(表 1) 。
5
50 (2) 0. 2 (2)
6 (3)
0. 47
6
50 (2) 0. 3 (3)
4 (1)
0. 58
7
60 (3) 0. 1 (1)
6 (3)
0. 67
8
60 (3) 0. 2 (2)
4 (1)
0. 54
9
60 (3) 0. 3 (3)
5 (2)
0. 40
注 :括号中数值为各因素的水平代码。
淀粉提
因素归入其中 ,直观预测物料的干燥动态特性。
图 6 工况一下马铃薯偏移活化能与水分含量关系
图 7 工况二下马铃薯偏移活化能与水分含量关系
4 结论 笔者利用不可逆热力学理论 ,从物理化学中引入偏移活
化能概念 ,对多孔介质对流干燥时物料内部传热传质过程进
行了系统的理论分析 ,建as reaction temperature > enzyme addition quantity > reaction time. The optimum combination of technology conditions for protein removal was as follows :temperature of 50 ℃,enzyme addition quantity of 0. 3 % and reaction time of 6 h. The optimum combination of technology conditions for ex2 tracting starch was as follows :temperature of 50 ℃,enzyme addition quantity of 0. 2 % and reaction time of 5 h. [ Conclusion] Considering comprehensive2 ly ,with rice as raw material ,the optimum technology of removing protein and extracting rice starch by the enzyme method of Alcalase proteinase was as fol2 lows :temperature of 50 ℃,enzyme addition quantity of 0. 2 % and reaction time of 5 h ,under which ,the protein content in the rice starch was 0. 39 % and
Study on the Extraction Technology of Rice Starch LI Cui2lian et al ( Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic ,Changsha ,Hunan 410127) Abstract [Objective ]The purpose was to optimize the technology of extracting rice starch with higher purity by the enzyme method of Alcalase proteinase
the extraction rate of starch was 89. 53 %. Key words Rice starch ;Extraction ;Alcalase proteinase
大米淀粉因其独特的性能和用途 ,具有很好的市场前 景。目前国际市场上对高纯度大米淀粉 (蛋白质含量低于 0. 5 %) 的需求较大 ,所以将陈米、碎米等不宜于人类直接食 用的大米制备成大米淀粉 ,可大大提高其附加值[1] 。并且 , 颗粒表面蛋白质 - 类脂物残留量低的高纯度大米淀粉在存 储期间不易发生酸败 ,可长期储存 ,从而解决库存谷物严重 浪费的问题[2] 。笔者采用 Alcalase 蛋白酶酶法提取纯度较高 的大米淀粉并对其工艺进行了优化 。 1 材料与方法 1. 1 材料与设备 大米 (湖南天龙米业有限公司) ;蛋白酶 Alcalase ;氢氧化钠等均为分析纯 ;722 型分光光度计、TGL216C 型高速离心机、UV22100 型紫外可见分光光度计、SF170238 型粉 碎机、QZ25 型真空干燥机、JB250D 型电动搅拌机。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 酶法除蛋白质提取大米淀粉。大米经水浸泡 1 h 后 湿磨 ,在鼓风烘箱中 40 ℃过夜 ,过 80～100 目筛。取过筛大 米粉 ,按料液比 1∶4 加入去离子水 ,再加入 0. 1 %～0. 3 %Al2 calase 蛋白酶 ,40～60 ℃水浴 ,调节 pH 值 ,温和搅拌 4～6 h。 反应后乳液经 200 目筛过滤 ,离心(3 000 r/ min ,20 min) ,去上 清液并刮掉沉淀表面暗色物质。用去离子水清洗 ,离心 ,去 上清液 ,重复此过程 3 遍后干燥。 1. 2. 2 正交实验设计。根据单因素实验 ,选择酶浓度 (以大 米粉总重计) 、反应温度、酶解时间 3 个因素 ,分别设立 3 个
摘要 [ 目的] 优化 Alcalase 蛋白酶酶法提取纯度较高的大米淀粉的工艺 ,从而解决库存谷物严重浪费的问题。[ 方法] 以大米为原料 , 以 Alcalase 蛋白酶酶法提取大米淀粉 ,采用 3 因素正交实验设计优化提取工艺。采用凯氏定氮法 GB5511285 测定蛋白质含量 ,蒽酮比色 法测定淀粉含量。[ 结果] 各因子对蛋白质去除和淀粉得率的影响顺序为 :反应温度 > 酶添加量 > 反应时间。对蛋白质去除的最优组 合为温度 50 ℃,酶添加量 0. 3 % ,反应时间 6 h 。淀粉提取的最优工艺组合为温度 50 ℃,酶添加量 0. 2 % ,反应时间 5 h 。[ 结论] 综合考 虑 ,以大米为原料 ,采用 Alcalase 蛋白酶酶法除蛋白质提取大米淀粉的最优工艺为温度 50 ℃,酶添加量 0. 2 % ,反应时间 5 h 。在此条件 下得到的大米淀粉中蛋白质含量为 0. 39 % ,淀粉提取率为 89. 53 %。 关键词 大米淀粉 ;提取 ;Alcalase 蛋白酶 中图分类号 TS201. 2 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611(2007) 33 - 10840 - 01