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芝麻冷榨产品的综合利用研究

作　者: 张涛
导　师: 魏安池
学　校: 河南工业大学
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 冷榨芝麻油 芝麻素 芝麻浓缩蛋白 物理改性
分类号: TS229
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文主要研究了将芝麻脱皮之后，首先经冷榨-浸出工艺得到冷榨芝麻油、芝麻混合油和芝麻粕；然后从芝麻混合油中分离纯化芝麻素；利用芝麻粕制备醇法芝麻浓缩蛋白，并采用物理方法对制得的芝麻浓缩蛋白进行改性。冷榨芝麻油的水分及挥发物、不溶性杂质、酸值与过氧化值等基本质量指标均优于一级芝麻香油；芝麻素含量为3.82mg/g，VE含量为659.66mg/kg，均高于一级芝麻香油；不饱和脂肪酸含量高达86.31%，并且不含反式脂肪酸，食用更加健康。利用DA-201大孔吸附树脂从芝麻混合油中分离芝麻素的最佳工艺条件为：上柱液中芝麻素浓度3.0mg/mL左右，吸附流速3.0BV/h；解吸液为95%(v/v)乙醇，解吸流速3.0BV/h，解吸液用量8.0BV；在此条件下，芝麻素回收率为85.21%，分离得到的芝麻素浓缩物中芝麻素含量为13.00%，与芝麻原油相比，纯度提高了近12倍。然后将芝麻素浓缩物进行结晶纯化，最终产品中芝麻素的总回收率为62.06%，产品纯度为89.49%。最后采用HPLC-MS对产品的成分进行鉴定，发现最终产品主要为芝麻素，含有少量芝麻林素。利用芝麻粕制备醇法芝麻浓缩蛋白，考察了乙醇体积分数、液料比、醇洗温度、醇洗时间对产品中蛋白含量的影响，在单因素试验的基础上，通过响应面分析确定最佳的工艺条件为：乙醇体积分数64%(v/v)、液料比4.8:1(v/m)、醇洗温度49℃、醇洗时间54min；在此条件下，产品芝麻浓缩蛋白的蛋白含量为66.68%，产品得率为86.30%，NSI为3.43%。首先将加热、微波和超声波三种物理方法改性后的芝麻浓缩蛋白的功能性质进行比较分析，发现超声波的改性效果最好。然后通过正交试验优化，得到超声波改性的最佳工艺条件为：超声功率400W，超声时间3.0min，蛋白浓度9%(w/v)，溶液pH10；在此条件下，超声波改性能将醇法芝麻浓缩蛋白的NSI从3.43%提高到46.25%，吸油性从0.61g/g提高到2.80g/g，乳化性从0.15提高到0.23，乳化稳定性从19.10min提高到38.63min，起泡性从30.78%提高到47.23%，泡沫稳定性从38.89%提高到57.84%。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 前言  11-22
  1.1 概述  11-12
    1.1.1 芝麻简介  11
    1.1.2 芝麻的加工现状与发展前景  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-20
    1.2.1 油料冷榨的国内外研究现状  12-14
      1.2.1.1 油料冷榨的国外研究现状  12-13
      1.2.1.2 油料冷榨的国内研究现状  13-14
    1.2.2 芝麻素的国内外研究现状  14-16
      1.2.2.1 芝麻素的国外研究现状  14-15
      1.2.2.2 芝麻素的国内研究现状  15-16
    1.2.3 芝麻蛋白的国内外研究现状  16-18
      1.2.3.1 芝麻蛋白的国外研究现状  16-17
      1.2.3.2 芝麻蛋白的国内研究现状  17-18
    1.2.4 醇法浓缩蛋白的国内外研究现状  18-20
      1.2.4.1 醇法浓缩蛋白的国外研究现状  18-19
      1.2.4.2 醇法浓缩蛋白的国内研究现状  19-20
  1.3 课题研究的目的和内容  20-21
    1.3.1 课题研究的目的  20
    1.3.2 课题研究的内容  20-21
  1.4 课题研究的创新点  21-22
第二章 冷榨芝麻油的制备及其品质分析  22-27
  2.1 引言  22
  2.2 试验材料与仪器  22-23
    2.2.1 试验材料  22
    2.2.2 试验仪器  22-23
  2.3 试验内容与方法  23-24
    2.3.1 芝麻综合加工工艺  23
    2.3.2 冷榨芝麻油的基本质量指标测定  23
    2.3.3 气相色谱法测定冷榨芝麻油脂肪酸组成  23-24
    2.3.4 HPLC法测定冷榨芝麻油中VE含量  24
    2.3.5 HPLC法测定冷榨芝麻油中芝麻素含量  24
  2.4 结果与讨论  24-26
    2.4.1 冷榨芝麻油的基本质量指标  24-25
    2.4.2 冷榨芝麻油的脂肪酸组成  25
    2.4.3 冷榨芝麻油中抗氧化成分含量  25-26
  2.5 小结  26-27
第三章 芝麻混合油中芝麻素的分离与纯化  27-37
  3.1 引言  27
  3.2 试验材料与仪器  27-28
    3.2.1 试验材料  27
    3.2.2 试验仪器  27-28
  3.3 试验内容与方法  28-30
    3.3.1 大孔吸附树脂法制备芝麻素浓缩物  28-29
      3.3.1.1 芝麻混合油的制备  28
      3.3.1.2 紫外分光光度法测定芝麻素含量  28
      3.3.1.3 大孔吸附树脂的筛选  28
      3.3.1.4 大孔吸附树脂饱和吸附量的测定  28-29
      3.3.1.5 混合油中芝麻素浓度对树脂吸附率的影响  29
      3.3.1.6 吸附流速对树脂吸附率的影响  29
      3.3.1.7 乙醇体积分数对树脂解吸率的影响  29
      3.3.1.8 解吸流速对树脂解吸率的影响  29
    3.3.2 芝麻素浓缩物的结晶纯化  29-30
      3.3.2.1 HPLC法测定芝麻素含量  29-30
      3.3.2.2 芝麻素浓缩物的粗结晶  30
      3.3.2.3 芝麻素粗品的重结晶  30
    3.3.3 芝麻素晶体的HPLC-MS检测  30
  3.4 结果与讨论  30-35
    3.4.1 大孔吸附树脂法制备芝麻素浓缩物  30-33
      3.4.1.1 大孔吸附树脂的筛选  30-31
      3.4.1.2 DA-201树脂的饱和吸附量  31
      3.4.1.3 混合油中芝麻素浓度对树脂吸附率的影响  31-32
      3.4.1.4 吸附流速对树脂吸附率的影响  32
      3.4.1.5 乙醇体积分数对树脂解吸率的影响  32-33
      3.4.1.6 解吸液流速对树脂解吸率的影响  33
      3.4.1.7 大孔吸附树脂对芝麻素的分离纯化效果  33
    3.4.2 芝麻素浓缩物的结晶纯化  33-34
      3.4.2.1 芝麻素浓缩物的粗结晶回收率  33-34
      3.4.2.2 芝麻素重结晶及晶体纯度测定  34
    3.4.3 芝麻素晶体的HPLC-MS检测  34-35
    3.4.4 芝麻混合油中芝麻素的分离纯化结果  35
  3.5 小结  35-37
第四章 醇法芝麻浓缩蛋白的制备工艺  37-45
  4.1 引言  37
  4.2 试验材料与仪器  37-38
    4.2.1 试验材料  37
    4.2.2 试验仪器  37-38
  4.3 试验内容与方法  38
    4.3.1 原料基本理化性质测定  38
    4.3.2 醇法芝麻浓缩蛋白的制备  38
  4.4 结果与讨论  38-44
    4.4.1 原料的基本理化性质  38
    4.4.2 单因素试验结果  38-41
      4.4.2.1 乙醇体积分数的影响  38-39
      4.4.2.2 液料比的影响  39
      4.4.2.3 醇洗温度的影响  39-40
      4.4.2.4 醇洗时间的影响  40-41
    4.4.3 响应面试验结果  41-44
      4.4.3.1 试验结果与方差分析  41-43
      4.4.3.2 因素交互作用分析  43-44
      4.4.3.3 最佳工艺条件的优化及验证  44
  4.5 小结  44-45
第五章 醇法芝麻浓缩蛋白的物理改性  45-55
  5.1 引言  45
  5.2 试验材料与仪器  45-46
    5.2.1 试验材料  45
    5.2.2 试验仪器  45-46
  5.3 试验内容与方法  46-47
    5.3.1 三种物理改性方法的效果比较  46
    5.3.2 超声波改性的工艺条件优化  46
    5.3.3 芝麻浓缩蛋白功能性的测定方法  46-47
      5.3.3.1 溶解性(NSI)的测定  46
      5.3.3.2 吸水性的测定  46
      5.3.3.3 吸油性的测定  46-47
      5.3.3.4 乳化及乳化稳定性的测定  47
      5.3.3.5 起泡及泡沫稳定性的测定  47
      5.3.3.6 统计分析  47
  5.4 结果与讨论  47-53
    5.4.1 三种物理改性方法的效果比较  47-51
      5.4.1.1 加热改性温度对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  47-48
      5.4.1.2 加热改性时间对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  48
      5.4.1.3 微波改性功率对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  48-49
      5.4.1.4 微波改性时间对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  49
      5.4.1.5 超声波改性功率对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  49-50
      5.4.1.6 超声波改性时间对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  50-51
      5.4.1.7 三种物理改性方法的效果比较  51
    5.4.2 超声波改性的工艺条件优化  51-53
      5.4.2.1 蛋白浓度对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  51-52
      5.4.2.2 溶液pH对芝麻浓缩蛋白NSI的影响  52
      5.4.2.3 超声波改性的正交试验  52-53
      5.4.2.4 超声波改性前后芝麻浓缩蛋白的功能性比较  53
  5.5 小结  53-55
结论  55-56
展望  56-57
参考文献  57-64
致谢  64-65
个人简介  65

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 食用油脂加工工业 > 食用油脂工业副产品加工与利用
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