本文關(guān)鍵詞：水壓熱法制備水溶性大豆多糖與其應(yīng)用研究

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【摘要】：豆渣是大豆加工的主要副產(chǎn)物。中國是個大豆消費大國,2015年我國進口大豆8169萬噸,絕大多數(shù)用于大豆加工業(yè),其中大豆蛋白產(chǎn)業(yè)每年產(chǎn)生濕豆渣達3000萬噸以上,一部分用作動物飼料,大部分作為廢物直接扔掉,造成很大的資源浪費和環(huán)境污染。若能將這些廢物再利用,不僅能解決環(huán)境問題,還能帶來很大的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)“變廢為寶”的效果。豆渣中含有60%左右的非水溶性膳食纖維,如何利用提取技術(shù)將這些膳食纖維變成高價值的水溶性大豆多糖(SSPS),成為業(yè)界研究的熱點問題。本論文主要研究了將非水溶性纖維轉(zhuǎn)化為水溶性大豆多糖的熱壓法生產(chǎn)工藝。先從豆渣粗纖維的全組分分析入手,得出本實驗所用的豆渣原料含蛋白質(zhì)18.39%,淀粉9.18%,膳食纖維67.31%(可溶性膳食纖維6.78%,不可溶性膳食纖維59.28%)。據(jù)此設(shè)計出豆渣資源循環(huán)利用的工藝路線圖,研究用熱壓法將豆渣中非水溶性纖維轉(zhuǎn)化為大豆多糖并且與其他成分分離的工藝方法。本研究以水溶性大豆多糖產(chǎn)率、還原糖含量、多糖純度、透明度為評價指標(biāo),分別研究了固液比、pH值、提取溫度、提取時間的影響。結(jié)果表明,提取溫度對可溶性大豆多糖產(chǎn)品影響最大,pH和提取時間其次,固液比的影響較小。以固液比、pH值、提取溫度、提取時間為四個因素,進行了四因素三水平的正交實驗,通過綜合評分的方式,得出了最佳的工藝參數(shù):固液比1:20,提取溫度110℃,pH 4.5,提取時間3 h。在該條件下粗水溶性大豆多糖的收率達到57.0%。為得到高品質(zhì)的水溶性大豆多糖,設(shè)計了脫蛋白和脫色工藝。脫蛋白工藝主要采用酶解法,得到脫除效果順序是:木瓜蛋白酶(殘留蛋白6.16%)中性水解蛋白酶(殘留蛋白7.95%)堿性蛋白酶(殘留蛋白9.87%)。脫色工藝研究了活性炭脫色、雙氧水脫色、樹脂脫色三種脫色方法,以脫色率和多糖保留率為評價標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果表明,脫色效果是雙氧水脫色(脫色率68.95%、多糖保留率86.21%)活性炭脫色(脫色率53.78%、多糖保留率58.14%)樹脂脫色(脫色率59.78%、多糖保留率10.92%)。精制大豆多糖的質(zhì)量指標(biāo)達到:蛋白含量6.16%,透明度92.32%,多糖純度62.4%,粘度25 mPa·s,均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。通過上述實驗得到完整的水溶性大豆多糖提取工藝,根據(jù)研究成果向國家知識產(chǎn)權(quán)局提出了《一種水壓熱法制備高品質(zhì)水溶性大豆多糖的方法》的發(fā)明專利申請,獲得接納,申請公布號:CN105131144A,申請?zhí)?2015106465238。對自制的水溶性大豆多糖作紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)其紅外譜圖和膳食纖維類似,且分子結(jié)構(gòu)中含有典型的多糖特征峰。通過熱重分析得知該水溶性大豆多糖在200~300℃的失重率最大。通過GC-MS分析可知,該水溶性大豆多糖中的單糖組分主要有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖,其中半乳糖含量最高。最后,將自制水溶性大豆多糖(SSPS)作為乳化穩(wěn)定劑應(yīng)用于酸性乳飲料,對比羥甲基纖維素鈉(CMC)、果膠(HMP)、藻酸丙二醇酯(PGA)、阿拉伯膠的穩(wěn)定效果,SSPS對酸性乳飲料的粘度影響最小,達到穩(wěn)定時所需的量最少,通過馬爾文粒徑分析儀分析可知,以SSPS作為穩(wěn)定劑的酸性乳飲料粒徑最小,粒度分布均勻,是一種品質(zhì)良好的酸性乳飲料。
【關(guān)鍵詞】：豆渣 水溶性大豆多糖 提取 脫色 脫蛋白 應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ281;TS209
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 豆渣概述13
• 1.2 豆渣資源的利用13-15
• 1.2.1 豆渣的營養(yǎng)及藥用價值13-14
• 1.2.2 豆渣的利用現(xiàn)狀14-15
• 1.3 水溶性大豆多糖15-21
• 1.3.1 水溶性大豆多糖的結(jié)構(gòu)15-16
• 1.3.2 水溶性大豆多糖的功能特性16-17
• 1.3.3 水溶性大豆多糖的制備方法17-21
• 1.3.4 水溶性大豆多糖的應(yīng)用21
• 1.4 國內(nèi)外研究進展21-22
• 1.5 課題的提出與研究意義22-25
• 1.5.1 本課題提出的意義和目的22-23
• 1.5.2 本課題的主要研究內(nèi)容23-24
• 1.5.3 本課題的創(chuàng)新點24-25
• 第二章 大豆粗纖維的化學(xué)組成分析25-32
• 2.1 實驗材料與儀器設(shè)備25-27
• 2.1.1 主要原料和試劑25-26
• 2.1.2 儀器與設(shè)備26-27
• 2.2 實驗原理和方法27-30
• 2.2.1 灰分的測定27
• 2.2.2 淀粉的測定27-28
• 2.2.3 蛋白質(zhì)的測定28-29
• 2.2.4 總膳食纖維（TDF）、可溶性膳食纖維（SDF）和不可溶性膳食纖維（IDF）的測定29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30
• 2.3.1 大豆粗纖維主要化學(xué)成分測定結(jié)果30
• 2.3.2 結(jié)果分析30
• 2.4 工藝路線與制備方法選擇30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 水壓熱法制備水溶性大豆多糖的研究32-43
• 3.1 實驗材料與儀器設(shè)備32-34
• 3.1.1 主要原料和試劑32-33
• 3.1.2 儀器與設(shè)備33-34
• 3.2 實驗方法34-36
• 3.2.1 水溶性大豆多糖的制備34
• 3.2.2 多糖透明度測定34
• 3.2.3 還原糖測定34-35
• 3.2.4 粗多糖的產(chǎn)率35
• 3.2.5 多糖純度35
• 3.2.6 單因素試驗35-36
• 3.2.7 正交實驗設(shè)計36
• 3.3 結(jié)果與談?wù)?/span>36-41
• 3.3.1 單因素試驗結(jié)果分析36-40
• 3.3.1.2 提取時間實驗結(jié)果與分析37-38
• 3.3.1.3 pH實驗結(jié)果與分析38-39
• 3.3.1.4 固液比實驗結(jié)果與分析39-40
• 3.3.2 正交試驗結(jié)果與分析40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 粗多糖工藝條件的優(yōu)化43-49
• 4.1 精制方法的選擇43
• 4.2 實驗材料與儀器設(shè)備43-45
• 4.2.1 主要原料和試劑43-44
• 4.2.2 儀器設(shè)備44-45
• 4.3 實驗方法45-46
• 4.3.1 多糖樣品透明度、多糖純度、蛋白質(zhì)含量的測定45
• 4.3.2 粗多糖的脫色方法45-46
• 4.3.3 脫蛋白方法46
• 4.4 實驗結(jié)果與討論46-48
• 4.4.1 脫色實驗結(jié)果47
• 4.4.2 脫蛋白實驗結(jié)果47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 水溶性大豆多糖產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)研究49-61
• 5.1 實驗材料與儀器設(shè)備49-51
• 5.1.1 主要原料和試劑49-50
• 5.1.2 儀器和設(shè)備50-51
• 5.2 實驗方法51-52
• 5.2.1 灰分的測定51
• 5.2.2 蛋白質(zhì)的測定51
• 5.2.3 透明度的測定51
• 5.2.4 多糖純度的測定51
• 5.2.5 粘度的測定51
• 5.2.6 成膠性的測定51
• 5.2.7 pH值的測定51-52
• 5.2.8 傅里葉紅外光譜分析52
• 5.2.9 熱重分析52
• 5.2.10 氣相色譜-質(zhì)譜分析52
• 5.3 結(jié)果與討論52-59
• 5.3.1 水溶性大豆多糖質(zhì)量指標(biāo)52-53
• 5.3.2 紅外光譜分析檢測結(jié)果53-55
• 5.3.3 熱重分析結(jié)果55-56
• 5.3.4 GC-MS分析結(jié)果56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 第六章 水溶性大豆多糖的應(yīng)用61-67
• 6.1 實驗材料與儀器設(shè)備61-62
• 6.1.1 主要原料和試劑61-62
• 6.1.2 儀器與設(shè)備62
• 6.2 實驗方法62-63
• 6.2.1 酸性乳飲料的配方和配制方法62
• 6.2.2 穩(wěn)定劑穩(wěn)定性的比較62
• 6.2.3 酸性乳飲料粘度的測試62-63
• 6.2.4 粒度的測定63
• 6.3 實驗結(jié)果與討論63-66
• 6.3.1 穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性比較結(jié)果63-64
• 6.3.2 粘度測試結(jié)果64
• 6.3.3 粒度測試結(jié)果64-66
• 6.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論和建議67-69
• 參考文獻69-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果76-77
• 致謝77-78
• Ⅳ-2答辯委員會對論文的評定意見78

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本文編號：968578