食品科学与工程论文 .doc

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1、食品科学与工程论文题 目:水酶法提取桃仁油脂的研究 专 业: 食品科学与工程 水酶法提取桃仁油脂的研究摘 要本实验对水酶法提取桃仁油脂工艺及其参数进行了大量的研究,通过多次单因素实验和L9(34)正交实验分别研究了预处理,酶解条件和离心参数对桃仁提油率的影响。结果表明:桃仁的预处理对提油率的影响比较明显,经碱液去皮后提油明显下降;粉碎度对提油率的影响较为明显,最适粉碎时间为80s;1/15mol/L磷酸氢二钠磷酸二氢钾缓冲溶液浸泡解决了酶解pH,另一方面为了初步降解桃仁细胞壁,增大酶解作用面积,研究表明pH8,浸泡温度50,浸泡时间2h效果最好;酶解条件对提油率具有非常重要的影响,通过对正交实

2、验进行分析得出最适的酶解条件为:酶解温度为45,酶解时间为4h;酶浓度为1%,固液比为1:5。离心参数对提油率影响很明显,综合考虑能耗鱼提油效果本实验选用离心参数如下:转速8000r/min,离心时间为30min。验证实验提油量为31.5%。关键词:水酶法, 酶法水解,桃仁,提油率,工艺参数Hydrolysis Enzymatic Extraction of Peach Kernel Oil ResearchABSTRACTIn this experiment hydrolysis enzymatic extraction of peach kernel oil was studied .Th

3、e results showed that: the rate of peach kernel oil decreased obviously after the lye peeled; crushing degree had an obvious effect on oil extractio ratio, and the optimum time of smash was 80s; 1/15mol/L disodium hydrogen phosphate - potassium dihydrogen phosphate buffer solution of the enzyme soak

4、ing solutionph, on the other hand, peach kernel for the initial degradation of the cell wall, increasing the area of enzyme function, the study was shown that pH8, water temperature 50 , the effect of soaking time 2h best; hydrolysis conditions on oil rates to a very significant impact, through the

5、analysis of orthogonal experiments the optimum conditions for the enzyme: hydrolysis temperature of 45 , hydrolysis time of 4h; enzyme concentration of 1 %, solid-liquid ratio is 1:5. Centrifugal was mentioned parameters on the rate of thimpact of the oil it was cleared that considering the effect o

6、f energy consumption of fish oil to the centrifugal parameters was chosen in this experiment as follows: speed of 8000r/min, centrifugation time for 30min. Experiment to verify that oil was 31.5%. KEY WORDS: water enzymatic,enzymatic hydrolysis,peach kernel,extraction rate, processing parameters目 录摘

7、 要IABSTRACTII目 录III第1章 前 言11.1水酶法提油技术简介11.1.1水酶法提油原理及特点11.1.2 水酶法提油技术在国内外的研究现状11.2桃仁21.2.1 桃仁概述21.2.2 桃仁的药理作用41.3本课题研究的意义51.3.1 在我国开发和合理利用桃仁资源有重要经济效益和社会效益61.3.2研究水酶法提取桃仁油的重要意义6第2章 材料与方法72.1主要材料及实验设备72.1.1 材料与试剂72.1.2主要仪器与设备72.1.3主要试剂特性介绍82.2实验方案设计102.2.1桃仁理化性质指标测定102.2.2水酶法提油工艺流程102.2.3操作要点11第3章 结果与

8、分析153.1桃仁的理化指标的测定结果153.2预处理实验结果153.2.1水酶法预处理153.2.2 粉碎度对桃仁提油率的影响153.3 单一酶的提油实验结果163.4碱性蛋白酶的单因素实验173.5正交实验203.6离心参数对提油率的影响21第4章 结 论24致 谢25参考文献26第1章 前 言1.1水酶法提油技术简介1.1.1水酶法提油原理及特点水酶法制油工艺的研究是在水溶剂法应用的基础上,采用蛋白酶,淀粉酶,纤维素酶,半纤维素或果胶酶来破坏油料的细胞结构,提高油脂的提取率。水酶法亦是近年来研究和应用的一种新的提油工艺,它是以机械和酶解为手段降解植物细胞壁,使油脂得以释放,以水为溶剂,使

9、亲水性物质进入水相,再利用物理手段是油水分离。油料水酶法处理的作用机理:酶处理采用能降解植物油籽细胞壁、脂类体及其复合体(脂蛋白、脂多糖)的酶制剂,在油籽被机械破坏的基础上,在一定条件下,与料坯接触,进一步将细胞壁“打开”,同时,使油脂从分解的“复合体”中被释放出来,从而达到“预处理、制坯” 的目的。这一类酶很多例如能降解、软化细胞壁的纤维素酶(CE) 、半纤维素酶(HC) 、果胶酶(PE) 、以及蛋白酶(PR) 、-淀粉酶(-AM )、-聚半乳糖醛酶(-PG)、-葡聚糖酶(-GL) 等,对它们的作用机理研究及其应用日趋成熟。酶法预处理工艺效果也已得到世人的认同。提高出油率与产品质量的具体作用

10、:利用复合纤维素酶,可以降解植物细胞壁的纤维素骨架、崩溃细胞壁。是油脂容易游离出来。尤其适合于纤维,半纤维质含量较高的油籽细胞,如卡诺拉油菜籽、玉米胚芽等多种带皮、壳油料;利用蛋白酶等对蛋白质的水解作用,对细胞中的脂蛋白,或者由于在磨浆制油工艺(如水剂法制花生蛋白、椰子和油橄榄浆汁制油)过程中,磷脂与蛋白质形成的、包络于油滴外的一层蛋白膜进行破坏,使油脂被释放出来,因而容易被分离;利用-AM、PE、-GL等对淀粉、脂多糖、果胶质的水解与分离作用条件,不仅有利于提取油脂,而且由于其温和的作用条件(常温、无化学反应)、降解产物不与提取物发生反应。从而可以有效保护油脂、蛋白质以及较之等可利用成分的品

11、质。1.1.2 水酶法提油技术在国内外的研究现状植物油脂提取的传统方法是压榨法和溶剂萃取法(浸出法)。压榨法制油工艺,油脂的得率较低,饼中残油较多,并且在制油过程会导致蛋白质变性,不利于蛋白的综合利用。浸出制油,存在溶剂回收和溶剂残留问题, 由此以来,传统方法中存在的工艺与使用安全等问题严重制约着提油工业的发展。在上世纪80年代水剂法提油成为一项新的提油技术在我国发展起来,与传统的浸出法相比,具有以下特点:水作“溶剂”,无易燃易爆的危险、减少了空气污染;可以生产油脂和蛋白粉,工艺简化,出油率一般为92%以上;所提植物油纯度高、磷脂含量低、色泽浅、品质好。但也存在限制其发展的技术障碍,如:蛋白浆

12、于油之间的乳化现象造成离心分离的困难,不仅影响得率而且需要多次破乳、分离耗能大、工艺路线长、卫生要求高;水消耗量大而产生的大量乳清液需要回收;蛋白质产品中含油的问题限制了植物蛋白的品质和应用。由于这些问题的存在水酶法提油应运而生。有关应用酶制剂预处理油料,提高制油工艺效率的研究与实践早在20世纪50年代已有人提出。只是从1984年FuLLbrook等人用蛋白水解酶等对西瓜籽 、大豆和油菜籽等油料进行预处理,并取得较满意的提油工艺效果才开始。经过多年对各种油料,尤其高油分软质油料(如花生仁、卡诺拉油菜籽,大豆和油菜籽、葵花籽、油梨、可可豆、椰子、玉米胚芽等)的应用实验,已取得长足进展。其结果初步

13、证明:水酶法预处理制油工艺具有以下明显的特点:不仅可以提高出油率,而且所得的毛油质量也较高,色泽浅、易于精炼;酶法处理条件温和,脱脂后的饼粕蛋白质变性率低,可利用性好;油与饼粕(渣)易分离;将水酶法预处理与传统直接浸出工艺相结合,使高油分油料制油变得更加有效;生产过程相对耗能低、废水中BOD和COD值大为下降(35%75%),易于处理。由此可见,水酶法预处理制油技术具有广泛的实际应用前景。在国内据报道:江南大学食品学院食品科学研究所王璋、许时婴、王瑛瑶、钱志娟等多位专家,经过近二十的研究,在水酶法提油技术方面取得了巨大的进展。他们于1987年率先在国内指导研究生开展水酶法提取油脂的研究,并逐步

14、把此项技术应用于芝麻、大豆、花生、玉米胚芽等油料种子的油脂提取。现已在中试基础上,成功研制出简单可行的水酶法提取玉米胚芽油和花生油的工艺路线,且得率达88%92%,居国际领先水平 。 1.2桃仁1.2.1 桃仁概述桃是我国桃仅次于苹果、梨的第三大落叶果树,2007年我国桃的栽培面积为60万公顷,产量占世界总产量近40%,为世界第一产桃大国。但我国桃出口量只有4084吨,仅占世界总出口量的0.5。因此进行桃深加工研究,对于提高我国桃产品的附加值以及国际竞争力具有重要的意义。桃属于李属Prunus、桃亚属Amygladus蔷薇科植物。中国是桃亚属植物的起源中心,有着丰富的资源。桃仁为桃和山桃的种仁

15、,味甘、苦,性平,具有活血化淤、润肠通便、改善血液循环、抗过敏、镇痛止咳、抗炎、保肝、抗衰老等功效。桃仁虽有很好的医疗和保健作用,但目前其产品开发力度不够,对桃仁成分的研究甚少。 桃仁主要含有苦杏仁甙约3.6%、挥发油0.4%、脂肪油45%、苦杏仁酶及蛋白质50%。研究表明桃仁蛋白质,具有相当强的SOD样活性,以及免疫调节和抗肿瘤作用。桃仁在食品加工,一般作为废弃物而抛弃,造成了极大的环境污染和严重的资源浪费。开发和利用桃仁资源不仅可变废为宝,还可以提高桃加工厂的经济效益。目前对于桃仁的食用开发研究较少,我国是蛋白质资源严重缺乏的地区,将大量的廉价的桃仁蛋白转化为人类优质的食品蛋白源具有重要的

16、社会和经济意义。因此,本研究将借鉴前人对果蔬仁、籽蛋白质(核桃仁、樱桃仁、杏仁,苹果籽、葡萄籽等)一些比较成熟的研究方法,提取桃仁蛋白质并对其的几种重要功能性质进行了研究,为桃仁的开发利用开辟一条新思路,提高产品附加值。(1)桃仁的形态特征与生态习性桃仁(Semem Persicae)又名桃核仁,为蔷薇科植物桃Prunus persica(L).Bastsch或山桃Prunusdavidiana(Carr.)Franch的干燥成熟种子。桃树全国各地普遍种植,67月果实成熟时采摘,将桃除去果肉及核壳,取出种子,晒干,即做药用。1桃仁性平,味苦、甘、有小毒,主归心、肝、肺、大肠经。名医别录载:本品

17、有“止咳逆上气”的作用,用于肺痈、肠痈初起,主要针对其病机为热郁气血瘀滞,以“泄滞血,又去血中之热”;是斋百一选方载:治气血凝滞疝气,膀胱、小肠气痛不可忍;传统亦用治淋证、小便不利;可用于咽痛、牙痛、聍耳等口腔、五官科疾病,有活血解毒止痛作用,内服外用均有效;神农本草经载:本品“主邪气,杀小虫”,临床用治热郁疮疹,虫母阴蚀。桃仁具有破血行瘀、疏通血脉、润燥滑肠的功效,用于治经闭、癓瘕痞块、热病蓄血、风痹、疟疾、跌打损伤、淤血肿痛、血燥便秘等症。1-2桃仁含有多种营养成分和生物活性物质,是临床疗效显著的天然药物。其水煎剂及提取物还有一定的抗菌镇痛、抗过敏、抗肿瘤等作用。随着对桃仁有效化学成分的分

18、析及药理学活性的深入研究,必将推动我国桃仁产业的进一步发展。(2)桃仁的生产和销售现状世界上桃仁生产国较多, 但栽培较集中的主要有美国、土耳其、中国、意大利、独联体、南斯拉夫、法国等, 其中以美国、土耳其和中国产量最多。美国年产约 20 wt(吨), 土耳其 17 wt, 中国 12 wt, 意大利、南斯拉夫、罗马尼亚、法国年产 3 wt 以上, 保加利亚、德国、匈牙利、印度、独联体年产不到 2 wt 。各生产国几乎都有一定数量的产品出口供应国际市场, 但是不同国家出口数量占其总产量的比例相差很大, 美国 20% 左右, 中国常年维持在 20% 30% , 法国达 3813% , 而土耳其、意

19、大利等国仅 3% 8%。目前桃仁在国际市场上的年贸易量 12 wt 左右。桃仁的销售主要有桃仁原品和桃仁两种形式, 销售量基本上各占一半。目前桃仁的进口国主要有德国、西班牙、英国, 其次是北欧、东欧和中东的一些国家, 其中, 德国进口桃仁最多, 年进口量约 2 wt。进口桃仁的国家主要是加拿大, 年进口量约占世界贸易量的一半, 其次是日本、英国、澳大利亚和新西兰等国。桃仁销售有季节性特点, 桃仁原品销售多集中于每年12 月 6 日的尼古拉斯节和 12 月 25 日的圣诞节, 据统计节日销售约占全年销售总量的 85% 以上。桃仁的销售主要在冬春季, 气候转暖后, 消费量显著减少。在国际市场上,

20、由于桃仁出口国校多, 加之销售市场又比较集中, 因而市场竞争十分激烈。为提高桃仁的产量, 增进品质, 提高市场竞争力, 目前各国都非常重视桃仁的生产与科研, 并取得了明显的进展。据统计, 目前我国桃仁的栽培面积和株数均居世界首位, 主产区在云南、山西、陕西、四川、甘肃、河北及河南等, 这些产区栽培面积大、产量高, 是我国桃仁生产发展的主要基地。随着果树生产形势的发展和技术管理的加强, 桃仁生产正从过去的粗放、半放任的经营状态向科学管理、集约经营方向转变, 通过普及推广桃仁实用增产技术和优良品种, 桃仁产量和品质都有了明显的提高,商品性状也有较大地改进。19861990 年, 全国桃仁平均年产1

21、5141 wt 。以1990 年为例, 当年全国桃仁总产量为14196 wt ,其中产量名列前5 名的省份是云南、山西、陕西、四川和甘肃, 5 省的总产量占全国总产量的68145 %。年产1 000t 以上的县有7 个, 占全国总产量的14.43 %。桃仁是我国传统的出口商品。我国的桃仁品质好, 等级细, 在国际市场上声誉很高。主要出口到德国、英国、瑞士、新加坡、加拿大、叙利亚、约旦、科威特和澳大利亚等国家。20 世纪60 年代我国桃仁出口同法国、意大利形成鼎足之势, 出口量约占世界桃仁市场的40 %50 %。从20 世纪70 年代开始,美国桃仁产量和品质提高, 一跃成为桃仁出口大国,使我国桃

22、仁外销受到很大冲击, 出口量下降许多, 约为世界桃仁总出口量的20 %30 %。尤其近10 年来, 美国桃仁以外观整齐、品质划一而占据优势, 大量倾销国际市场, 我国桃仁因果形不一, 品种混杂,果壳厚薄不均, 出仁率差别悬殊, 与美国的钻石桃仁相比竞争不利。当前世界桃仁年贸易量约12 wt , 我国每年出口桃仁1.52 wt , 桃仁0.61 wt , 出口量占全国桃仁产量的25 % , 占世界总出口量的20 %以下, 这与面积和株数仅为我国1/ 10 的美国相比悬殊太大, 而且, 我国桃仁的销售价格比美国低25 %34 % , 使我国桃仁销售遭受到极大的损失。1.2.2 桃仁的药理作用(1)

23、抗凝血作用桃仁的醇提取物有抗凝血作用和弱的溶血作用,其所含三油酸甘油酯具有抗凝血活性,凝血时间延长率为37%,其对改善血液流变性有一定作用。翁维良等采用家兔静注150g/L分子量为20万的高分子右旋糖酐复制实验性瘀血动物模型,以全血黏度、红细胞聚集指数为指标,发现桃仁(浓度100%,剂量5mL/kg)能显著降低由高分子右旋糖酐引起的家兔实验性高黏滞血症,并能降低红细胞的聚集性。桃仁还有抑制血小板聚集和抗血栓的作用。王雅君等采用比浊法桃仁注射液(含生药1g/mL)体外试验,对凝血酶和ADP诱导血小板聚集有明显的抑制作用。桃仁对血小板聚集的抑制作用可能与桃仁具有较强的钙离子拮抗作用及具有提高血小板

24、内环腺苷酸(cAMP)的水平有关。桃仁的乙酸乙酯提取物能明显延长小鼠凝血时间,并能延长电刺激大鼠颈动脉血栓的形成时间,说明其在抗血栓方面有一定的作用。(2)改善血流动力学用桃仁的水提醇沉制剂(pH中性,剂量20mg/kg)直接注入狗的股动脉,以电磁流量计记录股动脉血流量,记录给药后10min内血流量的变化,计算血流量(峰值)增加值、10min内血流量增加值和血管阻力减小值,发现桃仁能明显增加狗股动脉血流量,降低血管阻力。桃仁对离体兔耳血管能明显增加灌流液的流量,消除去甲肾上腺素的血管收缩作用。桃仁能增加脑血流量,防止脑缺血。桃仁中的有效成分苦杏仁甙能增加正常鼠脑中57能量代谢的细胞色素氧化酶的

25、活性,同时也能增加脑缺血状态下的能量代谢中细胞色素氧化酶的活性。桃仁的石油醚提取物能降低急性心肌梗塞大鼠心电图ST段的抬高,抑制血清中磷酸肌酸激酶(CPK),乳酸脱氢酶(LDH)的升高,降低冠状动脉结扎造成的急性心肌梗塞大鼠的梗塞面积(P0.05),说明桃仁提取物对心肌缺血损伤有改善作用。另外,桃仁提取物注射液对肝脏表面的微循环有一定的改善作用,对胆汁分泌有轻微作用,其提取物合虫草菌丝对肝炎后肝硬化肝窦毛细血管化的逆转有一定作用。(3)抗炎、抗过敏、抗肿瘤作用桃仁对炎症初期有较强的抗渗出力,其水提物具有较强的抗大鼠试验性足跖肿胀的作用。桃仁水提取物能抑制小鼠血清中的皮肤过敏抗体和脾溶血性细胞的

26、产生,具有抗过敏性炎症的作用。桃仁总蛋白可纠正CD4+/CD8+细胞比值失衡,恢复机体正常免疫状态,以及诱导肿瘤细胞凋亡而发挥抗肿瘤作用。(4)其他作用桃仁含有大量脂肪油,能润滑肠粘膜而有润肠通便作用。桃仁液对小白鼠离体子宫具有兴奋作用,其兴奋作用与兴奋组织胺受体H1、M受体、肾上腺素受体有关。其复方剂对小白鼠离体子宫有舒张作用,能对抗缩宫素、马来酸麦角新碱、乙酰胆碱引起的子宫收缩。桃仁对血吸虫性肝硬化有改善肝功能和纤维化的作用。小鼠腹腔注射桃仁提取物(10mg/kg),能明显防止酒精所致小鼠肝脏谷胱甘肽(GSH)的耗竭及脂质过氧化产物丙二醛的生成,对Fe2+-半胱氨酸(CYS)所致大鼠肝细胞

27、的脂质过氧化损伤也有明显的防护作用。桃仁具有抑制纤维母细胞增生及急性炎症反应等药理作用,为探讨该药在青光眼手术中的应用提供依据。桃仁水煎液具有促纤溶作用。桃仁提取物对酪氨酸酶(Tyrosinase)活性在体外有明显的激活作用。桃仁的有效成分苦杏仁甙在酸或酶的作用下水解产生氢氰酸,氢氰酸对中枢神经系统呈先兴奋后抑制,对呼吸中枢具有镇静作用,故桃仁具有镇咳作用。苦杏仁甙对体外高氧暴露早产鼠肺泡型细胞(AEC)有一定的保护作用,对大鼠慢性胃炎及慢性萎缩性胃炎有较好的防治作用,对晚期癌症患者有缓解癌症疼痛和改善症状的作用。1.3本课题研究的意义1.3.1 在我国开发和合理利用桃仁资源有重要经济效益和社

28、会效益桃仁是我国的传统土特产品, 是一种很好的油料。据有关资料统计,中国桃仁栽培面积居世界第一,产量居世界第二,年产桃仁稳定在20-30万吨。对桃仁进行综合加工, 还可生产出桃仁油、桃仁粉、桃仁壳(桃仁醌、活性炭) 等产品。随着科技的发展,对桃仁进行全面开发,充分利用我国的桃仁资源,将有着非常广阔的前景。桃仁是我国的传统果树,在我国农村区域经济中占有重要地位。随着西部大开发战略和退耕还林政策的实施,桃仁的栽培面积和产量将会大幅度增加,因此亟待开发桃仁的深加工研究。我国桃仁综合利用研究成果已有不少成果,但还不能实现桃仁得全价开发,这极大的降低了我国桃仁的经济价值。因此开发桃仁产品还有很大的市场空

29、间。开展本研究有利于促进贫困地区的区域经济发展,促进桃仁产业的良性发展,具有很好的应用前景。1.3.2研究水酶法提取桃仁油的重要意义桃的各组成部分都有重要用途, 尤其是桃仁有极重要的营养保健及药理作用。桃仁含油量很高, 一般在40%50% ,该油保持了桃仁的营养保健及药理功效, 将成为待开发的营养保健专用油脂。桃仁油味美清香, 可在制作糕点和营养食品中作添加剂用。在工业方面, 它是一种干性油, 干燥成膜后, 颜色不会发黄,可制造上等油漆及绘画颜料。目前,国际市场上桃仁油身价倍增,是普通大豆、菜籽油的十几倍,且供不应求,深受欢迎。我国桃仁资源丰富,但尚未综合开发利用。目前,桃仁油的开发还处于起步

30、阶段。开发生产桃仁营养保健油, 对促进人民身体健康、拓展对外贸易、出口创汇均具有良好的经济和社会效益。随着人们生活会平的提高,人们对油脂的安全性提出了更高的要求,进出法工艺的溶剂残留问题已成为消费者关注的焦点。作为一种功能性保健型油脂,桃仁油脂的加工工艺必须满足绿色、天然污染的要求,因此,亟待研究新的制油工艺,提升其加工增值的技术水平。在此基础之上,结合国内外油脂加工技术的研发重点和方向,提出了水酶法制油工艺研究。该方法在一定程度上克服了传统制油工艺和水浸法制油的不足和缺点,具有环保、节能、易处理的特点极具开发潜力。油脂是人们生活的必需品,使供给人们最基本的三大营养素之一。桃仁又是一种很有发展

31、前途的保健专用油,对于拓展对外贸易,出口创汇具有良好的经济和社会效益,但我国的桃仁油的开发还处于起步阶段,因此这是科研领域的一个主攻方向。目前在世界油脂市场上,桃仁油脂只有美国、法国、欧盟等少说发达国际有少量生产,且多采用压榨法生产,售价昂贵。我国尚没有规模化的生产企业。利用水酶法制油新工艺生产桃仁油,同时可以回收蛋白质,降低桃仁油脂的生产成本具有很好的经济前景。第2章 材料与方法2.1主要材料及实验设备2.1.1 材料与试剂桃仁市售碱性蛋白酶诺维信水解蛋白酶 酶浓缩液14%纤维素酶北京奥博星生物技术有限责任公司 酶活力30/mg果胶酶万里果胶酶 -中淀粉酶北京奥博星生物技术有限责任公司 酶活

32、性3700活力单位/中性蛋白酶北京奥博星生物技术有限责任公司 酶活性60000活力单位/磷酸氢二钠(实验室提供)磷酸二氢钾(实验室提供)石油醚市售(天津市河东红岩试剂厂)2.1.2主要仪器与设备(1)主要仪器索氏抽提器(实验室提供)酸度计(德国赛多利斯)电子分析天平(实验室提供JA5003)注射器(分离清油用,上海金塔医用器材有限公司)电子秤赛利斯科学仪器有北京限公司(2)主要设备食物搅拌器(顺德市桂洲可顺塑料电器厂生产)电热恒温水浴锅(北京科伟永兴仪器有限公司)离心机(上海安亭科学仪器厂)离心机(上海安亨克煦学仪器厂制造)电热干燥箱(中国.重庆影和实验仪器有限公司)2.1.3主要试剂特性介绍

33、(1)-淀粉酶简介:新型淀粉酶(LTAA)是由枯草芽孢杆菌经过发酵、提炼精制而成。该酶是一种随机水解-D-1,4糖苷键的内切键,可降低淀粉的黏度,从而产生可溶性糊精和低聚糖。该淀粉酶适用于味精、啤酒、有机酸、酒精、淀粉糖(葡萄糖、饴糖、果葡糖、低聚糖、糊精等)、食品酿造、纺织印染的退浆以及造纸等行业。典型特征:活力:酶活性3700活力单位/外观:干燥,黄色粉末pH :5.0比重:1.101.20g/mLpH的影响:新型中温淀粉酶(LTAA)的有效PH范围在5.57.5,最适pH为6.0,pH在5.0以下严重失活。温度的影响:新型中温淀粉酶(LTAA)在60以下较为稳定,最适作用温度为50-70

34、。随着温度的升高,液化速度加快,但失活也随之加快。该淀粉酶适合于最高温度90以下的液化过程。Ca2+的影响:钙离子对新型中温淀粉酶(LTAA)的热稳定性有提高作用。通常情况下,钙离子的浓度为100150ppm。淀粉浓度的影响:淀粉以及淀粉的水解产物糊精的浓度对酶活力有很大的影响。随着淀粉浓度的增加,酶活力的稳定性也随之提高。钙离子对pH的影响:钙离子的存在,酶活力的pH范围增大;反之,酶活力的pH范围狭窄。(2)中性蛋白酶简介:Multifect Neutral是由淀粉液化芽孢杆菌(BacilLus amyloliquefaciens)经过发酵而制成的细菌中性蛋白酶。该酶的特性使在pH中性条件

35、下可水解各种各样的底物,也可以用于一些不可能调节pH的蛋白水解应用。Multifect Neutral有效水解的典型底物包括酪蛋白、乳清、肉、大豆、明胶和在酿造过程中所利用的谷物。水解谷物蛋白成游离氨基酸,可改善酵母所需营养,提高酒精产率。在酿造过程中使用Multifect Neutral,也可以提高下游工序的效率。产品特性:活力: 1600AU(azo units)/g外观: 琥珀至棕褐色粉末级别: 食品级 pH: 7.07.8比重: 1.131.23g/mL简称: 中性多肽内切酶注:单位定义,Multifect Neutral的活力以AU/g来表示,一个AU指在pH7.5和温度30下作用5

36、分钟,水解偶氮酪蛋白底物的能力。使用条件:Multifect Neutral在pH68(最佳7.0)和温度4060之间最有效。由于蛋白质以及水解反应的复杂性,为达到理想效果,工艺的pH和温度随工艺、底物和工厂条件不同而不同。另外,固凝物含量、时间、酶浓度等工艺参数对确定工艺条件也非常重要。(3)纤维素酶简介:纤维素酶(cellulase)是降解纤维素酶生成葡萄糖的一组酶的总称,它不是单成分酶,而是由多个酶起协同作用的多媒体系。特性:纤维素酶的最适合pH是4.06.0,pH稳定范围大多在4.09.0,另外最适pH与反应温度有关。大多数纤维素酶都具有较高的热稳定性,一般最适温度为4065,温度稳定

37、范围为5070,但各种组分酶的热稳定性也有差异,并受到pH的影响。该酶的催化效率高,比一般催化剂高106-1013倍;酶的催化反应具有高度的专一性,酶对其作用底物有严格的选择性;酶催化反应的条件温和;酶的催化活力可被调节控制;无毒性。组成成分:纤维素酶是降解维生素生成葡萄糖的一组酶的总称,是起协同作用的多组分酶系。一般将纤维素酶分为三类:葡聚糖内切酶(exdo-1,4-D-glucanase,EC.3.2.1.4,简称EG)。这类酶作用于纤维素分子内部的非结晶区,随机水解-1,4-糖苷键,将长纤维分子切断,产生大量非还原性末端的小分子纤维素;葡聚糖外切酶(exo-1,4-D-glucanase

38、,EC.3.2.1.19,简称CBH)。这类酶作用于纤维素线状分子末端,水解-1,4-糖苷键,每次切下一个纤维二糖分子,故又称为纤维二糖水解酶;-葡萄糖苷酶(- glucanase,EC.3.2.1.21,简称BG)。大分子首先在EG酶和CBH酶的作用下逐步降解成纤维素二糖,再由BG酶水解成2个葡萄糖。纤维素酶的作用机制过程:见图2-1 G G G G G G G G G G _外切葡聚糖酶_ G G GG G G GGG G 内切-1,4- 葡聚糖酶 G G 葡聚糖苷酶图2-1 纤维素酶的作用机制过程2.2实验方案设计2.2.1桃仁理化性质指标测定(1)桃仁中水分测定:干燥法恒重称量瓶桃仁粉

39、碎称样 干燥冷却 恒重(2)桃仁中脂肪的测定:索氏抽提法桃仁 粉碎 称样装样 组装抽提溶剂回收 停止加热 卸载装置 恒重 称量(3)桃仁中蛋白质含量的测定: 样品处理 消化 蒸馏 滴定 计算2.2.2水酶法提油工艺流程 水或缓冲液 酶桃仁 粉碎 浸泡 打浆 灭酶 冷却 酶解 离心分离清油 注射器吸取乳化层 弃去水解液残渣索氏抽提法提取残油2.2.3操作要点(1)桃仁中水分的测定测定水分常用的方法有干燥法、蒸馏法、碘量法等。本实验采用干燥法。首先选择新鲜的桃仁进行粉碎,混匀,要求动作要迅速,防止水分损失,然后进行测定。测定时,精确称取上述样品,置于已经干燥、冷却并称至恒重的有盖称量瓶中,放进10

40、0常压烘箱中,大约烘2小时以后取出,加盖置于干燥器中冷却0.5小时后称重。再烘1小时,冷却0.5小时后称重,重复此操作,直至前后两次质量相差不超过2mg即算恒重,平行做三组实验然后取平均值。测定结果按下面的公式计算: (公式2-1)式中:m1:干燥前样品与称量瓶质量(g) m2:干燥后样品与称量瓶质量(g) m3:称量瓶质量(g)(2)桃仁中脂肪的测定 样品的准备:选取新鲜桃仁并进行粉碎,将样品在100烘箱内烘干。一方面起灭酶的作用,另一方面将水分蒸干,以防止水分对脂肪提取的影响。冷却后准确称取5g样品,用脱脂滤纸包裹好,放入索氏抽提器中,并使其高于回流弯管。抽提:将洗净的索氏抽提器的小烧瓶放

41、在105烘箱内烘至恒重,记取质量。然后向已称重的小烧瓶中加入1/22/3体积的石油醚,连接索氏抽提器各部分,水浴加热,水温度调节至7080之间,回馏每小时5-7此为宜,一次抽提6小时。在实验中如果石油醚挥发太多不够回馏时,可以从冷凝管上端补充石油醚。提取完毕后,待石油醚完全流入小烧瓶时,取出滤纸包,再回馏一次以洗涤浸取管,继续加热等到浸取管内石油醚液面接近虹吸管上端而未流入小烧瓶前,回收浸取管中的石油醚。如果烧瓶中尚留有石油醚,则继续加热蒸发,直至小烧瓶中溶剂基本蒸发干净,停止加热,取下小烧瓶,置于105烘箱内烘半小时并开启鼓风机(注意:溶剂残留不能太多,否则在烘箱内会引起爆炸)。取出后在干燥

42、器中冷却至室温,称重。计算样品中脂肪含量,公式如下: (公式2-2) 式中:A:提取瓶及粗脂肪总重(g)B:提取瓶重量(g)W:样品重量(g)(3)桃仁中蛋白质含量的测定样品处理:某一固体样品中的含氮量是用100g该物质(干重)中的含氮的克数来表示(%)。因此在定氮前,应先将固体样品中的水分除掉,即先将桃仁样品粉碎磨细,在已称量的称量瓶中称取一定量的样品,然后置于105烘箱内干燥2小时,用坩埚将称量瓶放入干燥器内,待降至室温内称重,按上述操作继续烘干样品,每干燥0.5小时后,称重一次,直至两次称重数值不变,即达恒重。消化:取三个100mL凯氏烧瓶并标号,在1、2号瓶中加样0.1g,催化剂粉末硫

43、酸钾-硫酸铜混合物200mg,浓硫酸5mL。3号瓶中加0.1mL蒸馏水,其余的同1、2号瓶,作为对照实验,用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质。然后在通风橱内的电炉上加热2h后即可完成消化。消化时,凯氏瓶斜置,消化开始时应控制火力,不要使液体冲到瓶颈,待瓶内水汽蒸发完成,硫酸开始分解并放出SO2白烟后,适当加强火力,继续消化,直至消化液呈现淡绿色为止。消化完毕,待烧瓶内容物冷却后,加蒸馏水10mL(缓慢的加入,边加边摇)。冷却后,将瓶内容物倒入50mL容量瓶中,并以蒸馏水冲洗烧瓶数次,将洗液注入容量瓶中,用水定容至50mL刻度,混合后被蒸馏之用。 蒸馏:首先要进行蒸馏器的洗涤。硼酸指示液准备:

44、取三个50mL三角瓶,各加硼酸5mL和混合指示剂23滴,溶液呈紫红色,用表面皿覆盖瓶口备用;加样:加样前反应室内的液体应尽可能的少,以免降低碱的浓度,延长反应时间。加样时先移去酒精灯,打开相应的夹子,防止样品被抽出反应室。然后打开进样夹,用吸管吸取2mL标准硫酸铵溶液,吸管头插到加样漏斗4颈部,而加入反应室。取一支盛有硼酸混合指示剂溶液三角瓶,放在冷凝管下,冷凝管下口必须在硼酸指示剂液面之下。再用量筒从加样漏斗加10mL30%NaOH溶液,当碱液未完全流尽时,关闭进样夹,并在漏斗内加5mL蒸馏水,在打开进样夹,使一半流入反应室,一半留在漏斗内做水封。然后进行样品的蒸馏,用酒精灯在夹套下部加热,

45、当三角瓶内硼酸溶液吸收了氨时,指示剂就由紫色变为绿色。自变色起开始计时,在蒸馏3-5min。移动三角瓶,使液面离冷凝管下口约1cm,并用少量蒸馏水洗涤冷凝管下端外壁,继续蒸馏1min。拿开三角瓶,用表面皿覆盖瓶口。按上述操作再练习二次后,三角瓶依次逐个滴定。废液排除及洗涤:蒸馏完毕后,即从漏斗加入一些蒸馏水,反应室内的废液即猛然从进气口喷出,进入夹套。如此重复两次后,打开另外两个夹子,废液即可从夹套中排出。滴定及计算:全部蒸馏完毕后,用标准盐酸(0.0100mol/LHCL)溶液滴定各三角瓶中收集的氨量,直至硼酸指示剂混合物由绿变成淡紫色为滴定终点,记录盐酸用量。计算公式为: (公式2-3)式中:M:标准盐酸溶液的摩尔浓度V1:滴定样品用去的盐酸溶液平均毫升数V2:滴定空白消化液用去的盐酸溶液平均毫升数W:样品重量(g)14:氮的相对原子质量(4)水酶法提取桃仁油工艺原料的选择:主要是桃仁的选择,桃仁主要是从市场上购买。选择新鲜干净、无杂质、饱满、无病虫霉变、无哈败、氧化程度低的高品质桃仁,从原料上保证提油率。粉碎:粉碎之前根据实验用量粗称桃仁,再利用粉碎机进行粉碎,粉碎时特别注意,不能粉碎太长时间,防治发粘。另外粉碎时间长会导致温度升高使桃仁中的脂肪发生氧化。

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