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：242013002003
姓名：陈亚林
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%以上），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。在已溶解的蛋白质溶液中加入适量的酸液，调节溶液的PH达到4.5，使大部分蛋白质从溶液中沉析出来，这时只有大约10%的少量蛋白质人仍留在溶液中，这部分溶液称为乳清。乳清中除含有少量蛋白质外，还含有可溶性糖、灰分和其他微量成分，然后将用酸沉析出的蛋白质凝聚体进行搅动、水洗、送入中和罐，加碱中和溶解成溶液状态。将蛋白质溶液调节到合适浓度，由高压泵送入加热器经闪蒸器快速灭菌后，再送入喷雾干燥塔脱水，制成大豆分离蛋白。
二、超过滤法
1.提取原理超滤技术（UF）是20世纪70年代发展起来的新技术，又叫作超过滤膜过滤技术，简称膜过滤技术，最初应用于水的分离方面，例如海水脱盐淡化。超滤技术在植物蛋白领域的应用，开始于大豆乳清的处理，继而发展到
大豆分离蛋白的提取。
用于膜过滤技术提取大豆蛋白质，其原理是基于利用纤维质隔膜的不同大小孔径，以压力差为动力使被分离的物质小于孔径者通过，大于孔径者滞留。最小孔径可达1微米左右，因而有较好的分离效果。超滤的特点是同时具有浓缩和分离的作用，特别适用于大分子、热敏感物质的分离。超滤膜的截留作用，使得大分子蛋白质经过超滤膜可以得到浓缩，而低分子可溶性物质则可随超滤液进一步被滤出。
2.提取工艺利用超滤-反渗透技术生产大豆分离蛋白包括两次微碱性溶液（PH 9)浸提（浓度控制在13%-14%）、离心分离、水稀释、超滤（温度40-50℃）、反渗透以及干燥等。这种工艺的特点是，不经过酸沉析工序和中和工序。
3.产品质量把超滤技术引入大豆蛋白质生产领域，不仅可以改善产品的风味（无咸味）和色泽，提高蛋白质的溶解度，除去或降低产品中脂肪氧化酶的含量，提高蛋白质的消化率，而且还可以大大提高蛋白质的得率，减少废水排放的污染，有利于保护环境，节约能源，减少用水量。
三、离子交换法
1.提取原理利用离子交换法生产大豆分离蛋白的原理与碱溶酸沉法基本相同。它们的区别在于离子交换法不是用碱调整溶液的PH使蛋白质溶解，而是通过离子交换法来调节PH，使蛋白质从豆粕中溶出及沉淀，得到大豆分离蛋白。
在低温脱溶豆粕中含有一定量的有机酸盐，当用阴离子交换树脂处理脱脂大豆浆料时，会有离子交换反应发生。交换一定时间后，提取液呈碱性，大豆中蛋白质逐渐溶解到碱性溶液中，形成蛋白质盐类，而阴离子交换树脂将低温脱脂豆粕中的有机酸根吸附住，这样通过固液分离就可以得到含有蛋白质的提取液。再把含有蛋白质的提取液，用阳离子交换树脂进行交换处理，又会发生离子交换反应。反应的结果是离子交换树脂吸附蛋白质盐类中的金属离子，释放出氢离子，使液体逐渐趋于中性。然后再用盐酸回调至等电点，蛋白质即可沉淀下来。
2.提取工艺首先将低温豆粕进行粉碎，过筛，以1：（8-10比例加水调匀，送入阴离子交换树脂罐，在抽屉罐与阴离子交换树脂罐之间，其提取液循环交换，直至PH达到9以上，即可停止交换。提取一定时间后，离心除渣。再将浸出液送入阳离子交换罐进行交换处理，方法与阴离子交换浸提相似，待PH降至6.5-7.0时，停止交换处理，其余工序与碱提酸沉法相同。
3.产品质量这种工艺生产的大豆分离蛋白具有纯度高、灰分少、色泽浅的优点；但其生产周期过长，有待进一步开发和应用。
大豆浓缩蛋白（soy protein concentrate,SPC）是以低温脱溶豆粕为原料，通过不同的加工方法，除去原料中的可溶性糖、灰分以及其他微量可溶性成分，使蛋白质的含量从45%-50%提高到70%左右得到的制品。生产大豆浓缩蛋白的方法主要有稀酸浸提法、酒精浸提法和湿热浸提法三种。
一、稀酸浸提法
1.提取原理根据大豆蛋白质溶解度曲线，蛋白质在PH4.3-4.5溶解度最低。利用大豆蛋白质的这一性质，将低温脱溶豆粕中的低分子可溶性非蛋白质成分浸洗出来，使蛋白质沉淀，然后离心分离，将分离出的浆状物中和、干燥，即可得到大豆浓缩蛋白。
2.提取工艺首先将低温脱溶豆粕粉碎，过100目筛，将豆粕粉加入酸洗罐中，加入10倍质量的水搅拌均匀后，加入37%的盐酸，调节PH至4.5，搅拌1小时，这时大部分蛋白质沉析，与粗纤维形成浆状物。
一部分可溶性糖及低分子蛋白质形成乳清液，而浆状物送入碟式离心机中进行固液分离。分离得到的浆状物流入一次性水洗罐，在此罐内连续加水洗涤，然后经泵注入第二部碟式离心机中分离。接着将浆状物流入二次水洗罐，在此罐内加水洗涤，再由泵注入第三部碟式离心机中分离废水，浆状物流入中和罐，加入适量碱液调节PH为中性（PH 6.5-7.1），再经泵压入干燥塔，脱水干燥，得到大豆浓缩蛋白。
3.产品质量这种方法生产的大豆浓缩蛋白，色泽浅，异味小，蛋白质的NSI高，功能性好。但是在水洗过程中，多肽和氨基酸及清蛋白也被除去，影响了蛋白质的营养价值。
二、酒精浸提法
1.提取原理一定浓度的乙醇溶液可使大豆蛋白质变性，失去可溶性。根据这一特性，利用含水乙醇液对豆粕中的非蛋白可溶性物质进行浸提，剩下的不溶物经脱乙醇、干燥得到大豆浓缩蛋白。
2.提取工艺首先将低温豆粕经风机吸入集料器，再经螺旋输送送入酒精洗涤罐进行洗涤。洗涤罐有两只，内装摆动式搅拌器，可轮流使用。每次装低温豆粕的同时按料液比1：7的比例由酒精泵从暂存罐内吸入60%-65%乙醇溶液。操作温度为50℃，搅拌30分钟。每个生产周期为1小时。
洗涤过程中，可溶性糖、灰分及一些微量组分便溶解于酒精溶液中。为尽量减少蛋白质损失，选60%-65%的酒精，因为这是蛋白质的NSI不足10%，低于任何浓度的酒精。
洗涤后，从罐中将蛋白质浆状物由泵送入管式超速离心机中进行分离，分离出固形物和酒精溶液。分离出来的酒精要回收再利用，分离出来的浆状物首先被送入一效酒精蒸发器中进行初步浓缩，再由泵送入二效酒精蒸发器中进一步蒸出酒精，其操作真空度为66.7-73.3KPa，温度为80℃，最后浓缩浆状物由二效酒精蒸发器底部排出。从一效、二效酒精蒸发器出来的酒精流入浓酒精暂存罐，通过泵送入工作温度为82.5℃的酒精蒸馏塔中蒸馏，一方面制取浓酒精，另一方面脱除酒精中的不良气味。
从离心机中分离出的浆状物进入二次洗涤罐，以80%-90%的酒精洗涤。研究报道，用95%热酒精洗涤，可使蛋白质具有较好的气味、氨溶解指数和色泽。一次洗涤后泵入内装搅拌器的二次洗涤罐，在温度70℃的条件下进行二次洗涤30分钟。经过两次洗涤后的浆状物，经由泵送入真空干燥器上的暂存罐，经闸门流入卧式真空干燥器进行脱水干燥，脱水时间为60-90分钟，真空度为77.3KPa，
工作温度为80℃，即得到酒精法大豆浓缩蛋白。
3.产品质量这种方法生产的大豆浓缩蛋白，色泽浅，异味小，这主要是因为含水酒精不但能很好地浸提出豆粕中的呈色、呈味物质，而且有较好的浸提效果。这种大豆浓缩蛋白由于蛋白质发生了变性，功能性差，使用范围受到了一定限制。
三、湿热浸提法
1.提取原理利用大豆蛋白质对热敏感的特性，将豆粕用蒸汽加热或与水一同加热，蛋白质因受热变性而成为不溶性物质，然后用水把低分子物质浸提出来，分离除去。
2.提取工艺首先将低温豆粕进行粉碎，过100目筛。将豆粕粉用120℃左右的蒸汽处理15分钟，或将豆粕粉与2-3倍的水混合，边搅拌边加热，然后冻结，放在－2-－1℃温度下冷藏。这两种方法均可使70%以上的蛋白质变性而失去可溶性。将湿热处理后的豆粕粉加10倍的水，洗涤两次，每次搅拌10分钟。然后过滤或离心分离。干燥可以采用真空干燥，也可以采用喷雾干燥。采用真空干燥时，干燥温度最好控制在60-70℃；采用喷雾干燥时，在两次洗涤后再加水调浆，使其浓度在18%-20%，然后用喷雾干燥塔即可生产大豆浓缩蛋白。
3.产品质量这种方法生产的大豆浓缩蛋白，由于在加热处理过程中有少量糖与蛋白质反应，生成一些呈色、呈味物质，产品色泽深，异味大，且由于蛋白质发生了不可逆流的热变性，部分功能特性丧失，使其用途受到了一定限制。加热冷冻的方法虽然比蒸汽直接处理的方法少生成一些呈色、呈味物质，但产品得率低，蛋白质损失大，而且氨溶解指数也低。
总结：以上方法均为大豆蛋白提取技术，其中碱溶酸沉法和酒精浸提法提
取大豆蛋白技术是目前国内外生产大豆蛋白的主要方法，也是比较传统的方法。而超过滤法和离子交换法是近年来发展的新型提取方法。随着大豆蛋白质营养价值与经济价值研究的深入，提取大豆蛋白的技术也会更进一步发展。
参考文献
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大米蛋白研究与利用概述 摘要：本文从大米蛋白组成成分、结构和性质出发，以研究开发和利用大米促进精深加工为支撑，阐述大米蛋白分离提取方法，概述国内外大米蛋白产品研究及开发利用现状，并对其前景进行展望。 关键词：大米；大米蛋白；提取工艺；制备；利用 农业是国民经济的基础，粮食是基础的基础，是人类赖以生存、繁衍和发展的必要条件，也是食品工业的基础，是所有食品工业的基本原料的来源。稻谷（Oyaza sativa）是人类重要的粮食种类之一，尤其是在亚洲地区。2007年国际水稻研究所统计数据显示，近年来世界年生产稻谷总产量约为5.33亿t，中国的稻谷总产量达到1.865亿t，占35％，居世界首位。稻谷生产和消费集中在亚洲地区，尤其以中国、印度尼西亚、孟加拉、越南和泰国为主［1］。长期以来，稻谷生产和稻谷加工产品及副产品的深加工一直倍受食品科学家高度关注。大米蛋白的开发和利用研究正是基于丰富稻米加工产品和合理利用稻米加工副产品的研究和综合利用。因此，提取和合理利用大米中蛋白质具有重要社会和经济意义。 1 大米蛋白的组成和理化特性 1.1 大米蛋白的组成 大米蛋白具有优良营养品质，是公认的谷类蛋白中的优质植物蛋白。按Osborne分类方法［2］，大米蛋白可粗分为4类：清蛋白（albumins），可溶解于水的蛋白质，占总量2%～5％；球蛋白（globulins），溶于0.5mol／L的NaCl溶液，占总量2%～10％；谷蛋白（glutelin），溶于稀酸或稀碱，占总量80％以上；醇溶蛋白（prolamins），溶于70%～80％乙醇溶液，占总量1%～5％。其中谷蛋白和醇溶蛋白成为贮藏性蛋白，它们是大米蛋白的主要成分。而清蛋白和球蛋白含量较低，是大米中的生理活性蛋白。大米蛋白因赖氨酸含量较高、必需氨基酸含量与其他谷类蛋白中必须氨基酸含量比较具有一定优势和生物价（BV）及蛋白质效用比率（PER）较高而具有良好得营养价值。
大豆纤维的探究及应用 院系：外语系 学号：201313060124 姓名：司淼
目录 大豆纤维 大豆纤维释义 大豆纤维简介 大豆蛋白纤维 大豆纤维纱线 大豆纤维的面料 大豆纤维染整 大豆纤维服饰 大豆纤维衣服正确洗涤方法
大豆纤维释义 1. Soy Fiber 属于膳食纤维，在减肥过程中可以产生饱足感，而减少食物的摄取，但它们会干扰其他营养素的吸收，因此不建议单独食用。 2. SB=soybean SB=soybean 大豆纤维 3. soybean fibers soybean fibers大豆纤维 大豆纤维简介 大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类，是以榨过油的大豆豆粕为原料，利用生物工程技术，提取出豆粕中的球蛋白，通过添加功能性助剂，与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成. 其有着羊绒般的柔软手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能，还有明显的抑菌功能，被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。 经过工业化规模生产，大豆纤维从纺纱到织造到染整的相关生产技术均已相对成熟，其价格已从初期的每吨7万多元，降至3.5万元左右，已被下游应用企业所认可，产业链结构也逐步形成． 大豆纤维是以脱去油脂的大豆豆粕作原料，提取植物球蛋白经合成后制成的新型再生植物蛋白纤维，是由我国纺织科技工作者自主开发，并在国际上率先实现了工业化生产的高新技术，也是迄今为止我国获得的唯一完全知识产权的纤维发明。 在成为纤维之前，要从大豆中提取蛋白质与高聚物为原料，采用生物工程等高新技术处理，经湿法纺丝而成。这种单丝，细度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好。有着羊绒般的柔软手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能，还有明显的抑菌功能，被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。 以50％以上的大豆纤维与羊绒混纺成高支纱，用于生产春、秋、冬季的薄型绒衫，其效果与纯羊绒一样滑糯、轻盈、柔软，能保留精纺面料的光泽和细腻感，增加滑糯手感，也是生产轻薄柔软型高级西装和大衣的理想面料。 用大豆纤维与真丝交织或与绢丝混纺制成的面料，既能保持丝绸亮泽、飘逸的特点，又能改善其悬垂性，消除产生汗渍及吸湿后贴肤的特点，是制作睡衣、衬衫、晚礼服等高档服装的理想面料。 此外，大豆纤维与亚麻等麻纤维混纺，是制作功能性内衣及夏季服装的理想面料；与棉混纺的高支纱，是制造高档衬衫、高级寝卧具的理想材料；或者加入少量氨纶，手感柔软舒适，用于制作T恤、内衣、沙滩装、休闲服、运动服、时尚女装等，极具休闲风格。 大豆蛋白纤维是由华康集团董事长李官奇先生历经十年研究开发成功，获得世界发明专利金奖，李官奇先生的这项发明为纺织业带来了一场新的革命，在纤维材料发展史上和人造
米糠油中谷维素的研究及应用综述 林卓 摘要：对米糠油中谷维素的研究现状进行了综述。包括谷维素的定义，理化性质，成分，生理功能，提取方法以及其应用。 关键词：米糠油；谷维素；综述 稻米是世界第二大农作物，每年产量约5.83亿吨[1]，我国是世界是最大稻米生产国，年产稻谷2.0亿吨以上，米糠年产量可达1400万吨左右[2]，米糠上大米加工中重要的副产品，而米糠中最值得注意的特点之一就是含有谷维素。 1.谷维素的定义 谷维素是环木菠萝醇类阿魏酸酯(药品有效成分)作为药品的商用名称,它并不包括所有的谷类种子油中所获得的阿魏酸酯,而是指主要含以环木菠萝醇类为主体的阿魏酸酯和甾醇类的阿魏酸酯所组成的一种天然混合物,米糠油中谷维素的含量为1%-2%[3]。 2.谷维素的理化性质及组成 2.1.结晶性 谷维素的水解产物阿魏酸和各种环醇均为白色结晶。谷维素为非纯化合物,其结晶形式因溶剂、溶析温度、析出时的酸碱度等的不同而异。在甲醇或甲醇丙酮混合溶剂中的结晶为针状结晶,在酸性甲醇中的结晶为粗粒晶体,在丙酮中的结晶为板状结晶[3]。
2.2.溶解性 谷维素的外观为白色至淡黄色结晶粉末,无味,有特异香味,加热可溶于各种油脂,不溶于水,微溶于碱水,部分溶于冰醋酸[4]。 2.3.组成成分 谷维素是以环木菠萝醇类为主的阿魏酸酯和甾醇类的阿魏酸酯所组成的一种天然混合物，其中环木菠萝醇类的阿魏酸酯约80%，米糠油、玉米胚芽油中的阿魏酸酯主要是环木菠萝醇类的同族物，对人和动物有营养药理及其它作用[5]。 3.谷维素的生理功能 3.1.降低血脂 谷维素降低血脂的作用体现在：降低血清总胆固醇，甘油三酯含量；降低肝脏脂质；降低血清过氧化脂质；阻碍胆固醇在动脉壁沉积；减少胆石形成指数；抑制胆固醇在消化道吸收[6]。 3.2.降低血糖 Ghatak等〔7〕采用 STZ 损伤胰岛B细胞建模，与对照组相比，灌胃谷维素（50 和 100 mg/kg） 2 h 后即可降低小鼠血糖浓度，在随后几个时间段内，血糖最大下降水平分别达到 47.76% 和 49.97%。由此可见，谷维素降低血糖的作用显著。 3.3.抗炎 已见报道阿魏酸及其酯类衍生物可降低某些炎症因子表达水平，呈现其抗炎活性，增强机体免疫功能，有望成为治疗炎症新药物。Islam等[8]采用1%葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠结肠炎症模型，研
米糠蛋白的研究综述 摘要：廉价的米糠是稻谷加工的副产物是丰富的蛋白质来源，并且米糠蛋白的氨基酸组成丰富，具有低过敏性。所以米糠蛋白的提取越来越受到关注，米糠蛋白的提取方法主要有碱法提取、酶法提取和物理法，复合法提取，本文主要就米糠蛋白的提取方法进行综述，针对米糠蛋白的改性后的功能进行阐述。 关键词：米糠蛋白碱法酶法 Abstract:Cheap rice bran is a by-product of rice processing，which is a rich source of protein, and its amino acid composition is rich, hypoallergenic. So the extraction of rice bran protein is more and more attention, the extracting method of rice bran protein mainly alkali distillation, enzymatic method and physical method, the complex legal extraction, this paper mainly summarized the extracting method of rice bran protein, elaborates the functions of rice bran protein modification . Key words:rice bran protein alkaline enzyme hydrolysis 前言 米糠是一种廉价易得、营养丰富的稻米加工副产品。米糠中含有丰富的营养物质，全脂米糠一般含有12%~18%的蛋白质、16%~20%脂肪、12%左右灰分、14%膳食纤维，碳水化合物总量约为50%左右，包括淀粉、半纤维素等，具有较高利用价值[1]。米糠主要运用于饲料中，利用率较低，目前人们对于植物蛋白的需求不断增加，因此从米糠中寻求新的植物蛋白资源具有重要的现实意义。 1 米糠蛋白 米糠蛋白中有清蛋白、球蛋白、醇蛋白以及谷蛋白。这四种蛋白质质量比例为37:36:22:5，其中可溶性蛋白质约占70%，与大豆蛋白接近[1]。米糠蛋白质中必需氨基酸齐全，生物效价较高。将米糠与大米中的蛋白质相比较，前者的氨基酸组成更接近FAO / WHO的推荐模式，营养价值可以和鸡蛋相媲美[2-3]。尤其是赖氨酸含量高于大米蛋白的含量，这补偿了谷物蛋白中氨基酸不足的缺陷，大大提高了米糠蛋白的营养价值，使其成为可与动物蛋白相比拟的优质蛋白质。 从营养的角度看，清蛋白和球蛋白有很好的氨基酸平衡，赖氨酸、色氨酸的含量较高，高于大米以及其他谷物中的含量。而大米中蛋白质的主要成分是谷蛋白和醇溶蛋白，清蛋白和球蛋白的含量较低，致使赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸含量极低，由于限制氨基酸的存在，使大米中蛋白质的营养价值偏低。米糠蛋白的生物效价(PER)为2.0~2.5，与牛奶中酪蛋白相近(PER为2.5)[4]，而且，米糠蛋白是低过敏性蛋白，不含致敏因子。因此米糠蛋白非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品，国内外高度重视米糠蛋白的研究和产品开发。 2 米糠蛋白的提取
大豆蛋白纤维应用资料常熟市江河天绒丝纤维有限责任公司 大豆纤维散纤染色注意点 （2007-3-12） 一、填棉（装笼）： 国内厂家采用的散纤染色设备以国产常温常压开口设备为主，也有部分采用高温高压缸。填棉均匀性直接影响到前处理和染色的均匀性。最好采用自动填棉、温水加湿、一次压实的工艺，若人工填棉，不能大块装笼，边温水冲浸边填棉，四周均匀压实，包布包好，（包布可采用涤纶网眼布，如蚊帐布）确保笼体与笼盖之间无间隙，避免漂液短路和渗透不匀。 若人工填棉，纤维在热水浸洗或精练后，应开盖检查纤维缩水情况，及时补加纤维，或将笼盖贴紧纤维层，并盖好包布，防止喷笼。 二、前处理 1．主要进行精练，或精练加漂白，即加入精练剂、纯碱、分散剂后升温至90℃保温30分钟，然后三次水洗，温度递减，避免急剧降温使纤维收缩，残存在沟槽与微孔中的油剂、杂质不易被清除，会干扰染色。 2．浴比1：7-15；用水总硬度<50ppm，水质硬度、碱度高时加入适量分散剂。 3．染中深色时，对本色纤维只需进行精练去油去杂，染浅色、深色（黑色）时，对本色纤维需进行精练＋漂白。 4．前处理工艺： （1）本色纤维精练： 还原剂3％owf（二氧化硫脲） 纯碱 3.6％owf（PH＝10～10.5） 精练剂0.72％owf 分散剂（水质硬度、碱度高时酌情加入） 90℃×30～45min 升温速度：1.5℃/min
（2）本色纤维精练＋漂白 精练同上 三次水洗（逐渐降温、充分水洗） 漂白： 27.5％H 2O 2 36％owf 水玻璃（泡化碱） 7.2％owf 纯碱 2.4％owf（PH＝10～10.5） 95℃×60min 升温1.5℃/min 三次水洗（逐渐降温、充分水洗） 5．由于大豆纤维本身湿模量低，遇热水夯实变得紧密，纤维层密度在0.4左右，比棉/羊毛等要大将近一倍，使染液渗透较困难，在还原、氧化漂时也可以加入渗透剂，改善漂液的渗透性。 三、染色 大豆纤维上含有-NH2，-COOH，-OH，可用活性染料、酸性染料、中性染料、阳离子染料、直接染料、还原染料、分散染料、硫化染料染色，从实验结果看，阳离子染料、分散染料和直接染料对大豆纤维的染色牢度较差，生产上很少使用，还原和硫化染料因为染色条件的强碱性会损伤蛋白质，不适用。 酸性染料和直接染料可染，但湿摩擦牢度、水洗牢度较差，目前，主要选择使用双活性基团的棉用活性染料，干湿磨擦牢度4级。 （1）活性染料染大豆纤维，主要是与蛋白质上的氨基、羧基反应，同时与PV A 上部分极性基团反应，上色速率快（比粘胶还快），染色时须缓慢升温，如<1℃/min（一般控制在0.5℃/min）； （2）染色温度60-70℃时得色量最高； （3）双组分材质比单一组分的纤维在吃色均匀性上更难掌握，因此，须通过小试，确定盐/碱投放量和频率。元明粉（盐）、纯碱的用量根据颜色深、浅来确定（以下为参考值）：
大豆纤维的前处理工艺 一、前言 大豆蛋白纤维又简称大豆蛋白或大豆纤维, 这种纤维实质上是一种多组分复合纤维。其中大豆蛋白质实采用化学和生物方法处理大豆渣提取球状蛋白, 再和其它高分子物( 例如PV A) 及添加剂, 经湿法纺丝而成的复合纤维, 是国内研究并己首次商品化生产的新型纤维, 市场前景十分广阔。该纤维具有蛋白质纤维的特性, 织物光泽柔和, 产品有类似蚕丝绸的手感、柔软性, 又具有麻棉的吸湿性和透气性, 故此纤维织物穿着舒适, 深受客户青睐。可是它的前处理和染色到当前还不是很成熟, 特别是它的漂白, 大家都知道大豆纤维漂不白, 因此染色时染鲜艳的浅色有一定的困难, 限制了它的发展。在此我们就大豆纤维的漂白和染色加以研究。 二、前处理大豆纤维是短纤维, 纤维截面是不规则的哑铃状, 纵向不光滑, 有凹槽, 其中蛋白质含量为23%－25%, 其余主要是PV A, 蛋白质主要呈不连续的块状分散在连续的PV A介质中。这种组成和结构使它具有较好的吸湿性和导湿透气性。它耐酸性较好, 耐碱性差, 其中的蛋白质易水解, PV A也易溶胀。因此在前处理时要特别注意湿热碱液处理, 不能采用强碱退浆。大豆蛋白纤维的前处理比较简单, 主要去除纤维制造加工中添加的上油剂、抗静电剂、润滑剂、色素等杂质, 主要经过精炼漂白工序即可获得纯净、渗透性好。有一定白度的半制品要求。再生大豆蛋白纤维呈现米黄色, 类似于柞蚕丝的色泽。由于大豆本身呈黄色, 而纤维中的有色成份及
形成原因尚未搞清, 采用常规的漂白方式很难达到理想的白度要求。漂白后的大豆蛋白纤维还呈现淡黄色泽, 需要时进行增白整理。资料表明, 采用传统的氧漂工艺漂白效果差, 一般采取氧漂－还原漂复合法, 大豆蛋白纤维白度较好。 大豆蛋白散纤维精练漂白生产试验工艺和结果如下: 1.工艺流程: 纤维准备→氧漂→水洗→还原漂→水洗→( 增白) →柔软处理→脱水→开松→烘干 2.精练漂白工艺: 氧漂: 双氧水( 30%) 10-35g/L 纯碱1-2g/L( 调pH值在10-10.5) 稳定剂( 泡化碱) 2-4g/L 精练剂1-2g/L 渗透齐1-2g/L 浴比1∶10左右 保温温度和时间90-95℃×60－90分钟 还原复漂: 还原剂2-6g/L 纯碱1-4g/L 精练剂l-2g/L 渗透剂l2g/L 浴比1∶10左右 温度和时间90℃×30-40分钟 3.增白由于大豆蛋白纤维中色素在漂白精练过程中难以净除, 前面已讨论了经过氧漂——还原漂后的大豆蛋白纤维还略带微黄色光,
蛋白质提取与制备蛋白质种类很多，性质上的差异很大，既或是同类蛋白质，因选用材料不同，使用方法差别也很大，且又处于不同的体系中，因此不可能有一个固定的程序适用各类蛋白质的分离。但多数分离工作中的关键部分基本手段还是共同的，大部分蛋白质均可溶于水、稀盐、稀酸或稀碱溶液中，少数与脂类结合的蛋白质溶于乙醇、丙酮及丁醇等有机溶剂中。因此可采用不同溶剂提取、分离及纯化蛋白质和酶。 蛋白质与酶在不同溶剂中溶解度的差异，主要取决于蛋白分子中非极性疏水基团与极性亲水基团的比例，其次取决于这些基团的排列和偶极矩。故分子结构性质是不同蛋白质溶解差异的内因。温度、pH、离子强度等是影响蛋白质溶解度的外界条件。提取蛋白质时常根据这些内外因素综合加以利用。将细胞内蛋白质提取出来。并与其它不需要的物质分开。但动物材料中的蛋白质有些可溶性的形式存在于体液（如血浆、消化硫等）中，可以不必经过提取直接进行分离。蛋白质中的角蛋白、胶原及丝蛋白等不溶性蛋白质，只需要适当的溶剂洗去可溶性的伴随物，如脂类、糖类以及其他可溶性蛋白质，最后剩下的就是不溶性蛋白质。这些蛋白质经细胞破碎后，用水、稀盐酸及缓冲液等适当溶剂，将蛋白质溶解出来，再用离心法除去不溶物，即得粗提取液。水适用于白蛋白类蛋白质的抽提。如果抽提物的pH用适当缓冲液控制时，共稳定性及溶解度均能增加。如球蛋白类能溶于稀盐溶液中，脂蛋白可用 稀的去垢剂溶液如十二烷基硫酸钠、洋地黄皂苷（Digitonin）溶液或有机溶剂来抽提。其它不溶于水的蛋白质通常用稀碱溶液抽提。 蛋白质类别和溶解性质 白蛋白和球蛋白: 溶于水及稀盐、稀酸、稀碱溶液，可被50%饱和度硫酸铵析出。真球蛋白: 一般在等电点时不溶于水，但加入少量的盐、酸、碱则可溶解。 拟球蛋白: 溶于水，可为50%饱和度硫酸铵析出 醇溶蛋白: 溶于70～80%乙醇中，不溶于水及无水乙醇 壳蛋白: 在等电点不溶于水，也不溶于稀盐酸，易溶于稀酸、稀碱溶液 精蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀 组蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀 硬蛋白质: 不溶于水、盐、稀酸及稀碱 缀合蛋白(包括磷蛋白、粘蛋白、糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、血红蛋白、金属蛋白、黄素蛋白和氮苯蛋白等) : 此类蛋白质溶解性质随蛋白质与非蛋白质结合部分的不同而异，除脂蛋白外，一般可溶于稀酸、稀碱及盐溶液中，脂蛋白如脂肪部分露于外，则脂溶性占优势，如脂肪部分被包围于分子之中，则水溶性占优势。 蛋白质的制备是一项十分细致的工作。涉及物理学、化学和生物学的知识很广。近年来虽然有了不改进，但其主要原理仍不外乎两个方面： 一是利用混合物中几个组分分配率的差别，把它们分配于可用机械方法分离的两个或几个物相中，如盐析、有机溶剂提取、层析和结晶等； 二是将混合物置于单一物相中，通过物理力场的作用使各组分分配于不同区域而达到分离的目的，如电泳、超离心、超滤等。由于蛋白质不能溶化，也不能蒸发，所能分配的物相只限于固相和液相，并在这两相间互相交替进行分离纯化。 制备方法可按照分子大小、形状、带电性质及溶解度等主要因素进行分类。按分子大小和形态分为差速离心、超滤、分子筛及透析等方法；按溶解度分为盐析、溶剂抽提、分配层析、逆流分配及结晶等方法；按电荷差异分为电泳、电渗析、等电点沉淀、离子交换层析及吸附层析等；按生物功能专一性有亲合层析法等。 由于不同生物大分子结构及理化性质不同，分离方法也不一样。即同一类生物大分子由于选用材料不同，使用方法差别也很大。因此很难有一个统一标准的方法对任何蛋白质均可循用。因此实验前应进行充分调查研究，查阅有关文献资料，对欲分离提纯物质的物理、化学及生物学性质先有一定了解，然后
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]。 ⒉双极膜电解法 双极性膜是一种新型离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层和阴离子交换层复合而成,中 间是亲水界面层,结构如图1所示[5]： 双极膜由3层组成：阴离子交换膜和阳离子交换膜以及阴阳离子交换膜中间的亲水层。在电流作用下，水分子在双极膜上电离为H+和OH-，离子在电势的驱动下，通过膜选择透过阴离子或阳离子，导致溶液的pH值降低，达到大豆蛋白质的等电点而使蛋白质沉淀。这种方法不需要加入酸或碱调整蛋白质溶液的pH值，避免分离得到的大豆蛋白质中混入盐离子，并且可保护大豆蛋白质的功能性。[3]
米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势 ?2006-12-21国家食物与营养咨询委员会 王永斌 （蚌埠学院食品科学与工程系，蚌埠 233000） 摘要：米糠是具有很高营养价值和开发前景的稻谷加工副产品。本文重点介绍了米糠功能成分的研究现状与发展趋势，为米糠的综合利用提供参考。 关键词：米糠；功能成分；研究现状：发展趋势；综合利用 米糠是禾本科植物稻谷的外壳，是碾米过程中被碾下的皮层及米胚和少量碎米的混合物，约占稻谷的5%～6%，它不仅来源丰富，而且营养全面。米糠中富含不饱和脂肪酸、生育酚、生育三烯酚、脂多糖、可食纤维、角鲨烯、γ-谷维醇等生理活性物质。这些物质对于预防人体心、脑血管疾病，抗癌，增强免疫力，降低血脂，预防便秘和肥胖症具有显着的功能作用，是保健食品、医药、化工制造业的重要原料，在世界各国受到广泛重视。 同时，米糠含有活性很强的脂肪酶，这种脂肪酶能很快分解米糠中所含的油脂，使酸价迅速上升，并有可能经受脂肪氧合酶的进一步氧化作用（俗称“哈变”），在较短的时间内产生一种令人难以接受的霉味。新鲜米糠，在常温下的几小时内，其酸价可由4mg KOH/g上升到10 mg KOH/g以上，25℃气温下，米糠的游离脂肪酸（FFA）含量以约为1%/h升速增大。米糠中夹杂的害虫和微生物的生命活动也会加速米糠酸败劣变。因此，必须钝化这种酶，使米糠稳定，米糠才可进行深度开发。 米糠资源的深度开发利用，必须集约经营，否则难以取得规模效益，工艺、技术及装备等条件也难以实现。国内米糠的总产量虽然很大，但由于稻谷加工企业比较分散，生产规模也不大，再加上新鲜米糠稳定性较差，不易贮存和运输，因此难以集中生产。目前，米糠有效利用率尚不足20%，大部分作为饲料，甚至作为废料，资源浪费严重。 1 米糠的营养成分及生理功能
大豆蛋白生产废水特点，提出了采用提取蛋白预处理工艺+SRIC+A/O法治理方案，并进行了效益分析。分析结果表明该处理方法能够保证废水稳定达标排放，在削减大量污染物的同时，还可创造出极大的经济效益。具有较明显的经济效益、环境效益和社会效益。 大豆分离蛋白是以低温脱溶豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂，其营养丰富，不含胆固醇，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。大豆分离蛋白的传统提取方法是碱提酸沉法。即将脱脂豆粕与蒸馏水按一定比例混合，用NaOH调整混合物的pH 值为7～9，充分搅拌以浸提出碱溶大豆蛋白，而后用稀盐酸调整上清液的pH值为4.5～4.8，沉淀出蛋白质，离心分离出废水，沉淀再次溶于NaOH溶液中，喷雾或冷冻干燥即得大豆分离蛋白。 该生产过程中的废水主要来源于分离工段。废水中含有部分残留的蛋白质、多糖，导致有机物含量较高。同时，大豆蛋白废水的BOD5/CODCr比值在0.4左右，易于生物降解，这类废水含有足够的N、P等营养物可供微生物生长和繁殖。废水中主要污染物PH值为5～8；COD为19000～20000mg/L；BOD为7600～8000mg/L；悬浮物为1000mg/L左右。总之，该污水属高浓度有机废水，且可生化性强，故采用提取蛋白预处理工艺+SRIC+A/O处理工艺。 1.工艺过程 1.1工艺流程 详见废水处理工艺流程示意如图1： 污水→集水井+蛋白提取设备+调节池→集水池→SRIC厌氧反应器→A/O池→二沉池→达标排放 1.2工艺过程简述 预处理主要包括格栅及、蛋白提取设备、中和调节池。格栅：污水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂流物，格栅的作用就是截留并去除上述污物，对水泵及后续处理单元起保护作用。蛋白提取设备：主要提取废水中的蛋白，回收利用，实现废水中废物回收利用。中和调节池：中和调节池可以调节污水的水质、水量，以及进行PH值的调节，以减轻对后序工艺的冲击。中和调节池为酸碱中和提供充分的反应时间，使废水水质满足后序厌氧、好氧生物处理的条件。
1、物理精炼 物理精炼以其比较简单的工艺流程，可直接获得质量高的精炼油和副产品脂肪酸，而且原辅材料节省，没有废水污染，产品稳定性好，精炼率高等优点，越来越引起人们的关注。尤其对高酸值油脂，其优越性更加显著。它包括蒸馏前的预处理和蒸馏脱酸两个阶段。由于预处理对物理精炼油的质量起着决定性作用。近几年来对米糠油的物理精炼研究主要集中于预处理方面。B和Bhattacharrya[11]对含脂肪酸4?0～12?4%的米糠油对经过几种脱胶脱蜡方式处理、脱色后物理精炼米糠油的特性进行了研究。研究表明，低温（10℃）加工后物理精炼米糠油的色泽、FFA、胶质和蜡总量、谷维素、生育酚含量均非常好，适当低温处理（17℃）是可以的。室温（32℃）或稍低于室温（25℃）联合脱胶脱蜡，物理精炼RBO的质量不受欢迎。因此，低温（10℃）脱蜡无论对低FFA 还是高FFA的油均可得到色泽等均好的油脂。经磷酸脱胶（65℃）、低温脱蜡（10℃）、脱色物理精炼油色泽比同温（65℃）水脱胶和水脱蜡（10℃）、脱色物理精炼油色泽深，在较高温度下脱蜡（17或25℃）对色泽无影响；磷酸脱胶、水脱蜡（25℃），脱色物理精炼油色泽优于水脱胶替代磷脱胶；磷酸脱胶的精炼RBO 中生育酚含量低于水脱胶精炼米糠油（RBO）；单独进行水脱胶（65℃）和低温（10℃）水脱蜡比磷酸脱胶（65℃）和水脱蜡生产的油脂质量好。全部试验结果表明，在联合低温（10℃）脱胶脱蜡后的米糠油物理精炼可生产色浅、游离脂肪酸（FFA）含量低、谷维素和生育酚含量高的优质米糠油。 2、米糠油的硅胶脱色法 米糠经溶剂浸出制得的米糠油，其色泽呈暗棕色、暗绿褐色或绿黄色，这主要取决于米糠贮存中的变质程度、制油方法和加工条件。一般来说，米糠油的深色经脱色不能完全除去，生产清澈透明和色浅的米糠油较困难。，采用硅胶柱渗滤脱色和硅胶同混合油混合脱色两种方法。其缺点是混合油通过硅胶柱时（尤其是溶剂浸出毛米糠油）流速慢。硅胶脱色可将工业常规实用的精炼工艺：脱胶—一次脱蜡—精炼—脱色—二次脱蜡和脱臭改进成硅胶柱—渗滤处理—脱胶—脱蜡—精炼—脱色和脱臭工艺。 3、米糠油的生物精炼法 Bhattacharrya和 D.KBkattacharrya[13]将生物精炼技术应用于高酸值米糠油的精炼，其原理借助微生物酶（1，3?特效脂肪酶）在一定条件下能催化脂肪酸及甘油间的酯化反应，使大部分脂脂酸转化为甘油酯。研究认为高酸值米糠油生物精炼的最佳反应条件是：加酶量为油重的10%、压力1333?22Pa、温度70℃、加水10%、加入甘油为理论计算量（加过量甘油未见明显改善）。他们所做实验中，当毛糠油FFA为30%，反应1h,FFA降低至19?2%；反应2h，游离脂肪酸降低至8?5%；经反应5h和7h；FFA分别降低至4?7%和3?6%。经过这种生物精炼脱酸处理的油中还残余一些游离脂肪酸，可再经过碱炼方法除去。就精炼特性而论，根据调查，生物精炼和碱炼结合的工艺过程大大胜过物理精炼和碱炼中和相结合的工艺过程。同其它工艺比较，采用酶催化脱酸和碱中和结合的工艺过程精炼高酸值米糠油需要的能量很低，经济效益高。
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：242013002003 姓名：陈亚林
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%以上），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。在已溶解的蛋白质溶液中加入适量的酸液，调节溶液的PH达到4.5，使大部分蛋白质从溶液中沉析出来，这时只有大约10%的少量蛋白质人仍留在溶液中，这部分溶液称为乳清。乳清中除含有少量蛋白质外，还含有可溶性糖、灰分和其他微量成分，然后将用酸沉析出的蛋白质凝聚体进行搅动、水洗、送入中和罐，加碱中和溶解成溶液状态。将蛋白质溶液调节到合适浓度，由高压泵送入加热器经闪蒸器快速灭菌后，再送入喷雾干燥塔脱水，制成大豆分离蛋白。
米渣和米糠蛋白的开发利用 李绮丽．吴卫国 （湖南农业大学食品科技学院。长沙４１０１２８） 摘要：大米深加工副产物中，米渣和米糠的量最大，可利用价值最高。因其含有丰富的蛋白质而具有很大潜在的经济价值。利用现代科技手段对其进行开发和合理利用既可减少浪费叉可创造更多价值．为农业经济发展带来新的增长点。对米渣和米糠蛋白营养成分、提取方法、蛋白改性、开发利用进行综述，对从事此项工作人员具有很好的参考意义。 关键词：营养价值；提取；改性；开发利用 中图分类号：偈２１０．９文献标志码：Ａ文章编号：１００１７—６３９５（２００９）０６—００３９—０４ 世界稻谷生产和消费的主要地区在亚洲．而中国是稻谷生产大国。２００９年稻谷的产量预计超过上年的１．９亿ｔ。在大力发展稻谷种植业的同时，稻谷深加工与综合利用也越来越受到国内外生产厂家的重视。大米加工过程中整米约５５％。碎米１５％，米糠１０％、谷壳２０％，而大米深加工又会产生大量的副产物如碎米、米胚、稻壳、米糠、米渣等。在味精及葡萄糖生产过程中．每吨大米通过糖化后约有０．５ｔ湿米渣，这些副产物不是以低廉的价格出售．就是用于动物饲料，而对其做进一步开发利用的很少。事实上，大米深加工的副产物中含有丰富的蛋白质资源，营养价值不可小视，若利用现代科技手段对大米深加工副产物进行开发和合理利用．既可以减少资源浪费，又可以创造更多价值．为农业经济的发展带来新的增长点。在大米深加工副产物中。以米渣和米糠可利用价值最高。 １米渣和米糠蛋白的成分及营养价值 米渣是以大米为原料的味精厂、葡萄糖厂、酒厂、麦芽糊精厂等在利用完大米淀粉之后的副产物。经分析，米渣中主要含有的成分是蛋白质和碳水化合物，其中蛋白质含量很高．远大于大米甚至大豆中的蛋白质含量，是良好的蛋白质资源。米渣中的蛋白质主要是胚乳蛋白，由清蛋白（４％一９％）、盐溶性球蛋白（１０％一１１％）、醇溶性谷蛋白（３％）和碱溶性谷蛋白（６６％～７８％）组成ｌ”。 米糠是大米加工的副产品。是糙米碾白过程中被碾下的皮层及少量米胚和碎米的混合物。通常米糠的主要成分为油脂１４％。２４％、蛋白质１２％，１８％、 收稿日期：２００９一０９—２１ 作者简介：李绮丽（１９８６一）．女，在读研览生．专业方向为食品科学。通讯作者：昊卫固，男，教授，从事食品科学研究工作。无氮浸出物３３％一５３％、水分７％～１４％、灰分８％一１２％。米糠不仅蛋白质含量丰富，而且其蛋白质的质量和营养价值可与大豆蛋白相媲美。米糠中的必需氨基酸构成与ＦＡ０厢ＨＯ的蛋白质氨基酸构成的理想模式基本一致，更重要的是米糠中还含有一般食物罕见的长寿因子谷胱甘肽。在人体内，谷胱甘肽通过谷胱甘肽过氧化酶的催化．可与过氧化物发生反应，还原过氧化物，避免它对人体造成危害，具有保护大脑功能及有助于体质健康作用。谷胱甘肽在体内还有传递氨基酸的作用田。 ２米渣和米糠蛋白的提取 米渣中主要的蛋白质成分是水不溶性谷蛋白，传统的提取方法是采用碱溶酸沉提取法。称取一定量的大米渣，加人一定比例的水。搅拌均匀；加入一定的碱溶液调节溶液的ｐＨ值，控制一定的温度缓慢搅拌，使蛋白质在碱性状态下溶解；离心分离，去渣，取蛋白液．加入一定浓度的盐酸调节蛋白液至等电点，静置沉淀；蛋白质沉淀完全后离心分离，干燥，即得产品。桂向东等唧对大米的副产品糟渣中的食用蛋白进行了碱法提取，通过正交实验，得出碱提的最佳条件为碱浓度为０．５ｍ肌，温度为５０℃，时间 为４ｈ。固液比为ｌ：１２。在此条件下蛋白质的得率为６９．２７％，产品的蛋白质含量为６７．９％。 碱溶酸沉法在植物蛋白的提取中已有较长的历史，如在大豆蛋白等的提取中有良好的效果。但是大米在深加工过程中，蛋白质在高温下产生了一定程度的变性．导致米渣中蛋白质在碱性条件下溶解性较差，影响了蛋白质的提取。由于碱法提取米渣蛋白有诸多弊端，故此法的应用越来越少ｆ４一。 有研究人员采用碱酶两步法提取蛋白质，即先 万方数据
大豆蛋白废水处理工艺 生产回用外运处置 工艺流程图
工艺说明： 大豆蛋白废水属高浓度有机废水，主要污染因子有COD、BOD、SS、NH3-N、植物油、PH等，均为一般性有机污染，且多以非溶解态存在（主要包含于SS、植物油滴之中），处理难度中等。处理工艺采用物化结合生化的综合强化处理工艺，并辅以过滤、化学强制氧化等方法，确保废水达到回用要求。 针对污染物主要集中于SS、植物油滴之中废水水质特性，工艺中根据颗粒直径、比重差异等物理性质采用了拦截、沉淀、隔离和浮选的物理分离手段。 针对部分溶解态有机污染，工艺采用了常规的生化处理流程，并且针对物理分离手段无法除尽的大分子有机物采用了水解、酸化的缺（厌）氧生物处理工艺。 对少量难生物降解物质，工艺采用了多介质过滤吸附系统和化学氧化系统。 应废水的绝对污染值极高，而达到回用要求的标准又相对较高，故整个处理流程比较长，重要处理环节和构筑物数量比较多，但各个工艺的选择比较科学。在充分考虑水质特性、处理难度和处理深度的前提下，精简上述工艺可能带来技术风险。 工艺设计： ◇水质 ◇水量 处理能力：12m3/h（288m3/d）。 ◇机械细格栅 数量：1台 栅隙：3mm 栅宽：600mm 过水深度：500~800mm 排渣高度：600mm 功率：0.75kW 格栅井平面尺寸：3000×800mm，深度根据进水管埋深待定
◇废水收集池 数量：1座 平面尺寸：3000×3000mm 有效水深：2000mm 配套提升泵：2台 流量：20m3/h 扬程：15m ◇中和池一 数量：1座 平面尺寸：2000×2000mm 有效水深：4000mm 配套搅拌机：1台 排量：300m3/h 叶轮直径：600mm 功率：1.5kW 配套酸（稀硫酸）投加装置：1套药箱：Φ800×1000mm 搅拌器叶轮直径：250mm 搅拌器功率：0.40kW 计量泵流量：50L/h 计量泵压力：0.7MPa ◇隔油沉淀池 数量：1座 平面尺寸：3000×6000mm 有效水深：3000mm 配套污泥气提装置：2台 流量：6m3/h 扬程：1m
1米糠的营养及其他作用 1．1通便作用 Slavin和Lampe为了验证米糠和麦糠的通便效果，对食用常规饮食的健康男性进行食用米糠试验，结果发现米糠是使大便量增加的有效纤维。其原因可能是米糠中的碳水化合物在肠道中不与消化酶作用，因而起到与添加麦麸相同的通便效果。 1．2对胆固醇的作用 迄今为止，研究发现米糠中含有许多与降低胆固醇有关的化合物，但是现有的资料尚不能阐明其中每种化合物降低胆固醇的能力。1991年。Rukmini和Raghuram对米糠油降低血脂作用的营养和生物化学效应进行了报道。得出的结论是：米糠油中的主要成分，如单不饱和脂肪酸、亚油酸、亚麻酸及少量非皂化组成成分的共同作用使米糠油产生降低胆固醇作用。Kahlon及Newman等人通过对大鼠和鸡进行研究后发现，在降低血脂方面，脱脂米糠不如全脂米糠的效果好。要确定米糠中降低胆固醇的组分，尚需对血脂随着全脂及脱脂米糠的变化进行进一步研究。 1．3对尿结石的作用 尿结石的形成与泌尿系统中钙的排泄有关，研究者对每天摄入1 800rag富含钙食品的妇女进行研究，在其食品中添加米糠、豆糠和麦糠均能减少肾脏内钙的排泄，并使肾脏内草酸的排泄增加，但米糠效果最明显。 1．4其他作用
1．4．1抗癌护肤保健作用日本朝日大学科研人员通过动物实验发现，米糠中含有的神经酰胺糖苷有抑制黑色素生成的功效．用它制造化妆品可保皮肤湿润、白净。日本和歌山县工业技术中心从米糠中提取阿魏酸，作为食品添加剂，具有吸附紫外线与防止氧化的作用．将其与柠檬酸草油中的芳香醇结合，制成抗癌物质EGMP，可预防大肠癌变，安全方便。1．4．2提取米糠油米糠提取米糠油在我国已经得到较大的发展，由于米糠油主要是不饱和脂肪酸，还含有维生素E、角鲨烯、活性脂肪酶、谷甾醇、甾醇、豆甾醇和3种阿魏酸酯抗氧化剂及固形植物成分等。米糠油能减少胆固醇在血管壁上过多沉积，可用于高血脂症及动脉粥样硬化症的防治。米糠油富含的3种阿魏酸酯抗氧化剂对其抗氧化稳定性起到重要作用，且本身还有调整人体脑功能的作用．对血管性头痛、植物神经功能失调等有一定防治作用。研究还发现米糠油有镇静催眠作用。1．4．3提取植酸植酸(Phytic acid)即环己六醇磷酸脂，在植物中通常以植酸钙的形式出现，米糠中的植酸钙含量可达10％~1 1％，通常可通过沉淀法或离子交换法提取。脱脂米糠经提取植酸后，糟渣可做为饲料使用，营养价值高，日本称提取植酸钙后的米糠为高蛋白质加工米糠，蛋白质含量可高达25％。2米糠在畜禽饲料中的应用目前．用于畜牧业的米糠一般主要有全脂米糠和脱脂米糠，脱脂米糠指的是提取米糠中的脂肪即米糠油后的米糠，一般是为了减少米糠脂肪酸败．延长的贮存期。米糠营养丰富(表1)，是较好的能量饲料，且价格低于玉米和小麦麸。
蛋白质的分离纯化方法 2.1根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。 2.2 根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最