米糠中提取植酸钙的工艺研究.docx
- 文档编号:30646562
- 上传时间:2023-08-18
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:19.85KB
米糠中提取植酸钙的工艺研究.docx
《米糠中提取植酸钙的工艺研究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《米糠中提取植酸钙的工艺研究.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
米糠中提取植酸钙的工艺研究
从米糠中提取植酸钙的工艺研究
从米糠中提取植酸钙的工艺研究——陈明昕,赵凤敏,苏丹,刘威,兴丽,王梅
从米糠中提取植酸钙的工艺研究
陈碉昕,赵凤敏,苏丹,刘威,兴丽,王梅
(中国农业机械化科学研究院,北京100083)
摘要:
对米糠中提取植酸钙的工艺进行了研究.以酸浸pH值,浸泡时间,液料比为影响因素,进行
了3因素3水平正交试验.经多次重复试验,结果表明最佳工艺为:
酸浸pH值2.0,浸泡时间5h,液料
比8:
1;在最佳条件下,植酸钙的提取率为9.06%.通过对植酸钙标准品和所提取物质的红外谱图的比
较,证实所提取物质为植酸钙粗品.
关键词:
米糠;植酸钙;提取
中图分类号:
TS210.1文献标识码:
A文章编号:
1005—1295(2011)06—0001—04
doi:
10.3969/j.issn.1005—1295.2011.06.001
StudyontheExtractionTechnologyofCalciumPhytatefromRiceBran
CHENYue—xin,ZHAOFeng—min,SUDan,LIUWei,XINGLi,WANGMei
(ChineseAcademyofAgriculturalMechanization:
Sciences,Beijing100083,China)
Abstract:
Theextractiontechnologyofcalciumphytatefromricebranwasmainlystudied.Togettheop—
timumconditions,theo~hogonalexperimentsof3factorsand3levelswerecarriedout.TheleachingpH,
soaktimeandtheratioofsolidtoliquidwereselectedastheinfluencingfactors.Resultsshowedthattheopti—
malconditionwereleachingpH2.0.soaktime5handtheratioofsolidtoliquid8:
1.Undertheoptimalcon-
dition,theyieldofcalciumphytatewas9.06%.Comparedwiththeinfraredspectrumofstandardcalcium
phytate,crudecalciumphytatewasidentifiedfromtheextracts.
Keywords:
ricebran;calciumphytate;extraction
0引言
植酸钙是植酸与钙,镁,钾等金属离子形成的
一
种复盐,又名菲汀,系为一种无臭无味白色粉
末….它广泛存在于植物果壳和植物种子中,尤
以脱脂米糠中含量最高.植酸钙可以促进人体的
新陈代谢,是一种滋补强壮剂,在食品工业中是理
想的食品防腐蚀剂;在农业上主要用于生产敌敌
畏,敌百虫等农药;它也是制取植酸,肌醇的主要
原料J.现以米糠为原料,对从米糠中提取植酸
钙的工艺进行研究,通过大量试验优化参数,改进
工艺使植酸钙提取率得以提高.
1试验材料与方法
1.1试验材料与设备
试验材料:
稻谷由北京市某稻谷加工厂提供;
米糠由实验室自制;盐酸,尿素,氢氧化钙,氢氧化
钠等均为分析纯;植酸钙标准品由上海化成工业
发展有限公司提供.
试验设备:
PB一10酸度计(赛多利斯科学仪器
收稿日期:
2011—10—14;修稿日期:
2011一l1—10?
基金项目:
国际科技合作项目(2009DFA32000)
作者简介:
陈明昕(1985一),女,本科,工程师,从事食品研发与检验方面研究,通信地址:
100083北京市德胜门外北沙滩1号中国农业
机械化科学研究院,E—mail:
yingluo123@126.tom.
1
包装与食品机械2011年第29卷第6期
北京有限公司),BS223S电子天平(赛多利斯科学
仪器北京有限公司),DHG一9643BS—l_I/电热恒温
鼓风干燥箱(上海新苗医疗器制造有限公司),TDL
一
5000B低速冷冻多管离心机(上海安亭科学仪器
厂),碾米机(北京齿轮总厂机械动力厂),标准筛
(上海嘉定粮油仪器有限公司),NEXUS670傅里叶
红外光谱仪(美国NICOLET公司).
1.2试验方法
1.2.1植酸钙提取工艺流程
米糠一分离一碱中和一烘干一植酸钙粗品
1.2.2主要操作方法
(1)原料预处理.取40目左右的标准筛,对
米糠进行筛选,清洗,晾干,备用.
(2)酸浸.称取一定量的脱脂米糠,用1%左
右的稀盐酸浸泡,并调节pH值,搅拌均匀后加入
适量的尿素以降低蛋白质等物质的溶出,并酸浸
适当时问.
(3)分离.采用离心分离对米糠酸浸液进行
分离,米糠酸浸液在转速4200r/min下离心
20min,酸浸液与米糠渣彻底分离,取酸浸液,米糠
渣待用.
(4)碱中和.采用两步中和法.先用氢氧化
钙中和酸浸液,并不断搅拌,调节pH值为3.5左
右,然后将20%的氢氧化钠溶液缓慢加到第一次
中和液中,不断搅拌,直到pH值为6.0左右.放
置2~3h,沉淀完全.此沉淀为植酸钙粗品.
(5)干制.将植酸钙沉淀在60℃烘箱中,烘
3h.
1.2.3单因素试验
分别研究酸浸时pH值(控制酸浸时间5h,液
料比8:
1),酸浸时间(控制酸浸时pH值2.0,液
料比8:
1)和液料比(控制酸浸时间5h,酸浸时pH
值2.0)对植酸钙得率的影响.
1.2.4提取工艺参数的优化
在单因素试验的基础上,采用3因素3水平,
进行了正交试验,优化酸浸法提取植酸钙的工艺
条件.
1.2.5植酸钙的提取率
植酸钙的提取率为所提取的植酸钙的质量与
所取脱脂米糠的质量之比,其表达式为:
P=4/B×100%
式中植酸钙的提取率
A——所得植酸钙的质量/g
——
脱脂米糠的质量/g
2
1.2.6植酸钙粗品的定性分析
从感官特征,利用红外谱图对比两方面对所
提取的植酸钙粗品进行了分析.
2试验结果与分析
2.1浸提过程各因素对植酸钙提取率的影响
植酸钙在酸性条件下离子键被破坏,植酸游
离出来,而后加入适量的碱,使植酸以植酸钙的形
式沉淀j.以下重点讨论了酸浸时pH值,浸泡
时间,液料比对植酸钙提取率的影响,这是植酸钙
提取过程中的关键步骤之一.
2.1.1酸浸pH值对植酸钙提取率的影响
酸浸pH值与植酸钙提取率的关系见图1.
堡
斛8
饕
登
1
谆
贮
酸浸时间/h
图2浸泡时间与植酸钙提取率的关系
由图2可知,当酸浸时间小于5h时,米糠浸
从米糠中提取植酸钙的工艺研究——陈珥昕,赵凤敏,苏丹,刘威,兴丽,王梅
泡不完全,植酸钙提取率随着时间的增加明显地
提高,当浸泡时间大于5h时,植酸钙的提取率略
呈缓慢下降趋势.酸浸时间过短,反应不完全,植
酸钙不能完全提取;酸浸时间过长,不仅延长了生
产周期,而且使蛋白,糖类等大量溶出影响了后续
的工序J.综合考虑,浸泡时间在4~6h左右较
为合适..
2.1.3液料比对植酸钙提取率的影响,
选择不同的液料比,研究其对植酸钙提取过
程的影响,液料比与植酸钙提取率的关系见图3.
蔷0
器;
鼙
取率基本呈上升趋势.当液料比小于8:
1时,上
升趋势比较明显,当液料比大于8:
1时,植酸钙得
率略呈下降趋势.米糠的吸水性强,若加水量过
少,米糠不能完全浸泡,加稀酸不能彻底地将植酸
钙分离出来而降低植酸钙的提取率.若加水量过
多,提取率提高,但是后序的中和,过滤,废水量将
会增多J.综合考虑,液料比在6:
1~10:
1左右
比较合适.
2.1.4正交试验设计
表1正交试验因素与水平设计
图3液料比与植酸钙提取率的关系2.1.5正交试验分析结果
由图3可知,随着液料比的增加,植酸钙的提正交试验结果见表2.
表2正交试验结果
由表2可知,根据极差分析,k值越小,植酸
钙提取率越小,反之越大.从R值可看出,影响
植酸钙提取率的主次顺序:
液料比>酸浸pH>浸
泡时间.同时根据方差分析,>A0l0.,F.>
A..叫,故酸浸pH值和液料比均为影响植酸钙提
取率的显着因素.
从图4可知,影响植酸钙提取率的各因素的
理论最佳条件:
酸浸pH值2.0,浸泡时间5h,液
料比8:
1.从表2可知,4号试验是9组试验中植
酸钙提取率最大的一组,其各因素的条件:
酸浸
3
包装与食品机械2011年第29卷第6期
谆
甾
褂
甾
浸泡时间/h
图4影响植酸钙提取率各因素最佳条件曲线图
pH值2.0,浸泡时间4h,液料比8:
1.按照理论最
佳条件进行验证试验,将其结果与4号试验进行
比较,若比4号试验结果好,则将理论数值作为最
佳条件,反之将4号试验的条件为最佳条件.经
验证,按照条件酸浸pH值2.0,浸泡时间5h,液
料比8:
1所得植酸钙提取率为9.06%,优于4号
试验结果.
综合考虑,在试验选取的数值范围内,影响植
酸钙提取率的最佳条件:
酸浸pH值2.0,浸泡时
间5h,液料比8:
1.
2.2植酸钙粗品的定性分析
2.2.1感官分析一
对植酸钙标准品和所提取物质进行观察,两
者皆为白色,呈粉末状,无味.
2.2.2植酸钙红外谱图分析
在傅里叶红外光谱仪上,采用固体样品溴化
钾压片法,分析了植酸钙标准品,植酸钙提取物,
得到两者的谱图进行对比,验证了提取物为植酸
钙粗品.
如图5所示,首先从图形的大致轮廓和峰型
上,通过与植酸钙标准物质的比较初步判定所提
取的物质含有植酸钙.其次从图形中的特征吸收
峰能确定所提取物质确含有植酸钙.在标准品植
酸钙的图谱3421.89cm处和植酸钙粗品的图谱
3406.47cm处出现的宽而强的吸收峰为羟基的
伸缩振动吸收峰.在2500~1900cm之间为三
键和积累双键区,此区域都没有明显吸收峰E.
在指纹区,氢键的影响使得P=0伸展振动吸收
峰在1250—1140cm区向低波数方向位移,分
别出现在标准品植酸钙的图谱1120.56cm处
和粗植酸钙的图谱1136.11cm处.由此进一
步说明所提取物质确为植酸钙粗品.
3结论
4
(1)通过单因素试验,当酸浸pH值为1~3,
l00
80
斛60
4
.
0
1
佟
豁
型
波数/em..
a.植酸钙标准品
300020001000
波数/em
b.所得物质
图5植酸钙红外图谱
浸泡时间为4~6h,液料比为8:
1~12:
1时,植酸
钙的得率比较高.
(2)用正交试验对植酸钙的提取工艺参数进
行优化,结果表明液料比对浸提工艺的影响最大,
较适宜的提取工艺条件pH值为2.0,浸泡时问为
6h,液料比为8:
1,在该提取条件下植酸钙的提取
率为9.06%.
(3)试验对标准品植酸钙,粗制植酸钙图谱
进行了比较,验证了所提取的物质确含有植酸钙.
参考文献:
[1]张丙华,张晖,王立,等.从米糠提取菲汀研究进展
[J].粮食与油脂,2009,22(4):
4—5.
[2]任鸿均.植酸,植酸钙和肌醇[J].化工科技市场,
2003,26(4):
27—28.
[3]张剑,李梦琴,王睿.小麦麸皮提取植酸钙的工艺研
究[J].粮食与饲料工业,2004,33(11):
16—18.
[4]梁慧锋,王秀玲.植酸钙的提纯及其植酸磷含量的测
定[J].安徽农业科学,2007,35(22):
6719—6720.
[5]肇立春.改进植酸钙生产工艺研究[J].粮油加工,
2006,37(11):
54—55.
[6]DeakNA,JohnsonLA.Fateofphyticacidinprodu—
cingsoyproteiningredients[J].JournaloftheAmerican
OitChemistsSociety,2007,84(4):
14—15.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 米糠 提取 植酸钙 工艺 研究
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)