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大豆皮果胶的提取及性质研究

作　者: 亓盛敏
导　师: 周惠明
学　校: 江南大学
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 大豆皮果胶提取纯化理化性质流变学特性乳化稳定性
分类号: TS210.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

大豆皮是大豆加工的副产品，由于其成分和结构的特殊性，一直没有很好的利用。对大豆皮果胶进行提取、性质研究可以为大豆皮的利用提供理论基础，增加其附加值。对不同的提取、纯化方法制备大豆皮果胶（SHP）进行了比较。以得率和纯度为指标，比较水浴盐酸法（WH）、水浴草酸铵法（WO）和高压蒸汽草酸铵法（HO）三种提取方法。实验结果表明：HO和WH的得率较高，分别为8.71%和9.21%，但WH的纯度低，仅为37.25%，WO和HO的纯度可以达到56.28%和56.59%，比较三种方法的提取条件发现HO的提取时间短，只要20min，WO的提取时间为90min，因此选择HO为SHP的提取方法，提取条件为料液比1:20，草酸铵浓度0.6%，温度125℃，时间20min。以果胶得率、纯度和回收率为指标，比较透析、醇洗和超滤三种纯化方法。实验结果表明：超滤的纯化效果较好，50kDa和100kDa的超滤膜纯化SHP的纯度分别为71.69%和74.99%，而透析和醇洗SHP纯度仅为65.38%和68.92%，50kDa和100kDa的超滤膜纯化SHP回收率分别为85.05%和80.25%，得率分别为9.53%和9.12%，综合考虑SHP的得率、纯度和回收率，选择50kDa的超滤膜纯化SHP。对大豆皮果胶进行了理化性质分析。实验结果表明：大豆皮果胶的总半乳糖醛酸为71.28%，灰分为1.87%，酸不溶灰分为0.58%，干燥失重为6.9%，蛋白质为4.74%，酯化度为53.19%；红外光谱分析发现，大豆皮果胶在1630¹650cm-1和1740¹760cm-1含有果胶的特征吸收峰；大豆皮果胶和商品果胶的重均分子量分别为4.914×105Da和3.777×105Da；大豆皮果胶单糖中半乳糖醛酸含量最高，中性糖以甘露糖、鼠李糖、葡萄糖和半乳糖为主。对大豆皮果胶的流变学特性和乳化稳定性进行了研究。实验结果表明：大豆皮果胶溶液的粘度随果胶浓度和Ca²⁺浓度的增加而变大，随温度和剪切速率的增加而变小，在pH3.0-5.0时果胶溶液粘度最高，偏酸或偏碱果胶溶液的粘度都会变小；乳化液颗粒的粒径随着大豆皮果胶浓度的增加而变小，随着Ca²⁺浓度的增加而变大，在pH5.0时乳化液颗粒的粒径最小，偏酸或偏碱大豆皮果胶乳化液颗粒都会变大；在37℃放置7d后4%商品果胶和10%阿拉伯树胶乳化液颗粒的d4,3分别从5.63μm和5.84μm增加到6.41μm和6.56μm，4%大豆皮果胶乳化液颗粒的d4,3从8.30μm增加到11.72μm。对大豆皮果胶进行了改性处理。将大豆皮果胶和蒸馏水以20:80的比例混合，在75℃保温12h后冻干，得到改性大豆皮果胶。改性处理使大豆皮果胶中蛋白质组分与多糖组分结合，增加大豆皮果胶的疏水性，使大豆皮果胶更好的吸附在乳化液颗粒表面。实验结果表明：改性大豆皮果胶分子量为1.182×106Da；在37℃放置7d后4%改性大豆皮果胶乳化液颗粒的d4,3从5.60μm增加到6.69μm；商品果胶和未改性大豆皮果胶被吸附比例分别为40.52%和42.42%，改性大豆皮果胶被吸附比例较大，达到58.05%；10%阿拉伯树胶、4%改性大豆皮果胶和4%改性大豆皮果胶乳化液粘度分别为11.907mPa s、13.960mPa s和15.850mPa s，4%商品果胶乳化液粘度较大，达到69.783mPa s。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
1 引言  8-14
  1.1 大豆皮概述  8-9
    1.1.1 大豆皮的主要成分  8
    1.1.2 大豆皮的综合利用  8-9
  1.2 果胶概述  9-12
    1.2.1 果胶的提取  10-11
    1.2.2 果胶的应用  11-12
  1.3 大豆皮果胶概述  12
  1.4 立题背景及研究意义  12
  1.5 主要研究内容  12-14
2 材料与方法  14-22
  2.1 实验原料与试剂  14
  2.2 主要实验仪器与设备  14
  2.3 实验方法  14-22
    2.3.1 大豆皮基本成分的测定  14-15
    2.3.2 水浴盐酸法提取大豆皮果胶  15
    2.3.3 水浴草酸铵法提取大豆皮果胶  15-16
    2.3.4 高压蒸汽草酸铵法提取大豆皮果胶  16-17
    2.3.5 高压蒸汽草酸铵法正交实验设计  17
    2.3.6 不同方法提取大豆皮果胶的比较  17
    2.3.7 不同方法纯化大豆皮果胶的比较  17-18
    2.3.8 大豆皮果胶理化性质的测定  18-19
    2.3.9 大豆皮果胶流变学特性的测定  19
    2.3.10 大豆皮果胶乳化稳定性的测定  19-20
    2.3.11 改性大豆皮果胶及其乳化稳定性的测定  20
    2.3.12 数据统计与分析  20-22
3 结果与讨论  22-46
  3.1 大豆皮果胶的提取工艺  22-31
    3.1.1 大豆皮的基本成分  22
    3.1.2 水浴盐酸法提取工艺  22-24
    3.1.3 水浴草酸铵法提取工艺  24-27
    3.1.4 高压蒸汽草酸铵法提取工艺  27-29
    3.1.5 高压蒸汽草酸铵法正交试验结果与分析  29-30
    3.1.6 不同方法提取大豆皮果胶的比较  30-31
    3.1.7 不同方法纯化大豆皮果胶的比较  31
  3.2 大豆皮果胶的理化性质  31-35
    3.2.1 大豆皮果胶的外观形态  32
    3.2.2 大豆皮果胶鉴定试验  32-33
    3.2.3 大豆皮果胶的基本成分  33
    3.2.4 大豆皮果胶的红外光谱分析  33-34
    3.2.5 大豆皮果胶的分子量  34
    3.2.6 大豆皮果胶的单糖组成  34-35
  3.3 大豆皮果胶的流变学特性  35-38
    3.3.1 浓度对果胶溶液粘度的影响  35-36
    3.3.2 pH 对果胶溶液粘度的影响  36
    3.3.3 Ca~(2+)浓度对果胶溶液粘度的影响  36-37
    3.3.4 温度对果胶溶液粘度的影响  37
    3.3.5 剪切速率对果胶溶液粘度的影响  37-38
  3.4 大豆皮果胶的乳化稳定性  38-40
    3.4.1 浓度对乳化液颗粒粒径的影响  38
    3.4.2 pH 对乳化液颗粒粒径的影响  38-39
    3.4.3 Ca~(2+)浓度对乳化液颗粒粒径的影响  39-40
    3.4.4 大豆皮果胶与其他水溶性胶体的乳化液颗粒粒径比较  40
  3.5 改性大豆皮果胶及其乳化稳定性  40-46
    3.5.1 改性大豆皮果胶分子量  40-41
    3.5.2 改性大豆皮果胶浓度对乳化液颗粒粒径的影响  41-42
    3.5.3 显微镜观察不同水溶性胶体的乳化液颗粒  42-43
    3.5.4 改性大豆皮果胶与其他水溶性胶体乳化液的比较  43-46
主要结论  46-48
参考文献  48-54
附录：攻读硕士学位期间发表的论文  54-55
致谢  55

大豆皮果胶的提取及性质研究

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