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大豆糖蜜中低聚糖的分离纯化

作　者: 蒋丽华
导　师: 华欲飞
学　校: 江南大学
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 大豆糖蜜超滤大孔吸附树脂离子交换纳滤
分类号: TS244
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文研究了以大豆糖蜜为原料,采用超滤技术、大孔吸附树脂法、离子交换树脂法提取大豆低聚糖的工艺。首先对预处理前后大豆糖蜜的主要成分和性质进行了测定。经预处理后得到了透光率为88.1%,基本澄清的糖蜜上清液,其中总糖占了60.48%。通过单因素实验研究了超滤实验中pH值、温度对膜通量、总糖透过率和大分子类蛋白截留率的影响。所用的超滤膜截留相对分子质量(MWCO)为10000,采用间断全过滤的操作方式,确定的最佳超滤工艺为:pH7.0、T:20℃、压力0.6MPa(膜允许的标准操作压力范围)。在此条件下,总糖透过率为75.65%,大分子类蛋白完全截留,超滤液的透光率为93.5%。接着研究了3种不同的大孔树脂对超滤液的脱色效果,结果表明AB-8树脂对超滤液的脱色率最高,因此选择了AB-8大孔吸附树脂作为脱色用树脂。通过单因素实验进一步研究了pH值、流速、上样量对超滤液的脱色效果的影响,确定了AB-8树脂的最佳脱色条件为:室温、pH4.0,流速1.5BV/h,上样量4BV。此条件下脱色率可达90%以上,总糖损失率为10%左右。以70%的乙醇水溶液作为洗脱剂,解吸率可达89.69%。最后,对大豆低聚糖粗糖液中存在的主要杂质进行了分析,并比较了纳滤和离子交换树脂法对粗糖液纯化的效果,最终选择了离子交换技术,选用了001×7型强酸性阳离子交换树脂与D301型弱碱性阴离子交换树脂,按先阳后阴的方式连接。具体的操作条件为:室温、流速1.2BV/h。此条件下001×7型树脂的交换能力约为11BV,D301型树脂的交换能力为7BV左右。最终得到的糖液的电导率与生活用水十分接近,几乎所有的含氮物质及绝大部分的酚类物质得到了去除。经过以上的分离纯化,得到了浅黄色、澄清透亮的大豆低聚糖糖浆。该产品的各项指标为:固形物66.73%,蔗糖53.43%,棉子糖6.90%,水苏糖14.92%,灰分1.02%,无含氮物质检出。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章绪论  7-15
  1.1 大豆糖蜜简介  7-9
    1.1.1 大豆糖蜜的制备及主要成份  7-8
    1.1.2 大豆糖蜜的研究现状  8-9
  1.2 大豆低聚糖的简介  9-10
    1.2.1 大豆低聚糖的生理功能及生产现状  9-10
    1.2.2 大豆低聚糖在食品中的应用  10
  1.3 膜分离技术在提取低聚糖中的应用  10-11
    1.3.1 膜分离简介  10
    1.3.2 超滤技术在提取大豆低聚糖中的应用  10-11
    1.3.3 纳滤在分离纯化大豆低聚糖中的应用  11
  1.4 大孔吸附树脂简介  11-12
    1.4.1 大孔吸附树脂的吸附原理  11-12
    1.4.2 大孔吸附树脂的应用  12
  1.5 离子交换树脂简介  12-13
    1.5.1 离子交换树脂的定义、分类及离子交换理论  12-13
    1.5.2 离子交换树脂的应用  13
  1.6 立题依据及意义  13-14
  1.7 本论文的研究内容  14-15
第二章大豆糖蜜的性质表征及超滤工艺的研究  15-27
  2.1 引言  15
  2.2 实验材料  15-16
    2.2.1 主要实验仪器  15
    2.2.2 主要原料与试剂  15-16
  2.3 实验方法  16-18
    2.3.1 大豆糖蜜粉主要成份的测定  16
    2.3.2 大豆糖蜜的性质表征  16
    2.3.3 大豆糖蜜的预处理  16
    2.3.4 预处理后的大豆糖蜜的成分分析及性质表征  16-17
    2.3.5 超滤工艺的研究  17-18
  2.4 结果与讨论  18-25
    2.4.1 大豆糖蜜粉主要成分的分析  18
    2.4.2 不同浓度的大豆糖蜜溶液的透光率  18-19
    2.4.3 大豆糖蜜分子量的分布  19-21
    2.4.4 预处理后大豆糖蜜的成分分析和物化特性  21-22
    2.4.5 超滤膜的选择  22-23
    2.4.6 pH 值对超滤过程总糖透过特性的影响  23
    2.4.7 pH 值和温度对膜通量、超滤透过液性质及其中低聚糖含量的影响  23-25
  2.5 超滤后产品的成分分析及物化特性  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第三章大孔树脂对大豆糖蜜超滤液脱色效果的研究  27-34
  3.1 引言  27
  3.2 实验材料  27
    3.2.1 主要实验仪器  27
    3.2.2 实验材料  27
  3.3 实验方法  27-29
    3.3.1 树脂的预处理  27-28
    3.3.2 成分及相关参数的测定  28
    3.3.3 静态吸附实验  28
    3.3.4 动态吸附实验  28
    3.3.5 树脂的再生  28-29
  3.4 结果与讨论  29-33
    3.4.1 静态吸附实验  29-31
    3.4.2 动态吸附实验  31-32
    3.4.3 树脂的再生  32-33
    3.4.4 脱色后大豆低聚糖粗糖液的主要成分及性质  33
  3.5 本章小结  33-34
第四章大豆低聚糖粗糖液纯化工艺的研究  34-43
  4.1 前言  34
  4.2 实验材料  34-35
    4.2.1 主要实验仪器  34
    4.2.2 实验材料  34-35
  4.3 实验方法  35-36
    4.3.1 树脂的预处理  35
    4.3.2 纳滤处理粗糖液  35
    4.3.3 离子交换技术处理粗糖液  35
    4.3.4 大豆低聚糖糖浆主要成分的分析  35-36
  4.4 结果与讨论  36-41
    4.4.1 纳滤过程的研究  36-37
    4.4.2 大豆低聚糖粗糖液中的杂质分析  37-38
    4.4.3 离子交换技术在纯化大豆低聚糖中的应用  38-41
  4.5 大豆低聚糖糖浆的成分分析  41-42
  4.6 本章小结  42-43
主要结论及展望  43-44
致谢  44-45
参考文献  45-48
攻读硕士学位期间发表的文章  48-49
附录  49-51

大豆糖蜜中低聚糖的分离纯化

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