棉籽蛋白研究

棉籽蛋白研究（精选6篇）

棉籽蛋白研究 篇1

我国是产棉大国, 棉籽是重要的油料资源, 棉籽中蛋白质含量在各种植物油料中仅次于大豆居第二位。棉籽蛋白具有氨基酸平衡好、蛋白质营养价值远比谷类蛋白高且适口性好等特点, 是一种优质食用蛋白。目前, 棉籽除了用于提取棉籽油外, 对棉籽蛋白的开发利用很少。提油后的棉籽饼粕蛋白质含量高达60%, 但由于棉酚的存在, 棉籽饼粕被大量用于还田, 少量作为动物饲料, 造成了资源的极大浪费。

目前对油料蛋白提取方法研究较多的为碱法、盐法和醇洗等方法。棉籽粕中含有游离棉酚, 易溶于有机溶剂, 醇洗法可以溶解部分棉酚, 但残留较多;碱法和盐法提取过程中用的全是无机试剂, 棉酚在其中的溶解度较小, 可降低提取的蛋白中的棉酚含量。根据棉籽蛋白的特点本研究设计不同试验方案, 分别采用醇洗法、碱法和盐法在不同温度下进行提取, 主要考察提取液的p H值、温度、提取时间和液固比等因素对棉籽粕蛋白提取效果的影响, 并通过正交试验优化提取工艺条件, 为棉籽蛋白的开发利用提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 材料与仪器

棉籽粕, 中棉紫光生物科技公司。棉籽粕粉碎过100目筛, 测定其蛋白质含量为58.87%, 水分含量7.24%, 粗脂肪含量0.96%, 灰分含量7.50%, 游离棉酚含量759mg/kg。

85-2型恒温磁力搅拌器, 上海司乐仪器厂;LD-5-A型离心机, 上海安亭科学仪器厂;PHS-25型精密p H计, 上海雷磁仪器厂;MP-500B电子天平, 上海天平总厂;DDSJ-308A型电导率仪, 上海科学仪器有限公司;LGJ-18冷冻干燥机, 北京松源华兴科技发展有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 棉籽粕中各项指标的测定

采用微量凯氏定氮法测样品中蛋白质总量, 换算系数为6.25;用水分测定仪测定样品中的水分含量;采用550℃高温灼烧的方法测定样品中的总灰分;采用索氏抽提法测样品的残油含量;参照GB 13086-91测定样品中游离棉酚含量。

1.2.2 棉籽蛋白的提取工艺

棉籽粕→过100目筛→按一定比例加浸提液提取→离心分离→上清液等电点沉淀→离心分离→沉淀水洗→冷冻干燥→棉籽蛋白干粉

2 结果与分析

2.1 不同提取液提取蛋白效果的比较

棉籽蛋白的提取, 常用的萃取剂有水、乙醇、稀碱液和盐溶液等。不同溶剂对蛋白质的提取率及棉酚的脱除效果有着不同的影响。乔国平报道的乙醇浸出法提油脱酚研究, 可以使棉籽粕中的棉酚含量减少70%;陈琳及赵莹报道的盐溶液及稀碱液萃取的优点, 也有报道热碱法 (60℃) 对棉籽粕的脱毒效果较好。本试验选择了不同溶剂在不同温度下对棉籽蛋白的提取及脱酚效果的研究, 结果见表1。

由表1可知:不同的提取液提取蛋白的效果有很大差异, 但提取的蛋白中游离棉酚含量均低于世界卫生组织、联合国儿童基金会蛋白质顾问小组和联合国粮农组织建议的食用棉籽制品中游离棉酚的含量 (≤600mg/kg) , 及美国食品及药物管理局规定的游离棉酚残留含量 (≤450mg/kg) 的标准。纯乙醇对棉酚的溶解力较差, 还会促使棉酚与蛋白质相结合生成结合棉酚, 因此使用稀释的乙醇提取。乙醇提取的蛋白为深黄色, 含量较其他方法所得的蛋白含量低, 棉酚脱除效果与乔国平报道的基本一致, 残留棉酚含量虽然已达食用标准, 但较其他方法棉酚残留量仍相对较高;Na Cl提取的棉籽蛋白颜色较浅, 蛋白含量高但得率较低、棉酚脱除效果欠佳;Na2SO3为强碱弱酸盐, 溶解蛋白的量增加, 因此蛋白得率较Na Cl有所提高, 但颜色较深。NH3·H2O、Na OH提取蛋白得率和含量较高, 但碱液对蛋白有一定的破坏作用, 颜色加深。升高温度明显地提高了蛋白得率, 对棉酚的脱除效果较好, 但颜色加深, 说明了温度升高有利于蛋白在碱液中溶出, 热碱环境有利于棉酚的脱除, 但温度过高可能会破坏蛋白质的结构, 造成颜色加深。考虑到提取率及脱酚效果, 下面将以Na OH为提取剂进行蛋白的制备。

2.2 单因素试验

2.2.1 p H值对提取效果的影响

溶液p H值变化改变蛋白质带电情况, 直接影响蛋白质-蛋白质、蛋白质-溶剂 (水) 相互作用, 从而使蛋白质溶解性发生变化。由图1可知:随p H值的增大, 蛋白得率逐渐升高, 当p H值达到11.0后蛋白得率略有下降, 随碱浓度升高, 部分非蛋白杂质溶解, 氨基酸分解, 蛋白变性使蛋白质营养价值降低, 导致蛋白含量逐渐下降, 颜色加深。因此选取最适p H值为11.0。

2.2.2 温度对提取效果的影响

由图2可知:随温度升高, 蛋白溶解能力增强, 得率增加, 可能是因为起初提取温度较低, 不利于水分子与蛋白分子的相互作用, 当温度适度增加时, 加快分子的热运动, 使蛋白分子的构象轻微改变, 分子的立体结构伸展, 有利于蛋白质分子与水分子的运动及相互作用, 温度升高起到增溶作用, 因此得率增加。当温度继续升高, 超过变性温度时 (棉籽蛋白变性温度67.2℃) , 蛋白质空间构象中弱键断裂, 破坏了肽键的特定结构, 包在分子内部的疏水基团暴露, 分子间相互结合凝结成沉淀, 溶解出的蛋白量减少, 因此得率下降。因此确定碱溶时适宜温度在60℃。

2.2.3 时间对提取效果的影响

由图3可知:随提取时间增加, 提取率逐增大, 起初由于提取时间短, 溶解蛋白的量少, 提取率低, 当时间超过1.5h时, 大部分可溶性蛋白已经溶出, 蛋白提取率逐渐趋于稳定;但提取时间越长, 非蛋白成分部分溶解, 导致蛋白含量下降。浸提时间过长会导致耗能增加, 成本过高, 不利于工业化生产, 因此确定提取的时间为1.5h。

2.2.4 液固比对提取效果的影响

由图4可知:随液固比增加, 蛋白得率随之增加, 但同时非蛋白成分与提取液的接触面积增大, 致使非蛋白成分溶出量增加, 导致蛋白含量降低。综合考虑提取效果, 选择液固比为15∶1。

2.3 棉籽蛋白提取条件的正交优化试验

2.3.1 棉籽蛋白提取条件的正交优化试验结果

以提取时间、提取温度、液固比和p H值为影响因素, 以蛋白提取率、纯度及棉酚含量为评价指标, 优化碱提酸沉法提取棉籽蛋白的工艺条件, 结果见表2。

由表2可知:对蛋白提取率而言, 提取温度对其影响最大, 提取液的p H值、时间次之, 液料比的影响最小, 最优组合为A3B2C3D3。对蛋白提含量而言, 提取液的p H影响最大, 温度、时间次之, 液料比的影响最小, 最优组合为A3B2C2D1。对棉酚含量而言, 提取液的p H值影响最大, 时间、温度次之, 液料比的影响最小, 最优组合为A3B1C3D1。综上所述, 提取液的p H值为棉籽蛋白提取效果的最主要的影响因素, 其次是温度、时间, 料液比影响最小, 因此选最优组合为p H值11.5、温度60℃、提取时间2h和液固比15∶1m L/g。

2.3.2 验证试验

由于提取条件的最优组合并未出现在正交表中, 所以对最优组合进行验证试验, 各工艺参数分别是:p H值11.5、温度60℃、提取时间2h和液固比15∶1m L/g, 在此组合下, 棉籽饼粕蛋白的提取率是69.85%, 蛋白含量90.69%。此时蛋白中游离棉酚含量为77.35mg/kg, 与棉籽粕相比降低了89.81%。

3 结论

(1) 由醇法、盐法和碱法提取蛋白试验综合考虑可以得出, 棉籽蛋白的提取效果Na OH>NH3·H2O>Na2SO3>Na Cl>乙醇, 提取的蛋白中游离棉酚含量远低于联合国粮农组织建议的食用棉籽制品游离棉酚含量, 且在碱性条件下升高温度有利于棉酚的脱除。

(2) 由正交试验得出Na OH提取蛋白的最佳条件:提取液p H值11.5、温度60℃、提取时间2h和液固比15∶1m L/g, 在此组合下, 棉籽蛋白的提取率是69.85%, 蛋白含量90.69%, 游离棉酚含量为77.35mg/kg, 与原料相比游离棉酚含量减少了89.81%。

摘要：以棉籽粕为原料, 采用碱提酸沉的方法提取棉籽蛋白, 以蛋白质提取率、蛋白含量及棉酚含量为指标, 研究了提取温度、提取时间、液固比及pH值对棉籽蛋白提取效果的影响。通过正交试验和验证试验, 得到提取的最优工艺条件为提取液pH值11.5、提取温度60℃、提取时间2h和液固比15:1mL/g;棉籽饼粕蛋白的提取率为69.85%, 蛋白含量90.69%;蛋白中游离棉酚含量为77.35mg/kg, 与棉籽粕相比降低了89.9%。

关键词：棉籽粕,棉籽分离蛋白,碱提,游离棉酚

棉籽蛋白研究 篇2

我国年产棉籽约900万t, 棉花产量占世界棉花产量的1/3, 棉籽提油后的棉粕蛋白质含量可达38%～45%[7]。由于棉籽中含有少量可使禽畜中毒的棉酚毒素, 同时常用油脂提取工艺的高温处理会引起蛋白质变性, 导致大部分棉籽蛋白被迫用作肥料或食用菌的培养基, 限制了其在食品和动物饲料方面的应用[8,9]。近年来, 不少研究者开始利用蛋白质与丙烯酸及其衍生物接枝改性、共混、交联等方法获得可生物降解性高吸水性树脂, 已经逐渐成为目前研究的热点。本实验以棉籽榨油的副产物棉籽饼为原料, 提取分离蛋白溶液, 再与丙烯酸、丙烯酰胺接枝共聚合成主链含肽链的棉籽蛋白接枝共聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂[P (CP-g-AA/AM) ], 考察了反应条件对SAP的吸水性能的影响, 得到了较佳的工艺。

1 实验部分

1.1 试剂

棉籽粕粉, 中棉紫光集团提供, 粗蛋白含量49.17%, 转换系数6.25;丙烯酸, 分析纯, 天津市永大化学试剂开发中心;丙烯酰胺, 分析纯, 上海化学试剂厂;氢氧化钠, 分析纯, 天津市百世化工有限公司;盐酸, 分析纯, 广州化学试剂厂;过硫酸钾, 分析纯, 天津市永大化学试剂开发中心;亚硫酸氢钠, 分析纯, 天津市永大化学试剂开发中心;N, N’-亚甲基双丙烯酰胺, 分析纯, 天津市科密欧化学试剂有限公司;其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器

HH-6恒温水浴锅, 江苏省金坛市宏华仪器厂;FA1004型电子天平, 郑州南北仪器设备有限公司;PHS-3C型精密酸度计, 上海雷磁仪器厂;KDN-04消化炉, 上海新嘉电子有限公司;K-355蒸馏器, 瑞典Buchi实验技术公司;DH101-2BS电热鼓风干燥箱, 天津中环仪器公司。

1.3 棉籽蛋白的提取

称取20g棉籽粕粉, 按液固比为10∶1的比例加入水于60℃水浴中搅拌均匀, 用0.1～1mol/LNaOH溶液调节溶液pH值, 进行恒温萃取。反应1h后, 离心过滤, 将滤液置于0～5℃的冰水浴中, 边搅拌边向滤液中缓缓加入稀盐酸, 调节pH值至等电点, 直至棉籽蛋白沉淀析出, 过滤分离, 水洗、干燥后得到棉籽蛋白粉 (CP) 。

1.4棉籽蛋白接枝共聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的合成

称取定量丙烯酸, 在室温下滴加质量分数为32.4%的NaOH溶液中和至一定中和度。冷却至室温后, 加入丙烯酰胺和交联剂NMBA得到单体和交联剂的混合液;将一定量的棉籽蛋白加适量去离子水, 在60℃恒温水浴中搅拌, 用氢氧化钠溶液调溶液pH为8.5～10, 使棉籽蛋白完全溶解, 加入质量比为2∶1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠混合溶液;搅拌约10min后, 加入单体和交联剂混合液, 搅拌至反应混合液明显变稠后, 立即将反应液倒入聚丙烯盘中, 在一定温度恒温水浴中反应2h, 得聚合物凝胶。取出凝胶经切粒、80℃真空干燥、粉碎得粗产品。将粗产品以蒸馏水为萃取剂经索氏提取器抽提分离24h, 洗去反应产物中残留的试剂、单体等, 真空干燥至恒重, 得到纯化的接枝共聚物。

1.5 吸液性能测试

1.5.1 吸液倍率的测试[10]

准确称取0.1～0.5g树脂样品放入100～200目的尼龙布袋, 置于500mL去离子水或0.9%NaCl溶液中浸泡24h, 然后挂起滤袋15min以滤去多余的液体, 称重, 计算样品的吸水率。

1.5.2 吸液速率的测定

准确称量0.1～0.5g树脂100～200目的尼龙布袋, 置于500mL去离子水中, 每隔一定时间拿出滤袋称量, 测出该时间点的吸水倍率, 用吸水倍率与吸水时间作图, 根据曲线斜率可以反映树脂的吸水速率。

1.6 高吸水性树脂的结构表征

用美国Nicolet Magna 760红外光谱仪对样品进行红外光谱 (FTIR) 分析, 采用溴化钾压片测试, 扫描范围为500～4000cm-1。

将制成的高吸水树脂样品表面喷金后用日本电子公司的JEOL JSM-6360LV型扫描电子显微镜 (SEM) 观测树脂的形貌。

2 结果与讨论

2.1 结构表征

2.1.1 红外表征

如图1所示, 在P (CP-g-AA/AM) 高吸水树脂的谱图 (b) 中, 3409cm-1处出现了-CONH-的N-H对称伸缩振动带, 1670cm-1处的吸收峰为-CONH-中-C=O的伸缩振动带 (酰胺吸收带Ⅰ) , 即蛋白质-CONH-的特征峰;1562cm-1、1408cm-1处为羧基-COO-的伸缩振动特征峰。对比PAA的谱图 (a) , 还可以看出, -COO-的伸缩振动特征峰由聚丙烯酸钠谱图 (a) 中的1572cm-1移至了1562cm-1。因此, 红外光谱初步表明了棉籽蛋白与丙烯酸、丙烯酰胺发生了接枝反应。

2.1.2 树脂的表面形貌

由PAA树脂和P (CP-g-AA/AM) 树脂的表面形貌SEM图 (图略) 可看出, PAA树脂的表面非常的光滑, 而P (CP-g-AA/AM) 树脂的表面则凹凸不平, 呈现出了许多不规则的棱和沟, 这样会增加树脂的比表面积, 有利于水的吸收以及自身的溶胀。

2.2反应条件对P (CP-g-AA/AM) 树脂吸水率的影响

2.2.1 交联剂用量对树脂吸水倍率的影响

在其他条件不变 (w引发剂∶wAA+AM=1.0%、wCP∶wAA+AM=10%、wAA∶wAA+AM=75%、AA中和度80%、反应温度60℃) 的情况下 (图略) 。

当交联剂用量小于0.1%时, 树脂的吸水倍率随着交联剂用量的增加而增加;当交联剂大于0.1%时, 随着交联剂用量的继续增大, 树脂的吸水倍率反而大大减小。这是因为当交联剂用量很少时, 树脂交联密度很小, 聚合物未形成理想的三维网状结构, 宏观上表现为水溶性, 导致吸水倍率较低;交联剂用量逐渐增大时, 交联密度增大, 所以吸水倍率也相应增加;但交联剂用量太大时, 交联密度过大, 聚合物三维网状结构的交联点增加, 交联点之间的网络空间较小, 弹性收缩力增加, 树脂的溶胀性能变差, 水较难进入网格, 从而吸水倍率变小。因此, 最佳的交联剂用量为0.1%。

2.2.2 引发剂用量对P (CP-g-AA/AM) 树脂吸水率的影响

当反应条件为w交联剂∶wAA+AM=0.1%、wCP∶wAA+AM=10%、wAA∶wAA+AM=75%、AA中和度80%、反应温度60℃情况下。在实验选定的引发剂用量范围内, 当w引发剂∶w总单体=1.0%时, 吸水倍率达到最大。这是因为在自由基聚合体系中, 引发剂用量过小, 聚合速度慢, 反应不完全, 容易造成网络结构松散甚至不成形, 从而吸水率比较低;在引发剂过多的时候, 反应速度很快, 一方面过量的引发剂使棉籽蛋白骨架分子链上的自由基过多, 加速了活性链的终止, 也不利于树脂的吸水;另一方面,

过量的引发剂导致聚合物交联点之间的分子量变小, 同样使得吸水倍率下降。

2.2.3 AA中和度对P (CP-g-AA/AM) 树脂吸水率的影响

控制w交联剂∶wAA+AM=0.10%、w引发剂∶wAA+AM=1.0% 、wCP∶wAA+AM=10%、wAA∶wAA+AM=75%, 聚合体系在60℃温度下反应 (图略) 。

当AA中和度为80%时, 树脂吸水率达到最大。这是因为丙烯酸单体活性很高, 其聚合速率快于丙烯酸钠, 若中和度低, 聚合反应不易控制, 易形成高度交联的聚合物, 吸水能力下降。若中和度太高, 一方面减缓了反应速率, 使交联程度降低;另一方面产物中钠离子含量增加, 导致吸水溶胀时树脂的交联网络内部渗透压增高, 使吸水能力下降[11]。从实验结果看, 丙烯酸单体的中和度以80%为宜。

2.2.4 AA与AM配比对P (CP-g-AA/AM) 树脂吸水率的影响

控制反应条件为w交联剂∶wAA+AM=0.1%、w引发剂∶wAA+AM=1.0%、wCP∶wAA+AM=10%、AA中和度80%、反应温度60℃的情况下 (图略) 。

当丙烯酰胺占总单体质量分数的25%时, 丙烯酸中的羧基与丙烯酰胺中的酰胺基达到一定的协同作用, 吸水倍率达到最大值。刚开始引入丙烯酰胺时, 使高吸水性树脂的分子链上既有离子型亲水基团, 又有非离子型亲水基团, 可以使高吸水性树脂的吸水性能提高;但当用量超过一定时, 由于丙烯酰胺的吸水性能相对于丙烯酸较差, 使得产品树脂的吸液性降低。

2.2.5 棉籽蛋白用量对P (CP-g-AA/AM) 树脂吸水率的影响

随着棉籽蛋白占单体质量分数的增加, 吸水率增加, 但增加到一定的用量 (占单体质量的10%) , 树脂的吸水倍率和吸盐水倍率开始下降。这是因为棉籽蛋白含有多种亲水性官能团如羟基、氨基、酚基等, 当聚合体系中引入少量的棉籽蛋白时, 会使非离子基团比例增加, 聚合物内部离子强度相对较低, 通过各亲水基团间的协同作用可改善树脂的吸液性能。但由于棉籽蛋白本身的吸水性能比丙烯酸要低得多, 加入量达到一定值时会反而使树脂整体的亲水性能有所降低, 导致树脂的吸液倍率开始下降。

2.3P (CP-g-AA/AM) 高吸水性树脂在不同质量分数的NaCl溶液中的吸液性能

由图2可看出, 高吸水性树脂在NaCl溶液中的吸水倍率远远低于在去离子水中的吸水倍率。并且, 随着NaCl浓度的升高, 吸水倍率逐渐下降, 尤其是浓度在0～1%之间, 吸水倍率下降最快。高吸水性树脂的吸水过程是以离子渗透压为主要动力的, 当树脂与水接触时, 网状结构中的亲水基团通过水和作用使得水逐渐渗入树脂内部, 高分子链上亲水性的羧酸钠会离解成-COO-和能够自由移动的迁移性反离子Na+, 这样树脂内外由于离子浓度的不同而产生了渗透压, 从而使得外界的水迅速向网络内部扩散。因此, 当外界溶液中NaCl的浓度逐渐增加时, 直接降低了树脂网络内外的离子浓度差, 离子渗透压随之减小, 致使吸水能力降低。

2.4 P (CP-g-AA/AM) 高吸水性树脂的吸液速率

高吸水性树脂的吸水速率是其性能的一个重要指标之一, 图3表明, 吸水速率除受被吸收液的影响外, 还直接受到吸水树脂粒径的影响。粒径越小, 树脂与其接触面积越大, 水从表面渗透到其内部的距离短, 分子链能扩展得较大, 形成网络结构较大, 包容的自由水多, 吸水速度快, 吸水量大。另一方面, 粒径如果太小, 会出现“粉团”现象, 树脂无法均匀地分散于水中, 水无法迅速进入树脂内部, 吸水速率下降。

3 结论

以丙烯酸、丙烯酰胺为单体, N, N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了棉籽蛋白接枝共聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂, 得到的高吸水性树脂最大吸水倍率为1130g/g, 吸盐水倍率为104g/g。其合成条件为:棉籽蛋白用量为总单体质量的10%, 丙烯酸与丙烯酰胺配比为75∶25, 交联剂用量和引发剂用量分别为总单体质量的0.1%和1.0%, AA中和度为80%。

CP-g-P (AA/AM) 高吸水性树脂在不同浓度的NaCl溶液具有不同的吸水倍率, 且随着浓度不断增大, 树脂的吸液性能逐渐下降;不同粒径大小的树脂有不同的吸水速率和吸水倍率, 随着粒径的减小, 吸水速率逐渐增大。

参考文献

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棉籽壳与鸡粪栽培金针菇技术研究 篇3

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验菌株为皖金1号, 具有高产、优质、生物效率高的特点。利用当地作物秸秆等农业生产副产品作为生产原料。鸡粪收集后, 分别堆积发酵10、20、30、40 d, 其间每隔3~4 d翻堆1次, 然后晒干, 粉碎备用。

1.2 试验设计

1.2.1 不同发酵期处理培养料配方。

共设5个处理, 分别为:棉籽壳88%+鸡粪10% (发酵10 d) +石膏1%+白糖1% (A1) ;棉籽壳88%+鸡粪10% (发酵20 d) +石膏1%+白糖1% (A2) ;棉籽壳88%+鸡粪10% (发酵30 d) +石膏1%+白糖1% (A3) ;棉籽壳88%+鸡粪10% (发酵40 d) +石膏1%+白糖1% (A4) ;棉籽壳88%+鸡粪10% (未发酵) +石膏1%+白糖1% (CK1) 。

1.2.2 不同鸡粪添加量培养料配方。

共设5个处理, 分别为:棉籽壳93%+鸡粪5%+石膏1%+白糖1% (B1) ;棉籽壳88%+鸡粪10%+石膏1%+白糖1% (B2) ;棉籽壳83%+鸡粪15%+石膏1%+白糖1% (B3) ;棉籽壳78%+鸡粪20%+石膏1%+白糖1% (B4) ;棉籽壳88%+米糠10%+石膏1%+白糖1% (CK2) 。以上配方中的鸡粪均发酵30 d, 晒干后粉碎。

1.3 菌丝培养

试验设3次重复, 每重复装50瓶, 每瓶 (750 m L菌种瓶) 装料 (以干料计) 重170 g, 高压 (0.15 MPa/cm2) 灭菌消毒, 无菌条件下接种, 20℃左右室内培养发菌, 培养管理、出菇管理按日常方法进行。

2 结果与分析

2.1 不同发酵期鸡粪对金针菇生长发育及产量的影响

2.1.1 对金针菇生长发育的影响。

不同发酵时间鸡粪处理, 金针菇菌丝生长速度差异较大, 以处理A3菌丝生长速度最快, 达0.409 cm/d, 且菌丝生长浓密、整齐、粗壮;其次分别为处理A4、处理A2、处理A1;以CK1表现最差, 菌丝生长速度最慢, 仅为0.356 cm/d, 菌丝生长较稀, 欠整齐 (表1) 。

2.1.2 对金针菇产量的影响。

不同发酵时间鸡粪处理, 金针菇产量差异明显。以处理A3的产量最高, 生物转化率达129%;其次为处理A4、处理A2、处理A1, 生物转化率分别为126%、120%、113%;而以CK1产量最低, 生物转化率只有105% (表2) 。

2.2 不同鸡粪添加量对金针菇生长发育及产量的影响

2.2.1 对金针菇菌丝生长速度的影响。

在培养中添加不同数量的鸡粪, 其菌丝生长速度差异明显。以处理B2菌丝生长最快, 达0.421 cm/d;其次为处理B1、处理B3、处理B4, 菌丝生长速度分别为0.327、0.319、0.308 cm/d;最慢的是CK2, 其菌丝生长速度仅为0.247 cm/d (表3) 。

2.2.2 对金针菇生育期的影响。

在栽培料中添加不同量的鸡粪, 金针菇生育期有明显差异。以处理B2生育期最短, 仅为107 d, 且现蕾最早;其次是处理B1、处理B3、CK2, 生育期分别为111、118、119 d;生育期最长的是处理B4, 达131 d (表3) 。

2.2.3 对金针菇产量的影响。

在培养料中添加不同量的鸡粪, 其产量差异明显。以处理B2产量最高, 生物转化率达125%;其次为B3、处理B1、处理B4, 生物转化率分别为117%、114%、93%;以CK2产量最低, 生物转化率仅84% (表4) 。经方差分析和新复极差 (LSR) 测验, 处理B2与处理B3、处理B1、处理B4、CK2之间, 处理B4与CK2之间产量差异显著;处理B2与处理B1、处理B4、CK2之间, 处理B3、处理B1与处理B4、CK2之间差异极显著。

3 结论与讨论

鸡粪经过不同发酵时间处理后, 用来栽培金针菇, 对其菌丝生长速度及产量有一定的影响。经发酵30 d后的鸡粪栽培金针菇, 其菌丝生长速度最快, 达0.409 cm/d, 且菌丝生长浓密、旺盛, 产量最高, 生物转化率达129%;其次分别是经发酵40、20、10 d的鸡粪;而以未经发酵的鸡粪栽培金针菇效果最差, 菌丝生长速度最慢, 为0.356 cm/d, 产量最低, 生物转化率只为105%。因此, 鸡粪栽培金针菇的最佳方法是将粪便堆积发酵30 d, 晒干粉碎后使用效果好。

在金针菇栽培料中, 添加不同量最佳发酵处理后的鸡粪, 对其菌丝生长速度、产量及生育期有较大影响。试验得出, 以在培养料中添加10%的粪便效果最佳, 其菌丝生长速度最快, 达0.421 cm/d, 产量最高, 生物转化率达125%;生育期最短, 仅为107 d。这说明在培养料中添加适量的鸡粪, 能促进金针菇菌丝的生长发育, 刺激提早现蕾, 缩短了生育期;而添加过量鸡粪时, 则会因为培养料中营养过于丰富, 使得其菌丝吸收利用期延长, 从而延长生育期。因此, 利用鸡粪与棉籽壳栽培金针菇的最佳配方应为:棉籽壳88%+鸡粪10%+石膏1%+白糖1%。

利用鸡粪栽培金针菇, 不仅极好地利用废物, 使之变废为宝, 而且减轻了环境污染;同时节省了生产成本, 提高了食用菌产量。鸡粪中含有丰富蛋白质、矿物质、糖类、脂类等多种营养成分, 经发酵处理, 使粪便中的营养进一步朝有利于金针菇菌丝易吸收利用的方向转化。因此, 在栽培中添加经发酵好的适量鸡粪, 能促进其菌丝的加速生长, 提高产量, 并缩短生育期。但在鸡粪中, 究竟是哪一类营养成分在起主要作用, 其机理有待进一步深入研究。

摘要：棉籽壳与鸡粪栽培金针菇技术研究结果表明, 经发酵30 d的鸡粪栽培金针菇, 其菌丝生长速度最快, 达0.409 cm/d, 产量最高, 生物转化率达129%;以培养料中添加10%的鸡粪效果最佳, 菌丝生长速度最快, 达0.421 cm/d, 产量最高, 生物转化率达125%, 生育期最短, 仅107 d。

关键词：金针菇,棉籽壳,鸡粪,生长,产量

参考文献

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[5]李建英, 张婉如.不同培养料栽培金针菇比较试验[J].中国食用菌, 1995, 14 (3) :12-13.

棉籽蛋白研究 篇4

关键词：分子蒸馏,棉籽油,亚油酸,分离

我国棉籽油年产量在200万t左右, 新疆的棉籽油产量占全国总量的1/3以上。棉籽油是典型的油酸、亚油酸基团植物油, 这两种脂肪酸占到总脂肪酸的70%以上。其中油酸占23%~33%, 亚油酸占40%~61%, 也存在不到1%的亚麻酸。其中亚油酸 (顺式9, 12-十八碳二烯酸, linoleic acid, LA) 是人体不能合成的脂肪酸, 它是组织细胞的组成成分, 磷脂合成、人体新生组织的生长、受损组织的修复、前列腺素的合成等都必需有亚油酸的存在, 因此它具有重要的利用开发价值, 并成为近年来保健品的热门话题之一。

目前, 分离纯化多不饱和脂肪酸低温结晶法、尿素包合法、超临界二氧化碳萃取法、吸附分离法和分子蒸馏法等几种方法。分子蒸馏技术依靠不同物质分子运动平均自由程的差别, 利用蒸发与冷凝间的距离小于该物质的分子运动平均自由程来实现物质的分离。因此, 它具有常规蒸馏不可比拟的优点, 如蒸馏压力低、受热时间短、操作温度低、分离程度及产品收率高等, 尤其适合高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。目前已广泛应用于不饱和脂肪酸、精油、维生素等分离。基于此, 本文采用分子蒸馏技术对棉籽油中亚油酸进行分离以获得较高的亚油酸纯度。

1 材料和方法

1.1 试验原料与试剂

(1) 棉籽油购于新疆石河子粮油加工厂。

(2) 试剂。亚油酸标准品, 美国Sigma公司, 含量>99.0%;甲醇、正己烷、氢氧化钠、食盐、无水硫酸钠均为分析纯;浓硫酸。

1.2 主要试验仪器

VKL70式刮膜式分子蒸馏装置, 德国VAT公司;GC-14气相色谱仪, 日本岛津;旋转蒸发仪, 郑州长城科工贸有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 混合脂肪酸的制备

在烧杯中加入20g棉籽油和200mL蒸馏水, 搅拌均匀后, 慢慢升温至80℃, 再缓慢的滴加40%NaOH溶液, 使最终pH值达到预定值, 保温反应5h, 静置, 分去下层的水, 再加入28%硫酸, 加酸温度为95℃, 硫酸加入后, 使最终pH值达到预定值, 然后在此温度下反应4h, 迅速降至常温, 然后饱和食盐水进行洗涤, 水洗次数3~4次, 每次加水量为棉籽油量的2倍左右, 静置分层, 再离心分离油相和水相, 油相为粗脂肪酸, 其中加适量无水硫酸钠吸附痕量水分, 备用。

1.3.2 分子蒸馏分离亚油酸

首先将混合脂肪酸加入进料瓶中进行预脱气。当系统真空度达到所需要求之后, 物料以设定流速从进料器进入分子蒸馏装置进行蒸馏。转子环在高速离心条件下贴着内壁滚动, 当料液流到内壁时很快被滚刷成薄膜, 均匀分布于加热面上。在一定的温度和高真空条件下, 易挥发的轻组分迅速挥发到冷凝柱上, 沿冷凝器流入轻组分收集瓶;而亚油酸为平均自由程较短、相对挥发性较低的重组分, 因达不到冷凝器, 则沿着蒸馏器筒体的内壁流入重组分收集瓶, 分别收集重组分和轻组分, 并对收集瓶中的样品进行检测。

1.3.3 分子蒸馏条件正交优化试验

在单因素试验的基础上, 采用L9 (34) 正交试验优化分子蒸馏分离棉籽油中亚油酸的工艺条件, 以亚油酸的纯度作为考察指标, 通过统计分析得到分子蒸馏最佳工艺参数。

1.3.4 亚油酸纯度检测

以Sigma公司亚油酸样品为标准, 将标准品配制不同的浓度建立标准曲线。色谱条件为:色谱柱DM-FFAP不锈钢毛细管柱 (30m×0.25mm×0.25um) , 初温200℃, 保持2min, 再以5℃/min升至230℃, 保持10min, 汽化室温度250℃, 分流比1∶40, 检测器温度250℃, 氮气流速1.5ml/min, 氢气压力60kPa, 空气压力50kPa。

2 结果分析与讨论

2.1 亚油酸标准曲线

将亚油酸标准品配成浓度梯度 (0.15、0.30、0.45、0.60和0.75mg/mL) 后进行气相色谱测定, 绘制出标准曲线如图1所示, 得到计算亚油酸浓度的回归方程:y=33639x+48.429, R2=0.999。

2.2 棉籽油中亚油酸分子蒸馏条件优化

正交试验优化分子蒸馏分离棉籽油中亚油酸的工艺参数, 试验结果见表1。

由表1可知:在影响分子蒸馏的极显著因素中, 随着蒸馏压力逐渐降低, 亚油酸的纯度不断升高, 分离效果则越好。蒸馏温度越高, 轻组分越容易从物料中蒸馏出, 亚油酸的纯度则越高, 但温度过高亚油酸也会因分子运动加剧而被蒸馏出去, 使得收率降低。在本试验选择条件下, 进料速度和刮膜转速对分子蒸馏亚油酸纯度的影响均不大。

对试验结果进行方差分析和F检验, 分析结果见表2。方差分析表明:在试验选择的因素水平取值范围内, A因素 (蒸馏压力) 对产品纯度有极显著影响 (p<0.01) , 而C (进料速度) 、D (刮膜转速) 影响不显著 (p>0.05) , 即在试验选择的水平范围内, 蒸馏压力和蒸馏温度的影响最大。

由正交试验结果, 根据重组分中亚油酸纯度的大小, 由极差分析得知蒸馏工艺的最优组合是A2B3C3D1, 即蒸馏压力为3.0Pa、蒸馏温度为130℃、进料速度为20mL/min、刮膜速度为320r/min。按此条件进行验证试验, 最终得到亚油酸的纯度为93.2%, 与正交试验中各组亚油酸质量分数相比, 其值最高, 这同极差分析的结果相吻合。

3 结论

利用分子蒸馏技术从棉籽油中分离亚油酸, 由正交试验结果可知:在本试验选择条件下, 影响分子蒸馏的4个主要因素中, 蒸馏压力对亚油酸纯度的影响最大, 达到了极显著水平, 蒸馏温度、进料速度和刮膜转速的影响不显著。分子蒸馏分离棉籽油中亚油酸的最优条件为:蒸馏压力3.0 Pa、蒸馏温度130℃、进料速度20mL/min、刮膜转速320r/min。此条件下所得重组分中亚油酸的纯度的最高为93.2%。

参考文献

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棉籽蛋白研究 篇5

关键词：植物绝缘油,棉籽油,理化性能,电气性能

目前各国电力系统中广泛使用的是矿物基绝缘油, 我国变压器每年用油约50万t。随着石油资源的日渐枯竭, 国际原油价格日渐攀升, 矿物绝缘油的来源也日益缺乏。矿物绝缘油的燃点低、生物降解性能差及资源不可再生, 难以满足高防火性能电气设备和环保敏感区使用的要求。植物油源自天然的油料作物, 经过精炼处理后具有良好的电气性能。与合成油相比, 植物绝缘油的燃点高、成本低、生物降解性好及来源丰富, 自20世纪90年代后逐渐成为新型绝缘油的研究热点。

棉籽油价廉易得、润滑性能好及抗氧化安定性高, 可作为制备绝缘油的基础油。利用初榨棉籽油的毛油进行深度精炼, 试验优化了精炼方法与条件, 将制备的精炼棉籽油测定了其电气性能和理化性能并与有关标准进行了比较。

1 试验原料与方法

1.1 材料与试剂

棉籽油毛油 (湖北天门) ;活性白土 (工业级) ;碱性氧化铝 (柱层析) ;无水乙醚、95%乙醇、KOH和NaOH均为分析纯。

1.2 试验仪器

UV-1700紫外可见分光光度计, SHIMADZU日本岛津;JJ-4六联电动搅拌器, 国华电器有限公司;RE52CS旋转蒸发器、B-220恒温水浴锅, 上海亚荣生化仪器厂;SHZ-D (Ⅲ) 型循环水真空泵、DF-101S智能集热式恒温加热磁力搅拌器, 上海东玺制冷仪器设备有限公司。

1.3 指标测定

根据GB/T 265-1988“石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法”测定精炼棉籽油的运动黏度;根据GB/T 510-1983“石油产品凝点测定法”测定精炼棉籽油的凝点;根据GB/T 5530-1998“动植物油脂酸价和酸度测定”测定精炼棉籽油的酸值;根据GB/T 261-1983“石油产品闪点测定法 (闭口杯法) ”测定精炼棉籽油的闪点;根据GB/T 260-1977“石油产品水分测定法”测定精炼棉籽油的微水含量;根据GB/T 5654-1985“液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因素和体积电阻率的测量”测定精炼棉籽油的工频击穿电压、介质损耗因素和体积电阻率。

2 棉籽油的深度精炼试验

研究表明:植物油作为变压器绝缘油需要进一步的精炼。本试验棉籽油的精炼过程包括活性白土脱色和碱性氧化铝降酸值。

2.1 活性白土脱色

棉籽油毛油颜色深红、混浊、有可见的泡沫和悬浮物。吸附脱色是利用活性白土除去油品中的色素、杂质、微量金属和某些臭味物质, 提高油品的电气性能。

将活性白土与棉籽油毛油混合, 放入旋转蒸发仪中, 控制真空度为0.1MPa、温度为90℃、转速为30r/s和维持30min。多次抽滤后除去白土等固体杂质。

由图1可知:活性白土吸附脱色效果十分明显。

为了控制活性白土吸附脱色后油品的品质, 需要控制脱色过程中的反应温度、时间和真空度。在其他条件一定的情况下, 试验了活性白土投加量 (w%) 对吸附效果、收率和酸值 (AV) 的影响, 见表1。

由表1可知:吸附剂1次加入的效果并不是太理想, 吸光度最小值为0.214。为了进一步的脱色除杂, 试验用2次白土脱色吸附。同时, 考虑脱色效果和经济因素, 第1次脱色吸附选择活性白土加入量分别为3%和5%, 第2次脱色吸附的加入量分别选择2%、3%、4%和5%。表2为第1次加入3%后2次吸附的试验结果, 表3为第1次加入5%后2次吸附的试验结果。

由表2和表3可知:2次吸附的脱色效果的脱色效果有明显提高, 2次吸附后的吸光度最小值是0.107。

2.2 碱性氧化铝降酸值试验

白土吸附脱色后, 油品的颜色清澈透明、无可见性杂质, 但是酸值仍然较高, 难以满足IEC296-82“用于变压器和油开关中的矿物油”和GB 2536-90“变压器油”中酸值应不大于0.03 (KOH) / (mg/g) 的要求。

降低酸值常用的方法是碱中和, 但在一定条件下油脂会与碱溶液发生水解反应, 使油脂发生皂化而消耗。从反应上看, 生成的脂肪酸盐属于表面活性剂的范畴, 表面活性剂在油脂中有一定的溶解度, 与油脂难以完全分离;反应后须水洗除去生成的脂肪酸盐和NaOH, 体系的酸值会因为脂肪酸盐的水解反而急剧上升, 使得降酸值试验更加复杂。

碱性氧化铝是一种常用的碱性吸附剂, 颗粒小、表面积大、吸附能力强, 不仅可以降低酸值, 还可以将蛋白质、黏液物质和磷脂等未能完全被白土吸附的胶状物质吸附沉降。同时, 碱性氧化铝反应后即通过抽滤与油脂体系分离, 操作方便易行。

2.2.1 动态吸附试验

在室温条件下, 对经过2次白土吸附后的油样加入4%的碱性氧化铝, 分别进行搅拌 (转速30r/s) , 试验时间从0~48h, 结果如图2所示。

由图2可知:碱性氧化铝动态吸附效果很好。当试验进行到48h时, 吸附已经饱和, 此时机械搅拌条件下体系的酸值为0.021 (KOH) / (mg/g) , 酸值降低率为93.44%, 满足变压器油的酸值标准。

2.2.2 不同碱性氧化铝加入量试验

在室温条件下, 对经过2次白土吸附后的油样分别加入质量浓度 (w%) 为1%、2%、3%、4%、5%、6%和8%的碱性氧化铝, 维持机械搅拌速度为30r/s, 反应2h, 试验结果见表4。

由表4可知:油脂体系的酸值随着碱性氧化铝投加量的增加而降低。当投加量大于4%后, 体系的酸值均在0.07~0.05 (KOH) / (mg/g) 之间, 变化不大, 碱性氧化铝降低酸值可选择加入量为4%。

2.3 不同温度下碱性氧化铝吸附试验

控制反应体系的温度分别为20、40、60和80℃, 分别向2次白土吸附后的4个相同油样中加入质量浓度为4%的碱性氧化铝, 维持机械搅拌速度30r/s, 反应2h, 试验结果见表5。

由表5可知:温度对碱性氧化铝降酸值有明显的影响, 随着体系温度的升高, 油的黏度降低, 碱性氧化铝的反应活性增大, 反应后体系的酸值降低的效果越好。当体系温度升高到80℃时, 酸值已经降低到0.03 (KOH) / (mg/g) 以下, 满足变压器绝缘油对酸值的要求。

以上结果表明, 在80℃和30r/s搅拌速度下反应2h, 棉籽油的酸值可降低到0.025 (KOH) / (mg/g) 。

3 精炼棉籽油电气性能和理化性能

将精炼后的棉籽油的电气性能和理化性能, 与美国材料试验协会标准 (ASTM) 和库柏油 (Envirotemp FR3) 的电气性能及理化性能进行对比, 结果见表6。

由表6可知:棉籽油的电气性能各项指标都满足并优于ASTM标准和库柏油, 并且很多性能指标都优于矿物绝缘油;理化性能中除倾点比ASTM标准和库柏油差外, 其余性能也都满足。倾点可通过其他方法降低。

4 结论

棉籽蛋白研究 篇6

油脂氧化的过程是一个动态平衡过程,氢过氧化物的产生、分解、聚合存在着一个动态平衡。油脂的氧化主要包括三种类型,分别是油脂的自动氧化、光氧化和酶氧化,通过这主要的三种氧化方式油脂氧化生成氢过氧化物。在油脂氧化生成氢过氧化物的同时,还存在着氢过氧化物分解和聚合,形成低分子产物如醛、酮、酸、醇和高分子化合物[1]。影响油脂氧化速度的因素很多,主要与油脂的脂肪酸组成、温度、受热时间、氧气、光和射线、水分及重金属离子催化剂[2,3,4]等因素有关。

棉籽油中饱和脂肪酸含量较多,其中棕榈酸21.6%～24.8%,硬脂酸1.9%～2.4%及少量的豆蔻酸、十七烷酸等这样的饱和脂肪酸,并且棉籽油中含有20%～30%的同酸甘三酯[5],所以棉籽油的凝固点较高,在较低温度下即变稠乃至结晶凝固,尤其是同酸甘三酯容易从油中析出。这就使棉籽油的应用、输送受到限制。

由于三级棉籽油中含有较多的饱和脂肪酸及同酸甘三酯,棉籽油在温度低于15 ℃时非常容易结晶凝固,尤其在冬天棉籽油几乎全部会出现结晶凝固现象。有的棉籽油容易结晶分层为固体脂和液体油,有的棉籽油会整体凝固,2011年1月份我们在市场上调查发现,有的桶装棉籽油会整整体结晶凝固,在家庭或者其它倾倒使用时非常不方便。在一些油厂大罐内,棉籽油也是结晶凝固,油脂公司销售散油时,从大罐里输送出来的油脂成粘稠状,甚至有的就输送出来,尤其是北方地区,冬天棉籽油更容易结晶凝固。油脂公司为了输送,只能加热让油脂融化,才能输送,但大罐里的油脂,一般不是一次性售完,将导致经常性加热,经常加热容易使过氧化值升高,油脂劣质,所以油脂加热时间及加热温度应该有个合理的数值。

为此本次实验就研究了某一定温度下,棉籽油过氧化值随着加热时间的变化规律,以便为油脂公司销售结晶凝固棉籽油时提供帮助。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

三级棉籽油:公司生产;冰乙酸、三氯甲烷、硫代硫酸钠、碘化钾和淀粉等,均为分析纯。

1.2 实验仪器

HHS-电热恒温水浴锅,天津华北实验仪器有限公司;GA-2000A低噪音空气泵、GN-300高纯氮气发生器:北京市中兴汇利科技发展有限公司;JA12002型电子天平,赛多利斯科学仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 实验步骤

(1)取一定量的棉籽油于250 mL锥形瓶中;

(2)充氮气[6]于锥形瓶中,充入氮气10 min,置换瓶中的空气,用测氧仪测定锥形瓶口部流出气体,当显示为0.00时,随即用玻璃塞封住瓶口;

(3)置于设定温度的水浴锅中,加热一定时间;

(4)取出锥形瓶摇晃2 min,静置至室温,测定过氧化值。

1.3.2 过氧化值测定

按照GB/T5538-2005 动植物油脂 过氧化值测定。

过氧化值得测定原理:碘化钾与冰乙酸反映生成氢碘酸,氢碘酸被油脂中的氢过氧化物氧化成碘分子(I2),利用硫代硫酸钠标准溶液与碘分子的氧化-还原反应,从而达到定量评价油脂中的氢过氧化物多少的目的。

2 结果与分析

过氧化值是过氧化物形成与过氧化物分解的最终平衡结果。过氧化值增高意味着过氧化物形成较过氧化物分解的快,最终形成了过多的过氧化物,经测定过氧化物的含量即为过氧化值。

2.1 不同温度下,棉籽油过氧化值随时间的变化

从实验结果可知,在60 ℃条件下,在0～6 h之内过氧化值稍微升高,变化不大。在加热8 h后过氧化值同样稍微增高,较6 h前增加稍微显著,6～12 h之间过氧化值增高两个左右。在60 ℃下,在加热短时间内棉籽油中残存的氧气促使过氧化值升高的缓慢。加热时间超过6 h,过氧化物低温分解不彻底,形成的产物可能进一步促使过氧化值升高。事实上,室温下存放的油脂,随着时间的延长,过氧化值一直在升高,也是这个原因。

在70 ℃条件下,过氧化值先增高后降低,开始棉籽油中仍残存一定量的氧气,在70 ℃加热条件下,促使棉籽油过氧化值升高。加热时间超过6 h,随着时间的延长,过氧化值缓慢降低,是由于过氧化物的分解,过氧化物生成的速度低于加热条件下过氧化物分解的速度, 即棉籽油过氧化值降低。

80 ℃条件下,过氧化值先稍微增高后降低,较70 ℃时过氧化值开始增高幅度不太明显,但是加热超过6 h,过氧化值降低幅度较明显。开始棉籽油中残存一定量的氧气,在80 ℃加热条件下,促使棉籽油过氧化值升高,同时高温也加速过氧化物的分解,所以80 ℃加热条件下过氧化值较 70 ℃增长平缓。当加热时间超过6 h,随着加热时间的延长,过氧化值一直降低,但是降低不太明显。

90 ℃水浴锅中,在0～4 h之间,过氧化值稍微增大,是由于棉籽油中残存的氧气促使棉籽油过氧化值升高,较高的温度也促使过氧化物以较为快的速度分解,棉籽油的过氧化值反应为过氧化物生成与分解的最终平衡值,所以较高温度,过氧化值增加幅度不大。但是在90 ℃条件下,加热时间超过4 h,过氧化值有较为明显幅度的降低,也就是说加热4 h后,过氧化物整体趋于分解,最终表示出过氧化值降低,但是随着加热时间延长,过氧化值又降低,降低幅度不是很明显。

100 ℃加热时,在0～4 h之间,过氧化值有稍微增加,但是增加幅度较90 ℃更低。这是由于棉籽油中残存微量氧气,加热条件下氧气致使油脂中过氧化物骤然增高,但是加热又使过氧化物分解一部分,最终过氧化值稍微增高。4 h候后过氧化值明显降低,当氧气的消耗殆尽降低了过氧化物生产的速度,虽然有些过氧化物分解产物也会促使过氧化物的生成,但是在较为高的温度下,促使过氧化物生成的次级产物和过氧化物生成非常有限,在加热时间超过6 h,过氧化值一直降低,虽然降低幅度同样不太明显,但100 ℃下加热同样的时间较90 ℃ 条件下降低幅度稍大。

2.2 加热不同时间条件下,棉籽油过氧化值随温度变化

由图2可知,在加热1 h时,各加热温度都使棉籽油过氧化值稍微增加,增加不大,即加热时间较短的情况下过氧化物氧化速度缓慢;加热时间在2～6 h之间,过氧化值随着温度先升高,后降低,在70 ℃加热条件下,棉籽油过氧化值都增加到最大;当升高加热温度,棉籽油过氧化值有不同程度的降低;在加热8～12 h之间,过氧化值随着加热温度身高,过氧化值逐渐降低,温度越高,过氧化值变化曲线越明显,过氧化值降低越明显。

3 结 论

油脂公司生产的成品棉籽油过氧化值正常情况下不高,棉籽油国标GB/T1537-2003规定一级、二级棉籽油过氧化值不能超过5 mmol/kg、三级棉籽油不超过6 mol/kg。在无氧气容器内加热,让油脂过氧化物自动分解,加热温度应该在70 ℃以上。实验结果表明在较低温下过氧化物自动分解不是很明显,加热能促使过氧化物生成速率加快,最终导致较低温度加热反而促使棉籽油过氧化值的升高。经过70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃加热实验对比,虽然棉籽油过氧化值开始稍微升高,但是经过一定时间后,过氧化值趋于降低趋势,并且加热温度越高,棉籽油过氧化值开始增高越不明显,加热到一定时间过氧化值的降低的趋势越明显。在实验中棉籽油开始加热时过氧化值升高,是由于棉籽油内部残存一定量的氧气,加热促使棉籽油过氧化物迅速形成,随着加热时间延长,氧气耗尽,过氧化物生成速率低于过氧化物降解速率,最终就显示为加热使棉籽油降低。

根据实验分析我们认为,在加热大罐内固体脂时,应尽量除尽大罐内,甚至棉籽油中残存的空气,或者在大罐内冲入惰性气体;应该尽量在稍高温度下,加热合适的时间,并且实时监测过氧化值的变化情况以便达到理想效果。

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