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第1 5 卷 第4 期 2 0 0 0 年 1 2 月 江 南 学 院 学 报 J OU R N A L O F J I A N GN A NC O T ,I , F GE v 0 1 1 5 N o 4 D e e , 2 0 0 0 文章编号: 1 0 0 8 8 5 4 7 ( 2 0 0 0 ) 0 4 0 0 8 6 0 3 脱脂豆粕酸法水解条件的研究 沈晓东 ( 江南学院 应用化学系, 江苏 无锡 2 1 4 0 6 3 ) 摘要: 本文以豆粕为原料, 进行了酸法水解制备氨基酸的研究, 试验了酸浓度、 水解时间和温度对 a 一氨基氮含量的影响, 得到了较佳的水解工艺条件。 当水解温度9 o , 酸浓度为9 , 水解时间2 4 3 0 小时, a 氨基氮含量可达到 1 2 2 g 1 0 0 m l 以上。 关键词: 豆粕; 水解植物蛋白; a 一氨基氮 中图分类号: T Q 3 5 3 6 5 文献标识码:A 我国是大豆的主要生产国之一, 具有丰富的可供利用的大豆资源。大豆的组成受品种、 产 地等因素影响不完全相同, 一般的组成约为含蛋白质4 0 、 脂肪2 O 、 碳水化合物2 5 、 水份 1 0 、 灰分4 5 , 几乎不含淀粉。 大豆蛋白 质中含大豆球蛋白、 菜豆蛋白、 白蛋白 及清蛋白, 其 中以大豆球蛋白 为主要成分, 约占大豆蛋白质总量的8 4 , 大豆蛋白 质中的9 o 可溶于水【l 】。 豆粕是大豆以浸出法提取油脂后的产物, 它的脂肪含量极低, 水分也少, 蛋白质含量却较高, 粗 蛋白质的含量可达4 6 5 1 , 是一种优良的植物蛋白源。 由 于豆粕富 含 蛋白 质, 可以 制成各 种大豆 蛋白营 养 制品。 用豆粕 进行酸 法 水解, 可 使部分 氨基酸之间的联结键受到破坏, 经过一系列的中间产物, 可水解为肽和氨基酸, 产物通常被称 为水解植物蛋白( H v P ) , 可用于食品调味品和半化学法酱油生产。 利用豆粕水解制成的调味基料, 属于天然氨基酸调味品, 含 1 7 种游离氨基酸和7 种人体 所必须的氨基酸, 广泛用于食品加工和家庭烹调 , 如罐头食品、 肉类制品、 营养保健品、 酱菜 及方便面调味料等, 大豆水解蛋白 调味品由于富含氨基酸和多肽, 鲜味强、 风味醇厚, 赋味作用 明显优于味精, 还能经受一般食品加工的高温处理而不引起风味和成分变化。 在从豆粕制调味基料时, 一般经水解、 中和、 过滤、 脱色、 脱臭、 干燥等工序, 其中水解是制 备的关键步骤, 水解工艺条件的不同对水解产物质量的 优劣有很大的影响。 本文研究了盐酸浓度、 水解温度和水解时间对a 一氨基氮( 游离氨基酸) 含量的影响, 以期 获得较高氨基酸含量的豆粕酸法水解条件。 1 材料与方法 1 1 材料和仪器 脱脂豆粕 自 动恒温水浴 市售粉状物 用2 0 目金属筛网过筛 江苏金坛国华仪器厂 收稿日 期: 1 9 9 9 0 5 1 0 ; 修订日 期: 2 0 0 0 0 7 1 2 作者简介: 沈晓 东( 1 9 6 4 一 ) , 男, 江苏 无锡人, 硕士 8 6 维普资讯 D 一 2 5 型电动搅拌器 杭州市仪表电机厂 盐酸、 氢氧化钠、 甲醛及其他试剂为分析纯或化学纯 1 2 脱脂豆粕的水解 称取2 5 g 粉碎度为2 o 目 的脱脂豆粕, 加入2 5 0 m l 锥形瓶中。 配制一定百分浓度的盐酸溶液 加入反应体系中, 使加入的总体积为 l O O m l , 在水解装置上搅拌加热到一定温度, 水解一定时 间后取出, 冷却至室温, 用碳酸钠中和至p H为6 7 0 , 离心沉降, 取上清液进行测定。 1 3 a 一氨基氮的测定 吸取5 O m l 样品, 置于 l O O m l 容量瓶中, 加水至刻度, 混匀后吸取2 0 r n l , 置于烧杯中, 加 6 0 m l 水, 开动磁力搅拌机, 用0 0 5 m o l L 氢氧化钠标准溶液滴定至p H为8 2 。 加入1 0 O ra l 甲醛 溶液, 混匀后继续用0 0 5 m o l L 氢氧化钠标准溶液滴定至p H为9 2 , 记录加甲醛后滴定所用氢 氧化钠标准溶液的毫升数。 同时取8 0 m l 水, 先用0 0 5 m o l L 氢氧化钠标准溶液滴定至p H为8 2 。 加入 1 0 O r n l 甲 醛溶 液, 混匀后继续用0 0 5 m o l L 氢氧化钠标准溶液滴定至p H为9 2 , 作为空白 试验。 计算公式如下: 一 氨基氮( ) : 1 0 0 式中: N 一 氢氧化钠标准溶液的浓度( m o l L ) ; V 一 校正后氢氧化钠标准溶液的消耗量( m 1 ) ; 0 0 1 4 一 氮的毫克当量。 M一 参与滴定的上清液体积( I n 1 ) 。 2 结果与讨论 2 1酸浓度对a 一氨基氮浓度的影响 不同 盐酸的浓度在温度为8 0 C的条件下, 水解豆粕2 4 h , 结果见表 1 。 表1 不同 盐酸的浓度对a 一氨 基氮浓度的 影响 I 盐 酸 浓 度 ( ) l 0 l 2 l 5 I 8 9 10 I a 一 氨 基 氮 ( g 1o 0 ) I o 0 6 I o 5 4 I 1 10 l 1 12 1 2 1 1 2 5 a一氨基氮的产率随盐酸浓度的增加而增加, 说明高浓度盐酸有利于短肽的水解; 但盐酸 浓度大于5 以 后, a 一氨基氮浓度的增幅变小, 当盐酸浓度由9 增加到1 0 , a 一氨基氮浓 度相差 不大, 考虑 到酸 浓度过大, 可能 会 将豆粕中 残留 的 非蛋白 氮水解 为氨 类和醛、 酮类, 使水 解液风味变差, 另一方面, 中和时消耗碳酸钠太多, 使水解液中的盐分过高, 因此水解时, 盐酸 浓度可选择在9 左右。 2 2 水解温度对a 一氨基氮浓度的影响 在豆 粕中加入9 盐酸, 在不同的水解温度下, 水解2 4 h , 水解液中a 一 氨基氮浓度见表2 。 表2 不同 水解温 度对a 氨 基氮浓度的 影响 f 水 解 温 度 ( ) 6 5 70 f 80 90 100 I a 一 氨 基 氮 ( g 1 o 0 盯 d ) O 8 2 0 8 3 J 1 2 1 1 2 2 1 0 5 水解温度增加, a 一氨基氮浓度增加, 但当温度大于9 o 时, a 一氨基氮浓度有所降低, 这 里可能发生氨基酸的脱羧反应,以 及游离氨基酸的氨基与豆粕中少量糖份中的醛基发生美拉 维普资讯 德反应 , 使水解液中a 一氨基酸含量减少, 而且如果温度提高到1 0 0 C , 氨基酸发生脱羧反应 和美拉得反应的量增加, 其反应产物会破坏水解液的风味, 同时还需用增加设备投资, 提高生 产成本, 反应温度低则 a 一氨基氮的浓度小, 因此水解温度应控制在8 O 一 9 0 C 较好。 2 3 水解时间对a 一氨基氮浓度的影响 在水解温度为9 0 , 酸浓度为9 条件下, 分别水解不同的时间, 水解液中的a 一氨基氮 浓度见表3 。 表3 不同 水解时间 对a 一氨基氮浓度的影响 I 水 解 时 间 ( h ) l 1 0 1 5 I 2 4 l 3 0 4 0 5 0 l a 一 氨 基 氮 ( g 1 0 0 n d ) l o 8 2 1 10 l 1 2 2 I 1 2 5 1 2 7 1 2 1 可见水解时间4 0 h 以内, a 一氨基氮含量随水解时间的增加而增加, 但超过4 0 h , a 一氨基氮 浓度下降。水解时间由2 4 h 延长至4 0 h , a 一氨基氮的 浓度增幅不太, 说明如果一味延长水解时 间, 对提高a 一氨基氮的浓度并无多大作用。 考虑到在不显著降低a 一氨基氮生成率的条件, 尽 量缩短水解时间, 有利于降低能耗, 并可保证水解液风味, 因此选择水解时间为2 4 3 0 h 。 3 结论 综合上述盐酸浓度、 水解温度和水解时间三个因素对a 一氨基氮含量的影响, 在固液比 为 1 : 4 的情况下, 获得水解液中高a 一氨基氮含量的水解条件为: 酸浓度为9 , 水解温度为8 0 9 0 , 水解时间为2 4 3 0 h 。 参考文献: 【 1 】杨淑 媛, 田 元兰等 新编大豆食品【 M 北京: 中国 商业出 版社, 1 9 8 9 【 2 】上海市酿造科学研究所编著 发酵调味品 生产技术【 M , 北京: 中国 轻工业出 版社, 1 9 9 8 年 【 3 】 李晓 炼 田明 福等 大豆蛋白 水解调味品研制【 J 】 中国 粮油 学报, 1 9 9 8 ( 2 ) : 3 3 3 5 【 4 】 天 津轻工业学院等编著 工业发酵分析【 M 】 北京: 中国 轻工 业出版社, 1 9 9 7 年 【 5 】徐幼卿主编 食品化学【 M 】 北京: 中国商业出版社。 1 9 9 6 年 T h e R e s e a r c h o n C o n d i t i o n s o f D e f a t t e d S o y b e a n ny d r o l y z e d b y Hy d r o c h l o r i c A c i d S HE N X i a o 一( t o n g ( D e p a r t m e n t o f A p p l i e d C h e m i s t r y , J i a n g n a nC o l l e g e , Wu X i , J i a n g s u , 2 1 4 0 6 3 , C la i m) Ab s t r a c t : T h i s p a p e r m a k e s a s t u d y o f t h e c o n d i t i o n s f o r p ro d u c i n g a m i n o a c i d b y h y d r o l y z i n g d e f a t t e d s o y b e a n w i th h y d r o c h l o r i c a c i d a n d e x a mi n e s t h e e ff e c t o f s u c h f a c t o r s a s HC 1 c o n c e n t r a t i o n ,t i m e and t e m p e rat u r e on the a - a mi n o n i t r o g e n o f p r o d u c e d U n d e r t h e b e s t h y d r o l y s i s c o n d i t i o n s ,i e the H C 1 c o n c e n t r a t i o n 9 ,t e mp e r a t u r e 9 0 ,t i m e 2 4 -

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