（食品科学专业论文）米糠中有效成分的提取及残渣利用研究.pdf

学位论文版权使用授权书 蝴1 螋煅iy 18 9 5 4 9 3 江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致， 允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入中国 学位论文全文数据库并向社会提供查询，授权中国学术期刊( 光盘版) 电子杂 志社将本论文编入中国优秀博硕士学位论文全文数据库并向社会提供查询。 论文的公布( 包括刊登) 授权江苏大学研究生处办理。 本学位论文属于不保密口。 学位论文作者签名：抛 加。年6 月i q 日 指导教师签名： l 面牟 加t1 年6 只l 单b 分类号 ! s 2 1 q ：窆 u d c 亟互墨 密级 公珏 编号1 0 2 9 9 s 0 8 1 8 0 2 9 江荨大擎 硕士学位论文 米糠中有效成分的提取及残渣利用研究 t h e s t u d yo nt h ee x t r a c t i o no fa c t i v es u b s t a n c e sf r o mr i c e b r a na n dh y d r o g e n p r o d u c t i o nf r o mr e s i d u e 指导教师：马渔压教授 作者姓名： 奎前进 申请学位级别 亟专业名称盒昌型堂 论文提交日期2 q 羔羔生5 旦论文答辩日期垫羔! 生鱼且 学位授予单位和日期 江菱太堂垫! 兰生旦旦 答辩委员会主席 评阅人 2 0 1 1 年6 月 江 苏大 学 硕 士 学 位论 文 摘要 作为世界上第一的水稻种植大国，我国的水稻年产量约1 8 5 亿吨，加工后 可以得到约1 0 0 0 吨米糠，米糠的资源相当丰富，但却没有得到充分的利用。目 前，我国的米糠多应用于动物饲料，然而，这样的利用大大降低了米糠应有的经 济效益。随着我国经济和粮食工业的飞速发展，人们已经不仅仅局限于米糠在动 物饲料行业的简单利用。一些规模较大的稻谷加工企业和集团开始尝试对米糠进 行深一步的利用研究。人们开始认识到从米糠中将一些有效成分提取出来所得到 的附加值，不仅可以为社会提供优质的米糠蛋白和多糖、米糠油、脱脂米糠及谷 维素、维生素、植酸钙、糠蜡等产品，还可推动饲料工业、油脂工业及食品工业 的发展，对缓和我国饲料资源、油脂资源及食品资源紧缺的局面具有良好的社会 意义。 米糠蛋白作为优质的植物性蛋白，不仅弥补了膳食中蛋白质摄取量不足的缺 陷，其本身含有的生理活性物质，也具有一定的防治心血管疾病功能，并且鉴于 其对人体较低的过敏性，可以直接作为蛋白添加剂，是开发保健食品良好的基料。 米糠多糖作为一种结构复杂的杂多糖，在抗肿瘤、增强免疫力、抗细菌感染及降 血糖血脂等方面具有明显的生物活性。鉴于上述原因，米糠蛋白和多糖的提取越 来越多的受到了科研工作者的关注。致力于开发一种高效实用的提取技术成为工 艺上一个重要的突破点。 然而，在对米糠中有效成分的提取技术上，提取率较低、提取成本较高等原 因阻碍着人们对其中有效成分的有效利用。目前，米糠中的有效成分多糖和米糠 蛋白多数是被单独提取的，且提取技术传统单一。因米糠中的蛋白和多糖的总量 均不超过5 ，分别单独提取不仅会增加最终产品开发的成本，主要是存在提取 得率不高、不容易提取的困难。基于上述分析，本文在提取过程中采用脉冲超声 辅助提取技术对脱脂米糠中的多糖和蛋白进行同时提取的研究方案。以蛋白和多 糖提取得率为指标，优化提取条件。在后续产品的开发中，分别通过酸沉和醇沉 的方法得到米糠蛋白和米糠多糖。改善了米糠中由于蛋白和多糖含量较低、提取 困难和提取得率较低的局面。 本文研究了液料比、提取时间、提取温度、超声发出时间和超声间歇时间等 米糠中活性物质的提取及残渣利用研究 因素对蛋白和多糖得率的影响。通过单因素试验对脉冲超声辅助提取条件进行优 化。试验结果表明：液料比、提取温度和提取时间三个因素对目标提取物的提取 效果影响较为显著，并优化出脱脂米糠蛋白和多糖的脉冲超声辅助提取最佳条件 为：液料比1 0 m l g 、提取时间5 0 r a i n 、提取温度5 0 。c 、超声发出时间4 0 s 、超声 间歇时间2 0 s 。在此最佳条件下，脱脂米糠蛋白和多糖的总得率为4 9 3 。 在明确了影响超声辅助同时提取米糠中蛋白和多糖的各因素的显著性后，又 通过试验，测定了提取液中蛋白和多糖浓度随液料比和超声提取温度的变化情 况。结果分析发现，提取温度是影响米糠中蛋白和多糖的溶出的重要因素，当提 取温度提高到4 5 和5 0 。c 时提取液中蛋白和多糖的浓度分别出现显著上升；随 着提取温度的增加，米糠提取液中蛋白的平衡浓度线性上升，多糖的平衡浓度 4 5 之后才显著上升，蛋白和多糖的起始提取速率均表现为先下降后上升的变化 趋势。根据试验数据，分别建立了脱脂米糠中蛋白和多糖脉冲超声辅助提取的二 级动力学模型。提取模型的建立可以很好的指导米糠蛋白和多糖的产品提取。试 验的过程中采用酸沉蛋白和醇沉多糖的工艺，为最后蛋白和多糖的后续产品的开 发提供的良好的条件。试验结果也进一步证明，采用超声辅助的技术可以有效的 提高米糠中蛋白和多糖提取得率，使得米糠蛋白和米糠多糖的容易提取成为了可 能。 脱脂米糠经超声辅助提取多糖和蛋白之后，其主要成分剩下纤维素、灰分和 维生素等，其中米糠纤维素的含量相当的高。一般的提取技术已经很难对其奏效， 并且在植物组织中纤维素、半纤维素和木质素容易通过共价键或非共价键紧密结 合形成木质纤维，大量的木质纤维将纤维素和半纤维素紧紧包裹使其很难被降 解，这也形成了米糠纤维难以利用的障碍。为了达到对米糠提取后残渣的有效利 用，我们通过厌氧发酵技术利用米糠渣制备生物气燃料，以活性污泥为产氢菌源， 以米糠残渣为底物进行产氢试验。研究了温度、初始p h 和米糠渣与活性污泥v s 比对米糠渣厌氧发酵产氢的影响。确定了最佳厌氧制氢的条件为：初始p h 值7 0 、 米糠渣与污泥的v s 比值4 0 、发酵温度5 0 c 。此条件下，其最大累积产氢量达到 9 1 8 m i g t s 。该方法为探索米糠的综合利用提供了一种高效的途径。 关键词：脱脂米糠，蛋白，多糖，超声提取，动力学，生物制氢 江 苏大 学 硕 士 学 位论 文 a st h ef i r s tf l e e - g r o w i n gp o w e dc o u n t r yi nt h ew o r l d ，t h ea n n u a ld e eo u t p u to f c h i n ai sa b o u t1 8 5m i l l i o nt o n s ，f r o mw h i c hw ec a ng e tp r o c e s s e df l e eb r a nf o ra b o u t 1 , 0 0 0t o n s y i e l do fr i c eb r a ni ss i g n i f i c a n t ，b u ti th a sn o tb e e nf u l l yu t i l i z e d a t p r e s e n t ，m o s to fi ti su s e dt of e e da n i m a l s ，h o w e v e r , t h eu s eo ft h i sw a yr e d u c e st h e e c o n o m i cb e n e f i t so ff l e eb r a ns i g n i f i c a n t l y a st h ei m p r o v e m e n to fe c o n o m ya n dt h e r a p i dd e v e l o p m e n to ff o o di n d u s t r y , r i c eb r a ni sn o tj u s tl i m i t e dt ot h es i m p l eu s eo f f e e d i n ga n i m a l s ，l a r g e - s c a l ed e ep r o c e s s i n ge n t e r p r i s e sa n dg r o u p sb e g a nt ot r yt o s t e pd e e p l yi nt h eu t i l i z a t i o no ft h er i c eb r a n p e o p l eb e g a nt or e a l i z et h a ts o m ea c t i v e i n g r e d i e n t se x t r a c t e df r o mf l e eb r a no w nt h ev a l u et h a tc a nn o to n l yp r o v i d eh i 曲 q u a l i t yp r o t e i n ，p o l y s a c c h a r i d e ，r i c eb r a no i l ，d e f a t t e dr i c eb r a n , o r y z a n o l ，v i t a m i n s ， c a l c i u mp h y m t ea n db r a nw a x ，e t c b u ta l s op r o m o t et h ef e e di n d u s t r y ，o i li n d u s t r y a n df o o di n d u s t r y i th a sb e e na9 0 0 ds o c i a ls i g n i f i c a n c ef o re a s eo ff e e dr e s o u r c e s ，0 i l r e s o u r c e sa n dt h es i t u a t i o no fs h o r t a g eo f f o o dr e s o u r c e s a sa nh i g h q u a l i t yv e g e t a b l ep r o t e i n , d e eb r a n p r o t e i n sa r en o to n l ym a k eu pf o r t h ei n a d e q u a t ei n t a k eo fd i e t a r yd e f i c i e n c i e so fp r o t e i n , w h i c hi t s e l fc o n t a i n st h e p h y s i o l o g i c a l l ya c t i v es u b s t a n c e s ，p r e v e n t i o na n dt r e a t m e n to fc a r d i o v a s c u l a rd i s e a s e 丽t hac e r t a i nf u n c t i o n ，b u ta l s oc a nd i r e c t l yb eu s e da sap r o t e i na d d i t i v ef o ri t sl o w a l l e r g i ct ot h eh u m a nb o d y w h a ti sm o r e ，d e eb r a np r o t e i n si sag o o db a s et od e v e l o p h e a l t hf o o d r b pi sak i n do fp o l y s a c c h a r i d ew h i c hh a sac o m p l e xs t r u c t u r e ，i th a s s i g n i f i c a n tb i o l o g i c a la c t i v i 锣i na n t i - t u m o r , e n h a n c ei m m u n i t y , r e s i s t a n c et ob a c t e r i a l i n f e c t i o na n db l o o dl i p i dl o w e r i n g f o rt h e s er e a s o n s ，t h ee x t r a c t i o no fr i c eb r a n p r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d eh a sr e c e i v e dm o r ea n dm o r ec o n e e r l l sf r o mr e s e a r c h e r s i t h a sb e e na l li m p o r t a n tb r e a k t h r o u g ht h a tc o m m i t t e dt od e v e l o p i n ga ne f f i c i e n ta n d p r a c t i c a lp r o c e s si n t h ee x t r a c t i o nt e c h n o l o g y h o w e v e r , i nt h ee x t r a c t i o no fr i c eb r a n ，e x t r a c t i o nd i f f i c u l t i e s ，l o we x t r a c t i o nr a t e ， t h eh i 曲c o s to fe x t r a c t i o na n do t h e rf a c t o r si m p e d et h ep e o p l e se f f e c t i v eu s eo fa c t i v e i n g r e d i e n t s i nr e c e n ty e a r s ，t h em a j o r i t y o f t h ee x t r a c t i o no f p r o t e i na n d m 米糠中活性物质的提取及残渣利用研究 p o l y s a c c h a r i d ef r o mr i c eb r a nw a ss e p a r a t e d ，b e c a u s et h et o t l ea m o u n to fp r o t e i na n d p o l y s a c c h a r i d ei n r i c eb r a ns h a l ln o te x c e e d5 ，e x t r a c t e ds e p a r a t e l yw i l ls u r e l y i n c r e a s et h ec o s to fd e v e l o p m e n to ft h ef i n a lp r o d u c t b a s e do nt h ea n a l y s i sa b o v e d ， u l t r a s o n i ca s s i s t a n te x t r a c t i o nw a s a d o p t e dt oe x t r a c tp r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d ef r o m d e f a t t e dr i c eb r a ni nt h es a m et i m ei nt h i sp a p e r t h et o t ee x t r a c t i o ny i e l dw a sc h o s e n a sa ni n d e xt oo p t i m i z ee x t r a c t i o nc o n d i t i o n s w h a ti sm o r e ，i nt h ed e v e l o p m e n to f f o l l o w - u pp r o d u c t , y o uc a na l s og e tr i c eb r a np r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d eb ya c i d p r e c i p i t a t i o na n de t h a n o lp r e c i p i t a t i o nm e t h o dr e s p e c t i v e l y t h i sr e s e a r c he v a l u a t e dt h ee f f e c t so nt h ey i e l d so f p r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d eo f e x t r a c t i o n f a c t o r s ，i n c l u d i n gl i q u i d t os o l i d r a t i o ，e x t r a c t i o nt i m e ，e x t r a c t i o n t e m p e r a t u r e ，p u l s e dd u r a t i o na n di n t e r v a lt i m e s t h es i n g l ef a c t o re x p e r i m e n t sw a s u s e dt oo p t i m i z et h es i m u l t a n e o u se x t r a c t i o nc o n d i t i o no f p r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d e u s i n gp u l s e du l t r a s o u n d - a s s i s t e de x t r a c t i o n t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo p t i m u m c o n d i t i o n so f p r o t e i n a n d p o l y s a c c h a r i d ef r o md e f a t t e d r i c eb r a n b yp u l s e d u l t r a s o u n d - a s s i s t e de x t r a c t i o nw e r el i q u i dt os o l i dr a t i oo f1 0m ，e x t r a c t i o nt i m eo f 4 0m i n ，e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r eo f5 0o c ，p u l s e dd u r a t i o nt i m eo f48a n dp u l s e d i n t e r v a lt i m eo f2s u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n ，t h ey i e l do fp r o t e i na n d p o l y s a c c h a r i d ew a s4 9 3 a f t e rw ek n o wt h es i g a n i f i c a n e eo fe a c hf a c t o rw h i c hi m p a c tu l t r a s o u n d a s s i s t e d e x t r a c t i o no fp r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d ef r o md e eb r a n ，p r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d e c o n c e n t r a t i o nc h a n g e si nt h ee x t r a c t i n gs o l u t i o nw e r ed e t e r m i n e di nt h ee x p e r i m e n t s ， t h es t u d ys h o w e dt h a tt h ee x t r a c t i n gt e m p e r a t u r eh a dar e m a r k a b l ee f f e c to np r o t e i n a n dp o l y s a c c h a r i d el e a c h i n g t h e r ew a sas h a r pi n c r e a s ei nc o n c e n t r a t i o no fp r o t e i ni n t h ee x t r a c t i n gs o l u t i o nw h e nt h ee x t r a c t i n gt e m p e r a t u r er e a c h e d4 5o cw h i l e st h e s h a r pi n c r e a s ei nc o n c e n t r a t i o nf o rp o l y s a c c h a r i d eo c c u r r e da t5 0o c t h e r ew a sa l i n e a ri n c r e a s ei np r o t e i ne q u i l i b r i u mc o n c e n t r a t i o na st h ee x t r a c t i n gt e m p e r a t u r e i n c r e a s e d t h ee q u i l i b r i u mc o n c e n t r a t i o no ft h ep o l y s a c c h a r i d ei nt h ee x t r a c t i n g s o l u t i o ni n c r e a s e ds h a r p l yb e y o n d4 5o c t h ei n i t i a le x t r a c t i n gr a t eo fp r o t e i na n d p o l y s a c c h a r i d ei n i t i a l l ys h o w e dad o w n w a r dt r e n da n dt h e nb e g a nt oi n c r e a s e t h e r e s u l t so ft h ee x p e r i m e n th a v ee s t a b l i s h e das e c o n d - o r d e rk i n e t i c sm o d e l so np u l s e d _ 江 苏 大 学 硕士 学 位论文 u l t r a s o u n d a s s i s t e de x t r a c t i o nf o rb o t hp r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d ef r o md e f a t t e dr i c e b r a n e x t r a c t e dm o d e lc a nb eag o o dg u i d eo fe x t r a c t i n gp r o t e i na n dp o l y s a c c h a r i d e f r o mr i c eb r a n t h e p r o c e s s o ft e s t p r o t e i n sb y a c i d p r e c i p i t a t i o n a n do f p o l y s a c c h a r i d e sb ye t h a n o lp r e c i p i t a t i o n ，i tp r o v i d e s ag o o dc o n d i t i o n si nt h e d e v e l o p m e n t o ff i n a l f o l l o w - u pp r o d u c t t h e r e 姒t sf l f f t h e rc o n f i r m e dt h a t u l t r a s o u n d a s s i s t e dt e c h n i q u ec a ne f f e c t i v e l yi m p r o v et h er i c eb r a np r o t e i na n d p o l y s a c c h a r i d ee x t r a c t i o nr a t e ，m a k i n gt h er i c eb r a na n dr i c eb r a np r o t e i ne x t r a c t i o n a se a s ya sp o s s i b l e a f t e rw ee x t r a c t e dt h ep o l y s a c c h a r i d e sa n dp r o t e i n sf r o md e f a t t e dr i c eb r a n , t h e m a i nc o m p o n e n t so ft h er e s i d u ew e r ec e l l u l o s e ，a s h ，v i t a m i n s ，t h ec o n t e n to fc e l l u l o s e w a sq u 硷h i g h h o w e v e r , r i c eb r a nc e l l u l o s e ，h e m i c e l l u l o s ea n dl i g n i nw e r ee a s i l yt o f o r m a tw o o df i b e r sc l o s e l yb yc o v a l e n t l yo rn o n - e a s i l yc o v a l e n tb o n d ，al o to fw o o d f i b e rw r a p p e dt h ec e l l u l o s ea n dh e m i c e l l u l o s et i g h t l ys ot h a ti tw a sd i f f i c u l tt o d e g r a d et h e m i ta l s of o r m e da no b s t a c l et ou s er i c eb r a nf i b e r i no r d e rt oa c h i e v e e f f i c i e n tu s eo fr e s i d u e sa f t e re x t r a c t i o no fr i c eb r a n , w eu s e dr i c eb r a nr e s i d u et o g e n e r a t eb i o g a sf u e lt h r o u g ha n a e r o b i cf e r m e n t a t i o n , u s i n ga c t i v a t e ds l u d g eb a c t e r i a a st h es o u r c eo fh y d r o g e np r o d u c t i o na n dr i c eb r a na sas u b s t r a t ef o rh y d r o g e n p r o d u c t i o ne x p e r i m e n t s b a t c ht e s t sw e r cc a r r i e do u tt oa n a l y z ei n f l u e n c e so fs e v e r a l e n v i r o n m e n t a lf a c t o r so nb i o h y d r o g e np r o d u c t i o nf r o mr i c eb r a ns u c ha st e m p e r m r e ， i n i t i a lp hv a l u e ，a n da c t i v a t e ds l u d g et or i c eb r a nr e s i d u ev sr a t i o t h eo p t i m u m c o n d i t i o n sf o ra n a e r o b i ch y d r o g e np r o d u c t i o nw e r et h ei n i t i a lp ho f7 0 ，a c t i v a t e d s l u d g et or i c eb r a nr e s i d u ev sr a t i oo f4 0 ，f e r m e n t a t i o nt e m p e r a t u r eo f5 0o c u n d e r t h e s ec o n d i t i o n s ，t h em a x i m u mc u m u l a t i v e h y d r o g e np r o d u c t i o nr e a c h e d 9 1 8 m l g t s i tp r o v i d e sa l le f f i c i e n tw a yt oe x p l o r et h ec o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fr i c e b r a n k e yw o r d s ：d e f a t t e df l e eb r a n ；p r o t e i n ；p o l y s a c c h a r i d e ；u l t r a s o n i ce x t r a c t i o n ； k i n t i c s ；b i o h y d r o g e np r o d u c t i o n v 米糠中活性物质的提取及残渣利用研究 江苏大 学 硕 士 学 位论文 第一章绪论 目录 l 1 1 米糠资源及其利用现状1 1 1 1 米糠资源1 1 1 2 米糠国内外的利用现状1 1 2 米糠蛋白的提取技术。2 1 2 1 碱法提取米糠蛋白。2 1 2 2 酶法提取米糠蛋白2 1 2 3 物理法提取米糠蛋白3 1 3 米糠多糖的提取技术3 1 4 超声技术在食品工业中的应用3 1 4 1 蛋白质的提取4 1 4 2 多糖的提取4 1 5 超声辅助同时提取米糠中蛋白和多糖4 1 6 生物质能源5 1 7 厌氧发酵研究。5 1 7 1 厌氧发酵产氢的方法5 1 7 2 厌氧发酵产氢的机理6 1 7 3 脱脂米糠残渣的厌氧发酵研究。6 1 8 本课题的立题依据、意义及主要研究内容6 1 8 1 立题依据及意义6 1 8 2 主要研究内容7 参考文献。8 第二章米糠中主要营养成分的分析与检测 1 0 2 1 弓i 言1 ( ) 2 2 试验材料及试验设备1 0 2 2 1 试验材料和试剂1 0 2 2 2 主要仪器设备1 0 2 3 试验方法1 1 2 3 1 水分含量的测定方法1 1 2 3 2 蛋白质含量的测定方法1 1 2 3 3 脂肪含量的测定方法1 1 2 3 4 总糖含量的测定方法1 1 2 3 5 灰分含量的测定方法1 2 v 米糠中活性物质的提取及残渣利用研究 2 3 6 提取液中蛋白含量的测定1 2 2 3 7 提取液中多糖含量的测定1 3 2 4 结果与讨论1 5 2 4 1 米糠中各主要成分的含量1 5 2 4 2 福林酚法测定蛋白浓度标准曲线1 5 2 4 3 苯酚硫酸法测定多糖标准曲线1 6 2 5 本章小结1 6 参考文献。1 6 第三章脉冲超声辅助提取脱脂米糠中蛋白和多糖的技术研究 1 8 3 1弓j 言。1 8 3 2 试验材料与仪器。1 8 3 2 1 原料与试剂1 8 3 2 2 主要仪器设备1 8 3 3 试验方法1 9 3 3 1 米糠蛋白和多糖分离提取的工艺1 9 3 3 2 测定方法1 9 3 3 3 脱脂米糠等电点的测定2 0 3 3 4 米糠多糖最佳乙醇沉淀浓度的测定2 0 3 3 5 单因素试验2 0 3 4 结果与分析2 0 3 4 1 脱脂米糠的等电点。2 0 3 4 2 米糠多糖的最佳乙醇沉淀浓度2 1 3 4 3 超声辅助提取米糠蛋白和多糖工艺条件优化2 2 3 4 4 热水浸提米糠蛋白和多糖的工艺研究。2 6 3 5 本章小结2 7 参考文献。2 7 第四章脉冲超声辅助提取脱脂米糠中蛋白和多糖的动力学研究 4 1 弓i 言：1 9 4 2 试验材料与仪器2 9 4 2 1 原料与试剂2 9 4 2 2 主要仪器设备2 9 4 3 试验方法3 0 4 3 1米糠蛋白和多糖的脉冲超声提取工艺。3 0 4 3 2 超声辅助提取蛋白和多糖的动力学建模3 0 4 4 试验结果与分析3 1 4 4 1 超声提取温度对米糠蛋白和多糖超声辅助提取的影响3 1 江 苏 大 学 硕 士 学 位论文 4 4 2 液料比对米糠蛋白和多糖超声辅助提取的影响3 2 4 4 3 提取温度对米糠蛋白和多糖超声辅助提取动力学的影响3 4 4 4 4 液料比对米糠蛋白和多糖超声辅助提取动力学的影响3 7 4 5 本章小结4 1 参考文献4 2 第五章米糠残渣厌氧发酵制备高氢生物气的研究 5 1 引言。4 3 5 2 试验材料与仪器4 3 5 2 1 试验材料。4 3 5 2 2 试验试剂：o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o l o o o o o o o l o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 0 0 4 4 5 2 3 试验主要仪器4 4 5 3 试验方法4 4 5 3 1活性污泥预处理方法4 4 5 3 2 试验操作方法4 4 5 3 3 气相组分分析方法4 5 5 4 试验结果与分析4 7 5 4 1 发酵温度对米糠渣产氢效果的影响。4 7 5 4 2 米糠渣和活性污泥的v s 比对米糠渣产氢效果的影响4 8 5 4 3 初始p h 对米糠渣产氢效果的影响。4 9 5 5 本章小结5 0 参考文献。5 1 第六章工作总结及展望 5 2 6 1 研究主要结论5 2 6 2 工作展望5 3 致谢 攻读硕士学位阶段发表的论文 5 4 5 5 d 【 江 苏 大 学 硕士 学 位论文 第一章绪论 1 1 米糠资源及其利用现状 1 1 1 米糠资源 米糠是大米加工过程中主要的副产物，占稻谷重量的5 7 t 1 1 。稻谷由外 壳向中心依次分为稻壳、外果皮、中果皮、交联层、种皮、糊粉层和糊粉内胚芽， 下部是胚芽。米糠是由外果皮、中果皮、交联层、种皮和糊粉层组成 2 , 3 1 。 世界上有1 0 0 多个稻谷的种植国，而我国则是第一产稻大国，年产量约1 8 5 亿吨，加工后可得到米糠约1 1 0 0 万吨，可见，我国的米糠资源相当丰富【4 l 。并 且，米糠是一种具有很大潜力的食品原料。搞好米糠的深加工和综合利用显得尤 为重要，这对充分的利用粮食资源，促进粮食工业的发展和提高粮食深加工的经 济效益都有深远意义。 1 1 2 米糠国内外的利用现状 1 1 2 1 国内对米糠的研究和利用状况 尽管米糠具有如此之多的潜在利用价值，但国内对米糠的利用做得还远远不 够。随着我国经济和粮食行业的发展，国内出现了一些稻谷加工规模较大的企业 和集团，在这些企业和集团内每年都集中生产数量相当可观的米糠，在它们内部 进行米糠的开发利用，具有非常现实的意义。这样不仅可以使廉价的米糠附加值 大大提高，给企业增加附加经济效益，还可以为社会提供优质的米糠油、脱脂米 糠及谷维素、维生素、植酸钙、糠蜡等产品，进而推动饲料工业、油脂工业及食 品工业的发展，对缓和我国饲料资源、油脂资源及食品资源紧缺的局面具有良好 的社会意义。但是在对米糠和多糖的提取过程中，人们尝试用许多种诸如微波、 匀浆等技术对其进行提取，但是效果不是十分明显。 1 1 2 2 国外对米糠资源的利用进展 米糠直接利用的范围、领域相当广阔。近年来，以米糠为原料进行各种饮料 和面食的开发研究较为活跃。目前对米糠的综合利用最有成效的国家是日本，米 糠油已成为日本重要的商品食用油脂，可作为色拉油和油炸专用油；利用米糠中 米糠中活性物质的提取及残渣利用研究 的蛋白质生产功能性多肽嘲；对米糠或米糠中的多糖进行发酵或酶解处理，提取 有增强免疫功能的活性因子【6 】；利用米糠生产含有生理活性成分似谷维醇、生育 三烯酚等1 的米糠发酵制品，如米糠饮料等。此外，米糠蛋白质及其衍生物还可 作为化妆品的配料【7 1 ，米糠中提取的植酸及其水解产物( 磷酸肌醇) 可作为化工、 医药的重要原料。由此可见，国外在对米糠中活性成分的利用研究上较为深入， 但是在对蛋白和多糖的提取技术上，由于存在着提取得率不高，提取困难的现象， 所以有关提取技术方面的报道较为少见。 1 2 米糠蛋白的提取技术 目前为止，我国米糠蛋白产业化还面临许多困难。分析其原因是由于米糠蛋 白的溶解性较差。米糠蛋白是一种混合蛋白，聚合度高，分子间二硫键的交联使 蛋白溶解