南菊芋1號(hào)高果糖漿和葉蛋白的制備技術(shù)研究.pdf

1、菊芋（Helianthus tuberosusL.）是菊科向日葵屬的多年生草本植物，易于種植，繁殖力強(qiáng)，在我國(guó)各地區(qū)均有廣泛栽種。同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三重價(jià)值。南菊芋1號(hào)是本課題組選育的耐鹽高產(chǎn)的菊芋新品種，塊莖菊糖含量與葉片中蛋白含量均較高，塊莖中的菊糖經(jīng)水解后可轉(zhuǎn)化為果糖，甜度比蔗糖高，可作為天然的食品添加劑;莖葉含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物和纖維素，是優(yōu)良的動(dòng)物飼料。本研究從工業(yè)化生產(chǎn)的角度出發(fā)，對(duì)菊芋高經(jīng)濟(jì)附加值產(chǎn)品—

2、—高果糖漿和葉蛋白的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行探索，初步研究了菊芋塊莖制取高果糖漿及菊芋鮮葉提取葉蛋白的生產(chǎn)工藝條件。主要研究結(jié)果如下:
　　1.采用熱水浸提法制取菊糖溶液，通過單因素試驗(yàn)研究提取過程中不同的料液比、溫度、時(shí)間及提取次數(shù)對(duì)菊糖提取效果的影響，并設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)確定了最佳的浸提參數(shù):料液比1∶25，提取溫度90℃，提取時(shí)間30min，提取1次，該條件下，菊糖提取率可達(dá)69.49％。
　　2.采用氫氧化鈣-磷酸法去除菊芋粗提液

3、中的蛋白質(zhì)和果膠等雜質(zhì)，單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上的正交除雜試驗(yàn)表明，氫氧化鈣添加量對(duì)蛋白質(zhì)去除的影響效果最顯著。最佳除雜條件為:加氫氧化鈣調(diào)節(jié)后的pH值為12，澄清溫度60℃，澄清時(shí)間20min，磷酸調(diào)節(jié)后的pH值為7.5。該條件下，菊糖粗提液的蛋白質(zhì)去除率為78.90％，總糖損失率為7.42％。
　　3.除雜后的菊芋提取液通過菊粉酶一步水解的途徑獲得果葡糖漿，以酶解率為指標(biāo)，研究底物濃度、酶添加量、反應(yīng)溫度和pH四個(gè)因素對(duì)酶解效果的影響

4、，得出最佳的酶解工藝條件為:底物濃度12～16％、加酶量為18～24U·g-1菊粉、反應(yīng)體系pH值控制在4.5～5.0、溫度50℃，在此條件下進(jìn)行酶解，酶解率可達(dá)95％以上。
　　4.酶解后得到的高果糖漿粗提液顏色較深需脫色處理，采用活性炭和離子交換樹脂進(jìn)行進(jìn)一步精制純化?；钚蕴棵撋难芯恐?，以脫色率和總糖損失率為指標(biāo)，比較了活性炭添加量、脫色時(shí)間和溫度對(duì)脫色效果的影響，確定最佳脫色條件為:活性炭添加量0.03g·mL-1，脫色時(shí)

5、間30min，溫度80℃。此條件下，脫色率可達(dá)85％以上，且總糖損失不大。
　　5.對(duì)脫色后的糖漿進(jìn)行離子交換樹脂精制研究，綜合考慮吸附率、脫鹽率和總糖損失率這三個(gè)指標(biāo)，通過靜態(tài)吸附法從8種樹脂中篩選精制效果較好的樹脂，最終選擇樹脂001×7和D301-G的組合。將粗糖液先經(jīng)過001×7型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹脂再經(jīng)過D301-G型弱堿性陰離子樹脂，脫色率和鈣、鎂離子去除率均可達(dá)95％以上。得到的高果糖漿經(jīng)成分分析，果糖含量可達(dá)93.8％

6、。
　　6.以新鮮菊芋葉片為原料，對(duì)菊芋葉蛋白的提取工藝進(jìn)行初步探索。比較了不同提取劑對(duì)菊芋葉蛋白的提取效果，權(quán)衡葉蛋白得率、粗蛋白含量和粗蛋白提取率三個(gè)指標(biāo)，得出焦亞硫酸鈉溶液的提取效果最佳;設(shè)計(jì)單因素-正交試驗(yàn)，比較了料液比、加鹽量、絮凝溫度、pH對(duì)葉蛋白提取效果的影響，優(yōu)化后的提取工藝為:料液比1∶7、加鹽量0.5％、絮凝溫度90℃、pH值2.0，在此提取條件下葉蛋白得率為12.77％，粗蛋白含量為48.96％，粗蛋白提取率