馬鈴薯淀粉廢水中蛋白質(zhì)的回收及性質(zhì)研究.pdf

1、我國是馬鈴薯第一生產(chǎn)大國,年產(chǎn)量為7000萬噸左右。馬鈴薯加工以生產(chǎn)淀粉為主,淀粉年產(chǎn)量為40多萬噸,淀粉提取工藝廢水(淀粉廢水)約200萬噸。淀粉廢水中的主要有機(jī)物為蛋白質(zhì),馬鈴薯蛋白是一種優(yōu)質(zhì)植物蛋白,具有很大的開發(fā)利用價值,但是目前馬鈴薯淀粉廢水大多直接排放,既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。因此,本課題研究馬鈴薯淀粉廢水中蛋白質(zhì)回收的方法,并對回收的蛋白質(zhì)進(jìn)行性質(zhì)測定。主要結(jié)論如下:
　　 (1)工業(yè)淀粉廢水組分的測定。結(jié)果表明,工

2、業(yè)淀粉廢水的主要組分含量分別為:水分97.16%、淀粉0.47%、蛋白質(zhì)1.23%。
　　 (2)馬鈴薯淀粉廢水的實(shí)驗(yàn)室制備。馬鈴薯經(jīng)清洗、切塊、護(hù)色、破碎、除渣、離心、干燥等工序制備淀粉及廢水,所得淀粉廢水中蛋白質(zhì)含量與工業(yè)淀粉廢水相近。
　　 (3)等電點(diǎn)法回收馬鈴薯蛋白。馬鈴薯淀粉廢水經(jīng)過加酸調(diào)節(jié)pH值、控溫、離心、中和、干燥等工序回收蛋白質(zhì)。通過正交實(shí)驗(yàn)對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,最優(yōu)工藝為:ph4.5±0.2、溫度60

3、±2℃、保持時間40min;蛋白質(zhì)回收率為51.19%,純度為84.49%。
　　 (4)絮凝劑法回收馬鈴薯蛋白。分別將羧甲基纖維素、殼聚糖、海藻酸鈉、聚丙烯酰胺添加到淀粉廢水中,經(jīng)過加酸調(diào)節(jié)pH值、控溫、離心、中和、干燥等工序回收蛋白質(zhì)。采用正交實(shí)驗(yàn)對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。各種絮凝劑的最優(yōu)工藝如下:①羧甲基纖維素法:添加量30mg/100mL廢水、pH4.0±0.2、溫度30±2℃、保持時間40min;蛋白質(zhì)的回收率為69.72%

4、,純度為77.53%。②殼聚糖法:添加量7mg/100mL廢水、pH4.5±0.2、溫度為70±2℃、保持時間40min;蛋白質(zhì)的回收率為73.90%,純度為78.55%。③海藻酸鈉法:添加量20mg/100mL廢水、pH4.0±0.2、溫度50±2℃、保持時間40min;蛋白質(zhì)的回收率為65.72%,純度為76.62%。④聚丙烯酰胺法:添加量6mg/100mL廢水、pH4.0±0.2、溫度60±2℃、保持時間30min;蛋白質(zhì)的回收率

5、為57.55%,純度為72.33%。
　　 (5)超濾法回收馬鈴薯蛋白。馬鈴薯淀粉廢水經(jīng)過加酸調(diào)節(jié)pH值、控溫、超濾、干燥等工序回收蛋白質(zhì),采用正交實(shí)驗(yàn)對工藝進(jìn)行優(yōu)化。最優(yōu)工藝為:操作壓力0.10±0.01Mpa、溫度25±2℃、pH4.5±0.2;蛋白質(zhì)的回收率為78.96%,純度為82.67%。
　　 (6)馬鈴薯蛋白分子量的測定。采用十二烷基磺酸鈉.聚丙烯酰胺(SDS-PAGE)凝膠電泳測定。結(jié)果表明:等電點(diǎn)法回收

6、的馬鈴薯蛋白僅有1條譜帶,亞基的分子量為:49.0kD,羧甲基纖維素法和殼聚糖法回收的馬鈴薯蛋白的結(jié)果相同,出現(xiàn)3條譜帶,亞基的分子量分別為:49.0kD、25.7kD、22.4kD。由此可知,等電點(diǎn)法回收的蛋白僅為馬鈴薯蛋白中的一種,而羧甲基纖維素法和殼聚糖法可回收到三種馬鈴薯蛋白。
　　 (7)以上各方法回收的蛋白樣品經(jīng)50℃的熱風(fēng)干燥后,樣品均發(fā)生褐變;冷凍干燥后,樣品顏色淺,但成本高,因此,馬鈴薯蛋白質(zhì)的干燥方法還有待研