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2010 No.4 SerialNo.217
China Brewing
啤酒糟蛋自提取模型的建立
刘长江,宗绪岩,刘玲,李丽,许金光(沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110161)
Research Report
摘要:为了更好地利用啤酒糟中含有的蛋白成分,研究了不同提取条件对精蛋白提取率的影响,并利用二次多项式回归的方法建
法得到较佳的提取条件为pH10.5,液料比15.0:1,45.7℃提取59.9min。通过方差分析和判定系数检验,证明该模型拟合度较好。关键词:试验设计;数学模型:二次多项式回归;响应面;岭分析
中图分类号:TQ936
文献标识码:A
文章编号:0254-5071(2010)04-0104-03
Model of extraction of brewer's spent grain protein LIU Changjiang, ZONG Xuyan, LIU Ling, LI Li, XU Jinguang
(College of Food Science, Shenyang Agriculture University, Shenyang 110161, China)
Abstract: The purpose of this study is to better use protein in brewer's spent grain. The effect of different extraction conditions on the extraction rate was studied. The model of the extraction ratio with the conditions of brewer's spent grain protein was constructed with quadratic polynomial regres-sion, Response surfaces were mapped, and the effects of factors and the reasons were discussed. The results showed that the optimal conditions of ex-traction were as follows: pH at 10.5, with liquid-solid ratio of 15.0, at 45.7 °C for 59.9 min which were gained with ridge analysis. The model had
better fitting degree and practical significance, which were proved by analysis of variance and coefficient of determination Key words: experimental design; mathematical model; quadratic polynomial regression; response surfaces; ridge analysis
啤酒精又称为麦糟、麦芽糟,是啤酒工业中的主要副产物,占啤酒工业总副产物的85%因,是一种低成本、食品级的废物。近年来,我国啤酒工业迅速发展,年产啤酒超过2000万t,产生了约1000万t的啤酒糟围。啤酒精富含纤维和蛋白,国际上常用于动物饲料闪和制作食用菌培养基。近年来,啤酒糟用于固定化细胞技术闪、沼气生产闽、生物乙醇生产及人类膳食等方面的研究。
我国多数厂家以低价直接出售作饲料、肥料,甚至直接排掉,既是对蛋白质资源的极大浪费,又严重地污染了环境,所以啤酒糟的综合利用是急待开发的领域。
1材料与方法 1.1试验材料
啤酒糟:沈阳华润雪花啤酒有限公司提供,蛋白含量
为24.87%(干基)。 1.2仪器
CR21G高速冷冻离心机:HitachiHigh-Technologies Corporation;BP210S电子精密天平:SartoriusAG:DF-1型集热式磁力搅拌机:金坛市新一佳仪器厂:pHS-25型酸度计:上海雷磁仪器厂:KDN-04A型定氮仪:上海新嘉电子
有限公司:数显恒温水浴锅:国华电器有限公司。 1.3试剂
硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠、盐酸均为分
析纯;甲基红、溴甲酚绿。 1.4蛋白质含量的测定
按GB/T5009.5-2003食品中蛋白质的测定方法中的
凯氏定氮法。
1.5啤酒糟蛋白的制备工艺
取一定量啤酒精干粉与去离子水混合,加入1.0mol/L NaOH,室温搅拌提取后,8000xg离心20min,沉淀再浸提一次,离心后合并2次所得上清液。再用1.0mol/LHCI调上清液pH值至等电点沉淀蛋白质,6500xg离心20min后弃除上清液,沉淀用去离子水洗涤3次,再加一定量去离子水
搅匀,调pH值至7.0,干燥后即得啤酒糟蛋白叫]。 1.6蛋白提取率的计算
提取率(%)=高数质量x产物中需白质食警x100%
原科质量x原科中蛋白质含量
2结果与讨论
2.1试验结果及建模
根据单因素试验结果,选择温度(X)、pH值(X)、液料比X)及提取时间X)4个因素,每个因素取6个水平,按U=(122)安排12次试验((各水平重复1次),以蛋白提取率Y高低作为评价试验方案优劣的指标。通过对试验结果的分析,建立相关数学模型,并优化提取条件,确定提取工艺,试验结果见表1。
使用DPS数据处理系统软件包,对试验数据进行二
次多项式逐步回归,得到各因素同提取率之闻关系的数学模型:
Y=-259351+0.08985X,+33.532X,+4452X-0001569X,X,1044X,X, 0.01981X,X+0.002516X,X,-0.1960X,X-0.001754X,X
相关系数R=0.9984;F值=67.757;显著水平p=0.0146,
收稿日期:2009-12-18
作者简介:刘长江(1955-),男,辽宁人,教授,研究方向为食品生物技术。