脉冲电场处理对双低油菜出油率及油脂和蛋白性质的影响

摘要

脉冲电场(PEF)是一种重要的非热加工技术，已广泛应用于食品杀菌和钝酶研究。但是，目前脉冲电场的处理方式均为针对连续相的流体，但本研究室发现PEF可以用于非连续相的固体物料，在原料的运输和预处理过程中即可进行电场处理，有利于实现工业化的大规模处理。低芥酸和低硫甙品种秦油7号菜籽油中含有大量的不饱和脂肪酸，具有优越的营养和保健功效。本研究采用PEF直接对预调水分的菜籽进行预处理，以脉冲电压、物料停留时间、脉冲频率和脉冲宽度为可变参数，以出油率和菜籽蛋白结构和功能性质为考察指标，了解PEF操作条件对出油率、油脂品质及菜籽蛋白分子结构和功能性质的影响，为油菜籽的综合利用提供理论依据。主要结果如下:
　　(1) PEF处理有利于提高出油率。脉冲电压、物料停留时间、脉冲频率和脉冲宽度四因素对油菜籽出油率均有显著影响，响应曲面优化设计得到的回归方程具有高度的相关性(R2=0.9960)，最佳工艺条件为:电压35 kV，物料停留时间185 s，脉冲频率806 Hz，脉冲宽度8μs，此时，油菜籽的出油率由未经处理时的71.60％提高到95.21％。
　　(2) PEF预处理油菜籽改变了油脂品质。PEF显著增加了菜籽油的酸价、过氧化值和p-茴香胺值，降低了碘值，对皂化值无影响，PEF处理组的油脂黄色值(Y)和红色值(R)均显著大于对照组。在油脂储存过程中，PEF处理组的菜籽油酸价、过氧化值和p-茴香胺值的变化速率低于对照组。PEF处理后的菜籽油中脂肪酸种类没有发生变化，但增加了饱和脂肪酸的相对百分含量，降低了不饱和脂肪酸相对百分含量，显著增加了菜籽油中总酚、α-生育酚和γ-生育酚含量; PEF处理能够显著改变油脂对DPPH·、OH·和O2-·的清除率及对大豆油的抗氧化效果。
　　(3) PEF处理改变了菜籽蛋白功能性质。PEF处理对菜籽蛋白功能性质均有显著作用。此外，蛋白级分对蛋白功能性质也有显著影响，表现在清蛋白溶解性、持水力、乳化性及乳化稳定性和气泡及泡沫稳定性均显著优于菜籽全蛋白和球蛋白。另外还发现，在不同的PEF处理条件下，油菜出油率和蛋白功能性质之间存在正的相关性。
　　(4) PEF处理改变了菜籽蛋白分子结构。通过电泳、近红外光谱、巯基含量和疏水性指数分析发现，PEF处理后清蛋白两亚基颜色变浅，无条带消失;球蛋白一亚基条带颜色变浅，无条带消失;而全蛋白则多出一亚基带。PEF改变了菜籽蛋白的二级结构，在一定的处理条件下，肽链解旋，菜籽蛋白从有序向无序状态转变。PEF对维持菜籽蛋白三级结构的疏水性，巯基含量均有显著作用。同时实验得出清蛋白的疏水性显著高于全蛋白和球蛋白，球蛋白的总巯基和游离巯基均显著大于清蛋白。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 油菜概况

1．2 菜籽油成分概述

1．2．1 脂肪酸

1．2．2 菜籽多酚

1．2．3 生育酚

1．3 菜籽蛋白的功能性质

1．3．1 菜籽蛋白的水合性质

1．3．2 菜籽蛋白的表面性质

1．4 菜籽油加工工艺

1．4．1 压榨法

1．4．2 浸出法

1．5 脉冲电场(PEF)技术

1．5．1 脉冲电场简介

1．5．2 PEF应用现状

1．6 立题背景与意义

1．7 论文研究的主要内容

1．8 工艺路线

参考文献

第二章 脉冲电场对菜籽油得率的影响及工艺优化

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 试验方法

2．1．3 统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 菜籽主要成分

2．2．2 溶剂选择

2．2．3 预调水分在PEF影响出油率中的控制

2．2．4 PEF提高油菜籽出油率条件优化

2．3 本章小结

参考文献

第三章 脉冲电场对菜籽油品质的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 试验方法

3．1．3 统计分析方法

3．2 结果与分析

3．2．1 PEF处理对浸出油理化品质的影晌

3．2．2 PEF处理对菜籽浸出油营养品质的影响

3．2．3 PEF处理对菜籽油体外抗氧化能力的影响

3．2．4 PEF处理对油脂储存特性的影响

3．3 本章小结

参考文献

第四章 脉冲电场对菜籽蛋白功能特性的影响

4．1．1 实验材料

4．1．1．1 主要原料

4．1．1．2 主要仪器和设备

4．1．1．3 主要试剂

4．1 材料与方法

4．1．2 试验方法

4．1．3 统计分析方法

4．2 结果与分析

4．2．1 菜籽粕主要成分

4．2．2 菜籽蛋白的提取

4．2．3 PEF对蛋白功能性质的影响

4．2．4 PEF对蛋白级分功能性质的影响

4．2．5 PEF处理条件下菜籽出油率和蛋白功能的相关性分析

4．3 本章小结

参考文献

第五章 脉冲电场对菜籽蛋白分子结构的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 试验方法

5．1．3 统计分析方法

5．2 结果与分析

5．2．1 PEF对蛋白结构性质的影响

5．2．2 PEF对蛋白级分结构的影响

5．3 本章小结

参考文献

全文总结和展望

致谢

在读期间发表的论文

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