大豆种皮中大豆脲酶的提取及精制工艺研究

摘要

我国的大豆消费量很高，每年用于生产豆油的大豆就能占到大豆总消费的70％左右，其副产物大豆种皮的产量也因此很高。为解决油脂企业豆皮积压问题，提高大豆种皮附加值，同时为解决脲酶的国产化生产提供一定的技术参考。本文以大豆种皮为原料，研究一条提取及精制大豆脲酶的工艺。 研究内容主要包括:1、脲酶测定方法的比较研究;2、大豆种皮中大豆脲酶的提取工艺研究;3、大豆脲酶的纯化精制工艺研究;4、大豆种皮提取脲酶工艺的经济效益分析;5、提取脲酶后大豆种皮再利用设想。 研究结果表明:1、对比pH增值法、滴定法、氨气敏电极定量法、纳氏比色法四种测定大豆脲酶活性的方法，分别对脲酶样品和原料中的脲酶进行活性测定，并通过精密度、加标回收等试验评价四种方法。最终得出，滴定法最适合大豆种皮提取及精制脲酶实验的追踪与检测，即采用滴定法测定脲酶活性。2、通过单因素实验的筛选和正交实验的结果确定了提取大豆脲酶的工艺参数，考察影响产品质量的诸多因素。最终确定了提取溶剂为Tris-Hcl缓冲溶液，料液比为1∶10，浸提温度为25℃，浸提时间为1.0 h，浸提结束后离心时间为10min，并进行连续二次浸提，二次浸提的条件同首次浸提。在此条件下得到的脲酶提取率为0.88 U/g。3、通过对两种精制方法即盐析法和有机溶剂沉淀法的比较研究，最终确定了脲酶分离纯化方法，制备出比活力为2.11 u/mg左右的脲酶成品。脲酶分离纯化采用两级沉淀法，即首先对粗酶液进行硫酸铵分级沉淀，硫酸铵饱和度分别为20％和40％，收集40％硫酸铵后的沉淀，加水复溶，水溶液进行二级沉淀，采用4℃、终浓度50％(V/V)的丙酮为沉淀剂，丙酮完全加入后静置5min，离心分离4000rpm5min，收集沉淀，50℃烘干即为脲酶成品。4、提取大豆脲酶后的豆渣可二次利用，本文设想为提取果胶及发酵豆皮饲料。5、通过大豆种皮提取脲酶工艺的经济价值匡算，可知处理1t大豆种皮所得产品的成本为87061.5元，总产值为255000元。通过经济效益公式计算可知，处理1t大豆种皮所得利润167938.5元，相当于把2000元/t的大豆种皮变成了255000元/t，经济效益相当可观。结论:大豆脲酶的提取及精制工艺不仅提高大豆种皮的附加值，解决大豆油脂企业榨油后产生大量豆皮问题，增加企业的收入，而且为资源合理利用做出积极贡献，为国产化生产脲酶奠定实验基础。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1 文章综述

1．1 大豆资源的开发利用现状

1．2 大豆种皮的开发利用现状

1．3 脲酶

2 本课题的研究意义、目的和内容

2．1 本课题研究意义

2．2 本课题研究目的

2．3 本课题研究内容

第二章 脲酶测定方法的比较研究

1 试验材料、试剂及仪器

1．1 试验材料

1．2 试验试剂

1．3 试验仪器

2 试验方法

2．1 pH增值法

2．2 滴定法

2．3 氨气敏电极定量法

2．4 纳氏比色法

2．5 精密度试验

2．6 加标回收试验

3 结果与分析

3．1 脲酶样品活性测定的精密度试验结果

3．2 原料中脲酶活性测定的精密度试验结果

3．3 加标回收试验

4 本章小结

4．1 pH增值法小结

4．2 滴定法小结

4．3 氨气敏电极定量法小结

4．4 纳氏比色法小结

第三章 大豆种皮中大豆脲酶的提取工艺研究

1 实验材料、试剂及仪器

1．1 实验材料

1．2 实验试剂

1．3 实验仪器

2 实验方法

2．1 大豆种皮中大豆脲酶的提取工艺流程

2．2 大豆种皮中大豆脲酶的提取工艺参数的研究

2．3 测定方法

3 结果与分析

3．1 单因素实验结果与分析

3．2 正交分析法提取条件的优化

3．3 验证试验结果与分析

4 本章小结

第四章 大豆脲酶的纯化精制工艺研究

1 实验材料、试剂及仪器

1．1 实验材料

1．2 实验试剂

1．3 实验仪器

2 实验方法

2．1 大豆脲酶的纯化工艺流程

2．2 硫酸铵分级沉淀法实验

2．3 有机溶剂沉淀法实验

2．4 盐析法和有机溶剂沉淀结合法实验

2．5 烘干温度对脲酶比活力及外观的影响

2．6 测定方法

3 结果与分析

3．1 硫酸铵分级沉淀对结果的影响

3．2 有机溶剂沉淀法对结果的影响

3．3 精制方法的比较研究

3．4 沉淀复水对脲酶精制的影响

3．5 脲酶精制方法的确定

3．6 分离纯化结果

3．7 烘干温度对脲酶比活力及外观的影响

4 本章小结

第五章 大豆种皮提取脲酶工艺的经济效益分析

1 生产成本分析

2 大豆种皮生产大豆脲酶工艺的经济效益分析

3 本章小结

第六章 提取脲酶后的豆皮再利用设想

1 豆皮渣提取果胶

2 发酵豆皮饲料

第七章 结论

参考文献

致谢

作者简历