分級米糠品質及其油脂的亞臨界丙烷萃取特性研究.pdf

1、米糠(RB)是來自稻谷加工不同部位的各道糠的混合物，富含油脂、谷維素和VE等生理活性物質，極具開發(fā)潛力。稻米油(RBO)的提取是RB利用的主要途徑，傳統(tǒng)正己烷萃取(HSE)法在脫溶工序，不僅破壞油中熱敏性成分，也使粕變性嚴重。超臨界CO2萃取(SC-CO2E)法雖能保持原有品質，卻難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。亞臨界丙烷萃取(SPE)為低溫和低壓萃取，常溫脫溶，且易實現(xiàn)工業(yè)放大生產(chǎn)。為此，本文首先研究分級RB的營養(yǎng)差異性，在此基礎上，采用亞臨界流

2、體萃取試驗裝置，以丙烷為溶劑，從RB中萃取油脂。論文的主要研究內容與結果如下:
　　(1)以糙米及其加工產(chǎn)物為對象，分析其營養(yǎng)組成，研究糙米的主要營養(yǎng)物質在其加工過程中的流向。結果表明，糙米中粗脂肪主要分布在一道米糠(BF1，43.67％)、二道米糠(BF2，25.27％)和三道米糠(BF3，14.89％);糙米中的蛋白質主要分布在白米(80.83％)中。糙米中γ-谷維素在BF1、BF2、BF3和拋光粉中的分布比例依次為74.46

3、％、16.38％、6.90％和4.12％;植物甾醇在BF1、BF2、BF3和拋光粉中的分布比例依次為56.74％、129.69％、13.17％和4.23％。BF1和BF2中脂肪、脂溶性γ-谷維素和植物甾醇分布集中，適宜用作油脂或植物營養(yǎng)素的加工原料;拋光粉中油脂和蛋白質占糙米總量的比例很小。
　　(2)以造粒的RB為萃取原料，以萃取率、脂肪酸組成、氧化穩(wěn)定性以及γ-谷維素、VE等特征性功能成分含量為指標，對比分析SPE與HSE、S

4、C-CO2E所得米糠油(RBO)的品質差異性。結果表明，SPE的萃取率(11.33％)高于SC-CO2E(10.30％)，而低于HSE(12.05％);萃取方式對RBO的脂肪酸組成沒有顯著性的影響;SPE所得RBO中γ-谷維素和VE的含量分別為21.08 mg/g和0.97mg/g，顯著的高于另外兩種RBO中相應成分的含量;Rancimat實驗(120℃，20 L/h)表明，HSE所得RBO的氧化穩(wěn)定時間最長(6.74 h)，SPE次之

5、(3.85 h)，SC-CO2E最短(1.36 h)。SPE能很好的保留RBO中γ-谷維素和VE等成分，且所得RBO的氧化穩(wěn)定性較好，是一種適用于RBO保質萃取的方法。
　　(3)采用亞臨界丙烷從RB中萃取油脂及其中的γ-谷維素和α-生育酚，以Baümler模型描述目標產(chǎn)物的萃取動力學。結果表明，萃取過程中目標產(chǎn)物的相對萃取率Yt/Y∞隨時間的增加呈遞增趨勢，且初始階段的洗滌過程增長速率很快，第二階段的擴散過程增長速率較慢;增加溫

6、度可同時提高目標產(chǎn)物的擴散系數(shù)De和Yt/Y∞值;Baümler模型可以很好地(R2＞0.95)描述SPE油脂、γ-谷維素和α-生育酚的萃取動力學。Arrhenius方程求得油脂萃取反應的活化能最低(5.23 kJ/mol)，α-VE次之(7.05 kJ/mol)，γ-谷維素最高(9.11 kJ/mol)，γ-谷維素的萃取對溫度的依賴程度最高。本試驗條件下，增加萃取溫度和萃取時間有助于RB中油脂、γ-谷維素和α-生育酚的浸出，從而提高R