米糠高值化综合利用关键技术研究-化学工程与技术专业毕业论文.docx

青岛科技大学研究生学位论文米糠高值化综合利用关键技术研究摘要米糠作为稻谷加工过程中重要的副产物,具有较高的营养价值而且资源量丰富。在我国却主要用于饲料,其有效利用率不足10%,造成了巨大的资源浪费。为了有效地提高米糠资源的利用率,实现米糠的高值化综合利用,本文对酶法水解米糠淀粉制葡萄糖及酶法提取米糠蛋白工艺技术进行研究。由于米糠中淀粉含量相对较高,本文先将淀粉水解制葡萄糖,淀粉水解后米糠残渣中的蛋白含量会相对提高,然后再进行米糠蛋白的提取,从而实现米糠资源的分级利用,提高米糠资源的有效利用率。本文采用双酶法(淀粉酶+糖化酶)水解米糠淀粉制备发酵糖浆,主要包括糊化、液化、糖化等工艺技术。本文将糊化和液化同时进行,即一步法糊化和液化。并分别对液化工艺和糖化工艺进行了研究和优化。通过对液化工艺进行单因素实验,考察了酶用量、醪浓度、pH、温度对液化工艺的影响。在单因素试验的基础上,-Behnken试验设计对米糠液化工艺进行进一步的响应面优化,得到了最优的液化工艺条件:%、醪浓度为25%、pH=、温度为88℃。在此条件下,得到液化DX值(葡萄糖值)%。在米糠淀粉液化的基础上,进而对液化液糖化工艺进行研究,通过单因素实验,考察了酶用量、温度、pH对糖化工艺的影响。通过实验得到糖化工艺最优条件为:%、温度60°C、pH=。在最优条件下,得到最终糖化DX值平均约为97%。HPLC检测显示,所获得糖化液中葡萄糖含量占单糖的99%以上,几乎不含二糖和三糖。淀粉水解后,再利用双酶法(预处理酶+蛋白酶)提取米糠残渣中的蛋白。首先对预处理酶和蛋白酶种类进行了筛选,得到较优的酶组合为复合纤维素酶和碱性蛋白酶。然后分别对两种酶进行研究及优化。通过对复合纤维素酶进行单因素实验,得到复合纤维素酶的较优工艺条件为:%、温度60℃、pH=、醪浓度为12%。在此基础上,利用碱性蛋白酶对米糠蛋白进行进一步的提取研究,考察了温度、pH、酶用量对蛋白提取率的影响。在单因素实验的I米糠高值化综合利用关键技术研究基础上,对碱性蛋白酶提取米糠蛋白的工艺进行了响应面优化,得到了碱性蛋白酶提取米糠蛋白工艺的最优条件为:温度88℃、pH=、%。在该条件下,%。通过SDS-聚丙烯酰胺电泳分析,得到所提取米糠蛋白的分子量低于25kDa。本文通过对米糠淀粉水解和米糠蛋白提取工艺技术的研究,得到了最优的工艺条件,以期为米糠淀粉糖浆和蛋白工业生产提供了理论依据,进而实现米糠资源的高值化综合利用。关键词:米糠;双酶法;米糠淀粉;米糠蛋白;响应面法II青岛科技大学研究生学位论文RESEARCHONTHEKEYTECHNOLOGYINTHEVALUE-ADDEDUTILIZATIONOFRICEBRANABSTRACTAsanimportantby-productintheprocessofriceprocessing,ountsfor5-6%wt.%ofrice,butenrichesabout80%’,itseffectiveutilizationrateislessthan10%,,prehensiveutilizationofricebran,,hydrolysisofstarchtoglucosewasstudiedfirstly,sothatproteincontentinricebranresiduewillincreaserelatively,,andimprovetheeffectiveutilizationrateoftheric