膜分离技术在分离菜籽饼粕中蛋白质的应用研究

蛋白质是人类赖以生存的重要物质基础。油菜是我国重要的油料作物，其果实油菜籽被广泛用来制取油脂，并产生大量的菜籽饼粕。菜籽饼粕中蛋白质的含量丰富、品质优良，但由于菜籽饼粕中也含有一定量的有害或抗营养物质，常规的加工方法难以将它们有效分离，菜籽饼粕中所含的蛋白质没有被很好地利用。膜分离技术是近年来发展起来的单相和多相分离的高新技术，具有分离纯度高、工艺条件简单、工艺成本低、无或少污染排放等特点，在国内外都得到了飞速发展，已被广泛应用于许多都领域，如分离大豆饼粕中的蛋白质。 本论文分析了膜分离技术应用于分离菜籽饼粕中蛋白质的可行性，研究了超滤膜分离菜籽饼粕中蛋白质的，通过试验确定了较佳的工艺技术参数，可为工业化生产提供参考。 在从菜籽饼粕中提取蛋白的试验中，进行了菜籽蛋白碱提和盐提两种试验，分别试验了溶液的PH值、盐溶液的浓度、温度、料液比、以及提取时间对菜籽蛋白提取率的影响，结果表明：在总体上用盐溶液提取优于用碱溶液提取，盐溶液提取蛋白质最佳条件为温度为40℃、料液比为1／15、食盐浓度为5.0％、提取时间为40min，在此条件下菜籽蛋白的提取率为89.87％。 在菜籽蛋白超滤分离试验中，通过连续化组合试验，试验了料液的PH值、温度、浓度、流速及压力对超滤膜通量的影响，结果表明：它们对超滤膜通量影响的显著性程度依次为料液的浓度、操作压力差（包括流速）、料液温度和溶液的PH值（离子强度），最佳的超滤工艺条件是压力P=0.2Mpa，流速S=1m／s，温度T=40℃，料液的pH=10，此时的膜通量为55.2 L／（m2h）；经过四次反复超滤可制得纯度达到91.1％的蛋白质（以干物质计），且其不含有硫苷和植酸等有害或抗营养物质，外观色泽较浅，滋味较淡。 在超滤膜分离菜籽蛋试验中发现，超滤分离10个小时，膜通量就下降为原来的20.6％。进行的清洗试验结果表明：采用酸碱清洗方法可使膜通量最高恢复至原来的89.84％；可使膜面污染层的去除率K最高达到87.2％。 最后还根据上述试验结果，对提出了工业化生产的工艺流程，并对工艺设备进行了初步分析和确定。