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      微波提取骨素工藝分析

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      微波提取骨素工藝分析

      準確稱取豬骨100.00g,按以上工藝方法測定提取液中豬骨蛋白提取率含量,在不同條件下分別考察微波功率、料液比(g/mL,下同)和提取時間對提取效果的影響,初步確定各因素的水平范圍,為正交試驗因素的水平確定提供參考。

      正交試驗選擇料液比、微波功率、提取時間進行3因素3水平L9(34)均勻試驗設計,以篩選最佳提取條件。每個試驗均稱豬骨100.00g,放入三角燒瓶,按各種設定條件進行提取,測定提取液中總酚的含量。

      結果與分析

      料液比對豬骨蛋白提取的影響在微波功率480W,微波60min的條件下考察料液比(g/mL)對提取率的影響,結果如圖1所示。料液比是指豬骨質量與提取水體積之比,它是影響提取過程的一個重要因素。隨著料液比的增加,提取率都有所增加。料液比小,浸取過程中液相濃度增加比較快,相應地液相主體與固體主體間物質的濃度差減少加快,傳質推動力衰減加快,提取率降低;液固比增大,傳質推動力提高,提取率變大,但生產成本及后續處理的難度也會增大。因此,液固比不宜太高,采用1∶3的料液比來浸提。

      提取時間對豬骨蛋白提取的影響在料液比為1∶3,微波480W的條件下考察提取時間對提取量的影響,結果如圖2所示。從圖2可以看出,提取率隨著提取時間的增加而增加,但是時間過長,提取液顏色不好看,風味不佳,故選擇80min為試驗提取時間。

      不同微波功率對豬骨蛋白提取的影響在料液比為1∶3,提取時間為60min的條件下考察微波功率對提取率的影響,結果如圖3所示。并由圖可見微波輔助提取率隨著隨功率的增加而增加,但功率480W后提取率增加緩慢,綜合考慮用480W提取效果較好。溶質從固體擴散到外部溶劑主體要經過溶劑浸潤進入固體內,溶質溶解;溶解的溶質從固體內部液體中擴散到達固體表面;溶質從固體表面通過液膜擴散到達外部溶劑主體3個階段,在充分浸泡及攪拌浸提的條件下,第2階段是傳質的控制過程。對一種成分來說,功率越大,場強越大,物料吸收的熱量就越多,對于提取體系,不同種類的物質對微波有不同的吸收能力,它與微波場強的平方、介質的有效損耗系數呈正比,與物料的密度和比熱成反比,而物料的密度和比熱又是物料的溫度的函數。對所研究的提取體系來說,在低功率的條件下,提取率增加迅速;高功率條件下,提取率變化趨于平穩。

      微波提取工藝條件的正交試驗結果在單因素試驗的基礎上,考慮各因素間可能的交互作用,進行正交試驗。由極差分析結果A>B>C可知,對有效成份提取影響因素影響大小為料液比>微波功率>提取時間,確定微波提取最適工藝條件為A3B2C3,即料液比為1∶4,微波功率為640W,提取時間80min。

      微波提取法與高溫高壓提取的比較用正交試驗選取的微波輔助最優提取工藝條件與趙永敢等[6]高溫高壓提取骨素篩選出最優工藝條件比較(表2),結果表明,用微波提取骨素,蛋白質提取率稍低于高溫高壓提取骨素,但是前者用時少于后者。由于試驗時所用微波設備不是專用提取設備,所以提取骨素時操作不是很方便,從而會影響骨素提取效果。綜合考慮試驗情況,微波提取骨素技術是非常具有開發價值的骨素提取技術。

      結論

      采用的微波提取骨素,得出了微波輔助提取骨素最適工藝條件為料液比為1∶4,微波功率為640W,提取時間80min。微波提取技術是骨素提取的一種較好的新技術,值得研究并最終服務企業生產。

      作者:趙永敢李超敏豆康寧單位:漯河醫學高等專科學校食品工程系

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