正文 第四章 亞麻籽脫毒工藝研究(1 / 3)

4.1 研究內容

4.1.1 溶劑法浸提亞麻籽中的生氰糖苷

考察適合亞麻籽中生氰糖苷去除的最佳溶劑配比體係,從社會經濟成本,浸提後食用安全性等多方麵考慮,確定最佳脫毒溶劑係統,確立浸提過程中的參數。

4.1.2 水煮法浸提亞麻籽中的生氰糖苷

以溶劑法浸提試驗為基礎,在此之上進一步采用水溶液蒸煮法,探討經溶劑法脫毒後采用水煮法繼續脫毒的最適工藝條件,如浸提溫度、浸提時間等。

4.1.3 烘烤法浸提亞麻籽中的生氰糖苷

通過單因素及綜合試驗確定烘烤法中各試驗條件,如烘烤溫度、烘烤時間等對亞麻籽脫毒的效果影響,確立最適宜的亞麻籽烘烤法脫毒的工藝條件。

4.1.4 微波加熱烘烤法浸提亞麻籽中的生氰糖苷

考察微波功率及時間對烘烤法脫毒效果的影響,探討兩方法結合的最優組合。

4.1.5 超臨界CO2法(SC-CO2)萃取亞麻籽中的生氰糖苷

考察SC-CO2法萃取亞麻籽中生氰糖苷的影響因素,確定萃取時間、萃取壓力和萃取溫度對亞麻籽脫毒的最優組合。

4.1.6 研究脫毒對亞麻籽中各生物活性成分的影響

采用六種不同方法對亞麻籽進行脫毒後,考察脫毒過程中的各條件因素對亞麻籽中各營養成分的影響,以便更好地製定亞麻籽的脫毒方法。

4.2 摘要

亞麻籽富含多不飽和脂肪酸、蛋白質、氨基酸和膳食纖維等營養成分,最近的研究發現,亞麻籽還富含木酚素,因此,有人把亞麻籽稱為“21世紀的功能食品”。

由於亞麻籽中含有以生氰糖苷為主要成分的抗營養因子,限製了它在食品和飼料工業中的應用。本章旨在研究亞麻籽的脫毒工藝,並對工藝進行優化,以期為將來的生產提供理論依據。

研究了溶劑法、水煮法、烘烤法、蒸煮法、微波加熱烘烤法及超臨界CO2萃取(SC-CO2)法等6種加工工藝的脫毒效果。根據加水量不同考察了溶劑法中甲醇、乙醇和異丙醇各溶劑係統對生氰糖苷的去除效率,從經濟性、安全性和脫毒效果的綜合角度確定了最合適的溶劑係統為乙醇+氨+水+正己烷,並確定了該係統的最佳工藝參數為:加水量10%、浸提溫度40℃、浸提次數3次;在浸提實驗的基礎上,根據各工藝參數和生氰糖苷去除量之間的關係,確定了水煮法的最佳溫度為80℃、最合適的溶劑倍量10和浸提時間120min;考察了烘烤法中加工參數對實驗指標的影響,確定了最佳烘烤時間為30min,最佳烘烤溫度為100℃;通過試驗、分析和評價,確定了蒸煮法的最佳時間為25min,最適溫度為123℃;根據微波輸出功率和烘烤時間對脫毒效果的影響關係確定了二者的較優值為640W和2min。

研究了脫毒工藝對亞麻籽中營養成分的影響情況。

亞麻籽;脫毒;工藝優化;成分分析

4.3 不同方法對亞麻籽脫毒的工藝參數優化及比較

生氰糖苷(cyanogenetic glycoside)亦稱氰苷、氰醇苷,是一類α-羥腈或稱氰醇的糖苷。生氰糖苷能夠產生氫氰酸(HCN),可是在正常的情況下,植物中存在極少的遊離氫氰酸,隻有當植物細胞遭受破壞時,生氰糖苷才會在相關酶的作用下產生氫氰酸。

在完整的植物體內,生氰糖苷不會在水解酶的作用下水解,所以不能形成遊離的氫氰酸。然而當植物組織受到破壞或被動物采食咀嚼破碎後,氰苷可以與其水解酶接觸,遂發生酶促水解反應。

亞麻籽中能產生毒性的主要化合物是抗維生素B6和生氰糖苷。抗維生素B6可通過添加維生素B6抑製其毒性。因此,如何降低亞麻籽中生氰糖苷的含量便成為亞麻籽脫毒的主要目的。

氫氰酸除能引起急性中毒外,長期少量攝入含氰苷的食物也能引起慢性中毒,主要表現為甲狀腺腫大及生長發育遲緩。其中毒機理是由於CN-在動物體內經硫氰酸酶的催化作用轉化為硫氰酸鹽。其硫氰基(SCN-)由於和碘離子(I-)有相似的摩爾體積及電荷,在甲狀腺腺泡細胞聚碘過程中可與I-競爭,從而減少了甲狀腺腺泡細胞對碘的濃聚,導致機體甲狀腺激素的合成與分泌減少。根據甲狀腺機能調節係統(下丘腦—腺垂體—甲狀腺軸)的調節機製,當血液中甲狀腺激素的濃度降低時,通過負反饋作用,使腺垂體分泌大量促甲狀腺激素(TSH)。TSH持續不斷地作用於甲狀腺,從而使甲狀腺腺泡細胞呈現增生性變化,形成甲狀腺腫。據報道,澳大利亞和新西蘭的羊,由於長期采食含氰苷的白三葉草而引起甲狀腺腫大,生長發育遲緩。

研究溶劑法、水煮法和物理加工法對亞麻籽的脫毒效果,並對各種脫毒工藝進行優化,找到最佳參數,為亞麻籽在食品和飼料工業中的應用創造前提條件。

4.3.1 材料

4.3.1.1 試驗材料

亞麻籽產於黑龍江省蘭西縣,品種為內亞3號。經篩選去雜後用咖啡磨磨碎備用,原料粉中生氰糖苷的含量以HCN計為157.68mg/kg。

4.3.1.2 試驗方法

(1)溶劑法

①以醇類、氨、水和正己烷組成的溶劑係統對亞麻籽粉進行脫毒,考察加水量對脫毒效果的影響,加水量為溶劑量的0%、5%、10%、20%和30%;粉與溶劑及正己烷的比例為粉:溶劑(醇類+5%氨水+水,v/v/v):正己烷=100∶500(w/v/v)。

②考察溫度對脫毒效果的影響,取溫度為20、30、40、50、60℃。

③考察浸提次數對脫毒效果的影響,實驗分5組,前4組的浸提次數分別為1次、2次、3次和4次(每次浸提24h),第5組提取96h(是前4次的總和)。