亞麻膠浸提工藝研究

梁 霞 李 群 許光映

（山西省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，太原 030031）

·工程技術(shù)·

亞麻膠浸提工藝研究

梁 霞*李 群 許光映

（山西省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，太原 030031）

以亞麻籽皮為原料，水為浸提溶劑，浸提亞麻膠。研究了浸提時間、溫度、料液質(zhì)量比、脫膠次數(shù)對亞麻膠得率的影響，確定亞麻膠提取最佳工藝條件為：浸提溫度80℃、時間40 min、料液質(zhì)量比1∶15、脫膠次數(shù)2次。

亞麻籽皮；亞麻膠；微波加熱；浸提工藝

亞麻膠（國標(biāo)號：GB12493—90） 是從油料作物亞麻籽中提取的一種新型食用膠，亞麻膠又稱富蘭克膠（Flaxseed gum），存在于亞麻籽殼中，含量為10 g/100g～15g/100g。其多糖主要成分依次為葡萄糖（平均28.9 g/100g）、木糖（平均23.2 g/100g）、半乳糖（平均19.1 g/100g）、鼠李糖（平均14.2 g/100g）、阿拉伯糖（平均10.6 g/100g） 和巖藻糖（平均3.5 g/100g）。亞麻膠是一種純天然無污染植物膠，是國家綠色食品發(fā)展中心認定的綠色食品專用添加劑，主要作為增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑使用，與需要大量進口的瓜兒豆膠、卡拉膠等具有相似的作用；亞麻膠也可作為可溶性膳食纖維使用，具有縮短食物在腸內(nèi)的通過時間、降低血膽固醇水平、減少動脈粥樣硬化、減少膽石癥發(fā)生、治療糖尿病等作用。

世界亞麻的主產(chǎn)區(qū)為美國、加拿大、阿根廷、印度及西亞亞麻地區(qū)。我國亞麻的主產(chǎn)區(qū)為寧夏、甘肅、內(nèi)蒙、山西、陜北等地區(qū)，我國亞麻籽產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/5以上，居世界第二位。我國具有豐富的亞麻資源，隨著近些年各行業(yè)對天然植物膠的需求量日益增長，亞麻膠作為一種可以替代進口產(chǎn)品的天然植物膠，有得天獨厚的優(yōu)勢；同時，亞麻籽是優(yōu)秀的可溶性膳食纖維來源之一，亞麻膠的研究和開發(fā)，將產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟效益。亞麻膠是亞麻籽綜合開發(fā)利用的一個中間環(huán)節(jié)，將亞麻籽皮仁分離后，亞麻籽皮可用來提膠、提取木酚素、提取膳食纖維，亞麻仁可用來榨油、制作亞麻仁醬。亞麻籽的精深加工，對增加農(nóng)民收入、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有積極意義。

本文采用微波水浸提法從亞麻籽皮中提取亞麻膠，研究其提取工藝，確定提取條件。

1 材料與設(shè)備

1.1 試驗材料

晉亞7號亞麻籽，購自山西大同高寒所。亞麻籽經(jīng)項目組自行研制的脫皮分離設(shè)備進行皮仁分離后，將亞麻籽皮作為提取亞麻膠的原料。

1.2 儀器與設(shè)備

G80D23CN2L-G1（RO）格蘭仕微波爐，LXJ-11B低速大容量多管離心機，JJ-3DIA電動攪拌機，NDJ-1黏度計，RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，SHB-3循環(huán)水多用真空泵，GLP-50噴霧干燥機。

2 試驗方法

2.1 工藝流程

亞麻籽→皮仁分離→微波加熱→攪拌提取→分離上清液→濃縮→噴霧干燥→成品

2.2 試驗方法

以200 g亞麻籽皮為原料，微波高火加熱到指定溫度之后，取出在室溫下攪拌。研究浸提溫度、時間、料液質(zhì)量比、脫膠次數(shù)對亞麻膠得率的影響，通過單因素和正交試驗確定工藝參數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 浸提溫度對亞麻膠得率的影響

選取浸提時間40 min、料液質(zhì)量比為1∶15、脫膠次數(shù)2次，考察浸提溫度對亞麻膠得率的影響。試驗結(jié)果見表1。

表1 浸提溫度對亞麻膠得率的影響

由表1可見，浸提溫度對亞麻膠得率的影響顯著。隨著溫度的升高，亞麻膠溶出率加大，得率迅速提高；但過高的浸提溫度會對亞麻膠中蛋白質(zhì)產(chǎn)生影響，不利于保證亞麻膠的質(zhì)量，因此，本試驗確定浸提溫度為80℃。

3.2 料液質(zhì)量比對亞麻膠得率的影響

選取浸提溫度80℃、浸提時間40 min、脫膠2次，考察料液質(zhì)量比對亞麻膠得率的影響。試驗結(jié)果見表2。

表2 料液比對亞麻膠得率的影響

由表2可以看出，隨著溶劑用量的增大，亞麻膠得率提高，當(dāng)料液質(zhì)量比大于1∶15時，亞麻膠得率增長不顯著，卻增加了后續(xù)濃縮、干燥時的能耗，因此選擇料液比為1∶15。

3.3 浸提時間對亞麻膠得率的影響

選取料液質(zhì)量比1∶15、浸提溫度80℃、脫膠2次，考察浸提時間對亞麻膠得率的影響。試驗結(jié)果見表3。

表3 浸提時間對亞麻膠得率的影響

由表3可見，在浸提前期，隨著浸提時間延長，亞麻膠得率提高；但后期再增加浸提時間，溶出亞麻膠的速度減小，得率變化緩慢。考慮浸提效率，本試驗選擇浸提時間為40 min。

3.4 洗膠次數(shù)對亞麻膠得率的影響

選取料液質(zhì)量比1：15，浸提溫度80℃、浸提時間40 min，考察脫膠次數(shù)對亞麻膠得率的影響。試驗結(jié)果見表4。

表4 脫膠次數(shù)對亞麻膠得率的影響

第1次脫膠時，浸提液中亞麻膠濃度最大，第2次次之。第3次和第4次脫膠，浸提液中亞麻膠濃度顯著下降，可以認為前兩次脫膠已將絕大部分亞麻膠浸提出來，再增加脫膠次數(shù)對亞麻膠得率影響不大，但會加大后續(xù)離心、濃縮工作量，增加成本，所以本試驗選擇脫膠次數(shù)為2次。

3.5 正交試驗

由單因素試驗可知，影響亞麻膠得率的因素有浸提溫度、時間、料液質(zhì)量比3個因素，因此采用3因素4水平正交試驗，確定亞麻膠浸提工藝參數(shù)。正交試驗因素水平見表5，正交試驗結(jié)果見表6。

表5 正交試驗因素與水平

表6 正交試驗方差分析

由正交試驗方差分析可知，影響試驗結(jié)果各因子主次關(guān)系是A＞C＞B，即浸提溫度＞料液質(zhì)量比＞浸提時間。溫度升高，亞麻膠浸提速率加快，相同浸提時間和料液質(zhì)量比中的亞麻膠濃度增高；料液質(zhì)量比增大，亞麻膠得率提高，說明亞麻膠向水中擴散的速度加快，符合溶質(zhì)擴散規(guī)律；浸提時間影響相對較小，說明大量的亞麻膠在浸提前期溶出。根據(jù)方差分析可知，浸提亞麻膠的最佳工藝是A3B4C4，但考慮到浸提時間對得率影響較小，增大料液比會增加后期濃縮工作量，加大能源消耗，因此，本試驗選取最優(yōu)工藝為A3B2C3，即浸提溫度80℃、浸提時間40min、料液質(zhì)量比1：15。經(jīng)試驗驗證，本工藝條件下，亞麻膠的得率為25.7g/100g。

4 結(jié) 論

a）確定亞麻膠提取最佳工藝條件為浸提溫度80℃、時間40 min、料液質(zhì)量比1：15、脫膠次數(shù)2次。

b）采用微波加熱物料方式，料液從室溫上升到80℃只需要幾分鐘時間，取出后常溫攪拌40 min，比傳統(tǒng)恒溫加熱攪拌提取節(jié)約時間，降低能耗，提高效率。

c）用采此工藝，亞麻膠的得膠率可達25 g/100g左右，1 g/100g膠液的黏度可達3000 MPa·s。

d）由于亞麻膠存在于籽皮當(dāng)中，以亞麻籽皮為原料，比起用全籽或餅粕，原料中亞麻膠的含量提高了近一倍，脂肪和蛋白質(zhì)含量大大降低，有利于提高亞麻膠的得率和品質(zhì)。

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Study on extraction technique of flaxseed gum

LIANGXia*LI Qun XUGuang-ying
（Institute ofAgro-Food Science and Technology，Shanxi AcademyOfAgricultural Science，Taiyuan 030031，China）

Using flaxseed skin as rawmaterial and water as extract solvent to extract flaxseed gum.The influences of leaching time， extraction temperature， washing gum times， ratio of material to liquid on gum yield were studied.We found that the optimum conditions of the extraction were leaching at 80 ℃ for 40 min，washing for 2 times，and the solid-liquid ratiowas l：15.

flaxseed skin；flaxseed gum；microwave heat；extraction technique

TS225.1+6

A

1673-6004（2011）02-0011-03

*梁霞，女，1970年出生，2010年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，食品加工專業(yè)，助理研究員。

2011-05-26