亞麻籽蒸汽爆破預(yù)處理及其活性成分變化研究

亞麻籽蒸汽爆破預(yù)處理及

其活性成分變化研究

姓名：李冰專業(yè)：食品生物技術(shù)導(dǎo)師：易軍鵬匯報內(nèi)容一研究背景及意義二研究目標(biāo)三試驗進展情況四下階段試驗計劃五研究成果一、研究背景及意義亞麻籽中含有豐富的油脂和木酚素，其油脂中不飽和脂肪酸的含量居多，蒸汽爆破技術(shù)可以亞麻籽使表面產(chǎn)生裂縫和微孔，同時打破植物的抗提取屏障，有利于活性成分的提取與轉(zhuǎn)化。蒸汽爆破技術(shù)是一種能在毫秒級完成的彈射式汽爆技術(shù)，可以使處理物料發(fā)生物理-化學(xué)變化，對原料的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成有極大的重構(gòu)作用。研究背景及意義蒸汽爆破技術(shù)目前應(yīng)用于：食品加工、煙草加工、中草藥活性成分提取、羽毛角蛋白提取等技術(shù)領(lǐng)域。陳洪章等利用蒸汽爆破技術(shù)對鹽膚木果實進行預(yù)處理，并且形成了鹽膚木果油、黃酮等一系列產(chǎn)品，但鮮有對亞麻籽蒸汽爆破處理的研究。蒸汽爆破技術(shù)的應(yīng)用二、研究目標(biāo)提取爆破與未爆破樣品中亞麻籽油；從提取亞麻籽油的廢料中提取亞麻木酚素，將提取液經(jīng)過HPLC分析，計算木酚素含量。將甲酯化后的亞麻籽油經(jīng)GC-MS分析，與未蒸汽爆破的亞麻籽油脂肪酸成分進行比較。通過比較DPPH自由基清除率，判斷蒸汽爆破前后活性的變化；通過生物活性試驗研究蒸汽爆破處理后的亞麻籽油的降脂活性的影響。提取率變化成分變化木酚素活性降脂活性成分變化活性變化提取率變化微觀結(jié)構(gòu)電鏡掃描(SEM)分析預(yù)處理前后原料，進行電子顯微鏡(SEM)觀察，分析蒸汽爆破對亞麻籽微觀結(jié)構(gòu)的改變3.1蒸汽爆破處理(壓力選取1.0、2.0MPa，維壓時間選取30、60s)a未經(jīng)爆破亞麻籽；b1.0

MPa

30

s處理亞麻籽；c1.0

MPa60

s處理亞麻籽；d2.0

MPa

30

s處理亞麻籽圖1亞麻籽掃描電子顯微鏡圖三、試驗進展情況單因素試驗3.2蒸汽爆破處理對亞麻籽油得率的影響項目平方和自由度均方F值P值模型6.62140.4720.72＜0.0001X12.7712.77121.60＜0.0001X20.06510.0652.830.1148X34.800E-00314.800E-0030.210.6535X41.3511.3559.32＜0.0001X1X28.100E-00318.100E-0030.360.5608X1X34.900E-00314.900E-0030.210.6502X1X40.01310.0130.580.4591X2X30.1610.166.840.0204X2X40.01110.0110.480.4983X3X40.01310.0130.580.4591X121.3711.3760.13＜0.0001X220.5910.5925.790.0002X320.3410.3414.870.0017X420.9910.9943.22＜0.0001殘差0.32140.023

失擬項0.29100.0293.370.1267凈誤差0.03448.480E-003

總離差6.9428

亞麻籽油得率回歸模型方差分析表響應(yīng)面優(yōu)化圖1液料比和處理溫度對亞麻籽油得率交互影響的三維曲面圖圖2液料比和處理時間對亞麻籽油得率交互影響的三維曲面圖圖3液料比和超聲功率對亞麻籽油得率交互影響的三維曲面圖圖4處理時間和處理溫度對亞麻籽油得率交互影響的三維曲面圖圖5超聲波功率和處理時間對亞麻籽油得率交互影響的三維曲面圖圖6超聲波功率和處理溫度對亞麻籽油得率交互影響的三維曲面圖3.3亞麻籽油提取動力學(xué)條件CabR2未處理34.81±0.172.09±0.090.99941.0

MPa

30

s39.59±0.262.21±0.130.99891.0

MPa

60

s41.59±0.282.46±0.170.99892.0

MPa

30

s43.11±0.162.95±0.160.9997

亞麻籽油提取動力學(xué)模型參數(shù)圖7蒸汽爆破提取亞麻籽油和未處理亞麻籽油動力學(xué)3.4蒸汽爆破對亞麻籽油脂肪酸成分的影響

3.4.1不同爆破程度的亞麻籽油理化指標(biāo)條件酸值(mgKOH/goil)過氧化值(mmol/kgoil)未處理1.71±0.234.22±0.351.0MPa30s1.85±0.715.12±0.551.0MPa60s2.03±0.425.51±0.162.0MPa30s2.14±0.855.86±0.69亞麻籽原油≤4.0a≤7.5a成品亞麻籽油≤1.0a≤6.0a

注：aGB/T.8235—2008亞麻籽油。3.4.2亞麻籽油的氣相色譜總離子流圖亞麻籽油甲酯化GC-MS分析組成成分表序號化合物名稱分子式（甲酯）分子質(zhì)量（甲酯）相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%未處理1.0

MPa30

s1.0

MPa60

s2.0

MPa30s1月桂酸C13H26O22140.01—0.01—2肉豆蔻酸C15H30O22420.150.130.130.133十五烷酸C16H32O22560.070.060.060.0642-己基環(huán)丙基辛酸C17H32O2268—0.330.30.275棕櫚酸C17H34O227010.679.8310.569.356十七碳烯酸C18H34O22820.190.250.18—7十七烷酸C18H36O2284——0.250.248亞麻酸C19H32O229277.4179.2879.4581.289十九烷酸C20H38O2310—1.92——10二十碳烯酸C20H40O23121.621.892.312.1111花生酸C21H42O23260.801.151.021.1612二十碳三烯酸C21H34O2278——0.19—13山崳酸C23H46O23540.660.890.910.9814二十四碳烯酸C24H48O23680.110.540.450.5115二十四烷酸C25H50O23820.35——0.0716蠟酸C27H54O2410——0.07—總含量92.0496.2795.8996.16不飽和脂肪酸含量79.3381.9682.1383.93.5蒸汽爆破對亞麻籽油熱力學(xué)影響圖8未處理亞麻籽油DSC熱力學(xué)曲線圖91.0MPa30sDSC熱力學(xué)曲線圖10

1.0MPa60sDSC熱力學(xué)曲線圖11

2.0MPa30sDSC熱力學(xué)曲線亞麻籽油的結(jié)晶和熔融曲線熱力學(xué)參數(shù)變化樣品Ton/℃Tend/℃Tpeak/℃熱焓ΔH/(J/g)未處理-56.36-64.28-60.0722.691.0MPa30s-56.03-63.71-59.2623.451.0MPa60s-55.47-62.97-59.2427.432.0MPa30s-53.22-60.85-56.6424.29亞麻籽油的結(jié)晶曲線熱力學(xué)參數(shù)樣品Ton/℃Tend/℃Tpeak/℃熱焓ΔH/(J/g)未處理-35.90-27.16-30.6341.541.0MPa30s-35.39-26.2-30.3446.401.0MPa60s-34.12-24.16-29.5553.052.0MPa30s-32.2-24.08-28.5145.46亞麻籽油的熔融曲線熱力學(xué)參數(shù)Raw1.0MPa30s2.0MPa30s280nm條件下不同亞麻木酚素提取液HPLC圖譜

1.0MPa60s亞麻木酚素標(biāo)品HPLC圖譜3.6蒸汽爆破對亞麻木酚素含量的影響單因素試驗序號A乙醇體積分?jǐn)?shù)/%B提取時間/tC提取溫度/℃D料液比/m:V木酚素含量/mg.g-1111112.02212223.83313333.45421233.98522313.16623124.53731324.24832133.91933213.07K19.310.2410.468.25K211.6710.910.8812.6K311.2211.0510.8511.34k13.13.41333.48672.75k23.893.63333.62674.2k33.743.68333.61673.78R0.790.270.141.45正交實驗法提取亞麻木酚素結(jié)果正交實驗法提取亞麻木酚素方差分析方差來源SSfMSF顯著性水平A1.056220.528126.41α=0.05B0.123820.06193.1α=0.25C0.036620.01830.92D3.339821.669983.495α=0.05誤差0.0420.02F0.05(2，2)=19，P>0·05乙醇濃度A、提取時間B、提取溫度C和料液比D對亞麻木酚素提取影響的主次因素為D>A>B>C，組合為A2B3C2D2；但是提取時間和料液比都對木酚素提取率影響都達到顯著水平，優(yōu)選工藝為A2B2C2D2。1.蒸汽爆破對亞麻木酚素抗氧化性的影響通過1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力，研究蒸汽爆破對亞麻木酚素的抗氧化性能的影響2.亞麻籽油降脂活性通過小鼠實驗，對其血清脂質(zhì)（TC、TG、HDL-C、LDL-C）、小鼠臟器系數(shù)的影響、肝臟脂質(zhì)（TC