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我国是马铃薯第一生产大国,年产量为7000万吨左右。马铃薯加工以生产淀粉为主,淀粉年产量为40多万吨,淀粉提取工艺废水(淀粉废水)约200万吨。淀粉废水中的主要有机物为蛋白质,马铃薯蛋白是一种优质植物蛋白,具有很大的开发利用价值,但是目前马铃薯淀粉废水大多直接排放,既浪费资源又污染环境。因此,本课题研究马铃薯淀粉废水中蛋白质回收的方法,并对回收的蛋白质进行性质测定。主要结论如下:(1)工业淀粉废水组分的测定。结果表明,工业淀粉废水的主要组分含量分别为:水分97.16%、淀粉0.47%、蛋白质1.23%。(2)马铃薯淀粉废水的实验室制备。马铃薯经清洗、切块、护色、破碎、除渣、离心、干燥等工序制备淀粉及废水,所得淀粉废水中蛋白质含量与工业淀粉废水相近。(3)等电点法回收马铃薯蛋白。马铃薯淀粉废水经过加酸调节pH值、控温、离心、中和、干燥等工序回收蛋白质。通过正交实验对工艺条件进行优化,最优工艺为:pH4.5±0.2、温度60±2℃、保持时间40min;蛋白质回收率为51.19%,纯度为84.49%。(4)絮凝剂法回收马铃薯蛋白。分别将羧甲基纤维素、壳聚糖、海藻酸钠、聚丙烯酰胺添加到淀粉废水中,经过加酸调节pH值、控温、离心、中和、干燥等工序回收蛋白质。采用正交实验对工艺条件进行优化。各种絮凝剂的最优工艺如下:①羧甲基纤维素法:添加量30mg/100mL废水、pH4.0±0.2、温度30±2℃、保持时间40min;蛋白质的回收率为69.72%,纯度为77.53%。②壳聚糖法:添加量7mg/100mL废水、pH4.5±0.2、温度为70±2℃、保持时间40min;蛋白质的回收率为73.90%,纯度为78.55%。③海藻酸钠法:添加量20mg/100mL废水、pH4.0±0.2、温度50±2℃、保持时间40min;蛋白质的回收率为65.72%,纯度为76.62%。④聚丙烯酰胺法:添加量6mg/100mL废水、pH4.0±0.2、温度60±2℃、保持时间30min;蛋白质的回收率为57.55%,纯度为72.33%。(5)超滤法回收马铃薯蛋白。马铃薯淀粉废水经过加酸调节pH值、控温、超滤、干燥等工序回收蛋白质,采用正交实验对工艺进行优化。最优工艺为:操作压力0.10±0.01Mpa、温度25±2℃、pH4.5±0.2;蛋白质的回收率为78.96%,纯度为82.67%。(6)马铃薯蛋白分子量的测定。采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺(SDS-PAGE)凝胶电泳测定。结果表明:等电点法回收的马铃薯蛋白仅有1条谱带,亚基的分子量为:49.0kD,羧甲基纤维素法和壳聚糖法回收的马铃薯蛋白的结果相同,出现3条谱带,亚基的分子量分别为:49.0kD、25.7kD、22.4kD。由此可知,等电点法回收的蛋白仅为马铃薯蛋白中的一种,而羧甲基纤维素法和壳聚糖法可回收到三种马铃薯蛋白。(7)以上各方法回收的蛋白样品经50℃的热风干燥后,样品均发生褐变;冷冻干燥后,样品颜色浅,但成本高,因此,马铃薯蛋白质的干燥方法还有待研究。(8)马铃薯蛋白功能性质的测定。测定了羧甲基纤维素法回收所得马铃薯蛋白的溶解性、持水力、起泡性及泡沫稳定性、乳化性及乳化稳定性、黏度等性质,并与大豆分离蛋白的功能性质进行比较。结果表明:pH、温度、蛋白质浓度、NaCl等因素对马铃薯蛋白和大豆分离蛋白功能性质的影响趋势相似,但本实验所得马铃薯蛋白样品的功能性质不如大豆分离蛋白。