IEL хранителни технологии -биотехнологии

IEL Хранителни технологии/биотехнологии Оптимизиране на процеса за изолиране на протеини от Lupinus angustifolius L. cv. Vitabor и неговият потенциал като естествен заместител на мазнините I наурал - D дисертация за придобиване на степен доктор-инженер (д-р инж.) На Висшия земеделски факултет на Рейнската федерация Фридрих-Вилхелмс-Университет цу Бон, представена на: 19 юли, 011 от Dipl.- Ing. Даниела Сусман от Есен

технологии

I Лектор: Събеседник: Ден на устния изпит: Година на издаване: проф. Д-р инж. хабил. Бено Кунц проф. Д-р Матиас Вюст 09.1.011 011

III Номенклатура Списък на съкращенията, символите, индексите и използваните единици. СЪКРАЩЕНИЯ FWW A AG ANOVA B BSA C CCD Co. cv. D DGE E F FC FWW G Gl. GmbH H HCl IP IVV JK Фактор взаимодействие между два фактора ph E Aktiengesellschaft Анализ на вариацията RSV говежди серум албумин c NaCl Централен композитен дизайн Compagnie Cultivar TE Германско дружество за хранене t E EWV Взаимодействие с фактор центрирано лице T Equation дружество с ограничена отговорност ph F Солна киселина Изоелектрична точка Институт за технологично инженерство и опаковане t Z t S k. А. Не е посочено KG командитно дружество L. Linné

IV L. Lupinus LOF Липса на годност M r P Молекулярна маса p-стойност (английска вероятност) n.a. Не може да се определи N азот NaCl натриев хлорид NaOH натриев хидроксид OHG Офен Handelsgesellschaft TS сухо вещество U въртене ФОРМУЛА ХАРАКТЕРИ A β 0 β ij пресичане на ординатния константен коефициент B покачване в графика C концентрация c P концентрация на протеин в mg ml -1 c NaCl концентрация на сол в mol L -1 T делта -T, температурна разлика D коефициент на дифузия E адсорбция в nm EA добив на екстракция в% EWV съотношение екстракт-вода g ускорение поради гравитацията/9,81 m s - K константа на осоляване или константа на Boltzmann 1,3806504 10-3 JK -1 Ln естествен логаритъм, естественият Логаритъм дневник 10 Логаритъм до основа 10 L i долна граница в уравнение (4.9) - (4.11) m маса в g n Количество вещество от компонент A PGA общ добив на протеин в% ph E ph стойност по време на екстракцията

V ph F ph стойност на екстракта по време на утаяване q Брой входящи частични целеви функции в уравнение. (4.1) R коефициент на определяне R коригиран коефициент на определяне adj R прогнозен коефициент на определяне преди RSV t съотношение суровина-сол разтвор време в min T температура в C T i целевата стойност в уравнение. (4.9) - (4.11) r i приоритет (ур. (4.1)) U i горна граница в ур. (4.9) - (4.11) визуална визуална оценка (глава 4.4.3) D целева функция (функция на желателност в уравнение (4.1)) ди частични целеви функции (уравнение (4.9) - (4.11)) iyi фактор i целева променлива i ИНДЕКСИ AEF NaCl PSZ Компонент A Екстракция Утаяване Натриев хлорид Протеин Утаяване Центрофугиране ЕДИНИЦИ Градуси Целзий бар Налягане D Далтони g Гравитационно ускорение (9,80665 ms -) g грама h час J Joule k Kilo

VI L литър M моларен mol mol µm микрометър минута минута mm милиметър N нютон S коефициент на утаяване s секунда U оборот

IX Съдържание Благодарности. II Резюме. VII Резюме. VIII Съдържание. IX 1 Въведение. 1 Теоретична основа. 4.1 Мазнини и заместване на мазнините 4.1.1 Функцията на мазнините в храната. 4.1. Заместители на мазнини и заместители на мазнини. 5.1.3 Протеини като заместители на мазнините. 5. Лупин 7.1 Развитие на култивираното растение лупина и площите му за отглеждане. 7 . Структура и състав на семената на Lupinus angustifolius L. и техните протеини. 8.3 Използване на семена от лупина в човешкото хранене. 10.3 Характеризиране на процеса за изолиране на протеини от лупини 11.3.1 Транспортни процеси на екстракция в твърдо течно състояние. 1.3. Утаяване на протеини от концентриран солен разтвор. 14.4 Оптимизиране на процеса с помощта на статистическо планиране на тестове 15.4.1 Определение на термините. 15.4. Обща процедура за оптимизиране на процеса. 16.4.3 Оценка на резултатите от теста. 18.4.4 Графично представяне. 19-ти

X.4.5 Полиоптимизация за няколко целеви размера и фактори. 19 3 Цел на работата. 0 4 Материал и методи. 1 4.1 Предварителна обработка на използваните семена от бобови растения 3 4. Процес за получаване на мицеларен протеинов изолат 4 4.3 Оптимизиране на процеса за изолиране на протеини 6 4.3.1 Идентифициране на значими параметри на процеса (скрининг). 6 4.3. Сравнение на суровините. 7 4.3.3 Окончателна оптимизация на процеса. 9 4.4 Методи за анализ 31 4.4.1 Определяне на сухото вещество и съдържанието на пепел. 31 4.4. Определяне на съдържанието на протеин (Dumas и Biuret). 31 4.4.3 Визуална оценка (viste). 3 5 резултата. 34 5.1 Значими фактори на процеса 35 5.1.1 Значимост на ефектите и моделирането. 37 5.1. Графично представяне на FWW. 38 5. Избор на суровини 43 5.1 EA за различни суровини. 46 5 . PGA за различни суровини. 49 5.3 Проверка на избраните модели. 51 5.4 Изолирайте качеството на различните зърнени бобови култури. 5 5.3 Окончателна оптимизация на процеса 54 5.3.1 EA с различни комбинации от факторни нива. 55 5.3. PGA при различни комбинации от факторни нива. 57 5.3.3 viste за различни комбинации от нива на фактора. 59

XI 5.3.4 Валидиране на моделите. 60 5.3.5 Полиоптимизация. 61 6 Дискусия. 64 6.1 Значителни фактори на процеса при изолиране на протеини 64 6.1.1 Фактори на добива на екстракция (EA). 65 6.1. Фактори на общия протеинов добив (PGA). 68 6.1.3 Фактори на качеството на изолатите (viste). 71 6.1.4 Обобщение и заключение на скрининга. 7 6. Изборът на суровини 73 6.1 Добив на екстракция (EA) при сравняване на суровини. 73 6 . Общ добив на протеин (PGA) при сравняване на суровини. 75 6.3 Изолирайте качеството на различните зърнени бобови култури. 76 6.4 Обобщение и заключение на сравнението на суровините. 77 6.3 Окончателна оптимизация на процеса 78 6.3.1 EA в зависимост от значими фактори. 6.3. PGA като функция на значими фактори. 80 6.3.3 Валидиране на моделите. 8 6.3.4 Полиоптимизация. 83 6.3.5 Обобщение и заключение на оптимизацията на процеса. 83 7 Резюме. 85 8 Библиография. 88 9 Приложение. 100

1. Въведение 3 Минимизиране на добива на протеин, като същевременно се поддържа подобна на мазнина изолатна структура. Това е съществена основа за индустриалното прилагане на протеинова изолация. По този начин тази работа има решаващ принос за производството на заместители на растителни мазнини на основата на протеини. Оптимизирането на добива и качеството на продуктите отговаря на изискванията на хранителната индустрия и потребителите по отношение на вкусните, нискомаслени хранителни продукти.