IEL élelmiszer-technológia -biotechnológia
IEL Élelmiszertechnológia/biotechnológia Folyamatoptimalizálás a fehérjék Lupinus angustifolius L. cv. A Vitabor és természetes zsírpótló potenciálja I. alapdokumentáció - D-értekezés a Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität zu Bonn magas mezőgazdasági karának doktori mérnök (Dr.-Ing.) Fokozatának megszerzéséhez: 011. július 19-én, Dipl.- Ing. Daniela Sussmann Essenből
I Előadó: Társelőadó: A szóbeli vizsga napja: Megjelenés éve: Prof. Dr.-Ing. habil. Kunenn Benno Prof. Dr. Wüst Mátyás 09.1.011 011
III Nómenklatúra Az alkalmazott rövidítések, szimbólumok, indexek és egységek felsorolása. RÖVIDÍTÉSEK FWW A AG ANOVA B BSA C CCD Co. cv. D DGE E F FC FWW G Gl. GmbH H HCl IP IVV JK Faktor-kölcsönhatás két tényező között ph E Aktiengesellschaft Varianciaelemzés RSV szarvasmarha-szérum Albumin c NaCl Központi kompozit tervezés Compagnie Cultivar TE Német Táplálkozási Társaság t E EWV Arccentrikus tényezői kölcsönhatás T Egyenlet korlátolt felelősségű társaság ph F Sósav Izoelektromos pont Folyamatmérnöki és Csomagoló Intézet t Z t S k. A. Nincs meghatározva KG betéti társaság L. Linné
IV L. Lupinus LOF Az illeszkedés hiánya M r P Molekulatömeg p-érték (angol valószínűség) n.a. Nem meghatározható N nitrogén NaCl nátrium-klorid NaOH nátrium-hidroxid OHG Offene Handelsgesellschaft TS szárazanyag U fordulat FORMA -T, hőmérséklet-különbség D diffúziós együttható E-adszorpció nm-ben Logaritmus log 10 logaritmus az alap 10 L i alsó határig egyenértékben. (4.9) - (4.11) m tömeg g-ban n Az A komponens PGA teljes fehérjetermése% ph E ph értékben az extrakció során
A kivonat V ph F ph értéke csapadék közben q Bejövő részleges objektív függvények száma ekvivalensben. (4.1) R determinációs együttható R korrigált determinációs együttható adj R előrejelzési determinációs együttható pred RSV t nyersanyag-só oldat arány idő min T hőmérsékleten C T i célérték egyenértékben. (4.9) - (4.11) r i prioritás (egyenértékű (4.1)) U i felső határ egyenértékben. (4.9) - (4.11) vendéglátó vizuális értékelése (4.4.3. Fejezet) D célfüggvény (kívánatossági függvény a (4.1) egyenletben) di részleges objektív függvények ((4.9. - (4.11. Egyenlet)) iyi faktor i célváltozó i MUTAT AEF NaCl PSZ komponens A kivonás csapadék nátrium-klorid fehérje ülepítés centrifugálás UNITS C fok Celsius bar nyomás D Dalton g gravitációs gyorsulás (9,80665 ms -) g gramm h óra J Joule k Kiló
VI L liter M moláris mol mol µm mikrométer perc perc mm milliméter N newton S ülepedési együttható s második U fordulat
IX Tartalomjegyzék Köszönetnyilvánítás. II Kivonat. VII Absztrakt. VIII Tartalomjegyzék. IX 1 Bevezetés. 1 Elméleti háttér. 4.1 Zsír és zsírpótlás 4.1.1 A zsír funkciója az ételekben. 4.1. Zsírpótlók és zsírpótlók. 5.1.3 Fehérjék mint zsírpótlók. 5. Lupin 7.1 A termesztett növényi csillagfürt és tenyésztési területeinek fejlődése. 7 . A Lupinus angustifolius L. magjainak szerkezete és összetétele és fehérjeik. 8.3 A csillagfürt magvak használata az emberi táplálkozásban. 10.3 A csillagfürtből történő fehérje-izolálási eljárás jellemzése 11.3.1 Szilárd-folyékony extrakció transzportfolyamata. 1.3. Fehérje kicsapása tömény sóoldatból. 14.4 Folyamatoptimalizálás statisztikai teszttervezéssel 15.4.1 Fogalommeghatározás. 15.4. A folyamat optimalizálásának általános eljárása. 16.4.3 A teszt eredményeinek értékelése. 18.4.4 Grafikus ábrázolás. 19-én
X.4.5 Polioptimalizálás több célmérethez és tényezőhöz. 19 3 A munka célja. 0 4 Anyag és módszerek. 1 4.1 Az alkalmazott hüvelyes magvak előkezelése 3 4. A micellás fehérje izolátum előállításának folyamata 4 4.3 A fehérje izolálására szolgáló eljárás optimalizálása 6 4.3.1 Jelentős folyamatparaméterek azonosítása (szűrés). 6 4.3. A nyersanyagok összehasonlítása. 7 4.3.3 Végső folyamatoptimalizálás. 9 4.4 Elemzési módszerek 31 4.4.1 A szárazanyag és a hamutartalom meghatározása. 31 4.4. A fehérjetartalom meghatározása (Dumas és Biuret). 31 4.4.3 Vizuális értékelés (nézőpont). 3 5 eredmény. 34 5.1 Jelentős folyamattényezők 35 5.1.1 A hatások és a modellezés jelentősége. 37 5.1. Az FWW grafikus ábrázolása. 38 5. Nyersanyag kiválasztás 43 5.1 EA különböző alapanyagokhoz. 46 5 . PGA különböző nyersanyagokhoz. 49 5.3 A kiválasztott modellek érvényesítése. 51 5.4 Különböző szemes hüvelyesek minőségének elkülönítése. 5 5.3 Végső folyamatoptimalizálás 54 5.3.1 EA különböző faktorszint-kombinációkkal. 55 5.3. PGA különböző faktorszintű kombinációkban. 57 5.3.3 a faktorszintek különböző kombinációinak viste. 59
XI 5.3.4 A modellek validálása. 60 5.3.5 Polioptimalizálás. 61 6 Megbeszélés. 64 6.1 Jelentős folyamatfaktorok a fehérje-izolációban 64 6.1.1 Az extrakciós hozam (EA) tényezői. 65 6.1. Teljes fehérjetermés (PGA) tényezők. 68 6.1.3 Az izolátum minőségének tényezői (viste). 71 6.1.4 A szűrés összefoglalása és következtetése. 7 6. Az alapanyag kiválasztása 73 6.1 Extrakciós hozam (EA) az alapanyagok összehasonlításakor. 73 6 . Teljes fehérjetermés (PGA) a nyersanyagok összehasonlításakor. 75 6.3 Különböző szemes hüvelyesek minőségének elkülönítése. 76 6.4 A nyersanyag-összehasonlítás összefoglalása és következtetése. 77 6.3 Végső folyamatoptimalizálás 78 6.3.1 EA jelentős tényezőktől függően. 78 6.3. A PGA a jelentős tényezők függvényében. 80 6.3.3 A modellek validálása. 8 6.3.4 Polioptimalizálás. 83 6.3.5 A folyamatoptimalizálás összefoglalása és következtetése. 83 7 Összegzés. 85 8 Irodalomjegyzék. 88 9 Függelék. 100
1. Bevezetés 3 A fehérjehozam minimalizálása a zsírszerű izolátum-struktúra fenntartása mellett. Ez elengedhetetlen alapja a fehérje-izoláció ipari megvalósításának. Ez a munka tehát döntően hozzájárul a fehérjéken alapuló növényi zsírpótlók előállításához. A termékhozam és -minőség optimalizálása megfelel az élelmiszeripar és a fogyasztók igényeinek az ízletes, csökkentett zsírtartalmú élelmiszer-termékek tekintetében.