《纤维酶法制备可溶性麸皮膳食纤维工艺条件的优化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纤维酶法制备可溶性麸皮膳食纤维工艺条件的优化（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、纤维酶法制备可溶性麸皮膳食纤维工艺条件的优化姜北国;杨宏志;张洪微;张雪【摘要】Abstrat:The optimum extraction technology of wheat bran dietary fiber was studied.We used cellulose enzyme method to modify the insoluble dietary fiber.Results showed that the optimal enzymatic modification conditions were as follows:solid-liquid ratio,1:10;en
2、zyme added,20 U /g;enzymatic hydrolysis pH value,4.8;temperature,60 C;enzymatic hydrolysis time,2 h.The yield of soluble dietary fiber was 12.67%.%以小麦麸皮膳食纤维为原料，采用纤维素酶 解法对小麦麸皮膳食纤维进行改性，制备可溶性麸皮膳食纤维。通过正交试验优化 工艺条件，确定了纤维素酶解的最佳工艺条件：料液比 1:10、酶用量 20 U g 酶解pH 4 . &酶解温度60C、酶解2 h,可溶性膳食纤维得率为12 . 67%。【期刊名称】 包装与食品
3、机械【年(卷),期】 2015(000)005【总页数】4页(P24-27)【关键词】 小麦麸皮;可溶性膳食纤维;纤维素酶;改性【作 者】 姜北国;杨宏志;张洪微;张雪【作者单位】 黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319;黑龙江八一农 垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319;黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大 庆 163319;黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319【正文语种】中文【中图分类】TS210.1膳食纤维分为可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber SDF）和不溶性膳食纤维 （insoluble dietary fiber I
4、DF）两种1，其中可溶性膳食纤维因具有独特生理功能 以及在食品营养和临床医学上的重要作用 2-3，而越来越受到人们的关注与重视。 可溶性膳食纤维是指不被人体消化道酶消化，但可溶于水且其水溶液又能被4倍 体积的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维，主要功能是减少血液中的胆固醇水平，调节 血糖水平，降低血脂含量，刺激胰岛产生胰岛素，从而预防糖尿病的发生 4-7， 有研究还表明，膳食纤维的摄入与乳腺癌的发生具有一定相关性8-9。高品质的 膳食纤维中可溶性膳食纤维含量应达10%以上，而一般天然来源的膳食纤维中可 溶性膳食纤维含量都较低10 ，因此可以通过改性方法提高可溶性膳食纤维的含量。 小麦麸皮中富含膳食纤维
5、、蛋白质、低聚糖、矿物质以及天然抗氧化剂等成分，其 中膳食纤维约占一半，因此小麦麸皮是一种优良的膳食纤维生产原料。本试验室对 小麦麸皮膳食纤维提取试验结果表明，麸皮膳食纤维中可溶性膳食纤维含量仅为 1.02%，而要得到高品质的膳食纤维还需进一步进行改性研究。本试验采用纤维素 酶法，对麸皮膳食纤维进行改性研究，确定最佳的酶解工艺条件，为工业生产提供 理论依据。纤维素酶：北京康倍斯科技有限公司;小麦麸皮膳食纤维：试验室自制（其灰分为3.2%，蛋白质含量为1.1%）；无水乙醇、DNS试剂、葡萄糖、醋酸（0.2mol/L）、羧 甲基纤维素钠、柠檬酸、柠檬酸三钠以上均为分析纯试剂。HWS-24型电热恒温
6、水浴锅（上海-恒科技有限公司）；DGG-9140B型电热恒温鼓 风干燥箱（上海森信试验仪器有限公司）；TD4A型离心机（长沙英泰仪器有限公司）； SHB-m循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；722S型分光光度计（上海 精密科学仪器有限公司）。粗纤维-按料液比加水-加纤维素酶-混合反应（醋酸调pH值）-离心-上清液- 乙醇沉淀-抽滤-干燥-水溶性膳食纤维。取5.00g小麦麸皮膳食纤维，按一定的物料比例加入蒸馏水，搅拌均匀后调节适 宜的pH值，放入一定温度的恒温水浴中预热5 min，加入一定量的纤维素酶溶液， 搅拌均匀后水浴一定时间，调节pH值至中性。以3500 r/min离心10 m
7、in，收 集上清液，4倍无水乙醇沉淀2 h，用真空泵进行抽滤，沉淀于45工干燥箱中干 燥至恒重、称重、计算：单因素试验设计。根据试验操作过程，设计料液比、酶用量、酶解pH、酶解温 度和酶解时间5个因素进行单因素试验，各水平见表1。（2）正交试验设计。根据单因素试验结果设计五因素四水平的正交试验，确定最佳 的酶解条件。因素水平表见表2。按单因素试验设计分别采用不同的料液比进行试验，以SDF得率为指标，试验结 果见图1。在酶促反应中，充足的加水量可保证底物与酶充分接触，实现最大限度的转化；同 时还要考虑到加水量过多则需要浓缩， 会增加试验时间。从图1可以看出，在料 液比为1:10时得率达到最大值，
8、随着加水量的增加，酶和底物被稀释，得率会 降低。因此正交试验中料液比水平选择1:8、1:10、1:12、1:14。由图2可知在加酶量为10 20 U/g时，SDF得率随着酶用量的增加而增加，这 说明纤维素酶有效地使不溶性纤维素转变为可溶性的葡聚糖，提高可溶性膳食纤维 得率的同时释放包裹的非纤维部分，从而提高了转化率；在酶添加量大于20 U/g 时，SDF的得率开始有所下降，可能是因为过最的酶使葡聚糖的聚合度降低，可 溶性膳食纤维得率下降。因此选择酶用量的水平为15、20、25、30 U/g进行正 交试验。酶反应温度在30 50 C时，SDF得率随温度的提高而增加，当温度大于50 C时， SDF
9、得率下降，可能是因为温度过高酶失活造成，由图3可知，在反应温度为50 C 时，SDF的得率最高，因此正交试验中温度水平为45、50、55. 60 C。由图4可知，当酶反应pH值4.4 4.8时，SDF的得率随pH值的增加而增加； 当pH值大于4.8时，SDF的得率随pH升高而下降，可能是因为pH升高酶逐渐 失活造成。因此正交试验中选pH 4.6、4.8、5.0、5.2四个水平。SDF得率随酶解时间的延长而增加，当酶解时间超过2 h后,SDF得率随酶解时 间的延长而略有降低，其主要原因是随着酶解时间的延长，纤维素酶已作用完成不 再继续水解，但水解产物随时间的延长会开始聚集，从而导致 SDF 含量
10、略有降低。由图5可知，在酶解时间为2 h时，SDF的得率最高，因此正交试验中选择酶解 时间的水平为1.5、2.0、2.5、3.0 h。因为料液比、酶用量、反应时间、反应温度、pH值是影响SDF得率的主要因素， 因此设计L16(45)五因素四水平正交试验，根据表2进行正交试验，试验结果见 表3。本试验采用极差分析法，对各因素的K, k及R值的大小进行分析。由表3可以看出各个因素影响程度大小依次为：A B C E D。料液比影响 最大，酶解温度影响最小。由极差分析得最优组合A2B2C2D4E2，他们的关系可 以用图直观的表示，用各因素水平做横坐标，各因素相同水平的平均值作纵坐标， 如图6。由图6可
11、以看出指SDF得率的变化趋势：A因素料液比对SDF得率的影响最为显 著，直线倾斜度最大，料液比为1:10时，SDF得率最高，B因素纤维素酶用量 在20 U/g时最好，C因素在酶解时间为2 h时最好，D因素酶解温度对SDF得 率影响最小，最佳温度为60 C, E因素pH值最佳为pH 4.8。通过上述对试验结果的分析得到的最优组合为：料液比1:10、酶用量20U/g、1HJS60OPpH 4.8爵霸專画 2 h、Mm書戢冃篦舉。nt 12.67%。ssssi、a聖s- i - lps 陋 20u、g1HJS60OPpH 4.8爵霸耳画 2 h、凹a聖厠言刃s凹诲ltt 1、ffl? SDFax 1
12、2.67%。s 、WD凰序并画笹、却如畀、池厠&。AbstrartThe optimum extraction technoogy of wheat bran dietary fiber was studied.we used ce-u-ose enzyme method to modify the inso-ub-e dietary fiber.Resu-ts showed that the optima- enzymatic modification conditions were as fo-owsso-idiquid ratipl - loonzyme addedNJo u、g;enzymatic hydro-ysis pH va-ue、4.8;temperature、60 oconzymatic hydro-ysis time、2 h.The yie-d of so-ub-e dietary fiber was 12.67%
纤维酶法制备可溶性麸皮膳食纤维工艺条件的优化
