膳食纤维的提取和研究
目录
摘要 (2)
Abstract (3)
1前言 (4)
1.1膳食纤维的概况 (4)
1.2膳食纤维的功能 (4)
1.3豆皮资源 (5)
1.4国内外豆皮膳食纤维研究状况 (5)
1.5实验的目的和意义 (6)
2材料与仪器 (6)
2.1 试验材料 (6)
2.2 试验仪器设备 (7)
3 实验方法 (7)
3.1 色素色值测量方法 (7)
3.1.1 测定波长的选择 (7)
3.1.2 色值测定方法 (7)
3.2 豆皮脱色实验方法 (7)
3.2.1 脱色剂选择实验方法 (7)
2.2.2 脱色单因素--最佳料液比的选择 (8)
3.2.3 脱色单因素--温度的选择 (8)
3.2.4 脱色单因素不同浸提时间对浸提的影响 (8)
3.2.5 脱色单因素不同pH值对浸提的影响 (8)
3.2.6 多条件下的正交实验 (8)
3.3 碱解淀粉实验方法 (8)
3.3.1 单因素浸泡温度的选择 (8)
3.3.2 单因素浸泡时间的选择 (8)
3.3.3 单因素浸泡料液比的选择 (8)
3.3.4 单因素浸泡碱液浓度的选择 (8)
3.3.5 正交实验 (9)
3.4 淀粉的简便方法测定——碘显色法 (9)
3.5 食品中蛋白质的测定 (10)
3.6 食品中水分的测定 (10)
3.7 食品中不溶性膳食纤维的测定 (10)
4实验结果与分析 (10)
4.1表豆皮脱色实验数据 (10)
4.2 碱解淀粉的实验数据 (12)
4.3 豆皮脱色实验结果分析 (13)
4.3.1 豆皮脱色实验单因素结果分析 (13)
3.3.2 豆皮脱色正交实验结果分析 (14)
4.4 碱解淀粉实验结果分析 (15)
3.4.1 碱解淀粉实验单因素结果分析 (15)
4.4.2 碱解淀粉正交实验结果分析 (16)
5 结论 (17)
致谢 (18)
参考文献 (19)
摘要
通过4因素(提取温度、提取时间、液固比、碱液浓度)3水平的试验提取豆皮中的膳食纤维，以提取率为考察指标确定最佳工艺参数。结果表明：膳食纤维最佳提取工艺参数为：提取温度55℃，提取时间10 h，液固比1：7，碱溶液浓度1．5％，以此获得的提取率最高。
关键词：大豆皮，膳食纤维，正交实验，提取
Abstract
through the four factors (extraction temperature, extraction time, the liquid-solid ratio, alkali concentration) 3 levels of tests the dietary fiber extraction bean skin for the study on extraction, optimum parameters can be calculated. The results showed that the best extraction process parameters of dietary fiber extraction temperature 55 ℃ , extraction time, 9h，the liquid-solid ratio1：6, alkali solution concentration 1.5%, to obtain the highest extraction
Key words: soybean husk; Dietary fiber; Orthogonal experiment; extraction
1前言
1.1膳食纤维的概况
膳食纤维（dietary fiber）一词在1970年以前的营养学中尚不曾出现，是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以溶解于水中可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、部分半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，则存在于自然界的非纤维性物质中。非水溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维素以及来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。
根据纤维来源的不同可分为：①谷物类纤维，主要包括小麦纤维、燕麦纤维、玉米纤维和米糠纤维等，其中燕麦膳食纤维是被公认（包括fda）的优质膳食纤维，能显著降低血液中胆固醇含量，从而降低心脏病和中风的发病率；②豆类纤维：比较常用的有大豆纤维、豌豆纤维以及瓜尔豆胶、刺槐豆胶等；③水果纤维：水果纤维一般用于高纤维果汁、果冻以及其他果味饮料中，有果渣纤维、果皮纤维、全果纤维和果胶等；④蔬菜纤维：蔬菜纤维中研究最多甜菜纤维、胡萝卜纤维、竹笋纤维、茭白纤维以及各种各样的蔬菜粉等；⑤生化合成或转化类纤维：该类膳食纤维功能突出、性能优越、成分明确、纯度高，是膳食纤维类产品中最受欢迎和应用最为广泛的品种之一，主要包括：改性纤维素、抗性糊精、低聚异麦芽寡糖、水解瓜尔胶、微晶纤维素等；其他类纤维主要指真菌类纤维、海洋类纤维以及一些黏质、树胶等
1．膳食纤维的理化特性
（1）持水性：DF的化学结构中含有很多亲水基团，因此具有很强的吸水膨胀能力。DF膨胀可填充胃肠道，增加饱腹感。不同DF的持水性也不同，可溶性DF比不溶性DF持水性强。可溶性DF吸水后，重量能增加到原自身重量的30倍，并能形成溶胶和凝胶，增加胃肠中内容物的粘度，延缓胃中食糜的排空速度。可溶性DF可使胃排空时间明显延长，而不溶性DF则无此作用。
（2）结合和交换离子：DF化学结构中包含一些羧基、醛基及羟基类侧链基团，呈现弱酸性阳离子交换树脂的作用，可与钙、镁、锌等阳离子结合，使钠离子与钾离子交换，特别是与有机离子进行可逆的交换。
（3）发酵特性：DF能被肠内微生物不同程度地发酵分解。不同来源的DF被分解的程度也不同，这与其持水性、多糖结构等有关。
（4）吸附螯合有机化合物：DF表面带有很多活性基团，可以吸附螯合胆汁酸、胆固醇、变异原等有机分子，其中对胆汁酸的吸附能力以木质素较强，纤维素弱些。同时，DF还能吸附肠道内的有毒物质，并促进它们排出体外
1.2膳食纤维的功能
膳食纤维虽然不能被人体消化吸收,但膳食纤维在体内具有重要的生理作用,是维
持人体健康必不可少的一类营养素。由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出,因而有“肠道清洁夫”的美誉。
(1)膳食纤维的吸水溶胀性能有利于增加食糜的体积,刺激胃肠道的蠕动,并软化粪便,防止便秘,促进排便和增加便次,起到一种导泄的作用,减少粪便在肠道中的停滞时间及粪便中有害物质与肠道的接触,保持肠道清洁,从而减少和预防胃肠道疾病。
(2)膳食纤维能够抑制胆固醇的吸收,预防高血脂症和高血压。
(3)膳食纤维能够延缓和减少重金属等有害物质的吸收,减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。
(4)膳食纤维可以改善肠道菌群,维持体内的微生态平衡,有利于某些营养素的合成。
(5)水溶性膳食纤维具有很强的吸水溶胀性能,吸水后膨胀,体积和重量增加10～15倍,既能增加人的饱腹感,又能减少食物中脂肪的吸收,降低膳食中脂肪的热比值,相对控制和降低膳食的总能量,避免热能过剩而导致体内脂肪的过度积累,既可解决饱腹而不挨饿的问题,又可达到控制体重减肥的目的。
(6)科学研究发现,在控制餐后血糖急剧上升和改善糖耐量方面,可溶性膳食纤维效果最佳。膳食纤维能够延缓葡萄糖的吸收,推迟可消化性糖类如淀粉等的消化,避免进餐后血糖急剧上升,膳食纤维对胰岛素敏感性增强,还可直接影响胰岛a—细胞功能,改善血液中胰岛素的调节作用,提高人体耐糖的程度,有利于糖尿病的治疗和康复。研究表明,膳食纤维含量充足的饮食,无论是在预防还是在治疗糖尿病方面都具有特殊的功效。
1.3豆皮资源
豆皮作为大豆加工的副产物，有着广大的资源，大多数豆皮都被作为饲料，而豆皮中含有丰富的膳食纤维，豆皮不但原料价格低廉易得，其丰富的膳食纤维也具有极大的利用价值，本次实验通过研究杜邦云梦有限蛋白公司的豆皮，分析制取大豆豆皮膳食纤维的最佳工艺。该豆皮含水分9.91%，蛋白质5.53%，膳食纤维67.78%。本实验通过碱解法得到最佳工艺制备膳食纤维，提高大豆豆皮的价值。
1.4国内外豆皮膳食纤维研究状况
西方发达国家早在20 世纪70 年代就着手对豆皮膳食纤维的研究与开发，美、英、德、法已形成一定产业规模，并在食品市场占有一席之地。美国成立了膳食纤维协会（USDA）。在年销售60 亿美元方便谷物食品中，约20% 是富含膳食纤维功能食品。欧美及日本盛行强化膳食纤维功能食品。日本80年代后期利用可溶性膳食纤维制成的饮料包括碳酸饮料、乳酸饮料及果汁等。据该国34 个生产膳食纤维厂家统计，开发利用的资源有：米糠、麦麸、甜菜渣、玉米、大豆、麻、果皮、种子多糖、魔芋、甲壳素等10 余种。膳食纤维食疗治病的方法也在一些国家应运而生。国外已研究的膳食纤维主要有6 大类：谷物、豆类、果蔬、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计30多个品种，其中实际应用于生产已有10 余种。我国对膳食纤维的制取
技术研究、应用研究和生产尚处于起步阶段。大体可分为四个方面：一是膳食纤维对人体生理效应的研究。如防治冠心病，治疗肥胖症，预防高血压，治疗糖尿病和抗胃肠癌症，清除外源有害物质，抗氧化，清除自由基等等。二是关于膳食纤维源分布和农副产品综合利用研究。三是完善和提高膳食纤维工业制取方法研究，也包括膳食纤维改性研究。四是膳食纤维在食品加工中的应用研究。纵观国内外大量研究结果，我们认为，开发膳食纤维的关键是开拓资源和改进提取方法，这也是现阶段我国面临的资源可持续利用问题。
从豆皮中提取的大豆膳食纤维是一种优质膳食纤维，具有较强的持油、持水、增容特性，可用于糕点、饼干、膨化食品等低热谷物食品和各类保健饮料中，是比较理想的天然添加剂和面粉品质改良剂。将其添加到食品中还能提高食品的保水性与保型性，提高冷冻-融化稳定性等。
在国外，大豆膳食纤维已被广泛应用。美国、日本、澳大利亚等国家都已经实现了豆皮食品的产业化，如日本仁丹株式会社将大豆膳食纤维与低聚糖、双歧杆菌肠溶性微胶囊等科学地调配生产微生态制剂，供老人和儿童食用，企业效益显著；澳大利亚的豆皮食品已畅销世界。我国是大豆主要生产国，也是豆制品主要消费国，各大城市豆制品加工规模很大，仅上海每天豆皮等下脚料就在数百吨以上。如果开发这一资源并加以综合利用，仅大豆膳食纤维就可成为我国一项面向世界、内外产销两旺的产业，并且相信会很快形成具有我国特色的高附加值的食品新产业，产生很好的社会效益和经济效益。
1.5实验的目的和意义
豆皮作为大豆加工的副产物是可以直接利用的资源。2000年我国共处理大豆1312．2万吨，豆皮约占大豆重量的8％，如果将豆皮分离出来有105万吨。大豆皮含有60％左右的粗纤维，是一种丰富的膳食纤维资源。油厂得到豆皮有两种工艺，一种是用大豆脱皮机在预处理工序中对大豆脱皮得到豆皮，得到的豆皮粗纤维含量高，蛋白含量低(一般在10％左右)，但这种工艺设备投资费用较大。另一种是在豆粕脱溶后用风选设备吸出密度轻的豆皮，由于吸出了不少细小豆粕，得到的豆皮粗纤维含量低，蛋白含量较高，且已经热变性，但设备投资费用较小。本研究以后一种工艺得到的高蛋白豆皮为原料，探索用不同方法分离或除去豆皮中的蛋白质，制备膳食纤维，提高大豆加工产品的附加值。
2材料与仪器
2.1 试验材料
豆皮：杜邦云楚蛋白有限公司；
碱(NaOH)；碳酸钠；
无水乙醇（科密欧化学试剂有限公司）。
2.2 试验仪器设备
GZX-9070MBE型数显鼓风干燥箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂；
BCD-216HY型电冰箱海尔集团；
TGL-16G型台式离心机上海安亭科学仪器厂；
HHS型电热恒温水浴锅上海博迅实业有限公司医疗仪器厂；
WFG 7200型可见分光光度计尤尼柯（上海）仪器有限公司；
SPS2001F型电子天平梅特勒－托利多（常州）称重设备系统有限公司；FS型植物粉碎机泰斯特仪器厂；
SX2-2.5-12马福炉天津天有利科技有限公司；
FE20 实验室pH计梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；
200V-AV 1000W 电子万用炉天津市泰斯特仪器有限公司
3 实验方法
3.1 色素色值测量方法
3.1.1 测定波长的选择
称取2克豆皮，用无水乙醇1：5进行浸提，60min后，将浸提液1：10稀释，用分光光度计对无水溶液浸提的大豆皮溶液进行光谱扫描。测其吸收光谱，利用物质所特有的吸收光谱来鉴别物质或测定其含量。以最大吸收波长作为豆皮色素的测定波长。
表1 豆皮浸提液在不同波长下的吸光度
波长nm 320 330 340 360 380 400 420 440
吸光度0.067 0.052 0.041 0.031 0.024 0.022 0.02 0.018
3.1.2 色值测定方法
色值=浸提液吸光度-蒸馏水吸光度
3.2 豆皮脱色实验方法
3.2.1 脱色剂选择实验方法
称取豆皮7份，每份2 g，分别取丙酮、无水乙醇、95%乙醇、乙醚、石油醚、无水乙醇：乙醚1：3、无水乙醇：石油醚2：3各10 mL，将大豆皮放入各溶剂中，浸提60 min，料液比(g：mI )1：5，在320 nm测定的吸光度如表所示。
表2 豆皮在不同脱色剂下的吸光度
溶剂丙酮无水乙醇95%乙醇乙醚石油醚无水乙
醇：乙醚
1：3
无水乙
醇：石油
醚2：3
吸光度0.045 0.069 0.062 0.001 0.003 0.009 0.013
2.2.2 脱色单因素--最佳料液比的选择
称取完整的干大豆皮10份，每份2 g，分别量取料液比1：4，1：5，1：6，1：7，1：8，1：10，1：12，1：14 、1：16、1：18，PH不调。将大豆皮放入各溶剂中，50℃水浴浸提60min。在320m测定吸光度。
3.2.3 脱色单因素--温度的选择
称取干大豆皮4份，取无水乙醇溶液4份，料液比1：5，PH不调。将豆皮放入各溶剂中，分别放入40、45、50、60、70℃的水浴锅中浸提60 min。在320nm 测定的吸光度。然后经抽提，取滤液10ml，用蒸馏水定容至100ml，在320nm处测其吸光度。3.2.4 脱色单因素不同浸提时间对浸提的影响
称取完整的干大豆皮5份，每份2g。在料液比1：5，温度50℃，PH不调的条件下提取40、60、80、100、120、140、160、180min，然后经抽提，取滤液10ml，用蒸馏水定容至100ml，在320nm处测其吸光度。
3.2.5 脱色单因素不同pH值对浸提的影响
称取完整的干大豆皮6份，每份2 g，在温度50℃，料液比1：5，PH3、4、5、6、7、8的条件下提取60min，然后经抽提，取滤液10ml，用蒸馏水定容至100ml，测其吸光度。
3.2.6 多条件下的正交实验
利用以上各条件下的单组实验结论，在确定了最佳溶剂(无水乙醇)的情况下分别对温度A ；PH值B；浸提时间C；料液比D等4组条件(每种条件选取3个最佳参数)进行4因素3水平正交实验，在320 nm 下测定吸光度。
3.3 碱解淀粉实验方法
3.3.1 单因素浸泡温度的选择
取大豆皮5份，每份5g，在料水比1:6，温度分别为45、50、55、60 、65℃，浸泡时间9 h，碱液浓度为1.5%的条件下浸泡，水洗至中性，然后干燥，测其淀粉含量
3.3.2 单因素浸泡时间的选择
取大豆皮5份，每份5g，在料水比1:6，浸泡温度55℃，浸泡时间 7、 8、9、10、11，碱液浓度为1.5%的条件下浸泡，水洗至中性，然后干燥，测其淀粉含量。
3.3.3 单因素浸泡料液比的选择
取大豆皮5份，每份5g，在料水比1：4、1:5、1：6、1：7、1：8 ，浸泡温度55℃，浸泡时间9 h，碱液浓度为1.5%的条件下浸泡，水洗至中性，然后干燥，测其淀粉含量。
3.3.4 单因素浸泡碱液浓度的选择
取大豆皮4份，每份5g，在料水比1:6，浸泡温度55℃，浸泡时间9 h，碱液浓度分别为 1、1.5、2.0、2.5%的条件下浸泡，水洗至中性，然后干燥，测其淀粉含量。
3.3.5 正交实验
对影响水不溶性膳食纤维提取因素的分析和单因素试验。得出影响产率的主要因
素：碱浸温度、碱液用量、碱浸时间、料液比。采用正交表对4因素3水平进行优选试验。
3.4 淀粉的简便方法测定——碘显色法
显色条件的确定：取2．Oml淀粉标准溶液。加人100gl 0．01NI
2￣
KI，摇匀。于不同波长下比色，确定最大吸收波长。另取2．0ml淀粉标准溶液。加人不同体积(10
—200pD 0．01NI
2
一KI．摇匀，于最大吸收波长(620nm)下比色以确定其用量对显色的影响，将淀粉标准溶液与同浓度的用水配制的淀粉溶液按不同比例混台，获得
Ca(NO
2)
3
浓度分别为l0、20、30、40，50、60，70、80 的100pg／ml淀粉溶液，取
淀粉溶液2．0ml，加人l00pg／ml 0．01 N1 2-_KI，摇匀，于620nm波长下比色以确定不同Ca(NO，) 浓度对显色深度的影响。
标准曲线绘制：准确移取不同体积(0～2．0mI)的淀粉标准溶液并用80% Ca(NO
3) 2
补充至2．0mI，加人l00tLl 0．01Nl2一Kl，摇匀，于620nm 波长下比色。
样品测定
①淀粉提取：取0．1g材料(淀粉含量高的材料可少至l0mg)，用5ml 80 乙醇碾磨，
转人离心管离心，残渣用5ml蒸馏水悬浮洗涤一次，再次离心后残渣用5mI 80 Ca（NO
3) 2
悬浮，在沸水溶中水浴10min，低速
离心(4000转，4min)后将上清液转入20ml溶量瓶中，残渣用80 Ca(NO
3)
2
：重复提取2
次，合并提取渣，定容至20ml
②显色铡定：取淀粉样品0.05～2ml(视样品淀粉含量高低)，用80％Ca(NO
3)
2
补充至
2．0ml，加人l00~10．0NI
2
—Kl，摇匀，于620nm 外测定吸收值，代人标准曲线即可
计算出样品淀粉含量。
③标准添加法测定：在其中一组试管中加入样品液0．05～lml，在另一组试管中加入
同样体积的样品液和lm1 100g／ml标准淀粉溶液(用蒸馏水配制)，然后用蒸馏水补足
至2ml，加人l00M 0．01NI
2
一Kl，摇匀，于620nm处测定吸收值，用下文所述方法计
算出样品淀粉含量
结果计算
表3
管号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 样品溶液浓
度（μg/mL）
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 吸光值0.129 0.226 0.359 0.452 0.552 0.66 0.779 0.862 0.979 1.088
图1 淀粉曲线
可得淀粉计算公式为：｛［(A-0.018)/0.107］*10*5*25/(M*106)}*100%
3.5食品中蛋白质的测定
通过国标食品中蛋白质的测定（GB 5009.3-2010）测定。
3.6食品中水分的测定
通过国标食品中水分的测定（GB5009.3-2010）测定。
3.7 食品中不溶性膳食纤维的测定
通过食品中不溶性膳食纤维的国标检测方法（GB/T 12394—1990）测定。
4实验结果与分析
4.1表豆皮脱色实验数据
表4豆皮在不同料液比下浸提的色值
料液比1:04 1:05 1:06 1:07 1:08 1:10 1:12 1:14 1:16 1:18 色值1 0.191 0.152 0.14 0.112 0.07 0.046 0.025 0.03 0.043 0.05 色值2 0.19 0.155 0.143 0.11 0.068 0.047 0.027 0.032 0.045 0.053 平均值0.1905 0.1535 0.1415 0.111 0.069 0.0465 0.026 0.031 0.044 0.0515
表5 豆皮在不同浸提温度下的色值
温度℃40 45 50 60 70
色值1 0.09 0.114 0.125 0.087 0.068
色值2 0.092 0.116 0.127 0.089 0.065
平均值0.091 0.115 0.126 0.088 0.0665
表6豆皮在不同浸提时间的色值
时间40 60 80 100 120 140 160 180 色值1 0.112 0.125 0.167 0.187 0.24 0.23 0.21 0.19 色值2 0.11 0.127 0.168 0.19 0.243 0.229 0.211 0.192 平均色值0.111 0.126 0.1675 0.1885 0.2415 0.2295 0.2105 0.191
表7豆皮在不同PH下浸提的色值
PH 3 4 5 6 7 8
色值1 0.029 0.031 0.032 0.028 0.019 0.016
色值2 0.027 0.03 0.032 0.027 0.019 0.015
平均值0.028 0.0305 0.032 0.0275 0.019 0.0155
表8正交实验工艺参数表
温度℃PH 时间min 料液比
1 45 3 100 1:04
2 50 4 120 1:05
3 55 5 140 1:06
表9四因素三水平正交实验结果
A B C D
1 1（45℃）1（3）1（100）1(1:4) 0.27
2 1 2（4）2（120）2(1:5) 0.207
3 1 3（5）3（140）3(1:6) 0.187
4 2（50℃） 1 2 3 0.19
5 2 2 3 1 0.297
6 2 3 1 2 0.261
7 3（55℃） 1 3 2 0.251
8 3 2 1 3 0.186
9 3 3 2 1 0.151
K1 0.394 0.441 0.447 0.448
K2 0.558 0.483 0.341 0.512
K3 0.337 0.412 0.548 0.376
极差R 0.221 0.071 0.207 0.136
因素主次CADB
优方案A
2B
1
C
3
D
2
A B C D
4.2 碱解淀粉的实验数据
10不同碱解温度下淀粉的残余
温度45 50 55 60 65
A 0.059 0.04 0.031 0.041 0.051
M 0.1023 0.1015 0.1012 0.1012 0.1018 淀粉0.47% 0.25% 0.15% 0.27% 0.38%
表11不同碱解时间下淀粉的残余
时间7 8 9 10 11
A 0.059 0.045 0.031 0.046 0.057
M 0.1023 0.1034 0.1012 0.1019 0.1008 淀粉0.47% 0.31% 0.15% 0.32% 0.45%
表12不同碱解料液比下淀粉的残余
料液比1:04 1:05 1:06 1:07 1:08
A 0.065 0.044 0.031 0.052 0.063
M 0.1065 0.1013 0.1012 0.1003 0.1038 淀粉0.52% 0.30% 0.15% 0.40% 0.51%
表13不同碱解浓度碱解淀粉的残余
碱液1% 1.50% 2% 2.50%
A 0.045 0.031 0.045 0.061
M 0.1025 0.1012 0.1023 0.102 淀粉0.31% 0.15% 0.31% 0.49%
表14最佳提取工艺参数因素水平表
温度时间料液比碱液
50 8 1:05 1%
55 9 1:06 1.50%
60 10 1:07 2%
表15豆皮中淀粉的含量
吸光度质量淀粉含量
0.237 0.1031 2.46%
0.23 0.1013 2.44%
表16四因素三水平正交实验结果
A B C D 吸光度质量淀粉利
用率
淀粉
1 1 1 1 1 0.068 0.107
2 77.76% 0.54%
2 1 2 2 2 0.052 0.1012 83.98% 0.39%
3 1 3 3 3 0.055 0.1023 83.98% 0.42%
4 2 1 2 3 0.04
5 0.1005 82.75% 0.31%
5 2 2 3 1 0.034 0.1005 87.19% 0.19%
6 2 3 1 2 0.05 0.1034 92.41% 0.36%
7 3 1 3 2 0.05 0.1023 85.24% 0.37%
8 3 2 1 3 0.06 0.1008 85.08% 0.49%
9 3 3 2 1 0.062 0.1037 80.13% 0.50% K1 2.46 2.46 2.55 2.45
K2 2.62 2.56 2.47 2.62
K3 2.50 2.57 2.56 2.52
k1 0.82 0.82 0.85 0.82
k2 0.87 0.85 0.82 0.87
k3 0.83 0.86 0.85 0.84
极差R 0.17 0.11 0.10 0.17
因素主
→次
ADBC
优方案A
2B
3
C
3
D
2
4.3 豆皮脱色实验结果分析
4.3.1 豆皮脱色实验单因素结果分析
图2 料液比对色值的影响
由图可以看出，在料液比1：4时脱色效果最好。
图3 时间对色值的影响
由图可以看出，在120min时脱色效果最好。
图4 温度对色值的影响
由图知，色素溶出率随温度的升高而增大，但温度越高对色素的破坏也越大，所以选择50℃是最佳的浸提温度。
图5 PH对色值的影响
色素在酸性条件下很稳定，且颜色鲜艳；在碱性条件下出现变性，吸光度变化剧
烈。因此，尽量保持溶剂在酸性条件下浸提，pH一5最佳。
3.3.2 豆皮脱色正交实验结果分析
研究表明，豆皮色素可溶于乙醇水溶液。实验确定了最佳提取方法及提取条件是：
A 2B
1
C
3
D
2
，以无水乙醇为浸提剂，温度50℃，料液比1：5(g：mL)，时间120min，pH
一3。影响色素提取的因素：C〉A〉D〉B，顺序依次为浸泡时间，浸泡温度，料液比，PH。在此条件下，我们可最大限度的提取豆皮色素，大豆豆皮色素含量较少，可利用价值不大。
3.3.3 豆皮脱色验证实验结果分析
通过色素脱色的最佳工艺处理豆皮，得到色值0.365，可以看出在最佳脱色工艺下，豆皮脱色效果最好。
4.4 碱解淀粉实验结果分析
3.4.1 碱解淀粉实验单因素结果分析
图6 温度对碱解淀粉的影响
由图可以看出，在55℃时碱解淀粉效果最好，达到最大去除率。
图7 时间对间接淀粉的影响
由上图可以得出，经过9个小时的碱解可以达到最大的淀粉去除率。
图8 料液比对碱解淀粉的影响
由上图可以得出，料液比为1：6时碱解效果最佳。
图9 碱液浓度对碱解淀粉的影响
由上图可知，在1.5%的碱液浓度下，碱解效果最好。
4.4.2 碱解淀粉正交实验结果分析
由正交试验结果和验证试验。得出此法制备水不溶性膳食纤维最佳工艺条件组合
为：A
2B
3
C
3
D
2
，即碱浸时间10h、碱液用量1.5%，料液比1：7，温度55℃。由极差值得
出影响水不溶性膳食纤维产率的因素为A>D>B>C。即顺序依次为碱浸温度、碱液浓度、碱浸时间、料液比。
3.4.3 碱解淀粉验证试验结果分析
按水不溶性膳食纤维最佳工艺提取膳食纤维，得到实验结果如下：
蛋白质水分水不溶性膳食纤维
4.48% 7.13% 78.86%
可以看出，通过碱解，部分蛋白质被分解，但是水不溶性膳食纤维的提取率增大。
5 结论
本文以大豆皮为原料，制取膳食纤维，考虑大豆皮水不溶性膳食纤维的产率、溶涨性和色度以及风味。则应该采用碱法制备工艺，最佳工艺条件为：浸泡时问10h．浸泡温度55℃，碱液浓度1.5%，料液比1：7。通过最佳工艺制备不溶性膳食纤维提取率高达78.86%。比普通制备工艺高出8.98%。得到的膳食纤维可用于乳制品，饮料及保健品。
致谢
本论文是在导师教授的指导下完成的，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，她们给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业论文，她们放弃了自己的休息时间，她们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向她们表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，至此论文完成之际，谨向恩师表示崇高的敬意和最衷心的感谢，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！
在实验开展前，我自己查阅大量资料，了解与课题相关的知识，自己根据已经查阅的资料来设计实验方案。在师姐的帮助下，我逐步开始试验。在开展实验的过程中，我接触到了许多实际的问题，例如应该选用哪种仪器是最合适的等最基本也是很重要的问题，同时也培养自己发现问题、提出问题、解决问题的能力。在老师与同学的帮助下我逐步完成了实验。
通过这一阶段的努力，我的毕业论文终于完成了，这意味着大学生活即将结束。在大学阶段，我在学习上和思想上都受益非浅，这除了自身的努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。写毕业论文总结报告是一次再系统学习的过程，毕业论文答辩自述的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。我将铭记我曾是一名某某学子，在今后的工作中把某某的优良传统发扬光大。
感谢参加本论文评审和答辩工作的各位专家和教授！
最后向所有关心、帮助和支持我的老师、同学、朋友们表示衷心的感谢！
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小麦麸皮中膳食纤维提取工艺与应用的研究
Vo l.17,2010,No.4 粮食与食品工业 Cereal and Food I nd us tr y 粮油工程 收稿日期:2010-04-07 修回日期:2010-06-03 作者简介:王成忠,男,1964年出生,教授,研究方向为食品资源开发。 小麦麸皮中膳食纤维提取工艺与应用的研究 王成忠1,张玉倩1,赵乃峰2,杜爱莲3 1.山东轻工业学院食品与生物工程学院 (济南 250353) 2.山东广明实业有限公司 (邹平 256200) 3.烟台城乡建设学校 (烟台 264000) 摘 要:论述了国内膳食纤维的常用提取工艺,讨论了微波辐射在提取膳食纤维中的应用,概述了膳食纤维在食品中的应用状况及其对食品品质的影响。 关键词:膳食纤维;提取;微波;添加剂 中图分类号:T S210.9 文献标识码:B 文章编号:1672-5026(2010)04-0005-03 Research on extraction and application of dietary fiber from wheat bran Wang Chengzho ng 1,Zhang Yuqian 1,Zhao Naifeng 2,Du Ailian 3 1.School of F ood &Bio eng ineer ing,Shandong Institute of L ig ht Industry (Jinan 250353) 2.Shandong G uang ming Industr y Co.,L td.(Zo uping 256200) 3.Y ant ai U rban and Rural Co nst ruct ion Scho ol (Y antai 264000) Abstract:T he ex traction techno logy of dietary fiber in China is discussed.T he use o f m icro w ave in the extraction of dietary fiber is review ed.T he application situation o f dietary fiber in foo d and its im pact on food quality are sum marized. Key words:dietar y fiber;ex traction;micr ow av e;additive 21世纪人们的饮食观念在发生质的改变,越来越讲究食品的营养性与功能性,膳食纤维(DF)对人体的功能保健作用已经被大量事实与研究成果证实。它有降血糖、防治糖尿病以及预防肥胖、便秘等功能,因此,膳食纤维素被营养学家称为 第七营养素 。联合国粮农组织颁布的纤维食品指导大纲指出,健康人每日常规饮食中应有30~50g(干重)纤维素;美国FDA 推荐的总膳食纤维的摄入量为人均20~35g /d(成人);澳大利亚报告膳食纤维人均摄入25g /d,可明显降低冠心病的发病率和死亡率。中国营养学会推荐我国成年人膳食纤维的适宜摄入量为30g/d 左右。根据我国2004年发布的居民营养健康调查结果表明,我国目前人均实际摄人量仅为14g/d 左右,摄入量严重不足,且摄入量随 食品精加工水平的提高呈逐步下降的趋势。每日补充一定量膳食纤维,均衡机体膳食结构观念已被更多的人群接受,研制具有辅助治疗、预防作用的膳食纤维健康食品势在必行。因此,深入研究高活性膳食纤维的提取工艺,以获取经济的、高产率的生产工艺条件是当前的一个重要课题。 1 膳食纤维的原料 膳食纤维的来源非常丰富,目前我国已研究开发的提取膳食纤维的原料可大致分为以下几种:(1)谷物薯类纤维,包括玉米皮、小麦麸皮、燕麦麸皮、荞麦麸皮、甘薯渣等;(2)豆类种子及种皮纤维,主要研究了大豆豆粕中膳食纤维的提取及其利用,大豆是我国研究膳食纤维较早的原料之一,目前研究的相对较成熟,市场上已有相关膳食纤维产品;(3)水果及蔬菜纤维:如:甜菜、魔芋、苹果渣、橘皮等;(4)微生物纤维多糖。我国作为农业大国,谷物尤其是小 5
豆渣中膳食纤维的提取工艺
豆渣膳食纤维的制备工艺 高庆 （常熟理工学院生物与食品工程学院，常熟215500） 摘要本文分别介绍了以酶碱法、酸碱处理法、超声波辅助法制备豆渣水不溶性膳食纤维，以机械法—酶解法制备豆渣水不溶性膳食纤维。 关键词豆渣膳食纤维,制备工艺优化 Preparing Condition of Soybean Dregs Dietary Fiber Gao Qing (School of Biology and Food Engineering， Changshu Institute of Technology，Changshu 215500) Abstract In the paper, enzyme-alkali method, acid-alkali treatment and ultrasonic wave-assisted method for soybean dregs insoluble dietary fiber ( IDF) ,and enzymolysis approach for soybean dregs soluble dietary fiber ( SDF) are introduced. Key words soybean dregs dietary fiber,optimization of preparing condition 1前言 现代医学和营养学认为食物膳食 纤维是“第七营养素”。膳食纤维是一种复杂的混合物，从溶解性看，可分为 水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维 两大类。水溶性膳食纤维的组成主要 是一些胶类物质，水不溶性膳食纤维 的主要成分是纤维素、半纤维素、木 质素、原果胶、壳聚糖和植物腊等。 在我国充分开发应用膳食纤维对人类 的健康具有极其深远的意义。豆渣富 含膳食纤维，纤维质构好，可以加工 成高纯度、高质量、高附加值及应用 广泛的低热量的膳食纤维，是一种十 分理性的纤维源。[1]我国是大豆的故乡，黑龙江省是我国大豆的主要产区，年 产大豆达400—500万吨，其中部分大豆用于加工豆腐、豆乳、豆奶等豆制品，年产豆渣量约80万吨。多年来，这些豆渣一直未能得到充分开发利用，除少部分豆渣作饲料外，大部分作为 废料弃掉，资源浪费极大，同时又造 成环境污染。世界上一些发达国家十 分重视膳食纤维素研究，日本自60年代末至今，豆渣应用在食品工业方面 的专利已达50余项，我国在豆渣的综合利用方面几乎还是空自。80年代以来，人民膳食结构发生变化，大、中 城市出现膳食纤维摄入不足的现象， 因此积极开展对膳食纤维的应用研究，对提高人民的健康水平是十分有必要的。[2] 2水不溶性膳食纤维的制备工艺2.1酶碱法提取豆渣水不溶性膳食纤 维 通常，豆渣中含有一定量的蛋白 质和脂肪，蛋白质直接影响产品纯度，脂肪经氧化后会使产品产生异味，因
膳食纤维提取的研究进展
２０１０年第０３期 中国食物与营养 ＦｏｏｄａｎｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎｉ１１ＣｈｉｎａＮｏ．０３，２０１０ 膳食纤维提取的研究进展水 符琼，林亲录，鲁娜，周丽君 （中南林业科技大学食品科学－５工程学院，长沙４１０００４） 摘要：膳食纤维对人类健康有积极的作用，在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出。本文综述了国内外膳食纤维提取的常用方法以及从不同原料中提取膳食纤维的工艺和原料的利用情况，并从所得膳食纤维的品质、特性及发展前景等方面进行了较全面的比较。 关键词：膳食纤维；提取；特性 膳食纤维（ＤＦ）是指不被人体消化的多糖类碳水化合物和木质素的总称，可分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维两大类。其中，水溶性膳食纤维主要为植物细胞内的储存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质和糖类物质。不溶性膳食纤维的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和壳聚糖等。 膳食纤维对人类健康有积极的作用，在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出。早期的流行病学研究显示，膳食纤维能够预防结肠癌，一定程度上可以治疗慢性疾病，因而有“肠道清道夫”的美誉。虽然目前膳食纤维的准确作用机理仍然难以确定，但研究表明，膳食纤维含量充足的饮食，无论是在预防还是在治疗糖尿病方面都具有特殊的功效。膳食纤维还能够延缓和减少人体对重金属等有害物质的吸收，有减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。另外，膳食纤维可以改善食品的食用品质、加工特性和外观特性，在食品中的用途十分广泛。膳食纤维在蔬菜、水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。在我国，有着丰富的纤维素原料，可用于制备膳食纤维的原料很多。本文总结了国内外提取膳食纤维的常用方法，为工业化生产和其他研究工作者提供一定的参考。 １膳食纤维的提取方法 目前国内外提取膳食纤维的方法主要有化学提取法、酶提取法、化学一酶结合提取法、膜分离法和发酵法。１．１化学提取法 化学分离方法是指将粗产品或原料干燥、磨碎后采用化学试剂提取而制备各种膳食纤维的方法，主要有直接水提法、酸法、碱法和絮凝剂法等。提取可溶性豆渣膳食纤维采用直接水提法制备最为简便。Ｐｒａｋｏｎｇｐａｎ…研究菠萝膳食纤维（ＰＤＦ），用乙醇提取获得的水溶性膳食纤维的纯度为９９．８％，是很好的食品加工原料。姜竹茂等障１在提取温度１００℃、自然ｐＨ、提取时间１０ｍｉｎ、加水量２５ｍ垤条件下实验，结果表明，可溶性膳食纤维产率由原来的６．５５％提高到１１．３４％，增加了近一倍。碱法应用较普遍，日本不二公司以豆渣为原料，用含３０％～７０％碱性水溶液的亲水性有机溶剂乙醇抽提，再用酸中和、压榨、脱水、干燥得到固体多糖，产品为无臭、无味的白色粉末。从豆渣中提取出的大豆多糖含食物纤维６０％。酸法使用较少，因为使用酸法制备膳食纤维的过程中，损失较大，得率不高。１．２酶提取法 酶法是用多种酶逐一除去原料中除膳食纤维外的其它组分，主要是蛋白质、脂肪、还原糖、淀粉等物质，最后获得膳食纤维的方法。所用的酶包括淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶、阿拉伯聚糖酶等。刘达玉等口１以干薯渣为原料，采用酶法水解淀粉、蛋白质的提取方法，探讨了薯渣中淀粉、蛋白质水解的工艺条件，提取的产品总膳食纤维含量达到７８％以上，是薯渣粉含量的２．７６倍，淀粉含量３．０９％。林文庭Ｈ１以番茄渣为原料，研究酶法提取膳食纤维的工艺技术，酶法提取的水溶性膳食纤维（ＳＤＦ）及水不溶性膳食纤维 ＋项目资助：湖南省重大科技专项（№．２００７ＦＪｌ唧 作者简介：符琼（１９８４一），男，湖南怀化人，在读硕士研究生，研究方向为食品生物技术。万方数据
膳食纤维的提取和研究
目录 摘要 (2) Abstract (3) 1前言 (4) 1.1膳食纤维的概况 (4) 1.2膳食纤维的功能 (4) 1.3豆皮资源 (5) 1.4国内外豆皮膳食纤维研究状况 (5) 1.5实验的目的和意义 (6) 2材料与仪器 (6) 2.1 试验材料 (6) 2.2 试验仪器设备 (7) 3 实验方法 (7) 3.1 色素色值测量方法 (7) 3.1.1 测定波长的选择 (7) 3.1.2 色值测定方法 (7) 3.2 豆皮脱色实验方法 (7) 3.2.1 脱色剂选择实验方法 (7) 2.2.2 脱色单因素--最佳料液比的选择 (8) 3.2.3 脱色单因素--温度的选择 (8) 3.2.4 脱色单因素不同浸提时间对浸提的影响 (8) 3.2.5 脱色单因素不同pH值对浸提的影响 (8) 3.2.6 多条件下的正交实验 (8) 3.3 碱解淀粉实验方法 (8) 3.3.1 单因素浸泡温度的选择 (8) 3.3.2 单因素浸泡时间的选择 (8) 3.3.3 单因素浸泡料液比的选择 (8) 3.3.4 单因素浸泡碱液浓度的选择 (8) 3.3.5 正交实验 (9) 3.4 淀粉的简便方法测定——碘显色法 (9) 3.5 食品中蛋白质的测定 (10) 3.6 食品中水分的测定 (10) 3.7 食品中不溶性膳食纤维的测定 (10)
4实验结果与分析 (10) 4.1表豆皮脱色实验数据 (10) 4.2 碱解淀粉的实验数据 (12) 4.3 豆皮脱色实验结果分析 (13) 4.3.1 豆皮脱色实验单因素结果分析 (13) 3.3.2 豆皮脱色正交实验结果分析 (14) 4.4 碱解淀粉实验结果分析 (15) 3.4.1 碱解淀粉实验单因素结果分析 (15) 4.4.2 碱解淀粉正交实验结果分析 (16) 5 结论 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19)
大豆膳食纤维提取工艺研究
大豆膳食纤维提取工艺研究 大豆膳食纤维是指大豆中不溶性碳水化合物，主要成分 是非淀粉多糖类，包括纤维素、混合键的3-葡萄糖 素、果胶质、树胶、木聚糖、甘露糖等，是不能为人体消化酶所消化的高分子糖类的总称。膳食纤维具有非常广泛的药理作用，能预防高脂高糖的发生，刺激肠道蠕动，保护胃肠道，增加粪便容积和排便次数，还能治疗婴幼儿腹泻，预防术后感染等。随着人们对饮食健康的重视，有关膳食纤维类保健食品的研发越来越多，膳食纤维将具有很好的开发与应用前景。 、大豆膳食纤维的功用 1保健功效尽管膳食纤维不能为人体提供任何营养成分，但对人体具有重要的生理作用。 1）降低体内血液中胆固醇含量，预防动脉硬化、冠心病； 2）改善血糖生成反应，促进血糖和胰岛素保持正常水平，防治糖尿病效果显著；国外学者研究发现，膳食纤维可有效地控制餐后血糖上升幅度，改善葡萄糖耐量，其中可溶性膳食纤维效果优于不溶性膳食纤维，如可溶性膳食纤维具有持水力强、降低葡萄糖的吸收速率等特性，使其在预防和辅助治疗糖尿病方面引起广泛关注。
3）改善大肠功能，促进胃肠正常蠕动，从而预防便秘与 结肠癌； 4）此外，膳食纤维还能增加胃部饱满感，减少食物摄入 量，具有减肥瘦身的功效。 2 食物原料大豆膳食纤维可用作一种食品配料，作为稳定剂具有增稠、延长食品货架期作用，以及被作为冷冻稳定剂使用；经过处理的大豆膳食纤维能增强面团结构特性，是高档面包烘焙中 比较理想的天然添加剂。此外大豆膳食纤维可用于糕点、饼 干、膨化食品等低热谷物食品，也可用于各类保健饮料。 大豆膳食纤维提取工艺研究进展目前，国内外积极采用挤压成型技术、膜分离技术、发酵工程技术、酶促反应工程技术、生物加工技术、现代食品分离技术、高压处理技术、微胶囊造粒技术以及先进灭菌技术等现代高新技术，提高大豆制品的使用价值。不仅大大拓宽了大豆精深加工利用的范围，提高了综合开发能力，而且在加工过程中能够保持大豆的营养成分。在大豆膳食纤维提取方面，方法很多，有化学法、酶解法、微生物发酵法、微波辅助提取法以及多方法配合等方法。 1 化学法化学法提取大豆膳食纤维主要指的是酸解法和碱解法的相互配合。因提取膳食纤维的原料不同，所用的酸解和碱解的 浓度、作用时间不同，大豆膳食纤维的得率也不同。这就需要应用 正交实验法估算最佳提取工艺。 2 酶解法酶解法提取大豆膳食纤维的关键技术在于酶解反应。相较化学法而言，酶解法提取大豆膳食纤维产率最高。原因如下： 1）酶的催化率高、专一性强和不发生副反应，因此在生 产上应用时产率高、质量好，便于产品提纯和简化工艺步骤； 2）酶作用条件温和，一般不需要高温、高压条件，因此 对设备要求简单，并可节约煤和电等能源； 3）酶及其反应物大多没毒，适于在工业生产上应用。然
香蕉皮中膳食纤维的提取与性质研究
香蕉皮中膳食纤维的提取与性质研究 摘要：文章介绍了膳食纤维对人体的作用。通过化学法和酶法对香蕉皮中的膳食纤维进行提取，具体讲述了香蕉皮中的膳食纤维的实验室提取过程及结果。并且测定其膨胀力、持水力和提取率，对香蕉皮中的膳食纤维的性质进行了进一步的研究和探索。 关键字：香蕉皮；膳食纤维；提取；化学法；酶法；性质研究 前言：我国香蕉资源丰富, 香蕉产量大增,深加工产业迅速发展。与此同时产生了大量的香蕉皮。如果其得不到及时处理, 将对环境造成污染。如何利用香蕉皮,实现变废为宝具有重要的意义。香蕉皮中多酚具有抗氧化、抗衰老、抗癌防癌、抗菌、润肤美容、降血压和预防心脑血管疾病等多种生理和药理活性。对香蕉皮中膳食纤维的提取可以提高对香蕉皮的深加工和综合利用具有一定的理论意义和应用价值。开展香蕉皮中膳食纤维的生产技术研究、开发高纯度系列产品迫在眉睫。至此，对香蕉皮中的营养成分中膳食纤维的研究以及发展趋势作了综述。 1. 香蕉皮中的膳食纤维 1.1香蕉皮中含有一种重要的功能因子，具有多种生物活性和广阔的应用前景；香蕉皮中膳食纤维对人类健康有积极的作用，在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出。2．膳食纤维 2.1膳食纤维的概念 膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，则存在于自然界的非纤维性物质中。 2.2 膳食纤维主要作用 2.2.1促进肠道蠕动，软化宿便，预防便秘、结肠癌及直肠癌。 2.2.2降低血液中的胆固醇、甘油三酯，预防肥胖。 2.2.3清除体内毒素，预防色斑形成、青春痘等皮肤问题。 2.2.4减少糖类在肠道内的吸收，降低餐后血糖。 2.2.5促进肠道有益菌增殖，提高人体吸收能力。 3．香蕉皮中膳食纤维的制取与测定 3.1 材料
酶法测定膳食纤维的推荐方法1
酶-重量法（百度文库方法） 1.原理：样品分别用α-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化以去除蛋白质和可消化的淀粉。总膳食纤维（TDF）是先酶解，然后用乙醇沉淀，再将沉淀物过滤，将TDF残渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥称重。不溶性和可溶性膳食纤维（IDF和SDF）是酶解后将IDF过滤，过滤后的残渣用热水冲洗，经干燥后称重。SDF是将上述滤出液用4倍量的95%乙醇沉淀，然后再过滤，干燥，称重。TDF、IDF和SDF量通过蛋白质、灰分含量进行校正。 2.适用范围AOAC991.43 本方法适用于各类植物性食物和保健食品。 3.仪器 3.1烧杯：400或600ml高脚型。 3.2 过滤用坩埚：玻料滤板，美国试验和材料学会（ASTM）40-60μm，Pyrex 60ml（Corning No.36060 buchner，或同等的）。如下处理：（1）在灰化炉525℃灰化过夜。炉温降至130℃以下取出坩埚。（2）用真空装置移出硅藻土和灰质。（3）室温下用2%清洗溶液浸泡1小时。（4）用水和去离子水冲洗坩埚；然后用15ml丙酮冲洗然后风干。（5）在干燥的坩埚中加0.5g硅藻土，在130℃烘干恒重。（6）在干燥器中冷却1小时，记录坩埚加硅藻土重量，精确至0.1mg。 3.3 真空装置：（1）真空泵或抽气机作为控制装置。（2）1L的厚壁抽滤瓶。（3）与抽滤瓶相配套的橡皮圈。 3.4振荡水浴箱：（1）自动控温使温度能保持在98±2℃。（2）恒温控制在60℃。 3.5 天平：分析级，精确至±0.1mg。 3.6马福炉：温度控制在525±5℃。 3.7干燥箱：温度控制在105和130±3℃。 3.8干燥器：用二氧化硅或同等的干燥剂。干燥剂两周一次在130℃烘干过夜。3.9 PH计：注意温控，用pH4.0、7.0和10.0缓冲液标化。 3.10 移液管及套头：容量100μl和5ml。 3.11 分配器或量筒：（1）15±0.5ml，供分配78%的乙醇，95%的乙醇以及丙酮。（2）40±0.5ml，供分配缓冲液。 3.12. 磁力搅拌器和搅拌棒。 4. 试剂全过程使用去离子水，试剂不加说明均为分析纯试剂 4.1 乙醇溶液：（1）85%：加895ml95%乙醇在1L量筒中，用水稀释至刻度。（2）78%：加821ml95%乙醇在1L量筒中，用水稀释至刻度。 4.2 丙酮： 4.3 供分析用酶：在0-5℃下储存。（1）热稳定α-淀粉酶溶液：Cat. No. A3306，Sigma Chemical Co.，St. Louis，MO63178，或Termamyl 300L，Cat. No. 361-6282，Novo-Nordisk，Bagsvaerd，Denmark，或等效的酶。（2）蛋白酶：Cat. No. P3910，Sigma Chemical Co.，或等效的。当天用MES/TRIS缓冲液中现配50mg/ml酶溶液。（3）淀粉葡糖苷酶溶液：Cat. No. AMG A9913，Sigma Chemical Co.，或等效的。 4.4 硅藻土：酸洗（Celite 545 AW，No.C8656，Sigma Chemical Co.，或等效的）。 4.5 洗涤液：两者挑一。（1）铬酸：120g重铬酸钠Na2Cr2O7·2H2O，1000ml蒸馏水和1600ml浓硫酸。（2）实验室用液体清洁剂，预备急需清洗的（Micro，International Products Corp.，Trenton，NJ08016，或等效的）。用水配制2%溶液。 4.6 MES-TRIS缓冲液：0.05mol/L，温度在24℃时pH值为8.2。（1）MES：2-（N-吗啉代）磺酸基乙烷（No.M-8250，Sigma Chemical Co.或等效的）。（2）TRIS：三羟（羟甲基）氨基甲烷（No.T-1503，Sigma Chemical Co.或等效的）。在1.7L的蒸馏水中溶解19.52gMES和12.2gTRIS，用6mol/L NaOH调pH到8.2，用水定容至2L。（注意：24℃时的pH为8.2，但是，如果缓冲液温度在20℃，pH就为8.3，如果温度在28℃，pH为8.1。为了使温度在20-28℃之间，需根据温度调整pH值。） 4.7 盐酸溶液：0.561mol//L，加93.5ml6mol/L盐酸到700ml水中，用水定容至1L。 5. 操作方法 5.1. 样品制备：（1）固体样品：如果样品粒度＞0.5mm，研磨后过0.3-0.5mm（40-60目）筛。（2）高脂肪样品：如果脂肪含量＞10%，用石油醚去脂。每克样品用25ml，每次提取完静置一会儿再小心将烧杯倾斜，慢慢将石油醚倒出，共洗三次。（3）高碳水化合物样品：如果样品干重含糖＞50%，用85%乙醇去除糖份，每克样品每次10ml，共洗三次轻轻倒出，然后在40℃烘箱中不时翻搅干燥过夜，并研磨过0.5mm筛。 5.2. 样品消化（1）准确称取双份1.000±0.005g样品（M1和M2），置于高脚烧杯中。（2）在每个烧杯中加入40ml MES-TRIS缓冲液，在磁力搅拌器上搅拌直到样品完全分散。（防止团块形成，使受试物与酶能充分接触）。（3）用热稳定的淀粉酶进行酶解处理：加100μl热稳定的淀粉酶溶液，低速搅拌。用铝箔片将烧杯盖住，在95-100℃水浴中反应30分钟。（起始的水浴温度应达到95℃）。（4）冷却：所有烧杯从水浴中移出，凉至60℃。打开铝箔盖，用刮勺将烧杯边缘的网状物以及烧杯底部的胶状物刮离，以使样品能够完全的酶解。用10ml蒸馏水冲洗烧杯壁和刮勺。（5）用蛋白酶进行酶解处理：在每个烧杯中各加入100μl蛋白酶溶液。用铝箔盖住，在60℃持续摇动反应30分钟（开始时的水浴温度应达60℃），使之充分反应。（6）pH值测定：30分钟后，打开铝箔盖，搅拌中加入5ml0.561mol/L HCL至烧杯中。60℃时用1mol/L NaOH溶液或1mol/L HCL溶液调最终pH为4.0-4.7。（注意：当溶液为60℃时检测和调整pH，因为在较低温度时pH会偏高。）（7）用淀粉葡糖苷酶溶液酶解处理：搅拌同时加100μl淀粉葡糖苷酶溶液。用铝箔盖住，在60℃持续振摇反应30分钟，温度应恒定在60℃。 5.3 测定 5.3.1.总的膳食纤维测定（1）用乙醇沉淀膳食纤维：在每份样品中，加入预热至60℃的95%乙醇225ml，乙醇与样品的体积比为4∶1。室温下沉淀1小时。（2）过滤装置：用15ml78%乙醇将硅藻土湿润和重新分布在已称重的坩埚中。用适度的抽力把坩埚中的硅藻土吸到玻板上。（3）酶解过滤，用78%乙醇和刮勺转移所有内容物微粒到坩埚中。（注意：如果一些样品形成胶质，用刮勺破坏表面，以加速过滤。）
膳食纤维提取方法的研究进展
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膳食纤维提取方法的研究进展 作者：付全意， 刘冬， 李坚斌， 邓立高， 王彦玲， FU Quan-yi， LIU Dong， LI Jian-bin ， DENG Li-gao， WANG Yan-ling 作者单位：付全意,FU Quan-yi(深圳职业技术学院,深圳,518055;广西大学轻工与食品工程学院,南宁,530004)， 刘冬,LIU Dong(深圳职业技术学院,深圳,518055)， 李坚斌,邓立高,王彦玲,LI Jian-bin,DENG Li-gao,WANG Yan-ling(广西大学轻工与食品工程学院,南宁,530004) 刊名： 食品科技 英文刊名：FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2008,33(2) 被引用次数：7次 参考文献(19条) 1.D Kritchevsky Dietary fibre and cancer 1997(06) 2.Baljit Singh Psyllium as therapeutic and drug delivery agent[外文期刊] 2007(1-2) 3.Bijkerk The role of different types of fibre in the treatment of irritable bowel syndrome 2004(03) 4.Schatzkin A.Mouw T Dietary fiber and whole-grain con-sumption in relation to colorectal cancer in the NIH-AARP Diet and Health Study 2007(85) 5.陕方.田志芳.马晓凤燕麦高纤食品基料加工技术及生理活性研究[期刊论文]-食品科技 2004(05) 6.T Prakongpan Extraction and Application of Dietary Fiber and Cellulose from Pineapple Cores[外文期刊] 2002(04) 7.姜竹茂.陈新美从豆渣中制取可溶性膳食纤维的研究[期刊论文]-中国粮油学报 2001(03) 8.周秀琴多功能性食品材料豆渣 2004 9.Aurora Napolitano Treatment of Cereal Products with a Tailored Preparation of Triehoderma Enzymes Increases the Amount of Soluble Dietary Fiber 2006(04) 10.冯志强.李梦琴.刘燕燕生物酶法提取麦麸膳食纤维的研究[期刊论文]-现代食品科技 2006(01) 11.周德红.郑为完.祝团结酶法水解豆渣制备水溶性膳食纤维及其作为微胶囊壁材的研究[期刊论文]-食品与发酵工业 2005(05) 12.Guizard C.Rambault D.Urhing D Deasphahing of a long residue using ultraflltration inorganic membranes 1994 13.孙兰萍膜分离技术-食品工业领域的新型分离手段[期刊论文]-食品研究与开发 2001(04) 14.McMurray SH.Griffin G J Extraction of aoonitic acid from mixtures of organic acids and cane molasses solutions using supported liquid membrane 2002 15.Gyeongho-Han Separation of fatty acids from fish oils by liquid membranes 1993(10) 16.Hossain M M Extraction of amino sugars,amino acids and dipeptides by liquid membrane technology 2002(10) 17.侯东军.张健超超滤法制取大豆浓缩蛋白[期刊论文]-粮油加工与食品机械 2002(08) 18.郑建仙功能性膳食纤维 2005 19.涂宗财.李金林.汪菁琴微生物发酵法研制高活性大豆膳食纤维的研究[期刊论文]-食品工业科技 2005(05) 引证文献(7条) 1.许丽丽.黄桂娟甘薯茎尖中不溶性膳食纤维的提取工艺研究[期刊论文]-中国酿造 2010(6)
食物中膳食纤维的测定
膳食纤维的测定方法 酶-重量法 1.原理： 样品分别用α-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化以去除蛋白质和可消化的淀粉。总膳食纤维（TDF）是先酶解，然后用乙醇沉淀，再将沉淀物过滤，将TDF残渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥称重。不溶性和可溶性膳食纤维（IDF 和SDF）是酶解后将IDF过滤，过滤后的残渣用热水冲洗，经干燥后称重。SDF是将上述滤出液用4倍量的95%乙醇沉淀，然后再过滤，干燥，称重。 TDF、IDF和SDF量通过蛋白质、灰分含量进行校正。 2.适用范围 AOAC991.43 本方法适用于各类植物性食物和保健食品。 3.仪器 3.1烧杯：400或600ml高脚型。 3.2 过滤用坩埚：玻料滤板，美国试验和材料学会（ASTM）40-60μm，Pyrex 60ml（Corning No.36060 buchner，或同等的）。如下处理： （1）在灰化炉525℃灰化过夜。炉温降至130℃以下取出坩埚。 （2）用真空装置移出硅藻土和灰质。 （3）室温下用2%清洗溶液浸泡1小时。 （4）用水和去离子水冲洗坩埚；然后用15ml丙酮冲洗然后风干。 （5）在干燥的坩埚中加0.5g硅藻土，在130℃烘干恒重。 （6）在干燥器中冷却1小时，记录坩埚加硅藻土重量，精确至0.1mg。 3.3 真空装置： （1）真空泵或抽气机作为控制装置。 （2） 1L的厚壁抽滤瓶。 （3）与抽滤瓶相配套的橡皮圈。 3.4振荡水浴箱： （1）自动控温使温度能保持在98±2℃。 （2）恒温控制在60℃。 3.5 天平：分析级，精确至±0.1mg。 3.6马福炉：温度控制在525±5℃。 3.7干燥箱：温度控制在105和130±3℃。 3.8干燥器：用二氧化硅或同等的干燥剂。干燥剂两周一次在130℃烘干过夜。 3.9 PH计：注意温控，用pH 4.0、7.0和10.0缓冲液标化。 3.10 移液管及套头：容量100μl和5ml。 3.11 分配器或量筒： （1）15±0.5ml，供分配78%的乙醇，95%的乙醇以及丙酮。
纤维素酶提取水溶性膳食纤维工艺的研究
纤维素酶提取水溶性膳食纤维工艺的研究 刘绍鹏，陈 文＊，慕春海 （新疆特种植物药资源省部共建教育部重点实验室，新疆 石河子８３２００２） 摘 要：目的 以番茄不溶性膳食纤维为原料，用酶解法提取可溶性膳食纤维（ＳＤＦ）。方法 经正交试验优化提 取工艺，并在优化条件下循环提取。结果制备ＳＤＦ的最佳工艺条件为：酶用量１０ ％，酶解时间６ ｈ，酶解温度 ６０ ℃，ｐＨ ４．０；以最佳条件连续反应，产率可达３１．１ ％。结论 确定了酶提取ＳＤＦ的最佳工艺；证实循环工艺 可以提高提取效率。 关键词：纤维素酶；膳食纤维；番茄；改性中图分类号：ＴＳ２０１．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－９７９Ｘ（２００８）０７－００３２－０３ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ Ｄｉｅｔａｒｙ Ｆｉｂｅｒ Ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ ＬＩＵ Ｓｈａｏ－ｐｅｎｇ， ＣＨＥＮ Ｗｅｎ， ＭＵ Ｃｈｕｎ－ｈａｉ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｐｈｙｔｏｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００２， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＴｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ （ＳＤＦ） ｆｒｏｍ ｔｏｍａｔｏ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ （ＩＤＦ） ｂｙ ｃｅｌｌｕｌａｓｅ． ＭｅｔｈｏｄｓＴｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ， ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓａｒｒａｎｇｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ． ＲｅｓｕｌｔｓＴｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ＳＤＦ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： １０ ％ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｏｒ ６ ｈ ａｔ ５５℃ ｗｉｔｈ ｐＨ ４．０． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｗｉｔｈａ ｈｉｇｈｅｒ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ３１．１％． ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＴｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ＳＤＦ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌａｓｅ； ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ； ｔｏｍａｔｏ； ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ 收稿日期：２００８－０３－２７ 基金项目：教育部春晖计划“番茄纤维的开发研究”（Ｚ２００４－２－６５０５３）作者简介：刘绍鹏（１９８１－），男，硕士研究生，从事药物新制剂的研究与开发 Ｅ－ｍａｉｌ： ３９９６０６８１＠ｑｑ．ｃｏｍ ＊ 通讯作者：陈文（１９６７－），男，教授，硕士生导师，从事新药研究与开发Ｅ－ｍａｉｌ： ｃｈｅｎ－ｗｅｎ２０００＠１２６．ｃｏｍ 近年膳食纤维（ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ，ＤＦ）在人体健康中的作用引起了广泛关注，被誉为“第七营养素”，其生理功能已经研究证实［１－３］。膳食纤维分为可溶性膳食纤维（ＳＤＦ）和水不溶性膳食纤维（ＩＤＦ）。ＳＤＦ能降低血脂含量、延缓小肠对葡萄糖的吸收速度，刺激胰岛产生胰岛素，从而预防糖尿病的发生［４］。但天然来源的膳食纤维中ＳＤＦ含量很低。通过改性手段可 以使一部分ＩＤＦ溶解成为ＳＤＦ，从而提高ＳＤＦ产量。在诸多膳食纤维改性方法中，以化学法、纤维素酶催化法和物理挤压膨化增溶法常见。（１）物理挤压膨化法改性 在水中将膳食纤维升温，膨化后强行使其通过某一固定孔径，造成键断裂，达到增加溶解度的目的。其产品颜色与提取所得的ＳＤＦ接近，适合进一步加工；（２）化学法改性 加入强 酸或强碱，在超过５０ ℃的温度下反应，使部分纤维素糖苷键断裂，增大溶解度。此法对环境影响很 大，且制备的ＳＤＦ颜色较深，不适合食品、药品工业进一步加工；（３）纤维素酶改性 其原理与化学法相近，但产品颜色较浅，杂质较少，造价低廉。本文主要讨论纤维素酶法制取ＳＤＦ的工艺，并进一步优化。 １ 材料和仪器１．１ 试验材料 番茄纤维（新疆中基公司）；纤维素酶（北京奥博星公司）；９５ ％乙醇（上海振兴化工一厂）。 １．２ 实验仪器 ８００２型水浴锅；ＪＢ９０－Ｄ型强力电动搅拌机；ＬＸＪ－ＩＩ离心沉淀机；ＺＦＡ型旋转蒸发仪；ＺＫ－８２Ａ型食品与药品Food and Drug ２００８年第１０卷第０７ 期 ３２
膳食纤维基本知识
一.膳食纤维的基本知识 1.1膳食纤维的分类及相关概念 1.1.1 膳食纤维的概念 膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和（美国化学家协会），一般是指不易被消化酶消化的多 糖类食物成分，聚合度≥3的碳水化合物和木质素，主要来自于植物的细胞壁（中国营养学会）。基于以上定义，膳食纤维包括很多不被人体小肠消化的物质，如纤维素、半纤维素、树胶、β- 葡聚糖、胶质、木质素、葡聚糖、果聚糖、抗性淀粉和糊精等。 1.1.2 膳食纤维的分类 1，根据膳食纤维在水中溶解性不同，将其分为2个基本类型，即：水溶性膳食纤维（SDF）与不溶性膳食纤维（NDF）。 水溶性膳食纤维（SDF）是可溶于温水或热水，且其水溶液能被4倍95%的乙醇再沉淀的那部 分纤维，主要是细胞壁内的储存物质及分泌物，另外还包括微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质，如果胶、树胶和粘液等，还有半乳甘露糖、葡聚糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素和真菌多糖等，部分半纤维素。 不溶性膳食纤维（IDF）是不溶于温水或热水的那部分纤维，主要是细胞壁的组成部分，包括 纤维素、部分半纤维素、木质素、原果胶、角质、壳聚糖、植物蜡和二氧化硅及不溶性灰分等。此外，功能性低聚糖和抗性淀粉也普遍认为属于膳食纤维。此部分纤维在中性洗涤剂的消化作用下，样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解除去后不能消化的残渣。
虽然低聚果糖和其它类型的复杂碳水化合物传统意义上并不被认为是纤维，但它们确实符合必要的标准，现在被接受为一些膳食纤维的形式。 2，根据在大肠内的发酵程度不同，膳食纤维可分为部分发酵类纤维和完全发酵类纤维。 部分发酵类纤维包括：纤维素、半纤维素、木质素、植物蜡和角质等；完全发酵类纤维包括： β-葡聚糖、果胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶、海藻胶和菊粉等。 一般说来，完全发酵类纤维多属于可溶性纤维，而部分发酵类纤维多属于不溶性纤维，但也有 些例外，例如羧甲基纤维（CMC）易溶于水，但几乎不被大肠内的菌群所发酵。 1.2 粗纤维 粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分。通常蔬菜、水果、粮谷类所含的食物纤维都叫粗纤维（目前我们国家还没有粗纤维的定义，只是一个习惯称呼而已）。粗纤维是膳食纤维的一部分，在测定中，是植物组织用一定浓度的酸、碱、醇和醚等试剂，在一定温度下，经过一定时间的处理后所剩下的残留物，其主要成分是纤维素和木质素。 酸性洗涤纤维（ADF）：用酸性洗涤剂去除饲料中的脂肪、淀粉、蛋白质和糖类等成分后，残 留的不溶解物质的总和，包括纤维素、木质素及少量的硅酸盐等。 中性洗涤纤维（NDF）：用中性洗涤剂去除饲料中的脂肪、淀粉、蛋白质和糖类等成分后，残 留的不溶解物质的总和，包括构成细胞壁的半纤维素、纤维素、木质素及少量的硅酸盐等。 1.3 膳食纤维的主要成分 1.3.1 不溶性膳食纤维 纤维素（Cellulose），是不溶性膳食纤维的基本结构，一种由β葡萄糖分子以β-糖苷键连接起来的直链聚合物，由300-500个葡萄糖缩合而成，最多能达到1000个葡萄糖单体。自然界分布最广、含量最多的一种多糖，占自然界碳含量50%以上，一般木材中，纤维素占40-50%，还有10-30%的半纤维素和20-30%的木质素。不溶于冷水、热水、烯酸和稀碱溶液。人体内的淀粉酶只能水解α-1,4-糖苷键，而不能水解β-1,4-糖苷键，因此纤维素不能被人体胃肠道的酶消化； 半纤维素（Hemicellulose），是由一些单糖如阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和木糖混合组成的一 种聚合物，是一种具有支链的异质多糖，也不溶于冷水、热水和烯酸，但能溶于稀碱溶液（半纤维素中的某些成分是可溶的，在谷类中可溶的半纤维素被称之为戊聚糖，它们可形成黏稠的水溶液并具有降低血清胆固醇的作用），与烯酸加热时比纤维素更易水解，具有亲水性。原来 是从总纤维素中以17.5%NaOH至24%KOH提取出来的多糖成分的总称，而没有相应的特定的化学结构。半纤维木聚糖在木质组织中占总量的50%，它结合在纤维素微纤维的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。
从柚子皮中提取膳食纤维的研究
2003年12月T echno logy & D evelopm en t of Chem ica l Indu st ry 从柚子皮中提取膳食纤维的研究 梁敏,潘英明,唐明明,杨恒建 (广西师范大学化学化工学院,广西桂林541004) 摘要:通过正交实验确定了柚子皮水溶性膳食纤维的最佳提取工艺条件为:温度100℃、pH 5. 0、时间15 m in、提取液用量10 mL?g - 1。此条件下产率为7. 10 %。同时分别采用化学法、酶法、酶与化学结合法从柚子皮中提取水不溶性膳食纤维,并且对3种方法所得到的水不溶性膳食纤维产品进行了分析比较。结果表明,采用酶与化学结合法提取得到的水不溶性膳食纤维产品纯度最高、生理活性最好,产率50. 98 % ,蛋白质含量1. 35 % ,持水力和膨胀力分别为 2. 092 g?g - 1、3. 25 mL?g - 1。 关键词:膳食纤维;柚子皮;提取 随着人们生活水平的不断提高,膳食结构发生 了很大的变化。膳食纤维作为一种功能性食品基料 也日益受到人们的关注。膳食纤维(d ieta ry fiber, 1. 1材料和试剂 D F )是指不能被人体内源酶消化吸收的可食性植物柚子皮,由市售新鲜柚子剥皮而得;胰蛋白酶 细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和。按其水溶 - 1 d ieta ry fiber, SD F )和水不溶性膳食纤维( in so lub Ie分析纯,其它试剂为化学纯。 d ieta ry fiber, ID F ) 2类。膳食纤维因其具有较强的 1. 2仪器 持油、持水力,及具有增溶和诱导微生物的作用而引202- 2- S型电热恒温干燥箱; D ZKW - C型 起各国营养学家的关注。它虽不具营养价值,但与人电子恒温水浴锅; 12孔型玻璃仪器气流烘干器; 体的营养和疾病有着密切关系能预防和治疗多种 A R 1140 C型电子天平; RON GSH EN G BCD - 疾病,如直肠癌、糖尿病、高血压、阑尾炎、痔疮等,被196 HC型电冰箱; R E52CS型旋转蒸发仪; SX 2- 4 称为继淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水之后- 10型箱式电阻炉。 的“第七营养素”～ 4 ]。 1. 3实验方法 膳食纤维的生产与应用在发达国家早已引起重 1. 3. 1原材料的预处理 视,我国在膳食纤维方面的研究与开发虽然起步较柚子皮→干燥箱中以 1 0 5℃烘 3 h→粉碎过 晚,但我国膳食纤维的生产用料来源十分广阔,各种0. 45 mm筛→实验样品。 粮食种子皮、各类加工食品剩留下的残渣以及多种 1. 3. 2样品中常规化学成分分析 水果的果皮均可开发利用且数量十分庞大。本文以蛋白质(N×5. 48) :按参考文献[ 6 ]测定; 柚子皮为原料进行研究。柚子皮中含有大量膳食纤淀粉: AOA C - 14. 032;灰分: AOA C - 14. 006; 维,但柚子皮的综合利用尚未引起人们的足够的重水分: AOA C- 14. 004;脂肪: AOA C- 14. 018。 视,绝大部分柚子皮因霉烂变质而丢弃,造成了资源 1. 3. 3水溶性膳食纤维的提取[ 3 ] 的浪费而且污染了环境[ 5 ]。本实验通过乙醇沉淀法 1. 3. 3. 1制备脱脂样品 提取柚子皮中水溶性膳食纤维,并采用化学分离法、用4倍体积于样品的乙酸乙酯或汽油在25℃ 酶法、酶与化学结合法从柚子皮中提取水不溶性膳下浸泡实验样品 3 h,用蒸馏水清洗出残留有机溶 食纤维,并且对3种方法所得的水不溶性膳食纤维剂,抽滤,清洗,烘干(102℃) ,得脱脂样品。 产品的品质进行了分析比较。 1. 3. 3. 2提取工艺流程 基金项目:广西师范大学校青年基金