梨渣水不溶性膳食纖維的研究范文
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1.1梨渣水不溶性膳食纖維持水力的測定方法準(zhǔn)確稱取1.0g過60目篩的產(chǎn)物，置于100mL燒杯中，加蒸餾水75mL并調(diào)節(jié)PH為8，在37℃水浴中放置24h并加以攪拌，轉(zhuǎn)移至離心管中在4000r/min速度下離心0.5h，取出并棄去上清液，甩干稱重，按下式計算持水力。
1.2梨渣水不溶性膳食纖維膨脹力的測定方法準(zhǔn)確稱取0.1g產(chǎn)物于10mL量筒中，測定其體積后加入10mL蒸餾水并調(diào)節(jié)PH為8，在37℃水浴鍋中放置24h，測定體積，按下式計算膨脹力。
2結(jié)果與分析
2.1梨渣水不溶性膳食纖維提取的影響因素
2.1.1加酶量對水不溶性膳食纖維提取率的影響在酶解試驗中，為了追求較快反應(yīng)速度和較低用酶量。本試驗中添加α-淀粉酶的量分別為0U/g、2U/g、4U/g、6U/g，在60℃，PH6.0條件下液化1h，并加以攪拌，滅酶，水洗，過濾，干燥，加入稀H2SO4料液比1g∶12mL，調(diào)PH為1.5，反應(yīng)1h~2h，水洗，離心，按料液比1g∶15mL加入1.0mol/L的NaOH溶液，60℃水浴1h進(jìn)行堿解，之后進(jìn)行過濾，干燥，分別稱重。不同加酶量對水不溶性膳食纖維提取率的影響見圖1。由圖1可知，其他條件不變，添加了淀粉酶之后，不溶性膳食纖維的提取率有所升高，當(dāng)酶用量為4U/g時，提取率為最大。所以在之后的操作步驟中，均先用4U/g的淀粉酶處理后，來考察其他因素對水不溶性膳食纖維提取的影響。
2.1.2料液比對梨渣水不溶性膳食纖維提取率的影響在提取時間1.0h，溫度50℃，NaOH溶液的濃度1.0mol/L的條件下，料液比分別選取1g∶10mL、1g∶15mL、1g∶20mL，進(jìn)行水不溶性膳食纖維的提取，試驗結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)料液比增加時，提取率也隨之而增加；但當(dāng)料液比增加到1g∶20mL時的提取率與1g∶15mL差別不大，卻消耗更多的試劑，所以采用NaOH溶液的料液比為1g∶15mL的時候提取效果最好。
2.1.3NaOH溶液濃度對梨渣水不溶性膳食纖維提取率的影響在提取時間1.0h，溫度為50℃，料液比1g∶15mL的條件下，NaOH溶液濃度分別選取0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L，試驗結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，隨著NaOH溶液濃度的增加，提取率不斷的增加。但當(dāng)NaOH溶液濃度達(dá)到1.5mol/L時，出現(xiàn)了IDF色澤開始發(fā)黑的現(xiàn)象。并且據(jù)資料，當(dāng)堿的濃度大于2.0mol/L時，梨渣中的纖維素也會與堿液反應(yīng)生成堿纖維素，不但破壞了纖維素的結(jié)構(gòu)，還會使提取率進(jìn)一步下降。因此，提取水不溶性膳食纖維用濃度為1.0mol/L的NaOH溶液時最佳。
2.1.4時間對梨渣水不溶性膳食纖維提取率的影響在提取溫度50℃，料液比1g∶15mL，NaOH溶液濃度1.0mol/L的條件下，時間分別選取0.5h、1.0h、1.5h、2.0h來進(jìn)行提取，試驗結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，隨著堿液處理時間的延長，不溶性膳食纖維的提取率不斷增加。但當(dāng)時間超過1.0h后，提取率變化不明顯，所以提取時間以1.0h為佳。
2.1.5溫度對梨渣水不溶性膳食纖維提取率的影響在NaOH溶液濃度1.0mol/L，提取時間1.0h，料液比為1g∶15mL條件下，提取溫度分別選取40℃、50℃、60℃、70℃，試驗結(jié)果如下頁圖5所示。在不溶性膳食纖維的提取過程中，堿液處理溫度是一個關(guān)鍵因素。由圖5可知，50℃時水不溶性膳食纖維的提取率并不高。隨著溫度升高，純度在增加。因為在較高的堿液處理溫度下，更多的堿溶性物質(zhì)溶于堿液，半纖維素溶解加快。但另一方面，甲基纖維素在高溫堿液處理下，易形成凝膠在過濾時被除去。因此，在其他合適的提取條件下，采用堿液處理溫度50℃時最佳。
2.2梨渣水不溶性膳食纖維脫色試驗結(jié)果食品工業(yè)中常用的脫色方法有還原漂白法、氧化漂白法和脫色漂白法。本試驗采用H2O2溶液進(jìn)行脫色。試驗結(jié)果采用十分制來評分，分值越高，表示脫色效果越好。首先對單因素進(jìn)行分析，找出合適范圍，再進(jìn)行正交試驗，確定最優(yōu)條件。
2.2.1不同因素對梨渣水不溶性膳食纖維脫色的影響
2.2.1.1H2O2體積濃度對水不溶性膳食纖維脫色的影響在脫色時間2.0h，溫度70℃的條件下，分別選取H2O2溶液的體積濃度3%、5%、7%、9%來進(jìn)行脫色試驗，試驗結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，隨H2O2溶液體積濃度的升高，梨渣水不溶性膳食纖維的脫色效果越來越好。當(dāng)H2O2溶液的體積濃度在7%~9%之間時，梨渣水不溶性膳食纖維的脫色效果達(dá)到最佳。
2.2.1.2溫度對梨渣水不溶性膳食纖維脫色的影響在處理時間2.0h，H2O2溶液體積濃度7%的條件下，處理溫度分別選取40℃、50℃、60℃、70℃，試驗結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，處理溫度的升高對梨渣水不溶性膳食纖維的漂白有增強的作用，但是從60℃升高到70℃的時候，漂白效果反而略有減弱的趨勢。這是因為當(dāng)處溫度過高時，H2O2會分解，影響漂白效果。因此，選擇處理溫度為50℃、60℃、70℃作為漂白水不溶性膳食纖維的3個水平。
2.2.1.3時間對梨渣水不溶性膳食纖維脫色的影響在處理溫度60℃，H2O2溶液體積濃度7%的條件下，脫色時間選取0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h分別進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，隨處理時間的增加，梨渣水不溶性膳食纖維的漂白效果越來越好，當(dāng)處理時間達(dá)到2.0h時，分值升高的趨勢不再明顯。因此，處理時間為2.0h、2.5h時，梨渣水不溶性膳食纖維的漂白效果比較好。
2.2.2脫色正交試驗通過單因素試驗得到影響漂白效果的各單因素最佳條件范圍，選H2O2體積濃度、處理時間和處理溫度3個因素來設(shè)計正交試驗，確定各因素的水平數(shù)為3，分別是：H2O2體積濃度7%、8%、9%；處理溫度50℃、60℃、70℃；處理時間2.0h、2.5h、3.0h。采用L9（34）正交試驗優(yōu)化梨渣水不溶性膳食纖維的脫色工藝參數(shù)。脫色正交試驗設(shè)計與結(jié)果如表2，表3所示。由表3可知，A2B2C3為最佳工藝水平組合，即脫色最佳條件為：H2O2溶液體積濃度為8%，溫度為60℃，時間3.0h。根據(jù)R值，得出H2O2溶液體積濃度對梨渣水不溶性膳食纖維脫色效果的影響最大，其次是脫色時間，脫色溫度對脫色效果的影響最小。
2.3梨渣水不溶性膳食纖維的品質(zhì)檢測檢測膳食纖維品質(zhì)的重要指標(biāo)一般包括膨脹力和持水力。在上述最佳提取和脫色條件下，觀察獲得的水不溶性膳食纖維的品質(zhì)。
2.3.1梨渣水不溶性膳食纖維持水力對梨渣水不溶性膳食纖維的持水力進(jìn)行測定，結(jié)果如表4所示。
2.3.2梨渣水不溶性膳食纖維的膨脹力對梨渣水不溶性膳食纖維的膨脹力進(jìn)行測定，結(jié)果如表5所示。
2.3.3提取時淀粉酶對水不溶性膳食纖維品質(zhì)的影響將未經(jīng)淀粉酶處理獲得的水不溶性膳食纖維和添加淀粉酶處理的產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)對比，前者的持水力、膨脹力分別為5.363g/g、6.344mL/g，后者的分別為6.167g/g、7.100mL/g，說明加淀粉酶先除去淀粉所提取的水不溶性膳食纖維品質(zhì)較好。
3小結(jié)
3.1結(jié)論a）本試驗方法提取梨渣水不溶性膳食纖維最優(yōu)條件為：加淀粉酶量為4U/g，溫度50℃，料液比1g∶15mL，氫氧化鈉溶液濃度l.0mol/L，浸提時間1.0h。b）試驗獲得的梨渣水不溶性膳食纖維漂白的最佳工藝為H2O2溶液體積濃度為8%，處理溫度為60℃，處理時間為3.0h。c）提取得到的水不溶性膳食纖維持水力為6.167g/g，膨脹力為7.100mL/g；先加入淀粉酶除去淀粉后提取的水不溶性膳食纖維品質(zhì)更好，產(chǎn)品無粗糙感，色澤良好。
3.2討論果蔬殘渣中通常含有蛋白質(zhì)、淀粉等雜質(zhì)成分，制備膳食纖維必須將其去除。傳統(tǒng)采用化學(xué)法去除，即利用堿溶解蛋白質(zhì)，利用酸水解淀粉。本試驗采用酶和化學(xué)法結(jié)合的方法，利用淀粉酶酶解梨渣中淀粉，使淀粉水解成可溶性的成分而與不溶性膳食纖維分離。該方法簡單，易操作，同時提升了膳食纖維的品質(zhì)，有廣闊的應(yīng)用空間。
作者：高曉麗宿婭單位：呂梁學(xué)院生命科學(xué)系