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梨渣水不溶性膳食纤维的研究范文

时间:2022-03-25 10:03:40

梨渣水不溶性膳食纤维的研究

1梨渣水不溶性膳食纤维品质检测

1.1梨渣水不溶性膳食纤维持水力的测定方法准确称取1.0g过60目筛的产物,置于100mL烧杯中,加蒸馏水75mL并调节PH为8,在37℃水浴中放置24h并加以搅拌,转移至离心管中在4000r/min速度下离心0.5h,取出并弃去上清液,甩干称重,按下式计算持水力。

1.2梨渣水不溶性膳食纤维膨胀力的测定方法准确称取0.1g产物于10mL量筒中,测定其体积后加入10mL蒸馏水并调节PH为8,在37℃水浴锅中放置24h,测定体积,按下式计算膨胀力。

2结果与分析

2.1梨渣水不溶性膳食纤维提取的影响因素

2.1.1加酶量对水不溶性膳食纤维提取率的影响在酶解试验中,为了追求较快反应速度和较低用酶量。本试验中添加α-淀粉酶的量分别为0U/g、2U/g、4U/g、6U/g,在60℃,PH6.0条件下液化1h,并加以搅拌,灭酶,水洗,过滤,干燥,加入稀H2SO4料液比1g∶12mL,调PH为1.5,反应1h~2h,水洗,离心,按料液比1g∶15mL加入1.0mol/L的NaOH溶液,60℃水浴1h进行碱解,之后进行过滤,干燥,分别称重。不同加酶量对水不溶性膳食纤维提取率的影响见图1。由图1可知,其他条件不变,添加了淀粉酶之后,不溶性膳食纤维的提取率有所升高,当酶用量为4U/g时,提取率为最大。所以在之后的操作步骤中,均先用4U/g的淀粉酶处理后,来考察其他因素对水不溶性膳食纤维提取的影响。

2.1.2料液比对梨渣水不溶性膳食纤维提取率的影响在提取时间1.0h,温度50℃,NaOH溶液的浓度1.0mol/L的条件下,料液比分别选取1g∶10mL、1g∶15mL、1g∶20mL,进行水不溶性膳食纤维的提取,试验结果如图2所示。由图2可知,当料液比增加时,提取率也随之而增加;但当料液比增加到1g∶20mL时的提取率与1g∶15mL差别不大,却消耗更多的试剂,所以采用NaOH溶液的料液比为1g∶15mL的时候提取效果最好。

2.1.3NaOH溶液浓度对梨渣水不溶性膳食纤维提取率的影响在提取时间1.0h,温度为50℃,料液比1g∶15mL的条件下,NaOH溶液浓度分别选取0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L,试验结果如图3所示。由图3可知,随着NaOH溶液浓度的增加,提取率不断的增加。但当NaOH溶液浓度达到1.5mol/L时,出现了IDF色泽开始发黑的现象。并且据资料,当碱的浓度大于2.0mol/L时,梨渣中的纤维素也会与碱液反应生成碱纤维素,不但破坏了纤维素的结构,还会使提取率进一步下降。因此,提取水不溶性膳食纤维用浓度为1.0mol/L的NaOH溶液时最佳。

2.1.4时间对梨渣水不溶性膳食纤维提取率的影响在提取温度50℃,料液比1g∶15mL,NaOH溶液浓度1.0mol/L的条件下,时间分别选取0.5h、1.0h、1.5h、2.0h来进行提取,试验结果如图4所示。由图4可知,随着碱液处理时间的延长,不溶性膳食纤维的提取率不断增加。但当时间超过1.0h后,提取率变化不明显,所以提取时间以1.0h为佳。

2.1.5温度对梨渣水不溶性膳食纤维提取率的影响在NaOH溶液浓度1.0mol/L,提取时间1.0h,料液比为1g∶15mL条件下,提取温度分别选取40℃、50℃、60℃、70℃,试验结果如下页图5所示。在不溶性膳食纤维的提取过程中,碱液处理温度是一个关键因素。由图5可知,50℃时水不溶性膳食纤维的提取率并不高。随着温度升高,纯度在增加。因为在较高的碱液处理温度下,更多的碱溶性物质溶于碱液,半纤维素溶解加快。但另一方面,甲基纤维素在高温碱液处理下,易形成凝胶在过滤时被除去。因此,在其他合适的提取条件下,采用碱液处理温度50℃时最佳。

2.2梨渣水不溶性膳食纤维脱色试验结果食品工业中常用的脱色方法有还原漂白法、氧化漂白法和脱色漂白法。本试验采用H2O2溶液进行脱色。试验结果采用十分制来评分,分值越高,表示脱色效果越好。首先对单因素进行分析,找出合适范围,再进行正交试验,确定最优条件。

2.2.1不同因素对梨渣水不溶性膳食纤维脱色的影响

2.2.1.1H2O2体积浓度对水不溶性膳食纤维脱色的影响在脱色时间2.0h,温度70℃的条件下,分别选取H2O2溶液的体积浓度3%、5%、7%、9%来进行脱色试验,试验结果如图6所示。由图6可知,随H2O2溶液体积浓度的升高,梨渣水不溶性膳食纤维的脱色效果越来越好。当H2O2溶液的体积浓度在7%~9%之间时,梨渣水不溶性膳食纤维的脱色效果达到最佳。

2.2.1.2温度对梨渣水不溶性膳食纤维脱色的影响在处理时间2.0h,H2O2溶液体积浓度7%的条件下,处理温度分别选取40℃、50℃、60℃、70℃,试验结果如图7所示。由图7可知,处理温度的升高对梨渣水不溶性膳食纤维的漂白有增强的作用,但是从60℃升高到70℃的时候,漂白效果反而略有减弱的趋势。这是因为当处温度过高时,H2O2会分解,影响漂白效果。因此,选择处理温度为50℃、60℃、70℃作为漂白水不溶性膳食纤维的3个水平。

2.2.1.3时间对梨渣水不溶性膳食纤维脱色的影响在处理温度60℃,H2O2溶液体积浓度7%的条件下,脱色时间选取0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h分别进行试验,试验结果如图8所示。由图8可知,随处理时间的增加,梨渣水不溶性膳食纤维的漂白效果越来越好,当处理时间达到2.0h时,分值升高的趋势不再明显。因此,处理时间为2.0h、2.5h时,梨渣水不溶性膳食纤维的漂白效果比较好。

2.2.2脱色正交试验通过单因素试验得到影响漂白效果的各单因素最佳条件范围,选H2O2体积浓度、处理时间和处理温度3个因素来设计正交试验,确定各因素的水平数为3,分别是:H2O2体积浓度7%、8%、9%;处理温度50℃、60℃、70℃;处理时间2.0h、2.5h、3.0h。采用L9(34)正交试验优化梨渣水不溶性膳食纤维的脱色工艺参数。脱色正交试验设计与结果如表2,表3所示。由表3可知,A2B2C3为最佳工艺水平组合,即脱色最佳条件为:H2O2溶液体积浓度为8%,温度为60℃,时间3.0h。根据R值,得出H2O2溶液体积浓度对梨渣水不溶性膳食纤维脱色效果的影响最大,其次是脱色时间,脱色温度对脱色效果的影响最小。

2.3梨渣水不溶性膳食纤维的品质检测检测膳食纤维品质的重要指标一般包括膨胀力和持水力。在上述最佳提取和脱色条件下,观察获得的水不溶性膳食纤维的品质。

2.3.1梨渣水不溶性膳食纤维持水力对梨渣水不溶性膳食纤维的持水力进行测定,结果如表4所示。

2.3.2梨渣水不溶性膳食纤维的膨胀力对梨渣水不溶性膳食纤维的膨胀力进行测定,结果如表5所示。

2.3.3提取时淀粉酶对水不溶性膳食纤维品质的影响将未经淀粉酶处理获得的水不溶性膳食纤维和添加淀粉酶处理的产品进行品质对比,前者的持水力、膨胀力分别为5.363g/g、6.344mL/g,后者的分别为6.167g/g、7.100mL/g,说明加淀粉酶先除去淀粉所提取的水不溶性膳食纤维品质较好。

3小结

3.1结论a)本试验方法提取梨渣水不溶性膳食纤维最优条件为:加淀粉酶量为4U/g,温度50℃,料液比1g∶15mL,氢氧化钠溶液浓度l.0mol/L,浸提时间1.0h。b)试验获得的梨渣水不溶性膳食纤维漂白的最佳工艺为H2O2溶液体积浓度为8%,处理温度为60℃,处理时间为3.0h。c)提取得到的水不溶性膳食纤维持水力为6.167g/g,膨胀力为7.100mL/g;先加入淀粉酶除去淀粉后提取的水不溶性膳食纤维品质更好,产品无粗糙感,色泽良好。

3.2讨论果蔬残渣中通常含有蛋白质、淀粉等杂质成分,制备膳食纤维必须将其去除。传统采用化学法去除,即利用碱溶解蛋白质,利用酸水解淀粉。本试验采用酶和化学法结合的方法,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与不溶性膳食纤维分离。该方法简单,易操作,同时提升了膳食纤维的品质,有广阔的应用空间。

作者:高晓丽宿娅单位:吕梁学院生命科学系

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