【正文】 %。 以大豆等豆類作為原材料提取水不溶性膳食纖維時，常用方法是酶法和熱提取法，缺點是難以大規(guī)模生產(chǎn)，使其經(jīng)濟效益降低。同時，使腸道內(nèi)的一些有害物質(zhì)隨糞便排出，減少有害物質(zhì)與結(jié)腸的接觸機會，從而達到預防腸道疾病的功效。膳食纖維可以調(diào)節(jié)腸道對糖類物質(zhì)的吸收，減緩血糖的急劇升高，有利于糖尿病患者控制癥狀。因此，對預防高血脂、冠狀動脈硬化、心腦血管疾病等有著非常重要的作用。 預防肥胖癥的功效 膳食纖維體積較大，具有吸水膨脹性，在腸胃中吸水膨脹并形成高黏度的膠體溶液，容易引起飽腹感而減少進食量。 IDF 是指不被人體消化道酶消化且不溶于熱水的那部分膳食纖維，它是細胞壁榆林學院本科畢業(yè) 論文 3 的主要成分，包括纖維素、半纖維素、原果膠、木質(zhì)素、植物蠟和殼聚糖等。木質(zhì)素是一種抗氧化劑，人和動物都不能消化它。該結(jié)構(gòu)是通過 C4 鼠李糖基位置攜帶取代基阿拉伯低聚糖、半乳糖或者阿拉伯半乳低聚糖，成為阿拉伯半乳聚糖。在人的大腸內(nèi)半纖維素比纖維素易于被細菌分解。由 D葡萄糖通過 β 1， 4 糖苷鍵組成的 直鏈線性 多糖 。從把膳食纖維等同于粗纖維和半纖維素 [3]到認識了膳食纖維是一種有益于人們健康的營養(yǎng)素，如果缺乏響應曲面法優(yōu)化陜北豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取工藝的研究 2 膳食纖維就會 對人體健康產(chǎn)生消極影響。 20xx 年 6 月，美國谷物化學家協(xié)會把膳食纖維定義為不能被人體小腸消化吸收，但能被大腸內(nèi)菌群部分或完全發(fā)酵的可食用的植物成分，包括多糖、木質(zhì)素、低聚糖及相關的植物物質(zhì)，具有降低血液中膽固醇含量、及促進通便、及降低血糖含量等保健功效。 Trowell 建立了很多膳食纖維與健康相關的假說，被人們稱為“膳食纖維假說”。膳食纖維是食物中有一定生理功能的化學成分。 insoluble dietary fiber。 本論文 通過對堿濃度，酶濃度，酶解溫度，酶解時間進行單因素實驗， 以水不溶性膳食纖維的純度為考察指標，確定出提取水不溶性膳食纖維的最佳條件。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 分類號 單位代碼 11395 密 級 學 號 1006220xx9 學生畢業(yè) 論文 題 目 響應曲面法優(yōu)化陜北豆腐渣 中水不溶性膳食纖維提取工藝的研究 作 者 *** 院 (系 ) 化學與化工學院 專 業(yè) 化學 指導教師 *** 答辯日期 *年 * 月 * 日 榆 林 學 院 畢業(yè)論文 誠信責任書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果。 本人畢業(yè)論 文 與資料若有不實，愿意承擔一切相關的法律責任。在單因素試驗基礎上， 根據(jù) BoxBehnken 中心組合設計原理 ，選取酶濃度、酶解溫度和酶解時間 3 因素 進行響 應曲面分析，建立了豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取率的二次多項數(shù)學模型。 response surface。 1972 年， Huge Trowell 給膳食纖維定義為“食物中不能被人體消化酶所消化的植物細胞的殘留部分”，他的這種定 義是片面的。它指出：膳食纖維的攝入量與結(jié)腸癌及心臟病的發(fā)生率呈負相關，這個假說的提出使營養(yǎng)學、食品工程、分析化學及其它領域?qū)ι攀忱w維進行了大量的研究，從而拉開了膳食纖維研究的序幕。 隨著人們對膳食纖維的不斷認識，各個組織包括國 際生命科學會、美國谷物化學師協(xié)會、美國化學家協(xié)會等都對膳食纖維提出了不同的定義。近幾年來，膳食纖維已經(jīng)引起了世界各地的關注，被譽為“第七營養(yǎng)素”。它的化學結(jié)構(gòu)與直鏈淀粉相似，但是物理性質(zhì)與淀粉截然相反。半纖維素大部分是不可溶的，起著一定的生理作用。果膠是 植物中一種酸性 多糖 無定形的 物質(zhì) ，可以在熱水中溶解，它對于維持膳食纖維的結(jié)構(gòu)有非常重要的作用。 水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維 根據(jù)膳食纖維在水中溶解性能不同，可分為水溶性膳食纖維（ Soluble Dietary Fiber，簡稱 SDF）和水不溶性膳食纖維（ Insoluble Dietary Fiber，簡稱 IDF）兩大類。 水溶性膳食纖維（ SDF）和水不溶性膳食纖維（ IDF）都對人們的身體有著不同的作用。同時，膳食纖維具有低熱能的特點，控制熱量的攝入對減肥非常重要，膳食纖維在人體中以 發(fā)酵的方式代謝，所提供的能量低于一般碳水化合物，有助于控制人的體重和保持人的體形。 降低血壓的功效 膳食纖維中的酸性多糖類具有較強的陽離子交換功能，在與 Ca2+、 Zn2+等離子交換 時，能改變陽離子的瞬間濃度，因此，對消化道的 PH 值、氧化電位及滲透壓產(chǎn)生影響，形成一個理想的緩沖環(huán)境。在飲食中，增加膳食纖維的含量，還可以改善神經(jīng)末梢對胰島素的感受性，從而降低人們對胰島素和藥物 的需求，達到調(diào)節(jié)患者的血糖水平 [7]。 制取水不溶性膳食纖維的原料 — 豆腐渣 我國對水不溶性膳食纖維的制取已經(jīng)初具規(guī)模，常見的制取水不溶性膳食纖維的品種有大豆、小麥麩、燕麥、黑麥、果皮、大麥麩、小麥和甜菜等纖維 。因此，越來越多的專家關注利用豆腐渣，果皮渣等一些生產(chǎn)過程中的廢棄物作為原材料，制取水不溶性膳食纖維。豆腐渣中含有豐富的食物纖維，起降糖和減肥等作用，因此，豆腐渣被看作為一種新的保健和功能性食品源。然而新鮮豆腐渣含水量極高，如果不及時處理，尤其在夏季，很容易發(fā)酵腐爛，變成不能加以利用的廢棄物，因此對豆腐渣的研發(fā)刻不容緩。隨著科技的快速發(fā)展，膳食纖維的提取方法也不斷進步。因此，要合理開發(fā)利用這個新興工程，不僅有必要，而且對于我國來說越來越重要。在陜北的農(nóng)村，豆腐渣一般都會給動物食用，剩下的當作垃圾扔掉。因此，對陜北豆腐渣資源進行合理 開發(fā)利用具有重大意義，它不僅在改善和調(diào)整飲食營養(yǎng)及膳食結(jié)構(gòu)方面具有深遠的意義，同時還可以發(fā)展當?shù)禺a(chǎn)業(yè)，促進人們就業(yè)，促進經(jīng)濟的健康發(fā)展，解決豆腐渣視為廢棄物處理時的環(huán)保問題，使豆腐渣真正的變廢為寶。通過計算機運算 , 可以達到建立模型的目的。 之所以使用響應曲面法而不使用正交設計就是因為響應曲面法不僅可以處理離散的水平值，還可以得到整個區(qū)域上因素的最佳組合 。鼓風干燥箱溫度為 40oC，干燥時間 12小時，在此期間每 1 小時翻攪一次，以防豆腐渣褐變。 堿處理 取濃度為 中設定的碳酸氫鈉 10mL 加入錐形瓶中，并攪拌均勻，放置恒溫水浴鍋中（ 70oC）水解 70min，然后，將它取出冷卻至室溫。 抽濾 取出之后，冷卻至室溫并進行抽濾，得到白灰色固體物質(zhì)，將濾餅上的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到表面皿中。 酶濃度對提取豆 腐渣中水不溶性膳食纖維的影響 采用料液比 1： 25（ g/ml） ,在 70oC下分別加入濃度為 5%碳酸氫鈉處理 70min后，在豆腐渣溶液中分別加入濃度為 1%、 2%、 4%、 6%、 8%的木瓜蛋白酶，于 60oC浸提 4h,以水不溶性膳食纖維的提取率和純度為評價指標，探討木瓜蛋白酶濃度對提取水不溶性膳食纖維的影響。 按方程 xi = (Xi X0 )/ΔX 對自變量進行編碼 。 榆林學院本科畢業(yè) 論文 11 膳食纖維的測定方法 按照 GB/— 20xx《食品中膳食纖維的測定》方法進行檢測。 酶濃度對提取豆腐渣中水不溶性膳食纖維的影響 由圖 32 可知，當木瓜蛋白酶濃度小于 4%時，提取物中水不溶性膳食纖維純度隨著木瓜蛋白酶濃度的增加呈快速增加趨勢；提取率則相反。 榆林學院本科畢業(yè) 論文 13 圖 32 木瓜蛋白酶濃度的影響 酶解溫度對提取豆腐渣中水不溶性膳食纖維的影響 圖 33 酶解溫度的影響 響應曲面法優(yōu)化陜北豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取工藝的研究 14 一般來說，酶的反應速度隨溫度的升高而加快。 酶解時間對提取 豆腐渣中水不溶性膳食纖維的影響 酶解反應需要一定的時間以達到酶與底物間的充分反應，但時間太長不利于生產(chǎn)，因此應確定合適的酶解反應時間。由表 32 方差分析可以看出 : F=( 4)=，P=,表示該 模型方程 顯著 ,不同處 理間的差 異顯著 。由 F 值大小比較可知，影響豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取率的主要因素主次順序依次為：酶解時間 酶解溫度 酶解濃度。 圖 3 3 33 就是 利用 系統(tǒng)得到的響應曲面圖和等高線圖，從上述三圖中 可直觀地看出每個響應曲面都為凸面，表示該模型在試驗范圍內(nèi)存在穩(wěn)定點。用此最優(yōu)提取條件進行驗證，得到豆腐渣中水不溶性膳食纖維的提取率是 %，與理論值較為接近，說明數(shù)學模型對優(yōu)化豆腐渣中水不溶性膳食纖維的提取工藝可行。在此，我向 *老師致以真摯的敬意和由衷的感謝！ 在試驗設計和論文撰寫過程中，得到了周圍同學的熱情指點和幫助，至此論文完成之際， 允許我， 對他們表示最誠摯的謝意！ 感謝 榆林學院為我提供學習和試驗的平臺。 此致 敬禮！ 致謝人： *** 日期： *年 *月 *日 。 要特別感謝 在這四年來 一直關心、支持我 的 家人和 朋友 ，是你們給我了巨大的精神支持。 在單因素試驗基礎上，采用響應曲面設計，以酶濃度，酶解溫度，酶解時間為自變量，水不溶性膳食纖維提取率為響應值，用 軟件進行試驗 ，綜合分析確定豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取最佳工藝條件為：酶濃度 為4%，酶解 溫度為 60oC，酶解 時間為 5h，提取率 達到 %。 水不溶性膳食纖維提取率的響應曲面優(yōu)化結(jié)果 本試驗的最終目的是水不溶性膳食纖維提取率越大越好，通過軟件自動分析得到的試驗方案為酶濃度 %，酶解溫度 ，酶解時間 ,水不溶性膳食纖維提取率為 %。 圖 31 酶濃度與酶解溫度的響應曲面圖和等高線圖 響應曲面法優(yōu)化陜北豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取工藝的研究 18 圖 32