【正文】 斌 完成日期： 2013 年 5 月南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)論文玉米皮渣中膳食纖維提取及其理化性質(zhì)研究Study on Extraction and Physicochemical Characterization of Corn Bran Dietary Fiber 總 計(jì)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16頁(yè) 表 格： 2 個(gè) 插 圖： 7 幅南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文玉米皮渣中膳食纖維提取及其理化性質(zhì)研究Study on Extraction and Physicochemical Characterization of Corn Bran Dietary Fiber學(xué) 院： 生物與化學(xué)工程學(xué)院 專 業(yè)： 食品科學(xué)與工程 學(xué) 生 姓 名： 宋建華 學(xué) 號(hào)： 1101414022 指 導(dǎo) 教 師（職稱）：李斌（講師） 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 玉米皮渣中膳食纖維提取及其理化性質(zhì)研究玉米皮渣中膳食纖維提取及其理化性質(zhì)研究食品科學(xué)與工程專業(yè) 宋建華 [摘 要]本文以玉米皮渣為原料，采用蛋白酶和α淀粉酶結(jié)合水解制備玉米皮膳食纖維。這類多糖主要來自植物細(xì)胞壁的復(fù)合碳水化合物，也可稱之為非淀粉多糖，即非α葡聚糖的多糖。不溶性膳食纖維是指不被人體消化酶消化且不溶于熱水的那部分膳食纖維，是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、原果膠和動(dòng)物性的甲殼素和殼聚糖，其中木質(zhì)素不屬于多糖類，是使細(xì)胞壁保持一定韌性的芳香族碳?xì)浠衔?。③水果纖維：水果纖維一般用于高纖維果汁、果凍以及其他果味飲料中，有果渣纖維、果皮纖維、全果纖維和果膠等。某些膳食纖維具有很強(qiáng)的黏滯性，例如果膠、樹膠、海藻多糖、β葡聚糖等分散水中可以形成高粘度型溶液。酵解所產(chǎn)生的短鏈脂肪酸如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸均可作為腸道細(xì)胞和細(xì)菌的能量來源，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，減少脹氣，改善便秘[6]。（3）預(yù)防結(jié)腸和直腸癌。（5）降低血脂，預(yù)防高脂血癥。造成齲齒，牙齒脫落的情況越來越多。膳食纖維可以通過調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌，加速脂肪代謝，加快腸道排空，使得患者體內(nèi)脂肪含量迅速減少，雌激素的含量也明顯降低，因此大大降低患上乳腺癌的幾率[6, 7]。但目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)只將玉米皮用作飼料或者垃圾處理，不僅造成資源極大浪費(fèi)，而且污染了環(huán)境。在玉米皮成分中淀粉和蛋白質(zhì)占有較大的比例，會(huì)影響膳食纖維的純度，因此除去其中的淀粉和蛋白質(zhì)是玉米皮膳食纖維制備的關(guān)鍵工藝。 方法 玉米皮渣中膳食纖維的提取參考張津鳳[1]和吳素萍[16]的研究方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)得到本實(shí)驗(yàn)的酶法提取膳食纖維的方法。然后按照上述膳食纖維制備工藝流程進(jìn)行操作，最后計(jì)算膳食纖維的含量。以膳食纖維的得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究蛋白酶用量、蛋白酶酶解時(shí)間、α淀粉酶用量、α淀粉酶酶解時(shí)間各因素對(duì)膳食纖維得率的影響，確定雙酶法提取玉米皮渣中膳食纖維的最佳工藝參數(shù)。因此綜合考慮，%。這可能是因?yàn)榇稚攀忱w維中含一定量的淀粉，過量的α淀粉酶把淀粉降解[11]，使得膳食纖維的含量隨著淀粉酶用量的增加而下降。即α淀粉酶的用量對(duì)粗膳食纖維的含量影響最大，蛋白酶酶解時(shí)間次之，然后是α淀粉酶酶解時(shí)間，而蛋白酶用量的影響最小。4 結(jié)論本實(shí)驗(yàn)以玉米皮渣作為原料，采用蛋白酶、α淀粉酶分別酶解玉米皮渣中的蛋白質(zhì)和淀粉，制備膳食纖維。在李斌老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在如何處理人際關(guān)系，如何處世等方面收益很多，使我受益匪淺。另外我還要感謝在一起做實(shí)驗(yàn)的畢業(yè)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本論文的順利完成。綜合上述實(shí)驗(yàn)，雙酶法制備玉米皮渣膳食纖維的制備工藝流程確定為：玉米皮渣低溫干燥→粉碎過40目篩→低溫干燥→在50℃%的量（占玉米皮渣比重）加入蛋白酶→水解40min→在60℃%的α淀粉酶→水解50min→80℃滅酶5min→在5000r/min速度下離心過濾10min→離心沉淀洗滌3次→烘干至恒重→得到玉米皮渣膳食纖維。經(jīng)驗(yàn)證，此條件下的膳食纖維含量可高達(dá)82%。這是因?yàn)棣恋矸勖杆獾竭_(dá)一定時(shí)間后，大部分底物已被反應(yīng)，在較低的底物濃度相對(duì)于較高的酶濃度的情況下，反應(yīng)速度主要由底物濃度控制，因此延長(zhǎng)酶水解的反應(yīng)時(shí)間并不會(huì)提高玉米皮渣中的淀粉的水解率，反而會(huì)引起淀粉水解率的下降。這主要是因?yàn)殡S著時(shí)間的延長(zhǎng)，底物蛋白質(zhì)濃度逐漸降低，溶液中水解產(chǎn)物濃度逐漸增大，因蛋白質(zhì)水解是可逆反應(yīng)，所以底物與產(chǎn)物濃度的變化對(duì)水解反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用[20]，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)水解率在一定時(shí)間后出現(xiàn)增長(zhǎng)緩慢甚至下降現(xiàn)象。持水力= （2） 玉米皮渣中膳食纖維膨脹性的測(cè)定，在20℃的水浴條件下加入蒸餾水使體積達(dá)到40mL，讓膳食纖維飽和浸泡3h，然后在3h后觀察量筒中的膳食纖維的毫升數(shù)，計(jì)算膳食纖維的膨脹性[18]。然后按照上述膳食纖維制備工藝流程進(jìn)行操作，最后計(jì)算膳食纖維的含量。 ，加入25mL的蒸餾水溶解，放在水浴鍋中，在35℃條件下加入蛋白酶水解45min，之后將水浴鍋的溫度設(shè)在65℃，加入α淀粉酶水解45min，接著將水浴鍋的溫度設(shè)在80℃，滅酶5min，然后離心過濾洗滌沉淀，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下離心10min，最后將濾渣放入恒溫干燥箱烘干，即可得到玉米渣膳食纖維。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)以玉米皮為主要原料研究了酶法提取玉米皮渣中膳食纖維的工藝條件及玉米渣膳食纖維的功能特性[16]，通過單因素實(shí)驗(yàn)確定α淀粉酶和蛋白酶的最佳用量、最適溫度、pH及水解時(shí)間。其實(shí)與其他谷物外皮（米糠、小麥麩皮等）相比，玉米皮膳食纖維含量高，是一種很好的膳食纖維來源。目前，國(guó)內(nèi)外提取膳食纖維方法以化學(xué)法為主，此方法具有工藝簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)，但反復(fù)水浸泡沖洗和頻繁熱處理會(huì)明顯減少纖維產(chǎn)品持水力和膨脹性，且強(qiáng)烈溶劑（酸、堿等）處理導(dǎo)致幾乎100%水溶性纖維、50%60%半纖維素和10%30%纖維素被溶解而損失[11]，使獲得的產(chǎn)品性能不高而且污染環(huán)境，此外水解產(chǎn)品的風(fēng)味和色澤較差，產(chǎn)品含量和質(zhì)量不容易控制，對(duì)加工性質(zhì)也有一定的影響。（8）防治膽結(jié)石。（6）改善糖尿病癥狀。導(dǎo)致這兩種癌癥發(fā)生的主要