【正文】
外還包括部分微生物多糖和合成多糖,其組成主要是一些膠類物質(zhì)和糖類物質(zhì),而不溶性膳食纖維的主要成分是:纖維素,半纖維素,木質(zhì)素,原果膠,殼聚糖等[1]。 Dietary Fiber。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,對加工性質(zhì)也有一定的影響。 原料預(yù)處理方法玉米皮經(jīng)水洗兩遍,瀝干,低溫干燥,粉碎過60目篩。(5)蛋白酶正交試驗設(shè)計 根據(jù)上述實驗的結(jié)果,固定料液比為l:10,pH固定為10,選取蛋白酶用量、酶解溫度、酶解時間為主要因素。(1)膳食纖維含量的測定:采用酶—重量法測定[12]。 蛋白酶酶解時間對膳食纖維含量影響圖2蛋白酶酶解時間對膳食纖維含量影響 Effects of Protease’s Hydrolysis Time on the Content of Dietary Fiber由圖2可知,蛋白酶酶解時間在2050min時,粗纖維含量逐增,在20min時含量只有68%,%;隨著水解時間的延長,膳食纖維含量迅速下降,當(dāng)水解時間達(dá)70min時,%。經(jīng)驗證,%。酶解前后玉米麩皮中各組分的含量變化如表6所示:表6 酶處理前后玉米麩皮中各組分的含量Table 6 The Content of Each Component of Corn Bran Before and After Enzyme Treatment組分(%)膳食纖維蛋白質(zhì) 淀粉脂肪水分灰分酶處理前17.5酶處理后酶處理后,%,%,這說明復(fù)合酶法能有效去除淀粉和蛋白質(zhì)。然后預(yù)處理后的玉米皮在蛋白酶的最適pH()和最適溫度(5560℃)條件下水解一定時間,再加入淀粉酶在其最適溫度(7080℃)和最適pH(pH —)下水解,4000 r/min離心15 min,沉淀經(jīng)低溫干燥,既得膳食纖維。耿老師扎實的專業(yè)理論知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度、和藹可親的待人風(fēng)格令我欽佩不己。 資料、數(shù)據(jù)、技術(shù)水平等方面的要求 : 通過圖書館館藏資源及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫資源,查閱相關(guān)資料,掌握酶法制備膳食纖維的試驗設(shè)計方法(部分單因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計等)以及實驗結(jié)果的分析方法(圖表分析、方差分析等)的原理、材料,然后制定出實驗方案,認(rèn)真寫出開題報告;依據(jù)實驗方案進(jìn)行實驗設(shè)計,在實驗過程中認(rèn)真作好記錄,準(zhǔn)確分析結(jié)果,并撰寫論文;論文要求達(dá)到科學(xué)性、實用性、可行性的科技論文標(biāo)準(zhǔn)。填寫立題申請表、開題報告。再在單因素的基礎(chǔ)上,選出三個對膳食纖維得率有顯著影響的因素(酶用量、酶解時間和水解溫度)再對蛋白酶和淀粉酶做正交試驗,確定這兩種酶水解的最佳工藝,最后測定膳食纖維的得率及酶解前后玉米麩皮中各組分(粗纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、水分、脂肪、灰分)的含量。此外,相較于化學(xué)法,酶法提取的成品安全性高,并且不會對環(huán)境造成污染。綜上所述酶法制備膳食纖維效果更好,因為酶法條件溫和,由于每一種酶都具有專一性,因此用蛋白酶和淀粉酶水解蛋白質(zhì)和淀粉,效果較好,制備的膳食纖維含量較高。與王戰(zhàn)勇、蘇婷婷等人在2009年所做的“雙酶法制備玉米皮膳食纖維的研究”這一試驗進(jìn)行對比。經(jīng)驗證,此條件下的膳食纖維含量可高達(dá)83%。因此綜合考慮含量、成本等因素,確定堿性蛋白酶的最適溫度為65℃。 蛋白酶用量對膳食纖維含量影響圖1 蛋白酶用量對膳食纖維含量影響 Effects of Protease’s Addition on the Content of Dietary Fiber由圖1可知,蛋白酶用量在1%時膳食纖維含量最低,只有68%,在1%%之間時膳食纖維含量逐增,%%;而隨著用量的增加,膳食纖維的含量逐漸降低,%時膳食纖維的含量降到75%。表2 淀粉酶正交因素水平表Table 2 The Orthogonal Factor Level Table of αamylase。(3)蛋白酶在不同pH值時對膳食纖維含量的影響首先固定料液比1:10,然后將α–%與45min,水解時的溫度設(shè)為65℃,;%,酶解時間50min, 水解時的溫度設(shè)為45℃,在此條件下研究蛋白酶在不同pH值時與膳食纖維含量關(guān)系。5H2O(分析純)FeSO4但目前對玉米膳食纖維資源卻未能充分利用,絕大多數(shù)加工后的粗渣直接用作飼料,附加值很低,造成主產(chǎn)品成本高,經(jīng)濟效益低,玉米加工企業(yè)發(fā)展受阻。本文先從多種蛋白酶中篩選出合適的蛋白酶,然后采用部分單因素實驗確定堿性蛋白酶和α淀粉酶的最佳用量、最適溫度、pH及水解時間,最后在單因素的基礎(chǔ)上再對這兩種酶做正交試驗確定最佳工藝。之所以選擇玉米麩皮做原料,是因為我國每年有大量玉米加工副產(chǎn)品——玉米皮,目前很多企業(yè)只將其用作飼料或廢棄,造成很大的資源浪費。本實驗為玉米皮膳食纖維的開發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ),也將為玉米的綜合利用開發(fā)一條有效的途徑。將蛋白酶的用量分別設(shè)為1%,%,%,%,%,%,%,然后按照上述膳食纖維制備工藝流程進(jìn)行操作,最后計算膳食纖維的含量。將淀粉酶水解體系的溫度分別設(shè)為45℃,50℃,55℃,60℃,65℃,70℃,75℃,然后按照上述膳食纖維制備工藝流程進(jìn)行操作,最后計算膳食纖維的含量。2 結(jié)果與分析 在此實驗中選取了三種價格相對低廉的蛋白酶,即酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶進(jìn)行篩選,使這三種酶在最適pH下水解玉米麩皮中的蛋白質(zhì),最后測定麩皮中蛋白質(zhì)的剩余含量。因此,綜合考慮,確定堿性蛋白酶的最適pH為10。圖8 淀粉酶酶解時pH對膳食纖維含量影響 Effects of αamylase Under Different pH Values on the Content of Dietary Fiber 由圖8可知,pH值對淀粉酶的影響液不是很大。綜合上述實驗,酶法制備玉米膳食纖維的制備工藝確定為:玉米皮水洗2遍→低溫干燥→粉碎過60目篩→無水乙醚脫脂→低溫干燥→在pH 10,溫度60℃%的量(占玉米麩皮比重)加入堿性蛋白酶→水解50min→,溫度為60℃→%淀粉酶→水解40min→℃→%的糖化酶→水解1h→過濾→烘干→得到粗膳食纖維。此外,盧敏、潘瑞等人在2003年所做的“利用玉米麩皮制取膳食纖維的方法研究”這個試驗中對化學(xué)法制備膳食纖維的工藝也有所介紹,步驟如下:玉米皮→篩選清理→2%氫氧化鈉溶液(固液比為1:10,室溫,30 min) →濾去上清液→2%過氧化氫溶液(固液比1∶10,室溫, 15 min) →濾去上清液→2%氯化氫溶液(固液比1∶10,5060℃, 60 min)→洗滌→脫水→干燥(溫度80℃)→粉碎→分級→包裝。降低血糖水平;調(diào)節(jié)膽固醇水平,排除血管硬化誘因及養(yǎng)顏等作用。酶法提取玉米麩皮中膳食纖維的研究意義重大,從玉米麩皮中提取膳食纖維,不僅可以廢物利用,節(jié)約資源,而且制得的膳食纖維價格低廉,可以為廣大消費者所接受,此外酶法制備的膳食纖維比化學(xué)方法制備的更加安全,營養(yǎng)價值高。2010年5月20~6月3日:整理資料,撰寫論文。而原料之所以選擇玉米麩皮是因為與其它谷物外皮(米糠、小麥麩皮等)相比,玉米皮中膳食纖維含量高,而且纖維結(jié)構(gòu)好,植酸含量低,因此對鈣、鋅等礦物元素的吸附性小,是一種很好的膳食纖維來源。在此我謹(jǐn)向耿老師表示衷心的感謝和深深的敬意!另外,在試驗和論文完成期間,本實驗室的學(xué)姐也給了我很多無私的幫助和支持,還有我專業(yè)的幾個同學(xué)在論文格式的修改方面也給了我很多幫助,我在此對她們深表謝意。糖化酶在試驗中起輔助作用,它可以將α淀粉酶水解淀粉生成的糊精和一些還原糖類進(jìn)一步分解成葡萄糖等小分子物質(zhì),進(jìn)一步提高膳食纖維的含量。3 討論本實驗采用酶法制備膳食纖維取得了較好的效果。圖5淀粉酶用量對膳食纖維含量影響 Effects of αamylase’s Addition on the Content of Dietary Fiber圖6 淀粉酶酶解時間對膳食纖維含量影響 Effects of αamylase’s Hydrolysis Time on the Content of Dietary Fiber由圖6可知,當(dāng)α–淀粉酶酶解時間為20min時,粗膳食纖維含量為68%,然后隨著酶解時間的延長,膳食纖維含量逐步上升,當(dāng)酶解時間達(dá)40min時,%;而當(dāng)酶解時間大于40min時,膳食纖維含量反而降低,當(dāng)水解時間延長至70min時,%。因此,從節(jié)約生產(chǎn)周期角度考慮,掌握酶解時間在40—55min,最佳水解時間為50min。,置于已干燥、冷卻和稱重的有蓋稱量皿中,移入105℃烘箱內(nèi),開蓋干燥23h后取出,加蓋,稱重,再烘1h后冷卻、稱重,重復(fù)此操作直至恒重。%,%,%,%,%,%,然后按照上述膳食纖維