【正文】 2010年6月5～6月15日：修改論文。填寫立題申請(qǐng)表、開題報(bào)告。再在單因素的基礎(chǔ)上，選出三個(gè)對(duì)膳食纖維得率有顯著影響的因素(酶用量、酶解時(shí)間和水解溫度)再對(duì)蛋白酶和淀粉酶做正交試驗(yàn)，確定這兩種酶水解的最佳工藝，最后測(cè)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。 玉米麩皮是一種很好的膳食纖維來源，但目前很多企業(yè)只將其用作飼料或廢棄，造成大量資源的浪費(fèi)。選擇酶法提取是因?yàn)槊阜l件溫和，由于酶的專一性強(qiáng)，所以提取效率高；而且相比于化學(xué)法，酶法提取的膳食纖維產(chǎn)品更安全，對(duì)環(huán)境也無污染。 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(yàn)設(shè)計(jì)方法（部分單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)等）以及實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案，認(rèn)真寫出開題報(bào)告；依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)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(shí)用性、可行性的科技論文標(biāo)準(zhǔn)。此外，相較于化學(xué)法，酶法提取的成品安全性高，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。比如：清除體內(nèi)垃圾、防止便秘和肥胖。感謝食品科學(xué)與工程學(xué)院全體老師給了我學(xué)業(yè)上的指引和實(shí)驗(yàn)上的幫助，讓我順利的完成了學(xué)業(yè)！青島農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）立題表立題題目酶法提取玉米麩皮中膳食纖維的研究題目來源□來源于生產(chǎn)實(shí)際 □來源于科研項(xiàng)目 □其他 題目性質(zhì)□基礎(chǔ)研究 □應(yīng)用研究 □應(yīng)用基礎(chǔ)研究 □其他題目完成形式□畢業(yè)論文 □畢業(yè)設(shè)計(jì) 申請(qǐng)立題教師職稱從事專業(yè)立題說明： 論文題目的選擇有三個(gè)出發(fā)點(diǎn)。耿老師扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、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。綜上所述酶法制備膳食纖維效果更好，因?yàn)槊阜l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。%。除了酶法制備膳食纖維外，最常用的就是化學(xué)方法。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(shí)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。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(yàn)進(jìn)行對(duì)比。然后，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)選取四個(gè)因素中對(duì)酶影響比較顯著的三個(gè)因素：酶用量、酶解溫度和水解時(shí)間，分別對(duì)蛋白酶和淀粉酶做正交試驗(yàn) ，結(jié)果如下:%，溫度為60℃時(shí)水解50min，水解蛋白質(zhì)的效果最好，膳食纖維的含量最高；%，溫度為60℃時(shí)水解40min，水解淀粉的效果最好，膳食纖維的含量最高。即利用蛋白酶、淀粉酶和糖化酶分別酶解玉米麩皮中的蛋白質(zhì)、淀粉和低聚糖，使蛋白質(zhì)和淀粉水解成可溶性的成分而與不溶性膳食纖維分離，低聚糖水解成單糖而與水溶性膳食纖維分離。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)。經(jīng)驗(yàn)證，此條件下的膳食纖維含量可高達(dá)83%。由圖8可知，當(dāng)體系的pH值為4時(shí)，%，隨著體系的pH值的增加，膳食纖維的含量逐步上升，當(dāng)體系的pH值達(dá)到6時(shí)，膳食纖維含量達(dá)到最高80%；然后隨pH的繼續(xù)升高，膳食纖維含量反而降低，當(dāng)體系的pH值達(dá)到7時(shí)，%。這是因?yàn)槊杆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)酶水解反應(yīng)時(shí)間并不會(huì)提高淀粉的水解率[17]，甚至?xí)鸬矸鬯饴氏陆?圖7 淀粉酶酶解溫度對(duì)膳食纖維含量影響 Effects of αamylase Under Different Temperature on the Content of Dietary Fiber由圖7可知，當(dāng)反應(yīng)體系的溫度在4560℃之間時(shí)，粗膳食纖維含量逐增，由68%逐增到80%；然后隨溫度的升高，膳食纖維含量反而降低，當(dāng)體系的溫度達(dá)到75℃時(shí)，%。經(jīng)驗(yàn)證，%。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℃。此外，在不同pH條件下，酶活性中心上的許多極性基團(tuán)解離的狀態(tài)不同，所帶電荷也不同，只有酶蛋白處于一定解離狀態(tài)下才能與底物形成中間物[15]，同時(shí)，底物也受pH影響，pH過高影響酶一底物(ES)的結(jié)合與反應(yīng)。 蛋白酶在不同pH值時(shí)對(duì)膳食纖維含量影響圖3 蛋白酶在不同 pH值下對(duì)膳食纖維含量影響 Effects of Protease Under Different pH Values on the Content of Dietary Fiber由圖3可知，當(dāng)?shù)鞍酌杆庖旱膒H值在7—10之間時(shí)，膳食纖維含量逐增，由69%增到78%，在pH=10時(shí)含量最高；當(dāng)pH值大于10時(shí)，膳食纖維含量反而逐步下降。 蛋白酶酶解時(shí)間對(duì)膳食纖維含量影響圖2蛋白酶酶解時(shí)間對(duì)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(shí)間在2050min時(shí)，粗纖維含量逐增，在20min時(shí)含量只有68%，%；隨著水解時(shí)間的延長(zhǎng)，膳食纖維含量迅速下降，當(dāng)水解時(shí)間達(dá)70min時(shí)，%。 蛋白酶用量對(duì)膳食纖維含量影響圖1 蛋白酶用量對(duì)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(shí)膳食纖維含量最低，只有68%，在1%%之間時(shí)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(shí)膳食纖維的含量降到75%。(6)淀粉含量測(cè)定：采用酸解法測(cè)定。最后計(jì)算水分的含量。(1)膳食纖維含量的測(cè)定：采用酶—重量法測(cè)定[12]。表2 淀粉酶正交因素水平表Table 2 The Orthogonal Factor Level Table of αamylase。(4)淀粉酶在不同溫度下對(duì)膳食纖維含量的影響首先固定料液比1:10，%，酶解時(shí)間和反應(yīng)溫度分別設(shè)為50min和45℃，；將α–%，酶解時(shí)間為45min, 水解液的pH為6，在此條件下研究α–淀粉酶在不同溫度下對(duì)膳食纖維含量關(guān)系。(2)淀粉酶酶解時(shí)間對(duì)膳食纖維含量的影響首先固定料液比1:10，%，酶解時(shí)間和溫度分別為50min和45℃，；將α–%，反應(yīng)溫度和pH分別為65℃，在此條件下研究α–淀粉酶酶解時(shí)間與膳食纖維含量關(guān)系。(5)蛋白酶正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)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(shí)間為主要因素。(3)蛋白酶在不同pH值時(shí)對(duì)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(shí)的溫度設(shè)為65℃，；%，酶解時(shí)間50min, 水解時(shí)的溫度設(shè)為45℃，在此條件下研究蛋白酶在不同pH值時(shí)與膳食纖維含量關(guān)系。（由于所得的酶解產(chǎn)物中除了含有大量的膳食纖維外，還含有少量的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)，所以叫做粗膳食纖維）(1)蛋白酶用量對(duì)膳食纖維含量的影響 首先固定料液比1:10，然后將α–%和45min，水解的溫度設(shè)為65℃，；將蛋白酶酶解時(shí)間設(shè)為45min，水解的溫度和pH分別為45℃，在此條件下研究蛋白酶用量與膳食纖維含量關(guān)系。常用于麩皮蛋白質(zhì)水解的蛋白酶有中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、Alcalase、木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、酸性蛋白酶[11]等。 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。5H2O（分析純）FeSO4然后將酶處理過的原料過濾除去濾液，烘干濾渣即可得到膳食纖維。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)將采用玉米麩皮作原料，用酶水解的方法制備高質(zhì)量膳食纖維。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。但目前對(duì)玉米膳食纖維資源卻未能充分利用，絕大多數(shù)加工后