【正文】 膳食纖維含量的影響程度為ABC．即淀粉酶的用量對(duì)膳食纖維的含量影響最大，酶解溫度次之，酶解時(shí)間的影響最小，而各因素的最優(yōu)水平為A3B2C2，%，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。圖8 淀粉酶酶解時(shí)pH對(duì)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(duì)淀粉酶的影響液不是很大。因此，中溫α–淀粉酶的最適溫度為60℃。這是因?yàn)橹袦卅哩C淀粉酶的適用溫度范圍在4560℃之間，溫度過高反而使得淀粉酶活性降低。圖5淀粉酶用量對(duì)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(shí)間對(duì)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(shí)間為20min時(shí)，粗膳食纖維含量為68%，然后隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，膳食纖維含量逐步上升，當(dāng)酶解時(shí)間達(dá)40min時(shí)，%；而當(dāng)酶解時(shí)間大于40min時(shí)，膳食纖維含量反而降低，當(dāng)水解時(shí)間延長(zhǎng)至70min時(shí)，%。表4 蛋白酶正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 The Results of Orthogonal Test Using Protease試驗(yàn)號(hào)ABC膳食纖維含量/%111121223133421352216232731283239331K1K2K3R優(yōu)水平A3B2C2 由圖5可知，α–%%時(shí)，粗膳食纖維含量逐增，由68%增加到78%，然后隨酶用量增加，粗膳食纖維含量反而迅速下降，%時(shí)膳食纖維含量降到75%。從表4中的數(shù)據(jù)可知，各因素對(duì)膳食纖維含量的影響程度為ABC．即蛋白酶的酶解溫度對(duì)膳食纖維的含量影響最大，酶解時(shí)間次之，酶用量的影響最小，而各因素的最優(yōu)水平為A3B2C2，%，溫度為65℃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。 蛋白酶正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果 由圖3可知，pH值對(duì)蛋白酶的影響不是很大。這是因?yàn)殡S著溫度升高反應(yīng)速度不斷加快，水解度也不斷上升，但當(dāng)溫度達(dá)到變性溫度區(qū)域后，分子運(yùn)動(dòng)劇烈，足以打斷酶穩(wěn)定的二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)鍵[16],而活性下降，所以過高的溫度導(dǎo)致蛋白質(zhì)水解率下降。因此，綜合考慮，確定堿性蛋白酶的最適pH為10。而堿性蛋白酶的最適PH值在8—11之間。當(dāng)pH為12時(shí)，膳食纖維含量降到73%。因此，從節(jié)約生產(chǎn)周期角度考慮，掌握酶解時(shí)間在40—55min,最佳水解時(shí)間為50min。原因可能是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，底物蛋白質(zhì)濃度逐漸被酶飽和，從而底物濃度逐漸降低，水解產(chǎn)物濃度逐漸增大。因此綜合考慮含量、成本等，%。這是因?yàn)殡S著蛋白酶的加入,蛋白酶與玉米麩皮中蛋白質(zhì)分子肽鏈作用增加,但此時(shí)玉米麩皮中蛋白質(zhì)分子并沒有完全作用徹底,蛋白酶與麩皮中蛋白質(zhì)分子肽鏈的接觸機(jī)會(huì)增強(qiáng)，即在同一時(shí)間內(nèi)分解的肽鏈數(shù)不斷增加,蛋白質(zhì)分子降解充分,使得膳食纖維的含量呈明顯上升趨勢(shì)，但是當(dāng)?shù)鞍酌笇⒌孜餄舛韧耆柡蜁r(shí)，蛋白質(zhì)水解就不在進(jìn)行，膳食纖維含量增加就不明顯 [13]。因此，選擇堿性蛋白酶進(jìn)行水解玉米麩皮蛋白質(zhì)。2 結(jié)果與分析 在此實(shí)驗(yàn)中選取了三種價(jià)格相對(duì)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(cè)定麩皮中蛋白質(zhì)的剩余含量。(5)粗脂肪含量測(cè)定：用索氏提取法，（沸程6090℃）在85℃下回流6h后，回收石油醚，將收集瓶烘至恒重后稱量，計(jì)算脂類物質(zhì)含量。(3)灰分含量測(cè)定：采用GB5506——85“糧油食品品質(zhì)分析”中550℃高溫灼燒法。，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。即先將玉米麩皮用蛋白酶、淀粉酶和糖化酶酶解，然后酶解產(chǎn)物用乙醇沉淀，再將沉淀物過濾，將殘?jiān)靡掖己捅獩_洗，干燥稱重，即膳食纖維的質(zhì)量。具體的測(cè)定方法參考下面的測(cè)定指標(biāo)。水平酶用量/%A酶解溫度/℃B酶解時(shí)間/minC155302604036550 預(yù)處理之后酶解之前的玉米麩皮中仍含有相當(dāng)量的淀粉、蛋白質(zhì)，而用淀粉酶和蛋白酶水解麩皮后，其中的淀粉和蛋白質(zhì)含量都發(fā)生了變化，相對(duì)應(yīng)的麩皮中的灰分、脂肪、纖維、水分等也都發(fā)生變化。采用L9(34)正交表對(duì)玉米麩皮進(jìn)行處理，以膳食纖維的含量為指標(biāo)，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。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(jì)算膳食纖維的含量。將淀粉酶反應(yīng)體系的pH值分別設(shè)為4，5，6，7，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。將淀粉酶的酶解時(shí)間分別設(shè)為20min，30min，40min，50min，60min，70min，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。%，%，%，%，%，%，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。采用L9(34)正交表對(duì)玉米麩皮進(jìn)行處理，以膳食纖維的含量為指標(biāo)，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。將蛋白酶反應(yīng)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(jì)算膳食纖維的含量。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。將蛋白酶的酶解時(shí)間分別設(shè)為20min，30min，40min，50min，60min，70min，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。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(jì)算膳食纖維的含量。 膳食纖維制備工藝流程 稱取預(yù)處理后的玉米皮渣50g于燒杯中，加入500ml的蒸餾水溶解，然后放在水浴鍋中，將溫度設(shè)在6070℃之間，用鹽酸、氫氧化鈉和pH試紙將水解液的pH調(diào)至10左右，在此條件下加入蛋白酶水解40—60min，然后再將水浴鍋的溫度設(shè)在6065℃之間，—，加入α淀粉酶水解40—60min，最后再將水浴鍋的溫度設(shè)在6065℃之間，然后過濾，將濾渣放入恒溫干燥箱烘干，即可得粗膳食纖維。為了降低生產(chǎn)成本，本實(shí)驗(yàn)選擇價(jià)格較低的3種微生物產(chǎn)蛋白酶(堿性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶)在各自最適pH下進(jìn)行麩皮蛋白質(zhì)的水解實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下：取三個(gè)燒杯，分別往燒杯中稱取50g的玉米麩皮，各加入500ml蒸餾水溶解，然后將三個(gè)燒杯放入50℃的水浴鍋中，分別往燒杯中加入1%的酸性蛋白酶、中性蛋白酶和堿性蛋白酶，水解1h，然后，將水解液過濾，除去濾液，將濾渣烘干。 蛋白酶的篩選 玉米麩皮中含有10％～15％的蛋白質(zhì)[10]，利用蛋白酶將蛋白質(zhì)降解成可溶性多肽、寡肽等，再通過過濾除去。然后用無水乙醚脫脂。電熱恒溫干燥箱: 上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司脂肪測(cè)定儀: 天津泰斯特儀器有限公司纖維素測(cè)定儀:上海安亭分析儀器有限公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE52B:海亞榮生化儀器廠手提式壓力蒸汽滅菌器:上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司 以及燒杯、三角瓶、移液管、玻璃棒、容量瓶、量筒、膠頭滴管、鐵架臺(tái) 、漏斗、吸耳球、托盤天平等常器皿。7H2O（分析純）、無水乙醇（分析純）、 NaOH、KOH、HCL等藥品。2H2O(分析純)、CH3OH（分析純）、CuSO4本實(shí)驗(yàn)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。在此基礎(chǔ)上，分別對(duì)蛋白酶和淀粉酶的各種最優(yōu)條件做單因素實(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。在此試驗(yàn)中，由于糖化酶起輔助作用，主要是把淀粉酶水解淀粉時(shí)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)。而酶法條件溫和，因?yàn)槊恳环N酶都有專一性，因此用蛋白酶和淀粉酶去除蛋白質(zhì)和淀粉再合適不過，能最大限度地回收有效成分，并且無污染[8]。酶化學(xué)結(jié)合法是先采用淀粉酶去除玉米麩皮中附著的淀粉，再用NaOH水解蛋白質(zhì)。傳統(tǒng)膳食纖維制備工藝多采用酸和堿溶液交替水解的方法除去淀粉和蛋白質(zhì)，此法雖然工藝簡(jiǎn)單，成本低，但是強(qiáng)烈的溶劑處理導(dǎo)致幾乎100%水溶性纖維，50%～60%半纖維素和10%～30%纖維素被溶解損失掉，而事實(shí)上膳食纖維中起重要生理功能的卻是可溶性纖維和半纖維素[5]，因此該法使所得纖維的主要生理活性物質(zhì)損失很大[6]，而且環(huán)境污染嚴(yán)重。因此開發(fā)利用玉米加工企業(yè)的副產(chǎn)品—玉米皮，是進(jìn)一步提高玉米加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、獲取玉米膳食纖維的有效途徑。但由于玉米皮的表面覆蓋著淀粉質(zhì)、蛋白質(zhì)等，簡(jiǎn)單地將其粉碎作為食品添加劑并不能發(fā)揮膳食纖維的生理作用。之所以選擇玉米麩皮做原料，是因?yàn)槲覈?guó)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(fèi)。②縮短了食物在