过氧化氢法制备改性苹果渣膳食纤维及其降脂功能的研究

摘要

本文通过检测我国9个省14个地区苹果渣的营养成分，探讨了不同地区苹果渣营养成分的产地差异性及应用前景，确立了以苹果渣膳食纤维为开发对象，采用过氧化氢处理改性苹果渣膳食纤维，研究了pH及过氧化氢浓度对改性苹果渣膳食纤维理化及结构性质的影响，优化了过氧化氢制备改性苹果渣膳食纤维的最佳工艺，并以秀丽线虫为模式动物，对改性苹果渣膳食纤维的降脂功能进行评价。论文的主要内容和研究成果如下:
　　1、我国14家果汁厂苹果渣水分的含量为3.49％-14.21％，灰分的含量为1.20％-3.35％，蛋白的含量为4.93％-8.78％，脂肪的含量为3.73％-6.99％，膳食纤维的含量为60.21％-69.59％，不可溶性膳食纤维的含量为49.24％-61.03％，可溶性膳食纤维的含量为6.72％-13.58％，还原糖的含量为1.20％-16.07％，淀粉的含量为0.48％-5.29％，多酚的含量为2.07 g/kg-6.28 g/kg。苹果渣中脂肪酸主要由亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、亚麻酸等组成，不同产地苹果渣油脂中脂肪酸含量为24.79 g/100g-46.64 g/100g，不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的81.98％-85.69％。不同产地的苹果渣氨基酸含量为4.72％-5.73％，必需氨基酸占总氨基酸含量的33.12％-34.53％。
　　2、不同产地的苹果渣营养成分存在差异，其中水分、还原糖、淀粉含量变异系数较大，蛋白、脂肪、膳食纤维、不可溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维、氨基酸含量变异系数较小。苹果渣中含有丰富的膳食纤维，多酚等物质，除果渣饲料外，可利用一定的技术手段将其开发为苹果渣膳食纤维、苹果多酚、苹果籽油等应用于食品、化妆品及天然添加剂等领域。
　　3、过氧化氢对苹果渣膳食纤维具有良好的改性效果，改性效果与过氧化氢的pH和浓度密切相关。酸性、中性过氧化氢及碱溶液改性效果不明显，碱性过氧化氢可以显著提高苹果渣SDF含量，SDF含量最高可达28.32％，并显著地改善了苹果渣膳食纤维的持水力、膨胀力、颜色等理化性质，但高浓度的碱性过氧化氢不利于膳食纤维部分理化性质。改性的苹果渣膳食纤维中无过氧化氢残留。
　　4、酸性、中性过氧化氢及碱溶液改性的苹果渣膳食纤维的结构性质与原苹果渣无显著性差异，经碱性过氧化氢改性的苹果渣膳食纤维堆积密度增至0.76 g/mL-0.81 g/mL，超微结构由原来的疏松网状结构转变为紧密平滑的结构，热稳定性下降，开始分解的温度为155℃，在249℃-257℃达到最大分解速率，游离羟基暴露，酯键断裂，SDF中97％以上的分子量组分集中在66320-79270。
　　5、pH、过氧化氢浓度、处理温度、处理时间对改性苹果渣膳食纤维的得率及SDF含量均有显著影响。采用响应面法优化制备改性苹果渣膳食纤维的最佳工艺条件为:pH11.3，过氧化氢浓度1％，处理温度80℃，处理时间1h。所得改性苹果渣膳食纤维得率为76.00％，SDF含量为30.20％。
　　6、苹果渣、苹果渣膳食纤维及改性苹果渣膳食纤维均具有降低秀丽线虫体内甘油三酯的作用，且呈现剂量依赖模式。与苹果渣膳食纤维相比，改性后的苹果渣膳食纤维的降脂作用更显著（P＜0.05），线虫体内甘油三酯含量由0.150μM/mg-0.177μM/mg下降至0.094μM/mg-0.124μM/mg。

目录

声明

英文缩略表

摘要

第一章 绪论

1．1 苹果渣资源及综合利用研究现状

1．1．1 我国苹果渣资源现状

1．1．2 苹果渣基本成分的研究

1．1．3 苹果渣综合利用研究和开发现状

1．2 膳食纤维的研究概况

1．2．1 膳食纤维的定义及组成

1．2．2 膳食纤维的理化性质

1．2．3 膳食纤维改性的研究进展

1．2．4 膳食纤维的功能性质

1．2．5 膳食纤维在食品领域的应用

1．3 研究目的与内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

第二章 不同产地苹果渣营养成分差异性分析研究与评价

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 试验材料

2．2．2 仪器与试剂

2．2．3 苹果渣基本成分分析

2．2．4 苹果渣膳食纤维检测

2．2．5 苹果渣淀粉与还原糖检测

2．2．6 苹果渣多酚检测

2．2．7 苹果渣氨基酸检测

2．2．8 苹果渣脂肪酸检测

2．2．9 数据统计

2．3 结果与讨论

2．3．1 苹果渣基本成分分析

2．3．2 苹果渣膳食纤维组成及含量分析

2．3．3 苹果渣还原糖与淀粉含量分析

2．3．4 苹果渣多酚含量分析

2．3．5 苹果渣脂肪酸组成及含量

2．3．6 苹果渣氨基酸组成及含量

2．4 小结

第三章 过氧化氢改性对苹果渣膳食纤维理化性质的影响

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．1 材料

3．2．2 仪器与试剂

3．2．3 改性苹果渣膳食纤维的制备

3．2．4 过氧化氢溶液pH及浓度的影响

3．2．5 苹果渣膳食纤维得率测定

3．2．6 膳食纤维(TDF、IDF、SDF)测定

3．2．7 基本成分测定

3．2．8 理化性质测定

3．2．9 颜色测定

3．2．10 过氧化氢残留量检测

3．3 结果与讨论

3．3．1 改性对苹果渣膳食纤维得率的影响

3．3．2 改性对苹果渣膳食纤维含量的影响

3．3．3 改性对苹果渣其他成分的影响

3．3．4 改性对苹果渣持水力、持油力、膨胀力的影响

3．3．5 改性对苹果渣膳食纤维颜色的影响

3．3．6 过氧化氢残留量

3．4 小结

第四章 过氧化氢改性对苹果渣膳食纤维结构性质的影响

4．1 前言

4．2 材料与方法

4．2．1 材料

4．2．2 仪器与试剂

4．2．3 堆积密度检测

4．2．4 超微结构分析

4．2．5 热稳定性分析

4．2．6 红外光谱分析

4．2．7 SDF分子量检测

4．3 结果与讨论

4．3．1 改性对苹果渣膳食纤维堆积密度的影响

4．3．2 改性对苹果渣膳食纤维超微结构的影响

4．3．3 改性对苹果渣膳食纤维热稳定性的影响

4．3．4 改性对苹果渣膳食纤维红外光谱的影响

4．3．5 改性对苹果渣SDF相对分子量的影响

4．4 小结

第五章 过氧化氢改性苹果渣膳食纤维的工艺优化

5．1 前言

5．2 材料与方法

5．2．1 材料、试剂与仪器

5．2．2 改性苹果渣膳食纤维的制备

5．2．3 膳食纤维得率测定

5．2．4 SDF含量测定

5．2．5 单因素试验

5．2．6 响应面试验设计及数据分析

5．3 分析与讨论

5．3．1 pH对苹果渣膳食纤维得率及SDF含量的影响

5．3．2 H2O2浓度对苹果渣膳食纤维得率及SDF含量的影响

5．3．3 温度对苹果渣膳食纤维得率及SDF含量的影响

5．3．4 时间对苹果渣膳食纤维得率及SDF含量的影响

5．3．5 响应面法优化制备改性苹果渣膳食纤维的最佳工艺

5．4 小结

第六章 秀丽线虫评价改性苹果渣膳食纤维的降脂功能

6．1 前言

6．2 材料与方法

6．2．1 材料

6．2．2 仪器与试剂

6．2．3 培养基和溶液的配制

6．2．4 秀丽线虫的一般培养

6．2．5 秀丽线虫同期化

6．2．6 膳食纤维的制备及营养组成

6．2．7 苹果渣膳食纤维对秀丽线虫甘油三酯的影响

6．2．8 秀丽线虫体内甘油三酯的测定

6．3 分析与讨论

6．4 小结

第七章 全文结论

7．1 主要结论

7．2 创新点

7．3 展望

参考文献

致谢

作者简历