水溶性膳食纤维及功能性饮品的研究

摘要

我国是大豆种植、加工大国，但是在大豆加工过程中，会产生大量的副产物——豆渣，这些豆渣通常被当作饲料处理或者作为垃圾丢弃，造成了环境污染和资源的浪费。从豆渣中提取水溶性膳食纤维（水溶性膳食纤维，SDF），使废物得以再利用，不但能减少对环境的污染，还能获得经济利润。
　　豆制品营养丰富，含有人体必须的氨基酸、维生素、矿物质等，然而豆制品含有较高的嘌呤类物质，痛风病人和糖尿病患者并不适合食用。去除豆制品的嘌呤类物质，生产健康营养保健大豆制品，既有经济效益又有社会效益。
　　论文主要采用酶法和微生物发酵法处理豆渣，提高豆渣SDF产率，并对两种方法获得的SDF进行物化特性研究。同时，将SDF应用于橙汁中，并采用盐处理的方法脱除豆浆中嘌呤物质，获得营养保健美味的SDF橙汁饮品和低嘌呤豆浆饮品。主要研究内容和结论如下：
　　1.酶法制取豆渣SDF的研究
　　利用纤维素酶对豆渣中非水溶性膳食纤维（非水溶性膳食纤维，IDF）进行改性，使SDF含量提高，并通过单因素和正交实验优化SDF制备工艺，研究结果表明：当纤维素酶用量为每克豆渣122.05IU，反应时间为100min，反应温度为50℃，pH值为5.0时，SDF达到最高得率13.7％，比初始测得豆渣的SDF（3.29％）提高了3.22倍，且SDF色泽乳白，具有焙烤香味。
　　2.微生物发酵法制取豆渣SDF工艺的研究
　　利用绿色木霉菌对豆渣中的IDF进行改性，使SDF含量提高，并通过单因素和正交试验优化SDF制备工艺，研究结果表明：当接种量为物料的4.4％，发酵温度30℃，pH值为7，发酵时间为72h的时候获得最高得率21.3％，比初始测得豆渣的SDF（3.29％）提高了5.47倍。
　　3.SDF物化特性研究
　　对两种方法得到的SDF分别进行了持水性、溶涨性、持油性、溶解度、粘度和益生菌增值作用的考察，其中：发酵法SDF持水性为3.035，较酶法SDF持水性（1.125）高169.78％；发酵法SDF溶涨性为61.66mL/g，较酶法SDF溶涨性（17.46mL/g）高253.15％；发酵法SDF持油性为1.40，较酶法SDF持油性（1.73）低19.08％；发酵法SDF溶解度在50℃达到19.1g/L后趋于平稳，酶法SDF溶解度在80℃达到19.9g/L后趋于平稳；发酵法SDF粘度略低于酶法SDF粘度；同时与酶法SDF相比，发酵法SDF能使双歧杆菌更快的大量增值。研究结果表明：发酵法SDF对人体结肠癌和糖尿病的预防及促进人体消化功能方面更为有效。
　　4.功能性饮品的研究
　　研究了SDF橙汁的最佳配方，获得了一种既具有保健功效有兼顾美味的橙汁饮品。同时，确定了一种去除豆浆中嘌呤类物质的有效方法，并且优化去除工艺。
　　（1）SDF橙汁：通过单因素和正交实验得出SDF橙汁的最佳配方，当加糖量为4％（w/w），柠檬酸添加量为0.13％(w/w)，橙汁添加量为15％（w/w），SDF加量为1.0％，稳定剂添加总量为0.15％，其中CMC（羧甲基纤维素钠，CMC）:阿拉伯胶:海藻酸钠=1:2:3，pH值为4.0时，饮品在70℃下灭菌20min两次能得到营养美味，久置无沉淀且符合卫生标准的SDF橙汁。
　　（2）低嘌呤豆浆：通过单因素实验和正交实验，优化去除工艺，结果表明当CaCl2添加浓度为0.7mol/L，pH值为6.0，于90℃下恒温搅拌45min，豆浆中嘌呤去除率达到45.328％。

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第一章 绪 论

1.1 膳食纤维的定义

1.2 膳食纤维的分类

1.3 膳食纤维的主要成分

1.4 膳食纤维的保健作用

1.5 膳食纤维的物化特性

1.6 SDF 的研究现状

1.7 功能性饮品

1.8 论文的研究意义及内容

第二章 酶法制取豆渣 SDF 工艺的研究

2.1 主要试剂和主要实验仪器设备

2.2 实验方法

2.3 实验结果与分析

2.4 本章小结

第三章 微生物发酵法制取豆渣 SDF 工艺的研究

3.1 主要试剂和主要实验仪器设备

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第四章 功能性保健饮品的研究

4.1 引言

4.2 主要试剂和主要实验仪器设备

4.3 实验方法

4.4 实验结果

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本文结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

致谢

附录一 攻读硕士学位期间的论文发表情况

附录二 简称对应表

附录三 图 版

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