香菇柄膳食纤维提取技术及产品特性研究

摘要

膳食纤维(Dietary fiber,DF)在自然界中普遍存在，由于其健康效益显著，在降低癌症和一些慢性疾病的发病危险，在维持肠道健康，降低胆固醇，调节体内血糖含量等方面的突出表现，一直以来引起人们的广泛关注。作为一类含高蛋白、低脂肪、多糖、多种氨基酸和维生素的菌类食物，香菇是一种不可多得的保健食品。同时也由于其特有的风味，在消费市场上广受欢迎，产量巨大。然而每年产生的大量废弃菇棒、加工下角料及残次香菇不能得到有效利用，从而造成极大浪费。本文研究了纤维素酶作用提取香菇柄中水溶性膳食纤维（Soluble dietary fiber,SDF）适宜的工艺条件;研究了不溶性膳食纤维（Insoluble dietary fiber,IDF）的颗粒度大小对DF自身的功能特性以及色泽变化的影响;研究了将IDF应用于高纤饼干的制备的适宜原料添加量;对IDF粉和高纤饼干粉的抗氧化性做出评价。试验结果如下:
　　1.以香菇柄为原料，通过单因素试验和响应面优化试验，以SDF的提取率为响应值，优化了香菇柄水溶性膳食纤维的提取条件。水溶性膳食纤维适宜的提取条件应该是:提取温度为52℃;加酶量为87u/g;目数为100目;提取时间为50min。在此条件下，提取率为14.33％。所提水溶性膳食纤维的持水力为10g/g、膨胀力为0.93mL/g。
　　2.通过比较不同颗粒度大小的产品持水力、膨胀力、持油力、对胆固醇的吸附性能以及色泽变化，研究了颗粒度大小对膳食纤维自身功能特性的影响。膳食纤维的颗粒度大小对膳食纤维自身的持水力、膨胀力、持油力、对胆固醇的吸附性能以及色泽变化均有显著影响，且100目时，膳食纤维表现出来的功能特性等更为理想。分别为持水力(7.18±0.04)g/g，膨胀力(6.48±0.20)mL/g，持（花生）油力(1.029±0.010)g/g，持（动物）油力(2.778±0.025)g/g，对胆固醇吸附能力(pH=7)(11.28±1.53)mg/g，对胆固醇吸附能力(pH=2)(1.90±0.47)mg/g，DF呈均一白色粉末状。
　　3.通过单因素试验和正交试验研究，结合模糊数学综合评价方法对饼干进行感官评价，以感官评定、质构测定和色差分析为评价指标，优化了香菇柄膳食纤维饼干适宜工艺配方。将感官评定、质构测定和色差分析作为评价参考数值，选择出IDF最适宜加入量。研究棕榈油添加量、食用水添加量、木糖醇添加量对饼干品质的影响，确定辅料加入量。最终确定香菇柄膳食纤维饼干适宜原料加入量为面粉为77g、IDF添加为23g、棕榈油加入量为15mL、食用水加入量为40mL、木糖醇加入量为15g。
　　4.通过对产品Fe3+还原抗氧化能力、DPPH自由基清除活性、ABTS+自由基清除活性的测定，研究了香菇柄不溶性膳食纤维与香菇饼干产品的还原抗氧化能力。在分别在铁离子还原抗氧化能力体系下、使用DPPH测定体系下、在ABTS+测定体系下，香菇柄不溶性膳食纤维与香菇饼干产品提取物均具有一定的抗氧化性，且在不同浓度下的还原抗氧化能力不同，浓度越高还原抗氧化能力越强。呈正相关，相关线性关系良好。
　　本文对香菇柄进行深加工，提取膳食纤维是一种充分利用资源、保护环境、提高经济收益的有效途径。将其用于饼干产品制备，为香菇柄在食品领域的更广泛研究和应用提供依据。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究目的及意义

1．1．1 膳食纤维营养价值及其开发利用

1．1．2 香菇柄营养价值

1．2 国内外研究现状

1．3 存在的主要问题

1．4 本研究的主要内容

1．4．1 香菇膳食纤维的提取

1．4．2 不同颗粒度大小膳食纤维功能特性研究

1．4．3 香菇膳食纤维饼干产品的制备

1．4．4 产品抗氧化性质的研究

1．5 技术路线

2 香菇膳食纤维的提取

2．1 试验材料及仪器设备

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验仪器与设备

2．2 试验方法

2．2．1 化学成分组成分析

2．2．2 香菇柄膳食纤维提取工艺

2．2．3 香菇柄膳食纤维提取单因素试验设计

2．2．4 响应面优化提取工艺试验设计

2．3 测定方法

2．3．1 化学成分组成分析

2．3．2 持水力测定方法

2．3．3 膨胀力测定方法

2．4 试验结果及分析

2．4．1 香菇柄的化学成分组成

2．4．2 香菇柄膳食纤维提取的单因素结果分析

2．4．3 香菇柄膳食纤维提取的响应面优化结果

2．4．4 香菇柄SDF功能性质测定

2．5 小结

3 颗粒度大小对膳食纤维功能特性的影响研究

3．1 试验材料及仪器设备

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验仪器与设备

3．2 试验方法

3．2．1 颗粒度对持水力的影响试验设计

3．2．2 颗粒度对膨胀力的影响试验设计

3．2．3 颗粒度对持油力的影响试验设计

3．2．4 粒度对胆固醇吸附能力的影响试验设计

3．2．5 颗粒度对色差的影响试验设计

3．3 测定方法

3．3．3 持油力测定方法

3．3．4 对胆固醇吸附能力测定方法

3．3．5 色泽的测定

3．4 试验结果及分析

3．4．1 物料粒度对持水力的影响

3．4．2 物料粒度对膨胀力的影响

3．4．3 物料粒度对持油力的影响

3．4．4 物料粒度对胆固醇吸附能力的影响

3．4．5 物料粒度对色泽变化的影响

3．5 小结

4 香菇膳食纤维饼干制备

4．1 试验材料及仪器设备

4．1．1 试验材料

4．2．1 饼干制备工艺流程

4．2．2 膳食纤维粉添加量对饼干品质的影晌试验设计

4．2．3 辅料添加量对饼干品质的影响试验设计

4．3 测定方法

4．3．1 模糊数学综合感官评价法

4．3．2 色泽的测定

4．3．3 质构分析(texture profile analysis，TPA)测定

4．3．4 基础营养成分测定方法

4．4 试验结果及分析

4．4．1 膳食纤维粉添加量对饼干品质的影响试验设计

4．4．2 辅料添加量对饼干品质的影响试验设计

4．5 营养成分表

4．6 小结

5 产品抗氧化性测定

5．1 试验材料及仪器设备

5．1．1 试验材料

5．1．2 试验仪器及设备

5．2 样品处理

5．3 试验方法

5．3．2 DPPH自由基清除活性

5．3．3 ABTS+自由基清除活性

5．4 试验结果分析

5．4．1 样品铁离子还原抗氧化能力(FRAP)

5．4．2 DPPH自由基清除活性

5．4．3 ABTS自由基清除活性

5．5 小结

6 讨论与展望

6．1 水溶性膳食纤维提取工艺的优化研究

6．2 颗粒度对膳食纤维自身功能特性的影响研究

6．3 高纤饼干工艺配方研究

6．4 膳食纤维及高纤饼干抗氧化性研究

7 主要结论

参考文献

发表学术论文

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致谢