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亚微米级小麦麸皮不溶性膳食纤维的研究

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1 前言

1.1 膳食纤维

1.1.1 膳食纤维的定义

1.1.2 膳食纤维的理化特性

1.1.3 膳食纤维的生理功能

1.1.4 小麦麸皮膳食纤维

1.2 纳米化加工技术

1.2.1 纳米技术、纳米材料及特性

1.2.2 纳米技术在食品领域的研究进展

1.3 立体依据及研究内容

1.3.1 立体依据

1.3.2 主要研究内容

2 材料与方法

2.1 材料与药品

2.2 实验仪器与设备

2.3 实验方法

2.3.1 麦麸膳食纤维的制备

2.3.2 低温冷冻粉碎

2.3.3 高能纳米球磨粉碎

2.3.4 粒径测定

2.3.5 膳食纤维的X射线表征

2.3.6 膳食纤维的红外光谱扫描分析

2.3.7 膳食纤维微观形貌的表征

2.3.8 成分测定

2.3.9 流动性的测定

2.3.10 体积密度的测定

2.3.11 持水力和保水力

2.3.12 膨胀力

2.3.13 持油力

2.3.14 可溶解物质含量的测定

2.3.15 粘度的测定

2.3.16 色差的测定

2.3.17 吸附重金属离子能力

2.3.18 吸附胆固醇能力

2.3.19 阳离子交换能力

2.3.20 亚硝酸钠清除能力

2.3.21 膳食纤维的抗氧化性质研究

2.3.22 膳食纤维饮料的制备

2.3.23 饮料粘度的测定

2.3.24 果汁颜色的测定

2.3.25 可溶性固形物含量

2.3.26 果汁pH的测定

2.3.27 感官评定标准表

2.3.28 稳定性的测定

2.3.29 饮料微生物检测

2.3.30 实验数据的统计分析

3 结果与讨论

3.1 低温冷冻粉碎

3.2 高能纳米球磨粉碎

3.3 膳食纤维的X射线衍射表征

3.4 膳食纤维的红外光谱分析

3.5 膳食纤维的微观形貌表征

3.6 纳米加工对膳食纤维基本成分的影响

3.7 纳米加工对膳食纤维含量的影响

3.8 粉体流动性的测定

3.9 体积密度的测定

3.10 持水力和保水力

3.11 膨胀力

3.12 持油力

3.13 可溶解物质含量

3.14 粘度

3.15 纳米粉碎对色度的影响

3.16 纳米粉碎对膳食纤维重金属离子吸附能力的影响

3.17 纳米粉碎对膳食纤维吸附胆固醇能力的影响

3.18 纳米粉碎对膳食纤维NO2- 的清除能力的影响

3.19 纳米粉碎对膳食纤维阳离子交换能力的影响

3.20 总酚含量

3.21 清除DPPH自由基能力

3.22 还原能力

3.23 螯合铁离子能力

3.24 饮料配方的确定

3.24.1 果汁添加量

3.24.2 膳食纤维添加量

3.24.3 白砂糖添加量

3.25 饮料的稳定性

3.25.1 单一稳定剂对稳定性的影响

3.25.2 复配稳定剂对稳定性的影响

3.26 膳食纤维果汁粒径测定

3.27 微生物指标

3.28 麦麸膳食纤维饮料与豆渣膳食纤维饮料比较

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 问题与展望

致谢

参考文献

附录

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摘要

本文通过粗粉碎、冷冻粉碎和高能纳米球磨粉碎制备了平均粒径为343.5nm的膳食纤维粉末,与文献报道的平均粒径为1-10μm的膳食纤维超微粉相比,产品的粒度有了很大程度的下降。同时,产品在营养成分、理化性质、功能性质等方面都发生了改变。主要研究内容如下:
   粉碎后,膳食纤维中检测到的蛋白质、脂肪、淀粉和灰分增加;膳食纤维成分重新分布,可溶性膳食纤维含量上升、不溶性膳食纤维含量下降。粉碎未改变膳食纤维的晶体结构及分子结构。由电镜观察发现粉碎后膳食纤维粒径分布在30-450nm之间,粉碎使膳食纤维的纤维基质损坏、多孔网状结构破坏。
   粉碎使得物料的理化性质发生改变。粉碎后膳食纤维粉体的持水力、保水力、膨胀力及持油力下降;其中不饱和脂肪酸吸附能力为0.823g/g,下降79.85%,饱和脂肪酸吸附能力为1.046g/g,下降75.17%;可溶解物质含量增加;粘度随着粒径的减小而减小,随着溶液浓度的增加而增加;颜色变浅,白度L从58.55增加到81.23,增加了38.74%。
   膳食纤维的功能性质同样由于粉碎处理而发生改变。粉碎后膳食纤维对胆固醇吸附能力、重金属离子吸附能力、NO2-清除能力及阳离子交换能力下降;原料麸皮提取膳食纤维导致可提取酚含量下降69.41%,DPPH'自由基清除能力、还原力和螯合铁离子能力也下降。纳米粉碎使可提取酚含量、还原力、螯合铁离子能力提高,清除DPPH'能力降低,其中总酚含量从0.337提高到0.452 mg没食子酸/g,提高了34.12%,还原力从0.197到0.367,螯合铁离子能力从10.11%到24.16%,而清除DPPH'能力则从34.51%下降到24.81%。
   X-射线衍射显示粉碎并未改变膳食纤维的晶体结构,纤维晶区基本未受影响;傅立叶红外光谱结果显示粉碎没有改变膳食纤维的分子结构。
   将纳米粉碎加工得到的膳食纤维添加到果汁饮料中,得到膳食纤维果汁,产品的口感、色泽、形貌均好于未粉碎、超微粉碎膳食纤维产品,在4℃下保藏45天未见沉淀。

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