少孢根霉发酵豆渣制取膳食纤维及其物化特性的研究

摘要

进入21世纪以来，膳食纤维（dietary fiber，DF）逐渐成为营养学家、流行病学家以及食品科学家等关注的热点。研究者们开始从不同领域对膳食纤维的原料、提取方法、生理活性及临床应用等方面进行初步或深入的研究。我国是大豆的主要生产国，同时也是豆制品的主要消费国。而豆渣作为副产品，主要作为饲料和肥料利用，但是豆渣中残留大量的营养成分，尤其是膳食纤维，粗纤维的含量可达到干豆渣20％以上。
　　 少孢根霉RT-3（RT-3，Rhizopus oligosporus Saito）是一株丹贝生产菌，具有很高的脂肪水解酶和蛋白酶活性，并能去除豆腥味等优点。本论文主要利用RT-3发酵豆渣。由于豆渣中的膳食纤维主要是不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber，IDF），因此通过GB12394-90方法测定发酵产品中IDF的含量来确定最佳的发酵条件。发酵条件优化结果：豆渣含水量为55％-60％；发酵温度为25℃；发酵时间为24h；接种量为1％（孢子悬浮液浓度1×108个/ml）。
　　 IDF主要是那些不被人体消化道酶消化且不溶于热水的膳食纤维。本文通过化学法提取发酵豆渣中IDF。通过单因素实验确定因素水平的范围，再利用正交实验优化提取工艺：碱处理：NaOH浓度为7％，提取时间为60min，提取温度为80℃；酸处理：酸浓度为1mol/L，提取时间为40min，提取温度：90℃。同时通过测定IDF的物化特性，比较发酵前后IDF的物化特性差异：发酵后IDF的溶胀性略高于未发酵IDF，并随着温度的升高差距越为显著；而发酵后IDF的吸水性和离子交换性都明显高于未发酵IDF。发酵IDF的阳离子交换能力为0.784mmol/L，未发酵的IDF的阳离子交换能力为0.616mol/L；这说明通过RT-3发酵后得到的IDF物化特性有很大改善。
　　 豆渣中的水溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）主要是非淀粉类多糖大分子组成的，是一种多糖的混合物。发酵后豆渣中SDF主要存在于碱处理后的滤液中，本章通过乙醇来沉淀滤液中的SDF，通过单因素实验确定因素水平的范围，利用正交实验确定最佳提取工艺：乙醇浓度95％，滤液与乙醇体积比1:4，温度为60℃；利用SDF快速检测方法测定SDF的含量；测定SDF的物化特性，并比较发酵前后发酵的SDF比较五化特性差异，发现：发酵后的SDF在不同条件下的黏度，溶解度和吸油性都高于未发酵的SDF；发酵SDF的吸油性为54.00％，未发酵SDF的吸油性为42.18％；同时，SDF黏度受浓度，pH和加盐（NaCl）量的影响；SDF的溶解度受温度和pH的影响。
　　 综上所述，利用RT-3发酵豆渣，并利用化学法提取IDF和乙醇沉淀法提取SDF，通过对其含量和物化特性的测定可以看出：发酵后产品中DF的含量和生理活性都明显高于未发酵产品中DF。而且豆渣发酵后简化了提取和测定的操作方法。该方法为豆渣的合理利用提供了一个新的途径。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

文献综述

前言

1 膳食纤维的定义与分类

1.1 膳食纤维的定义

1.2 膳食纤维的分类

2 膳食纤维的物化特性与生理活性

2.1 膳食纤维的物化特性

2.2 膳食纤维的生理活性

3 膳食纤维在食品中的应用

3.1 应用于主食方面

3.2 应用于焙烤食品

3.3 在饮料和乳制品中的应用

4 膳食纤维的摄入量

5 膳食纤维的研究进展

5.1 国外研究情况

5.2 国内研究情况

6 本研究的目的和意义

第一章 少孢根霉发酵条件优化

摘要

前言

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 研究方法

2.结果与讨论

2.1 发酵时间对IDF产量的影响

2.2 发酵温度的确定

2.3 pH对发酵的影响

2.3 豆渣烘干温度确定

2.4 豆渣含水量的确定

2.5 RT-3接种量的确定

3 结论

第二章 不溶性膳食纤维的提取及物化特性分析

摘要

前言

1.材料与方法

1.1 材料

1.2 实验方法

2.结果与讨论

2.1 化学法提取IDF分析

2.2 不溶性膳食纤维含量测定

2.3 不溶性膳食纤维感官性状分析

2.4 不溶性膳食纤维理化性质分析

3 结论

第三章 可溶性膳食纤维的提取与物化性质分析

摘要

前言

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 结果与讨论

2.1 SDF最佳提取工艺设计

2.2 SDF含量测定

2.3 SDF的物化特性分析

3 结论

全文结论

参考文献

致谢