物理处理提高豆渣可溶性膳食纤维含量的比较研究

摘要

以新鲜豆渣为原料，研究了高温蒸煮处理与超高压处理对豆渣中可溶性膳食纤维(SDF)含量的影响，并优化两种处理工艺，对优化后豆渣的性质进行了比较分析，同时对提取的豆渣SDF进行了成分的测定及性质的初步研究，最后结合纤维素酶处理豆渣进一步提高其中SDF含量，得到了最佳酶解工艺。
　　在高温蒸煮处理因素研究中，水分含量和温度是具有显著性影响的因素，湿热处理可以很好的提高豆渣SDF含量，其效果明显高于干热处理，水分和温度这两个因素对水合性质（持水力、膨胀率、溶解性）也有显著影响;在超高压处理中，水分含量和压力是具有显著性的影响因素，两者对水合性质影响显著。
　　高温蒸煮法提高豆渣SDF含量的最优工艺为128℃、10 min、料液比1∶3，SDF含量为23.6％;超高压法最优工艺为100 MPa、10 min、料液比1∶9，SDF含量为22.8％。
　　SEM图表明高温蒸煮处理对豆渣结构的破坏程度比超高压的更大，表面更加粗糙，组织结构更加松散，沟壑间隙更多;显微镜观察表明高温蒸煮处理豆渣比超高压处理豆渣碎片更多、更小，透光率提高，组织更薄;DSC分析表明这两种物理处理使得豆渣较未经处理的豆渣，蛋白质、脂肪、灰分均未有显著变化，但经过处理SDF与总膳食纤维(TDF)含量都有明显变化;高温蒸煮处理豆渣比超高压处理豆渣水合性质更好。
　　豆渣SDF为淡黄色固体，可溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，不含淀粉及还原糖，含有极少量的蛋白质。SDF中糖醛酸含量高低依次为:高温蒸煮处理＞未处理＞超高压处理，说明高温蒸煮处理破坏了豆渣的细胞壁，使得豆渣细胞壁破裂;高效液相实验表明，SDF高分子量组分提高，说明经过两种处理对豆渣组织结构的破坏，细胞壁断裂、细胞内溶物释放;对提取的SDF溶液，均是假塑性流体，粘度均有提高，高温蒸煮处理组大于超高压处理组;豆渣SDF的溶解性较好，溶解性随温度的提高而增加，超高压处理组溶解性比高温蒸煮处理组高。
　　以高温蒸煮处理豆渣为原料，纤维素酶酶解法进一步提高豆渣SDF的最佳工艺参数:在pH5的环境下，酶解温度60℃，酶解时间1.5 h，料液比1∶28，加酶量1∶500，得到豆渣SDF含量为26.13％;以超高压处理豆渣为原料，纤维素酶酶解法制备SDF豆渣的最佳工艺参数:在pH5的环境下，酶解温度60℃，酶解时间3.5 h，料液比1∶26，加酶量1∶200，得到豆渣SDF含量为25.40％。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 豆渣

1．1．1 豆渣的成分

1．1．2 豆渣的利用

1．1．3 豆渣利用中存在的问题

1．2 豆渣膳食纤维

1．3 豆渣膳食纤维的改性方法

1．3．1 高温蒸煮

1．3．2 超高压技术

1．3．3 挤压

1．3．4 超微粉粹

1．3．5 酶解法

1．4 研究目的和内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

2 材料与方法

2．1 实验原料

2．2 主要实验试剂

2．3 主要实验设备

2．4 实验方法

2．4．1 豆渣粉成分的测定

2．4．2 豆渣高温蒸煮处理实验

2．4．3 豆渣超高压处理实验

2．4．4 处理前后豆渣水合性质的测定

2．4．5 豆渣扫描电镜结构观察

2．4．6 豆渣显微镜结构观察

2．4．7 豆渣热稳定性分析

2．4．8 豆渣SDF的提取及性质分析

2．4．9 纤维素酶的性质测定

2．4．10 高温蒸煮处理后豆渣纤维素酶酶解的实验

2．4．11 超高压处理后豆渣纤维素酶酶解的实验

3 结果与讨论

3．1 高温蒸煮处理因素研究

3．1．1 高温蒸煮处理对豆渣可溶性膳食纤维含量的影响

3．1．2 高温蒸煮处理对豆渣持水性的影响

3．1．3 高温蒸煮处理对豆渣膨胀性的影响

3．1．4 高温蒸煮处理对豆渣水溶性的影响

3．2 超高压处理因素研究

3．2．1 超高压处理对豆渣可溶性膳食纤维含量的影响

3．2．2 超高压处理对豆渣持水性的影响

3．2．3 超高压处理对豆渣膨胀性的影响

3．2．4 超高压处理对豆渣水溶性的影响

3．3 高温蒸煮处理的实验结果

3．3．1 高温蒸煮处理的单因素实验结果

3．3．2 高温蒸煮处理的正交实验结果

3．4 超高压处理的实验结果

3．4．1 超高压处理的单因素实验结果

3．4．2 超高压处理的正交实验结果

3．5 处理前后豆渣成分比较分析

3．6 处理前后豆渣水合性质的比较分析

3．7 处理前后豆渣的扫描电镜观察

3．8 处理前后豆渣的显微镜镜观察

3．9 处理前后豆渣热稳定性比较分析

3．10 处理前后豆渣SDF的提取及性质分析

3．10．1 处理前后豆渣SDF的成分分析

3．10．2 豆渣SDF相对分子质量分析

3．10．3 豆渣SDF单糖组成的分析

3．10．4 处理前后豆渣SDF溶液流变性

3．10．5 温度对处理前后豆渣SDF溶液溶解度的影响

3．11 纤维素酶性质测定结果

3．11．1 纤维素酶活性测定结果

3．11．2 纤维素酶最适pH的确定

3．12 纤维素酶酶解高温蒸煮处理豆渣的实验结果

3．12．1 酶解高温蒸煮处理豆渣的单因素实验结果

3．12．2 酶解高温蒸煮处理豆渣的正交实验结果

3．13 纤维素酶酶解超高压处理豆渣的实验结果

3．13．1 酶解超高压处理豆渣的单因素实验结果

3．13．2 酶解超高压处理豆渣的正交实验结果

4 结论

5 展望

参考文献

致谢