玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究毕业论文(编辑修改稿)

玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

复水浸泡冲洗和频繁热处理会明显减少纤维产品持水力和膨胀性，且强烈溶剂（酸、碱等）处理导致几乎 100%水溶性纤维、 50%60%半纤维素和 10%30%纤维素被溶解而损失 [11]， 使获得的产品性能不高而且污染环境， 此外水解产品的风味和色泽较差，产品含量和质量不容易控制，对加工性质也有一定的影响。 酶化学结合法是先采用淀粉酶去除玉米麸皮中附着的淀粉，再用 NaOH 水解蛋白质。 这种方法的不足之处是成品的色泽深，碱味浓，而且强碱环境也破坏了膳食纤维的成分 —— 半纤维素，因此用该法制的膳食纤维的含量也较低，并且含量随碱浓度和处理时间的增大而减少。 而酶法提取膳食纤维因条件温和，专玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究 4 一性强，对环境污染较小，有很好的发展前景 [12]。 玉米皮渣中膳食纤维的国内外研究现状 我国是玉米生产大国，每年有大量玉米加工副产品 —— 玉米皮，玉米皮是玉米深加工企业的主要副产物之一，是将玉米颗粒经过浸泡后进入淀粉生产过程，后经洗涤，挤水，烘干等工序加工而成。 其主要成分是淀粉 、 蛋白 和 纤维。 但目前国内很多企 业只将玉米皮用作饲料或者垃圾处理，不仅造成资源极大浪费，而且污染了环境。 国外玉米加工业发达国家的经验表明，搞好皮渣综合利用，不仅可以提高原料的综合利用率，降低生产成本，提高附加值和经济效益，而且可以减少环境污染，这已经成为了现代化粮食加工业中不可忽视的重要环节。 其实与其他谷物外皮（米糠 、 小麦麸皮等）相比，玉米皮膳食纤维含量高，是一种很好的膳食纤维来源。 因此，充分利用我国玉米的资源优势，加快玉米淀粉及其副产物的深加工，是增加国际市场竞争力和国民经济有效途径 [13]。 本文研究的意义和前景 目前，膳食纤 维被广泛应用于主食食品中，如馒头、挂面、方便面、面包等。 同时膳食纤维还被添加到乳制品、肉制品、膨化食品、糖果、冰淇淋及调味品中。 随着人们对膳食纤维与人体健康关系的认识不断深入，一些高纤食品越来越受到消费者的青睐。 我国对膳食纤维的研发与国外还存在一定的差距，随着我国人口老龄化的不断加剧，心血管病、糖尿病等老年性疾病的预防迫在眉睫，因此膳食纤维的开发和应用具有重要的显示意义和广阔的市场前景 [14]。 在玉米皮成分中淀粉和蛋白质占有较大的比例，会影响膳食纤维的纯度，因此除去其中的淀粉和蛋白质是玉米皮膳食纤维制备 的关键工艺。 淀粉在淀粉酶的作用下被水解成葡萄糖、麦芽糖、糊精等可溶性物质而被除去；蛋白质在蛋白酶的作用下被分解成小分子的多肽和氨基酸后被除去 [15]。 综上所述， 本实验以玉米皮为主要原料研究了酶法提取玉米皮渣中膳食纤维的工艺条件及玉米渣膳食纤维的功能特性 [16]， 通过单因素实验 确定 α淀粉酶和蛋白酶的最佳用量、最适温度、 pH 及水解时间。 然后将酶处理过的原料过滤除去滤液，烘干滤渣即可得到膳食纤维。 通过 正交实验设计提取玉米膳食纤维，并寻找最优的工艺条件，为进一步生产出高品质的膳食纤维提供理想的试验基础和工艺条件 [17]。 本实验为玉米皮膳食纤维的开发利用奠定理论基础 ,也将为玉米的综合利用开发一条有效的途径。 玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究 5 2 材料与方法 材料和仪器 材料 玉米麸皮： 枣林市场购买 ； 蛋白酶（ 50000 U/g） ： 北京奥博星生物技术有限责任公司； α淀粉酶（ 5000 U/g）：北京奥博星生物技术有限责任公司。 主要 仪器 1012A 型电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司； TDL40B 型低速大容量离心机：上海安亭科学仪器厂制造； DK981 型电热恒温水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司； FW100 型高速万能粉碎机： 北京中兴伟业仪器有限公司； JY1002 电子天平：良平仪器； 烧杯 、玻璃棒、量筒、 胶头滴管 、药勺、干燥瓶、 40 目筛 等常用器皿。 方法 玉米皮渣中膳食纤维的提取 参考张津凤 [1]和吴素萍 [16]的 研究 方法，在此基础上进行改进得到本实验的酶法提取膳食纤维的方法。 玉米皮渣经低温干燥，粉碎过 40 目筛，备用。 称取干燥后的玉米皮渣 放于烧杯中，加入 25mL 的蒸馏水溶解，放在水浴锅中，在 35℃ 条件下加入蛋白酶水解 45min， 之 后将水浴锅的温度设在 65℃ ，加入 α淀 粉酶水解 45min， 接着 将水浴锅的温度设在 80℃ ，灭酶 5min，然后离心过滤洗涤沉淀，在 5000r/min 的转速下离心 10min，最后将滤渣放入恒温干燥箱烘干，即可得到玉米渣膳食纤维。 提取的玉米皮渣中膳食纤维得率的计算如下： 玉米皮渣膳食纤维的得率 = %1 0 0原料重量纤维干重 （ 1） 单因素实验 蛋白酶用量对膳食纤维含量的影响 首先固定料水比为 1:5，将蛋白酶的用量分别设为 %、 %、 %、 %，酶解时间设为 45min，水解 的温度设为 35℃ ，然后在 65℃ 水浴的条件下添加 %的 α淀粉酶水解 45min，在此条件下研究蛋白酶用量与膳食纤维含量关系。 然后按照上述膳食纤玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究 6 维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。 蛋白酶酶解时间对膳食纤维含量的影响 首先固定料水比为 1:5，将蛋白酶的用量设为 %，酶解时间分别设为 30min、40min、 50min、 60min，水解的温度设为 35℃ ，然后在 65℃ 水浴的条件下添加 %的α淀粉酶水解 45min，在此条件下研究蛋白酶酶解时间与膳食纤维含量关系。 然后按照上述膳食 纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。 蛋白酶在不同温度下对膳食纤维含量的影响 首先固定料水比为 1:5，将蛋白酶的用量设为 %，酶解时间设为 45min，水解的温度分别设为 30℃ 、 40℃ 、 50℃ 、 60℃ ，然后在 65℃ 水浴的条件下添加 %的 α淀粉酶水解 45min，在此条件下研究蛋白酶在不同温度下与膳食纤维含量关系。 然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。 α淀粉酶用量对膳食纤维含量的影响 首先固定料水比为 1:5，将蛋白酶的用量设为 %，酶解时间设为 45min，水解的温度设为 35℃ ，然后将 α淀粉酶的用量分别设为 %、 %、 %、 %，在 65℃水浴的条件下水解 45min，在此条件下研究 α淀粉酶用量与膳食纤维含量关系。 然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。 α淀粉酶酶解时间对膳食纤维含量的影响 首先固定料水比为 1:5，将蛋白酶的用量设为 %，酶解时间设为 45min，水解的温度设为 35℃ ，然后在 65℃ 水浴的条件下添加 %的 α淀粉酶水解，将 α淀粉酶的酶解时间分别 设为 30min、 40min、 50min、 60min，在此条件下研究 α淀粉酶酶解时间与膳食纤维含量关系。 然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。 α淀粉酶在不同温度下对膳食纤维含量的影响 首先固定料水比为 1:5，将蛋白酶的用量设为 %，酶解时间设为 45min，水解的温度设为 35℃ ，然后添加 %的 α淀粉酶水解 45min，将 α淀粉酶水解的温度分别设为 40℃ 、 50℃ 、 60℃ 、 70℃ ，在此条件下研究 α淀粉酶在不同温度下与膳食纤维含量关系。 然后按照上述膳食纤维 制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。 正交实验 做 L9（ 34）正交实验（见表 1）。 以膳食纤维的得率为评价指标，研究蛋白酶用量、蛋白酶酶解时间、 α淀粉酶用量、 α淀粉酶酶解时间各因素对膳食纤维得率的影响，确定双酶法提取玉米皮渣中膳食纤维的最佳工艺参数。 玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究 7 表 1 正交实验因素水平表 水平。