马铃薯渣膳食纤维提取、改性及应用研究

来源 :哈尔滨商业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hongqinshuling
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以马铃薯渣为研究对象,通过酶解法提取薯渣膳食纤维(Dietary Fibre,DF),再利用纤维素酶对提取物进行改性。之后,对马铃薯渣及改性前后马铃薯渣膳食纤维的物化性质及生物学特性进行测定。最后,利用改性后马铃薯渣膳食纤维、酿造原醋、白砂糖及蜂蜜制作功能性口服醋,并确定口服醋的最佳工艺配方。具体研究内容如下:采用α-淀粉酶对马铃薯渣进行酶解,再用糖化酶对酶解产物进行二次酶解,经单因素试验和正交试验分别优化α-淀粉酶和糖化酶的酶解条件。结果显示α-淀粉酶酶解马铃薯渣的最佳酶解条件为:α-淀粉酶添加量300U·g·-1、酶解时间60min、酶解温度55℃、酶解pH值6.5;糖化酶最佳酶解条件为:糖化酶添加量250U·g-1、酶解时间30min、酶解温度65℃、酶解pH值4.0,此条件下得到的马铃薯渣总膳食纤维含量为76.92%。利用纤维素酶改性提取的马铃薯渣膳食纤维,制备马铃薯渣可溶性膳食纤维(SDF),采用Box-Behnken响应面法,考察酶添加量、酶解时间、酶解温度、酶解pH值四个因素对马铃薯渣SDF得率的影响,结果显示马铃薯渣SDF最佳制备工艺为:纤维素酶添加量25.99U·g-1、酶解时间4.19h、酶解温度55.45℃、酶解pH值4.89,此条件下马铃薯渣SDF得率为25.22%。对马铃薯渣及改性前后马铃薯渣膳食纤维的物化性质和生物学特性进行测定。结果显示,马铃薯渣、改性前与改性后膳食纤维的持水力分别为4.34g·g-1、6.17g·g-1和6.45g·g-1,三者的溶胀力分别为3.37mL·g’1 3.87mL·g-1和4.14mL·g-1,改性前后膳食纤维的持水力和溶胀力均显著高于薯渣(p<0.05)。另外,薯渣、改性前后膳食纤维对猪油的吸附能力分别为4.33 g·g-1、4.699 g·g-1和2.79g·g-1,薯渣及改性前膳食纤维的持油性均显著高于改性后膳食纤维(p<0.05),同时,同种样品对猪油的吸附能力显著高于大豆油、花生油及玉米油。薯渣、改性前后膳食纤维胆固醇吸附能力在pH=2.0时均弱于pH=7.0时,薯渣的胆固醇吸附能力在pH=2.0和pH=7.0时分别为10.44 mg·g-1和10.85mg·g-1,而经过提取处理得到的改性前膳食纤维分别为17.25 mg.g-1和20.00mg·g-1,经改性处理的膳食纤维则显著升高至28.14 mg·g-1和29.99 mg·g-1(p<0.05)。薯渣葡萄糖吸附能力为68.12mg·g-1,改性处理使膳食纤维葡萄糖吸附能力由90.15mg1g-1显著升高至190.21mg·g-1(p<0.05)。薯渣的阳离子交换能力、·OH自由基清除能力、Fe2+螯合力、DPPH·清除能力几个指标分别为0.38mg·g-1、9.8%、25.1%和32.0%,改性前后膳食纤维均显著高于马铃薯渣的对应指标,另外,经过改性处理,改性后膳食纤维的相应指标均显著高于改性前(p<0.05)。利用改性后的马铃薯渣膳食纤维制作功能性口服醋,以感官评分为评定指标,通过响应面分析试验优化得出了功能性口服醋配方为:醋添加量74.55%,膳食纤维添加量4.65%,白砂糖添加量3.77%,蜂蜜添加量4.00%,该条件下感官评定分数为88。另外,DPPH·自由基、O2-自由基和·OH自由基分别由未添加膳食纤维时的18.25%、65.14%和5.69%升高至20.04%、69.25%和6.19%,另外,马铃薯渣膳食纤维口服醋口感较优,主要卫生指标符合国家标准。
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