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低聚糖集营养、保健、食疗于一体,作为功能性食品重要的基料,广泛应用于食品、保健品、饮料、医药等领域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源,是面向二十一世纪“未来型”新一代功效食品,是一种具有广泛适用范围和应用前景的新产品,成为国内外热门的研究内容之一。魔芋葡甘聚糖是一种水溶性高分子多糖,具有良好的理化性质和生理功能,但是由于其分子量较大,性质不稳定,在食品工业的应用中受到限制。将魔芋葡甘聚糖降解制备魔芋低聚糖,魔芋低聚糖除了具有魔芋葡甘聚糖的降血压、降血脂、降血糖等生理功效外,还具有促进双歧杆菌增殖等性质,并且其分子量小理化性质较好,能够广泛的在食品工业中应用,发挥其独特的保健功能作用。本论文以魔芋胶为原料,研究超声联合酶法制备魔芋低聚糖的工艺及优化条件,对魔芋低聚糖进行了纯化及鉴定,并对魔芋低聚糖的性质进行进一步的分析,同时对魔芋低聚糖的应用进行研究。主要结果如下:(1)采用超声联合酶法制备魔芋低聚糖,通过单因素试验得到了各因素对于魔芋低聚糖制备工艺的影响,并筛选出加酶量、超声功率、超声时间这三个影响较大的因素,以魔芋低聚糖得率为指标,利用响应面试验对该工艺条件进行优化,得到最佳工艺条件为:魔芋胶浓度为80g/L,pH为自然pH,反应温度为55℃,加酶量为0.168%、超声功率为76.08W、超声时间14min。低聚糖得率的理论值为47.82%,对结果进行验证实验,低聚糖得率为47.14%。(2)对魔芋低聚糖粗制品进行去除单糖处理,比较了超滤法与酵母发酵法,结果发现酵母发酵法去除单糖效果较好。酵母发酵法去除魔芋低聚糖粗制品中单糖最优工艺条件是:浓度为10%,酵母添加量为2%,发酵时间为12h。经验证实验,单糖去除率为59.87%。(3)对魔芋低聚糖粗制品的脱色处理,比较了活性炭脱色的方法和利用大孔树脂静态脱色的方法,试验结果发现AB-8作为脱色树脂,脱色效果较好。将经过去除还原糖和脱色的低聚糖,过硅胶柱,将分离的组分利用薄层色谱鉴定,发现魔芋低聚糖中含有少量单糖,还含有二、三、四、五糖。(4)对美拉德反应性的试验结果进行分析发现,在酸性条件下,白糖、魔芋低聚糖随着时间的变化,溶液着色度发生了变化。但白糖的着色效果较弱,浓度为10%低聚糖的着色效果比浓度为5%低聚糖的着色效果好。在弱碱条件下,白糖、低聚糖随时间的增加溶液着色度同样发生了变化。与在弱酸条件下着色度增加的情况相比,弱碱条件下着色度效果更好。(5)利用浓度为30%、DE值为10的麦芽糊精随着保存时间的变化而产生的现象,来研究添加魔芋低聚糖对淀粉老化抑制的作用。试验发现,添加魔芋低聚糖对于淀粉老化有抑制作用,且随着魔芋低聚糖添加量的增加,抑制效果越明显。(6)通过多种抗氧化性检测方法化对魔芋低聚糖进行了抗氧化活性分析。分析试验结果发现:魔芋低聚糖在2mg/mL-12mg/mL的浓度范围内对羟自由基的清除率、DPPH清除率及超氧阴离子清除率均呈线性关系,随浓度的增加,清除率也增加,且魔芋低聚糖对羟自由基和DPPH的清除率均较高,对超氧阴离子的清除效果一般。(7)通过魔芋低聚糖对双歧杆菌的增殖作用的研究发现,魔芋低聚糖对于双歧杆菌的增殖效果介于葡萄糖和低聚果糖之间。而且随着培养时间的增加,培养液的pH值是下降的。双歧杆菌培养24h,浓度为0.5%的魔芋低聚糖对双歧杆菌的增殖效果的略低于浓度为1.0%和1.5%的魔芋低聚糖。而浓度为1.0%和浓度为1.5%的魔芋低聚糖对双歧杆菌的体外增殖作用相当。(8)经过单因素试验与结果分析,进行正交试验,得到菊花汁制备的最优工艺条件是:料液比为1:180,加入0.01%Vc进行护色,在浸提温度为90℃下浸提20min。用100目滤布过滤,即得到菊花汁。(9)经过菊花汁与枸杞汁配比、柠檬酸添加量、低聚糖添加量的单因素试验与结果分析,进行正交试验,得到饮料制各的最优工艺条件是:将菊花汁与枸杞汁配比调为1:4,柠檬酸添加量为0.08%,魔芋低聚糖添加量为6%,低聚果糖添加量为2%,加入CMC0.15%,混匀后,在121℃灭菌20min。得到的饮料色泽为淡橙色,无分层及沉淀凝集,具有菊花的香味和枸杞的气味,稍有苦味,酸甜适中。