两种农产品加工副产物的综合利用研究

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灰树花(Grifola frondosa)是一种珍贵的药食两用真菌,含有丰富的营养价值,具有调节机体免疫力、抗癌、降血糖、降血脂等多种生物活性,已成为国内外研究开发的热点。在灰树花的研究、开发和应用过程中,产生了大量的副产物—灰树花残渣,被作为废弃物丢弃,既浪费资源又污染环境,而目前国内外未见有对灰树花残渣研究与利用的报道;燕麦麸是燕麦加工过程中的副产物,富含水溶性膳食纤维β-葡聚糖,具有降血脂、降血糖及调节肠道的功能,而目前国内对燕麦β-葡聚糖的提取及产品开发研究较少,一般将燕麦麸作为饲料使用,资源利用率和经济效益低。因此本文对灰树花残渣和燕麦麸进行研究,为两种副产物的综合利用提供新途径。主要研究内容和结果如下:  1、灰树花残渣基本成分分析。采用国标法对灰树花残渣的基本成分进行测定和分析。成分分析结果表明:灰树花残渣中水分含量为7.20%,灰分为1.71%,粗蛋白为10.01%,粗脂肪为6.34%,粗纤维为30.23%,总糖为50.96%,其中蛋白和纤维含量丰富,可以作为很好的蛋白、纤维资源;元素分析结果表明:灰树花残渣富含K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Se等多种人体所需的元素,其中K元素含量最高,为351.75 mg/100g;氨基酸分析结果表明:除色氨酸未检测外,灰树花残渣中含有17中氨基酸,其中7种必需氨基酸占总氨基酸的39.6%,值得进一步开发利用。  2、灰树花残渣蛋白的超声循环辅助提取及性质测定。采用超声循环辅助提取法,通过单因素和正交试验探究灰树花残渣蛋白的最佳提取工艺,并进行理化性质和功能性质测定。结果表明,在超声功率800 W,超声脉冲工作时间6s、间歇时间1s的条件下,灰树花残渣蛋白超声循环辅助提取的最佳工艺组合为:投料量30g/L、循环泵转速25 r/s、提取时间90 min、提取温度45℃。该条件下蛋白平均提取得率为5.79%;灰树花残渣蛋白共包含4个亚基,分子量分别为15.4 kDa、22.3 kDa、37.2 kDa和54.6 kD,蛋白质等电点为4.1,持水性为3.51g/g,持油性为0.93g/g,起泡性和泡沫稳定性分别为53.49%和34.88%,乳化性和乳化稳定性分别为58.23%和43.16%。  3、燕麦麸β-葡聚糖的提取及性质测定。采用直接碱提、去淀粉碱提、热水提取、pH值等于10条件下的热水提取4种方法提取燕麦麸中的β-葡聚糖,并对β-葡聚糖提取物进行纯度测定和抗氧化活性比较。实验共得到6个燕麦麸β-葡聚糖粗品:Ⅰ(直接碱提)、Ⅱ(去淀粉碱提)、Ⅲ(热水提取)、Ⅳ(热水提取后的残渣用1M NaOH直接碱提)、Ⅴ(pH=10的热水提取)、Ⅵ(pH=10热水提取后的残渣用1M NaOH直接碱提);纯度测定和抗氧化结果表明:6个燕麦麸β-葡聚糖粗品中组分Ⅱβ-葡聚糖含量高且抗氧化活性好,是6个组分中的最优组分。  4、综合利用两种副产物进行产品开发。(1)以灰树花残渣为原料,研制灰树花纤维饼干,并通过单因素和正交试验优化制作工艺。结果表明,制作灰树花纤维饼干的最佳工艺组合为:灰树花残渣粉8%,油脂25%,白砂糖30%,烘烤温度180℃;(2)以灰树花残渣和燕麦、山药等为原料,研制灰树花营养粉。通过单因素和正交试验优化制作工艺,并测定其主要营养成分。结果表明,制作灰制作灰树花营养粉的最佳工艺组合为:原料粉碎粒度100目、灰树花∶燕麦∶山药∶芝麻∶砂糖的比例为2.0∶4.0∶1.5∶1.0∶1.5,冲调水量为产品量的5倍、冲调水温85~95℃。每100g营养粉中主要营养成分碳水化合物、脂肪和蛋白质的含量分别为8.3g,13.6g和69.7g;(3)以灰树花残渣和燕麦麸为原料,研制复合膳食纤维粉,并测定其理化和填充性能。结果表明:按灰树花膳食纤维和燕麦麸β-葡聚糖的比例5∶4研制的复合膳食纤维粉,总膳食纤维含量为71.03%,可溶性膳食纤维为21.82%;吸水溶胀性7.3 mL/g,持水力5.6 g/g,饱和脂肪吸收力2.8g/g,不饱和脂肪吸收力3.9 g/g;休止角为39.1°<40°,堆密度和松密度分别为0.61g/mL和0.53 g/mL。三种产品的成功研制,提高了燕麦麸和灰树花残渣的利用率,对于建设资源节约型社会具有重要意义。
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