活性多糖、低聚糖含量测定

3.3 豆渣SDF的酶法制备工艺 豆渣SDF的酶法制备工艺 SDF
原料豆渣粉→复合水解酶酶解（45℃） 原料豆渣粉→复合水解酶酶解（45℃）→加热灭 酶（100℃，10min）→蛋白酶水解(60℃,2h)→加 100℃，10min） 蛋白酶水解(60℃,2h)→ (60℃,2h) 热灭酶（100℃，10min） 抽滤→ 热灭酶（100℃，10min）→抽滤→滤液加四倍无 水乙醇，沉淀过夜→离心（5000rpm,15min）→沉 水乙醇，沉淀过夜→离心（5000rpm,15min） 淀水溶→离心(800rpm,20min) (800rpm,20min)→ 淀水溶→离心(800rpm,20min)→上清旋转蒸发 (45℃)→冷冻干燥 (45℃)→
7 6
SDF得 率 %
5 4 3 2 1 0 1:10 1:12 1:15 1:18 1:21 1:24 1:27 1:30 1:33
料水比
料水比料水比—SDF得率关系图 图1 料水比料水比 得率关系图
7 6
6.5 6 5.5 5 4.5 0.5
SDF得率%
4 3 2 1 0 35 40 45 50 55
本论文分为两个部分： 本论文分为两个部分： 1、豆渣SDF制备工艺的研究 2、豆渣SDF理化性质的研究
实验一 豆渣可溶性膳食 纤维制备工艺的研究
1.实验材料 1.实验材料
实验样本：豆渣（自制） 实验样本：豆渣（自制） 主要试剂： 主要试剂：
无水乙醇 、浓硫酸 、氢氧化钠 、苯酚等 L植物复合水解酶 Viscozyme L植物复合水解酶 Alcalase蛋白水解酶 Alcalase蛋白水解酶
3.6 SDF提取率的计算
SDF提取率（ SDF冷冻干燥品质量 冷冻干燥品质量/ SDF提取率（%）=（SDF冷冻干燥品质量/干豆 提取率 渣粉质量） 渣粉质量）×100
4. 结果与讨论
4.1 豆渣成分分析
对烘干粉碎后的豆渣进行成分分析， 对烘干粉碎后的豆渣进行成分分析，结果见 表1.2。从结果可知，豆渣的主要成分是粗纤维、 。从结果可知，豆渣的主要成分是粗纤维、 蛋白质和脂肪，含量分别为45.01%、24.58%和 蛋白质和脂肪，含量分别为45.01%、24.58%和 45.01% 10.5%， 而灰分和总糖含量比较低，只有4.3% 4.3%和 10.5%， 而灰分和总糖含量比较低，只有4.3%和 5.09%。 5.09%。
表1.1
水平
单因素水平表
因素 温度 料水比 （℃） 1:10 1:15 1:20 1:25 1:30 35 40 45 50 55 pH 2.5 3 3.5 4 4.5 酶添加量 提取时间（ （%） 提取时间（h） 0.1 0.15 0.2 0.9 1.3 0.5 1 பைடு நூலகம்.5 2 2.5
1 2 3 4 5
因素 水平 1 2 3 A 温度(℃) 温度(℃) 45 50 55 B pH 2.5 3 3.5 C 酶添加量% 酶添加量% 1 2 3
表1.4
实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 R
SDF正交实验结果表 SDF正交实验结果表
pH 1 1 1 2 2 2 3 3 3 6.733 7.267 8.333 1.6 温度（ 温度（℃） 1 2 3 1 2 3 1 2 3 7.933 7.467 6.933 1 [E]% 1 2 3 2 3 1 3 1 2 7.133 6.733 8.467 1.734 得率% 得率% 6.4 6.2 7.6 7.4 7.8 6.6 10 8.4 6.6
溶液pH—SDF得率关系图 图4 溶液 得率关系图
酶添加量—SDF得率关系图 图5 酶添加量 得率关系图
4.3 正交试验结果分析
在料水比1 15、提取时间2.5 2.5小时的条件 在料水比1：15、提取时间2.5小时的条件 采用正交试验研究温度、pH、 下，采用正交试验研究温度、pH、加酶量这三 个因素的相互作用对SDF得率的影响， SDF得率的影响 个因素的相互作用对SDF得率的影响，该正交试 验设定三因素三水平， 验设定三因素三水平，所选条件和实验结果见 下表1.3 1.4。 1.3、 下表1.3、1.4。 表1.3 正交试验因素水平表
1、豆渣中可溶性膳食纤维的 提取 及其理化性质的研究
随着人们生活水平的提高，膳食日趋精细， 随着人们生活水平的提高，膳食日趋精细，高热 高蛋白、高脂肪和精细食品的大量摄入, 量、高蛋白、高脂肪和精细食品的大量摄入,所导致 的富贵病（糖尿病、心血管病、肥胖、肠道癌、便秘、 的富贵病（糖尿病、心血管病、肥胖、肠道癌、便秘、 胆结石、脂肪肝等）越来越普遍。 胆结石、脂肪肝等）越来越普遍。 研究发现， 研究发现，膳食纤维对以上各种疾病有明显的预 防和治疗作用，具有突出的保健功能，被公认为“ 防和治疗作用，具有突出的保健功能，被公认为“第 七大营养素” 七大营养素”。 大量的研究表明， 大量的研究表明，膳食纤维的溶解性是影响其生 理功能的重要因素。可溶性膳食纤维（SDF） 理功能的重要因素。可溶性膳食纤维（SDF）比不溶 性膳食纤维（IDF）的生理功能更加突出。SDF在降低 性膳食纤维（IDF）的生理功能更加突出。SDF在降低 血脂、 血脂、血清总胆固醇与低密度脂蛋白等水平方面更具 有明显的效果。 有明显的效果。
3.4 影响豆渣SDF得率的单因素分析 影响豆渣SDF得率的单因素分析 SDF
研究表明，经过植物复合水解酶(纤维素酶、 研究表明，经过植物复合水解酶(纤维素酶、 果胶酶、半乳聚糖水解酶、阿拉伯聚糖水解酶等) 果胶酶、半乳聚糖水解酶、阿拉伯聚糖水解酶等) 的工业酶酶解处理可以使不溶性的细胞壁组分转 化为可溶性组分从而使豆渣中SDF得率提高。 化为可溶性组分从而使豆渣中SDF得率提高。 SDF得率提高
酶水解提取豆渣SDF SDF的正交实验 3.5 酶水解提取豆渣SDF的正交实验
在单因素实验的基础上，确定提取温度、 在单因素实验的基础上，确定提取温度、 酶添加量以及溶液pH值为影响提取率的主要因素。 酶添加量以及溶液pH值为影响提取率的主要因素。 pH值为影响提取率的主要因素 设计三因素三水平的正交试验以优化酶水解工艺 条件。 条件。
表1.2
成分
豆渣成分分析表
含量（ 含量（%）干基 24.58 10.5 10.52 4.3 5.09 45.01
蛋白质 脂肪 水分 灰分 总糖 粗纤维
4.2 单因素结果分析
根据单因素实验结果可知， 根据单因素实验结果可知，酶解反应的主要 影响因素为： 值 酶添加量、酶解温度。 影响因素为：pH值、酶添加量、酶解温度。因此 我们选择ph2.5~3.5，温度 我们选择 ，温度45~55℃，加酶量 ℃ 1~3%进行正交试验。且最适料水比 进行正交试验。 进行正交试验 且最适料水比1：15，提取 ， 时间2.5h 。单因素结果表如下图： 单因素结果表如下图： 时间
• （1）任一列中，各水平都出现，且出现的 ）任一列中，各水平都出现， 次数相等. 次数相等
• （2）任两列之间各种不同水平的所有 ） 可能组合都出现， 可能组合都出现，且对出现的次数相 等.
从正交试验极差分析结果（ 可知， 从正交试验极差分析结果（R值）可知， 各因素对SDF提取率影响最大的因素酶添加量 各因素对SDF提取率影响最大的因素酶添加量 SDF （C），其次是pH（A），影响最小是酶解温度 ），其次是pH（ ），影响最小是酶解温度 其次是pH ）。由正交试验均值分析结果 由正交试验均值分析结果（ （B）。由正交试验均值分析结果（K值）可知 SDF制备最适工艺条件为A1B3C3，即pH值为3.5， pH值为3.5， 值为3.5 SDF制备最适工艺条件为A 制备最适工艺条件为 酶解温度45℃，加酶量为3%。在此条件下从豆 酶解温度45℃，加酶量为3%。 45℃ 3% 渣中提取SDF的得率最大，达到10%。 渣中提取SDF的得率最大，达到10%。 SDF的得率最大 10%
小结
1.经过原料成分分析， 1.经过原料成分分析，结果表明豆渣中豆渣的主要 经过原料成分分析 成分是粗纤维和蛋白质，含量分别为45.01% 45.01%、 成分是粗纤维和蛋白质，含量分别为45.01%、 24.58%，而脂肪、灰分和总糖含量比较低， 24.58%，而脂肪、灰分和总糖含量比较低，只有 4.3%和5.09%。 10.5% 、4.3%和5.09%。 2.通过单因素实验和正交试验确定酶水解豆渣提取 2.通过单因素实验和正交试验确定酶水解豆渣提取 SDF最佳的工艺参数为 料水比： 最佳的工艺参数为： 15； SDF最佳的工艺参数为：料水比：1：15；提取时 2.5h，pH为3.5，酶解温度45℃ 加酶量3% 45℃， 3%。 间2.5h，pH为3.5，酶解温度45℃，加酶量3%。在 此条件下SDF得率为10% SDF得率为10%。 此条件下SDF得率为10%。 3.经过冷冻干燥得到的SDF，产品色泽浅， 3.经过冷冻干燥得到的SDF，产品色泽浅，易漂白无 经过冷冻干燥得到的SDF 异味。 异味。
技术路线： 2. 技术路线：
豆渣预处理 豆渣粉成分分析
豆渣SDF酶法制备工艺的单因素分析 豆渣SDF酶法制备工艺的单因素分析 SDF
酶法提取SDF的正交试验分析 酶法提取SDF的正交试验分析 SDF
3. 实验方法
3.1 豆渣预处理
原料→烘干→粉碎→过80目筛→豆渣粉 原料→烘干→粉碎→ 80目筛→ 目筛
SDF得 率 %
5
1
1.5
2
2.5
3
温度
提取时间
温度—SDF得率关系图 图2 温度 得率关系图
6.5 6
8 7 6
提取时间—SDF得率关系图 图3 提取时间 得率关系图
SDF得率%
5.5 5 4.5 4 3 3.5 4 4.5 5
SDF得 率
5 4 3 2 1 0
0 0.5 1 1.5 2
溶液pH
酶添加量
2、食品中功能性成分的检测 食品中功能性成分的检测
2.1概述 2.1概述 概念：所谓功能食品，在我国称之为“保健食品” 概念：所谓功能食品，在我国称之为“保健食品”， 它指“具有与生物防御、生物节律调整、防止疾病、 它指“具有与生物防御、生物节律调整、防止疾病、 恢复健康等有关的功能因子，经设计加工， 恢复健康等有关的功能因子，经设计加工，对生物 体有明显调整功能的食品”。这类食品均声称它们 体有明显调整功能的食品” 具有调节人体生理活动的功能，但不以治疗为目的。 具有调节人体生理活动的功能，但不以治疗为目的。 功能特征：营养、感官享受、调节人体生理机能。 功能特征：营养、感官享受、调节人体生理机能。 相关标准： 相关标准： 1996年 月由卫生部公布了“保健食品管理办法” 1996年3月由卫生部公布了“保健食品管理办法”， 1997年国家技术监督局也发布了保健 功能） 年国家技术监督局也发布了保健（ 1997年国家技术监督局也发布了保健（功能）食品 通用标准（GB16740－1997）。 通用标准（GB16740－1997）。
3.2 豆渣成分分析
蛋白质含量测定：GB5009.5 85 85方法 蛋白质含量测定：GB5009.5—85方法 脂肪含量的测定：GB5009.6—85 85方法 脂肪含量的测定：GB5009.6 85方法 水分含量的测定：GB5009.3—85 85方法 水分含量的测定：GB5009.3 85方法 灰分含量的测定：GB5009.4—85 85方法 灰分含量的测定：GB5009.4 85方法 总 糖 的 测 定：苯酚硫酸法 GB5009.10—2003 2003方法 粗纤维的测定 ：GB5009.10 2003方法
研究表明， 研究表明，大豆膳食纤维是一种安全的优质膳 食纤维。豆渣是生产大豆分离蛋白、 食纤维。豆渣是生产大豆分离蛋白、豆粉和豆腐等 豆制品的副产品。长期以来主要用作牲畜的饲料， 豆制品的副产品。长期以来主要用作牲畜的饲料， 附加值低，许多豆渣未被有效利用,造成资源的浪 附加值低，许多豆渣未被有效利用 造成资源的浪 并对环境造成污染。 费,并对环境造成污染。 并对环境造成污染 如何合理开发利用这一资源， 如何合理开发利用这一资源，生产水溶性膳食 纤维，提高大豆资源的利用率，减少环境污染， 纤维，提高大豆资源的利用率，减少环境污染，是 目前世界食品工业研究的热点。 目前世界食品工业研究的热点。 为此本实验以豆渣为原料， 为此本实验以豆渣为原料，对其可溶性膳食纤 的提取工艺和理化特性进行了研究。 维（SDF）的提取工艺和理化特性进行了研究。 的提取工艺和理化特性进行了研究
因此本实验拟应用控制性酶解技术对豆渣进 行酶解工艺处理，以提高豆渣中SDF的提取率。 行酶解工艺处理，以提高豆渣中SDF的提取率。为 SDF的提取率 了确定工艺条件，我们分别就料水比、提取时间、 了确定工艺条件，我们分别就料水比、提取时间、 提取温度、复合植物水解酶添加量以及溶液pH pH值 提取温度、复合植物水解酶添加量以及溶液pH值 对可溶性膳食纤维得率的影响进行了单因素分析。 对可溶性膳食纤维得率的影响进行了单因素分析。 单因素水平表见表1.1。 单因素水平表见表1.1。 1.1