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大豆膳食纤维的超声提取及性质研究

作　者: 徐学玲
导　师: 罗建平
学　校: 合肥工业大学
专　业: 植物学
关键词: 超声波大豆膳食纤维降血脂抗氧化
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

膳食纤维是指不能被人体消化的木质素及多糖类碳水化合物的总称,可分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维两大类,具有治疗肥胖症、抗胃肠癌症、清除外源有害物质、抗氧化、清除自由基等重要作用,因此被称为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素之外的“第七大营养素”。豆渣是优良的膳食纤维源,其含量达50%-70%。本文在单因素实验的基础上,采用四元二次通用旋转组合对超声波提取大豆膳食纤维的提取工艺进行了优化,并通过红外光谱、紫外光谱、热重等对膳食纤维的结构进行了表征,同时研究了大豆膳食纤维的加工性质、体外抗氧化性和对高血脂症小鼠的血脂影响。单因素结果表明,料液比、超声功率、超声温度、纤维素酶添加量对膳食纤维提取率有显著影响。四元二次通用旋转组合设计优化结果表明,可溶性膳食纤维(SDF)最佳超声工艺为：料液比为1：55(g：mL)、超声强度700W、超声温度50℃、酶加入量1.5%,此时SDF提取率为9.39%；而在料液比为1：55(g：mL)、超声强度600W、超声温度50℃、酶加入量2%的工艺条件下不可溶性膳食纤维(IDF)可获得82.11%的最大提取率。膳食纤维的结构表征表明,所提取的膳食纤维具有典型的膳食纤维特性,与传统碱提、直接酶解所提取的膳食纤维相比较,超声提取的膳食纤维含有更多的C-H键、C=O键、COOR和游离·OH,具有更高的热稳定性,从而具有更优的加工特性、抗氧化性及降血脂活性。IDF的性质研究结果表明,与传统碱提、直接酶解所提取的膳食纤维相比较,超声提取的IDF在不同温度下均有更高的持水力、结合水力、膨胀力、阳离子交换能力和吸附脂肪能力。SDF体外抗氧化作用结果表明,超声提取的SDF对O2·-、DPPH·、·OH、H202均具有一定抗氧化活性；而且超声提取的SDF对·OH的清除率显著高于传统碱提、直接酶解提取的SDF。SDF对高血脂小鼠有降血脂作用,与模型组相比,TC下降20.4%,TG下降21.0%,LDL-C降低了35.3%,HDL-C提高了17.3%,而传统碱提、直接酶解提取的SDF处理组效果不显著。研究结果对提高大豆资源的利用率,延长大豆加工产业链,降低生产成本,提高产品附加值,解决因豆渣排放造成的环境污染具有重要意义。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-14
第一章绪论  14-21
  1.1 膳食纤维的分类  14
  1.2 膳食纤维的理化特性  14-15
    1.2.1 结合与交换阳离子能力  14
    1.2.2 持水力  14-15
    1.2.3 吸附螯合有机物  15
  1.3 膳食纤维的生理功能  15-16
    1.3.1 膳食纤维与糖尿病  15
    1.3.2 膳食纤维与高血脂症  15-16
    1.3.3 膳食纤维与预防便秘  16
  1.4 膳食纤维在食品行业的应用  16-17
    1.4.1 膳食纤维在主食食品中的应用  16
    1.4.2 膳食纤维在焙烤食品中的应用  16
    1.4.3 膳食纤维在乳制品中的应用  16-17
    1.4.4 膳食纤维在其他食品中的应用  17
  1.5 膳食纤维的提取方法  17-19
    1.5.1 化学分离方法  17
    1.5.2 化学试剂-酶结合分离法  17-18
    1.5.3 膜分离法  18
    1.5.4 发酵法  18
    1.5.5 超声提取法  18-19
  1.6 论文研究的目的与意义  19
  1.7 论文研究内容与技术路线  19-21
    1.7.1 研究内容  19
    1.7.2 技术路线  19-21
第二章材料与方法  21-26
  2.1 实验材料  21
  2.2 主要试剂  21
  2.3 主要仪器  21
  2.4 豆渣成分分析  21
  2.5 膳食纤维的超声提取工艺  21-22
  2.6 膳食纤维的超声提取单因素实验  22
    2.6.1 过筛孔径的影响  22
    2.6.2 料液比的影响  22
    2.6.3 超声温度的影响  22
    2.6.4 超声时间的影响  22
    2.6.5 超声强度的影响  22
    2.6.6 纤维素酶添加量的影响  22
  2.7 四元二次通用旋转组合设计优化膳食纤维提取工艺  22-23
  2.8 结构表征  23
    2.8.1 粘度与旋光度  23
    2.8.2 紫外光谱分析  23
    2.8.3 红外光谱分析  23
    2.8.4 TG-DTA分析  23
  2.9 IDF的性质研究  23-24
    2.9.1 不溶性膳食纤维持水力测定  23
    2.9.2 不溶性膳食纤维结合水力测定  23-24
    2.9.3 不溶性膳食纤维膨胀力测定  24
    2.9.4 不溶性膳食纤维阳离子交换容量测定  24
    2.9.5 不溶性膳食纤维结合脂肪能力测定  24
  2.10 SDF抗氧化性研究  24
  2.11 SDF降血脂活性研究  24-25
  2.12 数据分析方法  25-26
第三章结果与分析  26-42
  3.1 豆渣成分分析  26
  3.2 膳食纤维的超声提取单因素实验  26-32
    3.2.1 过筛孔径的影响  26-27
    3.2.2 料液比的影响  27
    3.2.3 超声时间的影响  27-28
    3.2.4 超声强度的影响  28
    3.2.5 超声温度的影响  28-29
    3.2.6 纤维素酶添加量的影响  29
    3.2.7 四元二次通用旋转组合优化设计实验  29-32
  3.3 结构表征  32-35
    3.3.1 SDF粘度和比旋光度  32-33
    3.3.2 SDF紫外光谱扫描  33
    3.3.3 红外光谱分析  33-34
    3.3.4 差热分析  34-35
  3.4 IDF的性质研究  35-36
  3.5 SDF的体外抗氧化结果  36-37
  3.6 SDF降血脂活性研究结果  37-42
    3.6.1 高血脂小鼠模型的建立  37-38
    3.6.2 SDF对高血脂症小鼠血清TC含量的影响  38
    3.6.3 SDF对高血脂症小鼠血清TG含量的影响  38-39
    3.6.4 SDF对高血脂症小鼠血清LDL-C含量的影响  39-40
    3.6.5 SDF对高血脂症小鼠血清HDL-C含量的影响  40
    3.6.6 SDF对高血脂症小鼠AI的影响  40-42
第四章结论与展望  42-43
  4.1 结论  42
  4.2 展望  42-43
参考文献  43-46

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