微生物酶法活化葡萄皮渣膳食纤维的研究

论文摘要

大量研究证明,许多慢性病如糖尿病、动脉硬化等与食物中摄入的膳食纤维含量较少有关,因此有必要开发安全高效的膳食纤维产品。葡萄皮渣是葡萄加工的副产品,最近的研究显示,葡萄皮渣中含有大量纤维素,是一种很好的膳食纤维来源,但至今都未得到很好的利用。米曲霉、黑曲霉、绿色木霉是已知产纤维素酶的菌种中应用较广泛的三种菌种,本研究应用刚果红平板初筛和DNS法复筛两种方法,对三种菌种产纤维素酶活力进行了比较,得到一株产纤维素酶活力较高菌株――绿色木霉,通对绿色木霉菌株培养条件的优化,进一步提高了其纤维素酶活力。在此基础上,对绿色木霉粗酶液应用于生产高活性葡萄皮渣膳食纤维的关键技术进行了探讨,此外,为改善其感官品质对其进行了脱色方法和条件的研究,为提高葡萄加工副产品的附加值和综合利用资源提供了理论依据,并为果渣的开发利用提供了指导作用。通过试验得到了以下结果和结论:1.采用刚果红筛选培养基筛选和DNS法测定酶活两种方法结合,得到一株适用于葡萄皮渣膳食纤维生产的菌株—绿色木霉。2.以绿色木霉菌株为实验材料,采用液体发酵方法,对其产纤维素酶条件进行了研究。结果表明:初始pH5.5的条件下,接种量为5%,六层纱布封口,32℃培养120 h,该菌株产酶效率高,外切β-1,4葡聚糖酶（C1酶）活可达0.391 IU/ml,内切β-1,4葡聚糖酶（Cx酶）活可1.387 IU/ml,这将为膳食纤维的生物改性提供理论参考依据。3.将绿色木霉在最佳产酶条件下培养,取粗酶液酶解葡萄皮渣。采用四因子二次旋转组合设计（CORD）,对微生物酶法活化葡萄皮渣膳食纤维工艺进行了优化研究。分析活化温度（X1）、活化时间（X2）、酶添加量（X3）、活化pH（X4）四个变量对产品中可溶性膳食纤维含量的影响,在此基础上由试验数据推导出描述四个指标的二次回归模型,并对变量进行响应面分析（RSM）,得出最佳活化葡萄皮渣膳食纤维工艺条件为:活化温度50℃;活化时间38min;酶添加量为18.41 ml;活化pH为7.682,通过验证实验得到活性膳食纤维得率达到55%。其中溶性膳食纤维膨胀力达到4.5 ml/g,持水力达到11.05 g/g,结合水力达到:3.06 g/g4.分别运用了过氧化氢、亚硫酸钠、次氯酸钠作为脱色剂,实验结果表明:采用H2O2对葡萄皮渣不溶性膳食纤维进行脱色,效果显著,最适宜的脱色条件为:H2O2浓度为3%、脱色时间为5.5 h、脱色温度为45℃、pH值为10

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 膳食纤维的概述
• 1.2 膳食纤维研究现状
• 1.3 膳食纤维的活化方法
• 1.4 葡萄皮渣利用现状
• 1.5 真菌产纤维素酶研究现状
• 1.6 课题立题依据及意义
• 1.7 课题的研究内容和技术路线
• 第二章 产纤维素酶菌种的选择及其产纤维素酶条件优化
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 小结
• 第三章 纤维素酶活化葡萄皮渣膳食纤维工艺条件优化
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 第四章 葡萄皮渣膳食纤维脱色工艺的优化及成品性质测定
• 4.1 实验材料
• 4.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 导师评阅表