香蕉皮膳食纤维的研究

论文摘要

目的：研究从香蕉皮提取膳食纤维的工艺及其功能特性,为回收利用香蕉皮等废物资源,并提高香蕉深加工副产品的附加值提供理论依据,并为果蔬残渣的开发利用提供指导作用。方法：1生物酶法提取香蕉皮膳食纤维的研究：香蕉皮中的淀粉和蛋白质分别通过外加淀粉酶和蛋白酶酶解去除。采用正交试验设计L18(34),分别对此两种酶处理的加酶量、pH值、反应温度和时间四个因素,以香蕉皮SDF提取率为指标进行优选。2、成熟度对香蕉皮中膳食纤维的影响研究：香蕉皮中的淀粉和蛋白质分别通过外加淀粉酶和蛋白酶酶解处理去除。采用单因素试验考查成熟度对香蕉皮中膳食纤维的含量及理化性能的影响。3、纤维素酶法水解特性的研究：以香蕉皮不溶性纤维(IDF1)为原料,利用纤维素酶(诺维信公司复合植物水解酶)水解IDF1,采用单因素结合正交实验研究IDF1经纤维素酶酶解后可溶性膳食纤维的提取率的影响。4、超声分散结合高压蒸煮前处理改性香蕉皮膳食纤维的研究：采用高压蒸煮结合超声分散对香蕉皮粉进行前处理,再通过外加淀粉酶和蛋白酶酶解处理去除香蕉皮中的淀粉和蛋白质。在设定超声功率的前提下,采用单因素实验及正交实验研究该前处理方式对香蕉皮中可溶性膳食纤维的提取率的影响。5、香蕉皮IDF的理化特性研究：通过测定香蕉皮IDF的持水力、结合水力、持油力、溶胀性、重金属束缚能力来比较三种方法的处理效果。结果：1、提取香蕉皮SDF的最佳工艺参数为：淀粉酶：加酶量1ml/g；提取温度85℃；提取时间60min；提取液pH5.5。蛋白酶：加酶量0.004ml/g；提取温度55℃；提取时间90min：提取液pH7。结果提取率为14.67%,重现性稳定。2、不同的成熟度的香蕉皮TDF、SDF、IDF的含量均不同,且IDF的持水力,结合水力,持油力及重金属络合能力也有差异,TDF和IDF的含量随成熟度的上升呈下降趋势；SDF含量随成熟度的上升呈先上升后下降的趋势,而持水力,结合水力,持油力等参数虽然有差别但相差不多。并且没有明显的规律可循。3、确定了纤维素酶法水解制备香蕉皮SDF的最佳工艺条件为：酶添加量0.55ml/g、pH7.0、温度35℃、酶解时间11h；在此优化条件下得到的香蕉皮SDF提取率显著提高。4、确定了超声分散结合高压蒸煮改性香蕉皮SDF的最佳工艺条件为：超声60min、pH9.5、料液比1：30,高压蒸煮30mim在此优化条件下得到的香蕉皮SDF提取率显著提高。5、对淀粉酶及蛋白酶处理、纤维素酶处理及超声分散结合高压蒸煮处理得到香蕉皮IDF进行理化性质的测定,结果表明超声分散结合高压蒸煮处理后得到的香蕉皮IDF理化性能最佳。结论：本实验通过各项指标比较确定物理处理方式(超声分散结合高压蒸煮)对香蕉皮进行改性后提取香蕉皮可溶性膳食纤维,工艺简单、得率高；提取的香蕉皮DF理化性能较好,具有润肠通便功能和调节血脂功能。因此,提取香蕉皮膳食纤维具有良好的发展前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1.序言
• 1.1 膳食纤维的定义
• 1.2 膳食纤维的分类
• 1.2.1 按溶解性分
• 1.2.2 按来源分
• 1.3 膳食纤维的生理功能与应用
• 1.3.1 膳食纤维的生理功能
• 1.3.2 膳食纤维的应用
• 1.3.2.1 在保健食品领域的应用
• 1.3.2.2 在可食性包装方面的应用
• 1.3.2.3 在食品中的应用
• 1.3.2.4 膳食纤维应用的新发现
• 1.4 膳食纤维的适宜摄入量
• 1.5 膳食纤维的基本生理特性
• 1.6 膳食纤维的制备与改性方法
• 1.6.1 膳食纤维的分离和制备
• 1.6.2 膳食纤维的改性
• 1.7 膳食纤维的研究状况
• 1.7.1 国外研究现状
• 1.7.2 国内研究现状
• 1.8 香蕉纤维研究现状
• 1.8.1 香蕉纤维国外研究现状
• 1.8.2 香蕉纤维国内研究现状
• 1.9 试验研究的目的、意义
• 1.10 主要研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.1.1 试验原料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 香蕉皮粉营养成分的测定方法
• 2.2.2 香蕉皮粉及提取物烘干法的选择
• 2.2.2.1 实验目的
• 2.2.2.2 实验方法
• 2.2.3 生物酶法提取香蕉皮膳食纤维
• 2.2.3.1 实验原理
• 2.2.3.2 膳食纤维提取工艺流程
• 2.2.3.3 提取工艺优化
• 2.2.3.4 正交实验设计
• 2.2.4 成熟度对香蕉皮中膳食纤维的影响
• 2.2.4.1 实验目的
• 2.2.4.2 实验方法
• 2.2.5 纤维素酶法改性香蕉皮DF
• 2.2.5.1 实验原理
• 2.2.5.2 纤维素酶处理工艺流程
• 2.2.5.3 纤维素酶处理工艺的优化
• 2.2.6 超声分散结合高压蒸煮处理对香蕉皮膳食纤维的影响
• 2.2.6.1 实验原理
• 2.2.6.2 香蕉皮膳食纤维提取工艺流程
• 2.2.6.3 香蕉皮膳食纤维提取工艺的优化
• 2.2.7 IDF理化性能的测定
• 2.2.7.1 持水力测定（Water Holding Capacity,WHC）
• 2.2.7.2 结合水力的测定（Water Binding Capacity，WBC）
• 2.2.7.3 溶胀性的测定方法（Swelling Capacity,SWC）
• 2.2.7.4 持油力的测定方法（Oil Holding Capacity,WHC）
• 2.2.7.5 IDF对重金属的最大束缚力测定
• 3 结果与分析
• 3.1 香蕉皮粉营养物质含量测定
• 3.2 香蕉皮粉及提取物烘干法的选择
• 3.3 生物酶法提取香蕉皮膳食纤维
• 3.3.1 淀粉酶水解最佳工艺的确定
• 3.3.2 蛋白酶水解最佳工艺的确定
• 3.4 不同成熟度香蕉皮中膳食纤维含量的变化
• 3.5 纤维素酶法水解膳食纤维
• 3.5.1 单因素试验
• 3.5.1.1 酶添加量对纤维素酶水解的影响
• 3.5.1.2 酶解时间对纤维素酶水解的影响
• 3.5.1.3 提取液pH值对纤维素酶水解的影响
• 3.5.1.4 酶解温度对纤维素酶水解的影响
• 3.5.2 纤维素酶解正交实验结果
• 3.6 超声分散结合高压蒸煮处理对香蕉皮膳食纤维的影响
• 3.6.1 单因素实验
• 3.6.1.1 高压蒸煮时间与膳食纤维提取率的关系
• 3.6.1.2 超声分散时间与SDF提取率的关系
• 3.6.1.3 提取液料液比与SDF提取率的关系
• 3.6.1.4 提取液pH值与SDF提取率的关系
• 3.6.2 正交实验结果
• 3.7 香蕉皮膳食纤维的营养成分及理化性质的测定
• 4 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文及申请国家专利情况
• 致谢