论文摘要
玉米皮是湿法加工玉米淀粉的副产物之一,目前多用于饲料工业或者自然废弃,附加值低,不但造成资源的极度浪费,还会造成环境的严重污染。2008年我国玉米消费量为1.446亿吨,饲料消费量为9600万吨,工业消费量为3750万吨,占玉米总量得25.93%,由此可知每年会产生大量玉米皮。玉米皮的主要成分是膳食纤维,而膳食纤维有减肥、预防便秘、降血脂、降低胆固醇、预防结肠癌等重要的生理功能。本研究将对工业化生产淀粉的副产物玉米皮进行清洗、脱脂脱杂、高温挤压改性、细粉碎等处理后,筛分出不同粒度的玉米皮膳食纤维粉,再对其生理功能特性、粉体学性质等进行研究,最后通过响应面分析法研究制备玉米皮膳食纤维片。目前市场上的膳食纤维主要是以粉剂的形式应用,作为营养强化剂单独使用时给包装、储运、食用等带来诸多不便,故本研究拟以其为主要原料探讨压制玉米皮膳食纤维片的最佳工艺,为膳食纤维在保健食品领域的应用提供新思路。该研究不仅会为其相关领域的研究奠定理论基础,也会为其在生产应用领域开拓广阔的市场前景,推动玉米深加工产业的进一步发展。本研究主要成果如下：膳食纤维的生理功能与其理化性质相关,因此本试验对其膨胀力、持水力、吸脂力、吸附胆固醇的能力、吸附亚硝酸盐的能力、阳离子交换的能力进行测定。测定结果如下：在粉体粒度在0.096mm时,各项理化性质的总体水平达到最大为：持水力4.97g/g；膨胀力5.29ml/g；吸脂力1.792g/g；吸附胆固醇的能力在pH=2时为50μg/g,在pH=7时为394.961μg/g；吸附NO2-的能力在pH=2时为15.29μg/g,在pH=7时能力很弱为0.942μg/g；且在此粒度下阳离子交换能力最佳。粉体学性质的研究是药剂学的基础理论,粉体学性质对片剂的配方设计、片剂制备、质量控制、包装等都有重要的指导意义。因此本实验研究了其密度、压缩度、流动性和吸湿性等。研究结果表明：在粉体粒径为0.096mm时,松密度为0.3405g/ml、振实密度为0.4555g/ml、压缩度为25.25%、流速为2.97g/s、休止角为43.38°,且此时粉体的粒度形态更加多样化,且吸湿性最低。在单因素实验基础上,以压力、微晶纤维素、羧甲基淀粉钠为响应因素,脆碎度、崩解时间为响应值,运用Design-expert7.1.6设计软件,根据Box-Benhnken的中心组合原理,采用三因素三水平设计玉米皮膳食纤维片的最佳压片条件。通过响应面分析确定玉米皮膳食纤维片的最佳工艺条件为：玉米皮膳食纤维粉量为67.4%,微晶纤维素含量为15.9%、羧甲基淀粉钠含量为16.2%、硬脂酸镁含量为0.5%时,片子直径为20mm,压力为20KPa,最小脆碎度为0.739%,最少崩解时间为80.5s,且片剂表面光滑无缺,有轻微咸味,不易碎片、裂片。混合物料的临界相对湿度测定表明该产品的最适生产环境湿度为78.51%。