竹笋老茎膳食纤维的提取、超微处理及其应用研究

论文摘要

竹笋老茎为竹笋加工后下脚料,占竹笋总量的50%以上,常在加工过程中当做废物处理,造成很大的资源浪费。经测定,竹笋老茎总膳食纤维占干基含量的71.73%,是天然、安全、优质的膳食纤维来源。随着人们对健康认识的不断提高,膳食纤维食品将成为人们日常生活中不可缺少的功能保健食品之一。因此,开发膳食纤维产品具有广阔的市场前景。本文以竹笋老茎为原料,研究了竹笋老茎水不溶性膳食纤维（IDF）的提取、超微粉碎对IDF理化性质的影响及其IDF在面包中的应用。主要研究结果如下：1、利用双酶法制备IDF,通过Box-Behnken中心组合设计实验优化水解工艺,由Design-Expert8.0.6分析数据得出最佳蛋白酶解工艺条件为：加酶量3278.96U·g-1,酶解温度40.69℃,酶解时间136.77min。在此工艺条件下,IDF提取率为92.1%,纯度达90.6%。2、研究了过热蒸汽联合热风、低温冷冻、热风、微波联合热风四种干燥方法对产品的影响,结果表明：冷冻干燥产品品质最好,但时间长,成本大；过热蒸汽联合热风干燥最节能环保,且产品品质和外观均优于热风干燥,是竹笋老茎IDF理想的干燥工艺。3、利用振动粉碎机对竹笋老茎IDF进行超微粉碎,并研究超微粉碎对IDF理化特性、微观结构的影响。结果表明：（1）产品粉碎后,竹笋老茎IDF持水力、持油力和溶胀性分别降低28.17%、61.33%和29.36%。对N02-的清除能力和与胆固醇的吸附能力降低。而与阳离子交换能力提高了203.7%,对IDF与金属离子Cu2+和Cd2+的吸附能力影响不大,分别从122ug·g-’到118 ug·g-1、224.6 ug·g-1到220.1 ug-g-1。（2）通过扫描电镜图看出,IDF呈片状结构,超微粉碎后片状结构被破坏,变为不规则球形颗粒。红外光谱图显示IDF有典型的糖类吸收峰,超微粉碎对其分子结构没有影响。4、研究超微粉碎IDF在面包中的应用。结果显示：（1）膳食纤维对面包比容和质构都有负面影响,但对面包含水率有积极作用,可提高经济效益。通过对不同添加量膳食纤维的面包与市售全麦面包进行感官评定比较发现,添加量为3%和6%的高纤维面包的综合评价值都高于市售全麦面包,具有较高的整体接受度和良好的质构保持性。（2）选取膳食纤维添加量,面包改良剂添加量和发酵时间进行三因素、三水平正交实验,由Excel 2003和DPS软件对数据进行统计分析,得出最优组合为膳食纤维添加量为6%,面包改良剂为0.3%,发酵时间为75min。此条件下面包比容为5.42 mL·g-,综合评分为90.15分,整体接受性良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 膳食纤维的定义、组成及分类
• 1.1.1 膳食纤维的定义
• 1.1.2 膳食纤维的组成
• 1.1.3 膳食纤维的分类
• 1.2 膳食纤维的提取方法
• 1.2.1 物理法
• 1.2.2 化学法
• 1.2.3 酶法
• 1.2.4 发酵法
• 1.3 膳食纤维的理化性质及生理功能
• 1.4 膳食纤维在食品工业中的应用及其发展前景
• 1.5 超微粉碎在食品加工技术中的应用研究现状
• 1.5.1 超微粉碎特性
• 1.5.2 超微粉碎在食品领域中的研究进展
• 1.6 过热蒸汽干燥技术
• 1.6.1 过热蒸汽干燥技术原理
• 1.6.2 过热蒸汽干燥特点
• 1.7 本课题立题依据、研究内容与创新之处
• 1.7.1 立题依据
• 1.7.2 本课题研究内容
• 1.7.3 本课题创新之处
• 第二章 竹笋老茎膳食纤维的酶法提取工艺
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 实验设备
• 2.3 实验方案
• 2.3.1 原料预处理工艺
• 2.3.2 原料成分测定
• 2.3.3 膳食纤维的测定
• 2.3.4 竹笋老茎膳食纤维的提取
• 2.3.5 干燥工艺的确定
• 2.3.6 水解度的测定
• 2.3.7 蛋白酶水解条件优化
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 竹笋老茎原料基本成分测定结果
• 2.4.2 不同干燥方法结果
• 2.4.3 蛋白酶的筛选结果
• 2.4.4 蛋白质水解单因素实验结果
• 2.4.5 因素水平编码表的确定
• 2.4.6 实验设计与结果分析
• 2.4.7 验证性试验
• 木章小结
• 第三章 超微粉碎改性膳食纤维的理化性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验试剂
• 3.2.3 实验设备
• 3.3 实验方案
• 3.3.1 竹笋老茎膳食纤维微粉的制备
• 3.3.2 持水、油力的测定
• 3.3.3 溶胀性的测定
• 3.3.4 与阳离子交换能力的测定
• 3.3.5 对亚硝酸根离子清除能力的测定
• 3.3.6 对胆固醇的吸附能力的测定
• 3.3.7 对重金属离子的最大束缚量的测定
• 3.3.8 扫描电镜测定
• 3.3.9 红外光谱分析
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 持水、持油力测定结果
• 3.4.2 溶胀性测定结果
• 3.4.3 与阳离子交换能力测定结果
• 3.4.4 对亚硝酸根离子吸附能力测定结果
• 3.4.5 对胆固醇吸附能力测定结果
• 3.4.6 对重金属离子束缚能力测定结果
• 3.4.7 扫描电镜测定结果
• 3.4.8 红外光谱测定结果
• 本章小结
• 第四章 超微粉碎竹笋老茎膳食纤维在面包中的应用
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与设备
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 主要仪器设备
• 4.3 实验内容与方法
• 4.3.1 面包制作
• 4.3.2 评定方法
• 4.3.3 实验设计
• 4.3.4 数据分析
• 4.4 实验结果与分析
• 4.4.1 超微粉碎竹笋老茎膳食纤维对面包烘焙特性的影响结果
• 4.4.2 超微粉碎竹笋老茎膳食纤维添加量对面包感官评定结果
• 4.5 高膳食纤维面包工艺优化
• 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢