不同来源小麦膳食纤维提取工艺及应用的研究

论文摘要

本课题来源于湖北省重大项目—利用小麦麸高效生产功能性食品的关键技术研究之子项,主要研究了利用小麦剥皮麸和优质小麦麸片提取小麦膳食纤维的最佳工艺参数,并着重研究了从优质小麦麸片中提取出的小麦膳食纤维对面团流变学特性及馒头品质的影响。另外,本文还对小麦膳食纤维的挤压改性进行了初步的研究。结论如下:分别用α-淀粉酶和中性蛋白酶对粒度在40目～100目之间的剥皮麸─由FBPY谷物剥皮机对小麦第二次分层剥皮得到的麸皮进行处理。通过正交实验得出不可溶性膳食纤维的最佳酶反应条件为:α-淀粉酶用量为25 U/g剥皮麸,酶解温度为60℃,酶解时间为45min;中性蛋白酶的用量为1200U/g剥皮麸,温度为50℃,时间为45min。在以上条件下,所提取出的小麦膳食纤维,其不溶性膳食纤维的含量为80.28%。优质小麦麸片─小麦制粉过程中,采用新型碾磨技术和气流分离技术筛选出的尺寸规格较统一的小麦麸皮,其中不溶性膳食纤维的含量高达40.3%,经水洗可有效除去粘连其上的淀粉。利用植酸酶降解小麦麸片中植酸,通过正交实验,得出其最佳反应条件为:酶用量为10U/g样品,溶液pH值为4,酶解温度为60℃,酶解时间为75min。用纤维素酶处理经植酸水解过的小麦麸片,发现当纤维素酶用量为800U/g样品,酶解时间为0.5h时,膳食纤维的网络结构在一定程度上有所松动,但未受到破坏。此时,膳食纤维的口感亦得到改善。对小麦膳食纤维粉进行挤压加工,通过正交实验,得出最优方案为:物料含水量20%,挤压温度140℃,螺杆转速100r/min。挤压后样品的持水力和膨胀力分别为4.18g/g和3.45mL/g,与挤压前相比,分别高出0.7g/g和1.25mL/g。只经水洗、植酸酶降解所得的小麦膳食纤维WDF2和经过纤维素酶处理的小麦膳食纤维WDF3的加入对面团的粉质特性均起到改良的效果。但是,从粉质特性各参数看,WDF3对面团的粉质特性的改良效果优于WDF2的改良效果。两种小麦膳食纤维对面团的拉伸特性均起到一定的不良作用。WDF2对面团的不良作用较为明显,其在面团中的添加量以不超过5%为宜;而WDF3对面团的不良作用不明显,其在面团中的添加量可达到7%。对于馒头的感官评定和质构,从其结果来看,WDF2的添加量为1%,WDF3的添加量为3%时,馒头的感官评定和质构参数分别是最好的。当WDF2的添加量超过3%,WDF3的添加量超过5%时,制作出的馒头在感官上不为人们所接受。综上所述,确定WDF2的添加量为1%～3%;WDF3的添加量为3%～5%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 膳食纤维的定义、分类及其生理作用
• 1.1.1 膳食纤维的定义
• 1.1.2 膳食纤维的分类
• 1.1.3 膳食纤维的生理作用
• 1.2 国内外膳食纤维的研究进展及我国膳食纤维的研究方向
• 1.2.1 国内外膳食纤维的研究进展
• 1.2.2 我国膳食纤维的研究方向
• 1.3 小麦膳食纤维的开发利用
• 1.3.1 小麦麸皮及其化学组成
• 1.3.2 小麦膳食纤维的制备
• 1.3.3 小麦膳食纤维的改性
• 1.3.4 小麦膳食纤维的应用
• 1.4 立题依据及研究内容
• 第2章 小麦剥皮麸提取高纯度小麦膳食纤维的研究
• 2.1 引言
• 2.2 试验材料、试剂与仪器、设备
• 2.2.1 主要材料与试剂
• 2.2.2 主要仪器与设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 提取膳食纤维的工艺流程
• 2.3.2 原料前处理
• 2.3.3 基本成分测定方法
• 2.3.4 试验设计
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 小麦剥皮麸基本成分的测定结果
• 2.4.2 α－淀粉酶水解小麦剥皮麸中淀粉的试验
• 2.4.3 中性蛋白酶水解小麦剥皮麸中蛋白质的试验
• 2.5 本章小结
• 第3章 优质小麦麸片提取高品质小麦膳食纤维的研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验材料、试剂与仪器、设备
• 3.2.1 主要材料与试剂
• 3.2.2 主要仪器与设备
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 提取膳食纤维的工艺流程
• 3.3.2 样品持水力、膨胀力及基本成分的测定
• 3.3.3 小麦膳食纤维组织结构观察
• 3.3.4 试验设计
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 小麦麸片中植酸的水解单因素试验结果
• 3.4.2 小麦麸片中植酸水解的正交试验结果
• 3.4.3 纤维素酶对经植酸水解后的样品WDF2 的处理
• 3.4.4 样品持水力、膨胀力及基本成分测定结果
• 3.5 本章小结
• 第4章 挤压对小麦膳食纤维持水力、膨胀力的影响
• 4.1 引言
• 4.2 试验材料、试剂与仪器、设备
• 4.2.1 主要材料与试剂
• 4.2.2 主要仪器与设备
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 挤压前后样品持水力、膨胀力的测定
• 4.3.2 挤压前后样品基本成分的测定
• 4.3.3 挤压前后样品组织结构观察
• 4.3.4 试验设计
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 单因素试验结果与讨论
• 4.4.2 正交试验结果与讨论
• 4.4.3 挤压前后样品基本成分的测定结果
• 4.4.4 挤压前后样品的电镜扫描观察结果
• 4.5 本章小结
• 第5章 小麦膳食纤维对面团流变学特性及馒头品质的影响
• 5.1 引言
• 5.2 试验材料与仪器、设备
• 5.2.1 主要试验材料
• 5.2.2 主要仪器与设备
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 粉质试验
• 5.3.2 拉伸试验
• 5.3.3 馒头制作
• 5.3.4 馒头感官评定项目及标准
• 5.3.5 馒头全质构测定
• 5.3.6 试验设计及数据分析
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 小麦膳食纤维对面团流变学特性的影响
• 5.4.2 小麦膳食纤维对馒头品质的影响
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论
• 6.1 全文总结
• 6.1.1 利用小麦剥皮麸提取高纯度小麦膳食纤维的结论
• 6.1.2 利用优质小麦麸片提取高品质小麦膳食纤维的结论
• 6.1.3 双螺杆挤压对小麦食纤维粉持水力、膨胀力影响的结论
• 6.1.4 小麦膳食纤维对面团流变学特性及馒头品质影响的结论
• 6.2 创新之处
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果