甘薯膳食纤维及果胶的提取工艺研究

论文摘要

我国是最大的甘薯生产国,占世界甘薯产量的83%左右。在薯类加工的过程中产生了大量薯渣,这些薯渣水分含量高,容易腐败变质,污染环境。干薯渣中含有约22%的膳食纤维,可以作为膳食纤维资源。本研究对不同品种甘薯渣的筛分得率及其筛分制备的膳食纤维的主要成分进行了比较和分析;为了提高甘薯膳食纤维的筛分得率,通过采用不同的粉碎方式和筛分次数对其工艺进行探索;以甘薯膳食纤维为原料,对使用Na2HPO4进行果胶提取的试验进行优化;并开发了一种甘薯膳食纤维产品,结果如下:1.不同品种甘薯渣的筛分得率及其筛分制备的膳食纤维纯度均存在极显著差异。维多莉和徐55-2制备的膳食纤维不仅纯度较高（84.79 g/100g干物质和81.64 g/100g干物质）,而且筛分得率也较高（10.37%和12.12%）,适合于作为提取膳食纤维的原料。2.与经过干燥、粉碎、筛分得到的膳食纤维相比,采用胶体磨直接粉碎、筛分得到的膳食纤维的得率和纯度较高、淀粉含量较低。经过两次循环筛分,膳食纤维的总得率提高一倍。为甘薯膳食纤维加工实现产业化提供依据。3.提取温度、提取时间和提取料液比对果胶的提取率有显著影响。最佳工艺参数:提取温度为85℃,提取时间为6 h,提取料液比为1:100,提取率可以达到95.87%。4.将甘薯膳食纤维添加到馒头中,与对照相比,添加适量甘薯膳食纤维,馒头品质有所改善。感官评价结果显示,适宜添加到馒头中的甘薯膳食纤维的纯度为84.24%,添加量为3%。添加甘薯膳食纤维可以延缓馒头的老化。上述研究通过对甘薯渣、甘薯膳食纤维和甘薯果胶的初步研究,得到了适合加工甘薯膳食纤维的品种,获得了一种新型、高效提取果胶的方法,并为将来开展从淀粉含量高的原料中进行膳食纤维和果胶的提取奠定基础,提供科学借鉴。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 膳食纤维概述
• 1.1.1 膳食纤维的定义
• 1.1.2 膳食纤维的分类方法
• 1.1.3 膳食纤维的化学组成
• 1.1.3.1 果胶类物质
• 1.1.3.2 纤维素
• 1.1.3.3 木质素
• 1.1.3.4 半纤维素
• 1.1.3.5 其他组分
• 1.1.4 膳食纤维的提取方法
• 1.1.4.1 酶法
• 1.1.4.2 微生物发酵法
• 1.1.4.3 筛法
• 1.1.4.4 其他方法
• 1.1.5 膳食纤维的测定方法
• 1.1.6 膳食纤维的生理功能
• 1.1.7 膳食纤维在食品中的应用
• 1.1.7.1 在焙烤食品中的应用
• 1.1.7.2 在饮料中的应用
• 1.1.7.3 在保健品中的应用
• 1.1.7.4 其他
• 1.2 甘薯膳食纤维的研究现状
• 1.2.1 我国甘薯的加工利用情况
• 1.2.2 甘薯膳食纤维的研究现状
• 1.2.3 甘薯果胶的研究现状
• 1.3 研究内容
• 2 品种对甘薯膳食纤维筛分得率及产品纯度的影响
• 2.1 主要试验材料及设备
• 2.1.1 主要材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 甘薯膳食纤维提取方法
• 2.2.2 成分测定方法
• 2.2.2.1 淀粉含量的测定方法
• 2.2.2.2 总膳食纤维的测定方法
• 2.2.2.3 水分的测定
• 2.2.2.4 蛋白的测定
• 2.2.2.5 灰分的测定
• 2.2.2.6 膳食纤维组成成分（果胶、半纤维素、纤维素及木质素）的测定
• 2.2.3 粒径的测定
• 2.2.4 得率的计算
• 2.2.5 数据分析
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 不同品种甘薯渣的主要化学成分
• 2.3.2 不同品种甘薯渣的粒径分布及筛分得率
• 2.3.3 不同薯种膳食纤维的主要化学成分和组成成分
• 2.3.3.1 不同薯种膳食纤维的主要化学成分
• 2.3.3.2 不同薯种膳食纤维的主要组成成分
• 2.4 小结
• 3 粉碎方式和筛分次数对甘薯膳食纤维筛分得率及产品纯度的影响
• 3.1 试验材料与设备
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 仪器设备
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 筛分次数的确定
• 3.2.2 两种不同粉碎方式的工艺流程
• 3.2.3 不同粉碎方式筛分产品的色彩色差分析
• 3.2.4 成分测定方法
• 3.2.5 得率的计算
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 筛分次数对膳食纤维提取的影响
• 3.3.2 粉碎次数的确定
• 3.3.3 不同粉碎方法对膳食纤维提取的影响
• 3.4 小结
• 4 磷酸氢二钠提取果胶的工艺研究
• 4.1 试验材料与设备
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验设备
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 提取果胶的工艺
• 4.2.2 指标分析测定方法
• 4.2.2.1 果胶含量的测定
• 4.2.2.2 半乳糖醛酸的测定
• 4.2.3 果胶提取的单因素试验
• 4.2.4 优化试验设计
• 4.2.5 统计分析
• 4.2.6 采用PACE 进行果胶单糖组成分析
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 单因素试验结果
• 4.3.1.1 温度对果胶提取率的影响
• 4.3.1.2 时间对果胶提取率的影响
• 4.3.1.3 提取剂用量对果胶提取率的影响
• 4.3.1.4 料液比对果胶提取率的影响
• 4.3.2 响应面分析法对果胶提取工艺的优化
• 4.3.2.1 响应面分析因素水平的选取
• 4.3.2.2 响应面分析方案及结果
• 4.3.2.3 响应面分析
• 4.3.3 PACE 分析甘薯果胶的组成
• 4.4 小结
• 5 甘薯膳食纤维对馒头品质的影响及老化的研究
• 5.1 试验材料与设备
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验设备
• 5.2 试验方法
• 5.2.1 馒头蒸煮试验
• 5.2.2 感官评价
• 5.2.3 馒头质构测定方法
• 5.2.4 馒头老化试验
• 5.2.5 数据处理
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 甘薯膳食纤维的添加量的确定
• 5.3.2 馒头老化试验结果与分析
• 5.4 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 存在问题
• 6.3 建议
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢