豆渣膳食纤维提取机理的研究

豆渣膳食纤维提取机理的研究

李飞[1]2015年在《豆渣及其蛋白、膳食纤维对2型糖尿病的干预作用及其机制研究》文中研究表明2型糖尿病又称非胰岛素依赖型糖尿病,是由于患者胰岛功能部分缺失导致胰岛素抵抗或胰岛素分泌不足,以至于胰岛素得不到有效的利用、体内的胰岛素相对缺乏的多基因遗传性疾病。随着人们生活水平日益提高,全球2型糖尿病的患者也越来越多,2型糖尿病的治疗和预防迫在眉睫。饮食治疗在糖尿病综合治疗中占有重要的地位,正确地控制饮食、调节代谢可从一定程度上控制糖尿病的的发生和发展。豆渣是大豆制品(豆浆、豆腐、豆奶等)加工的副产物,产量很高且营养价值丰富,其主要成分为膳食纤维和蛋白质。但由于豆渣的含水量很高,很容易腐败变质,其利用率较低。近年来,许多学者研究发现,高膳食纤维、高植物蛋白膳食可起到良好的糖尿病辅助治疗的作用。豆渣作为膳食纤维和蛋白质的混合物,可能对2型糖尿病的病情发展起到一定的干预作用,但目前关于豆渣对2型糖尿病病情发展的干预作用及作用机制的研究较少。本课题以脱脂豆渣及其蛋白、膳食纤维改善2型糖尿病为切入点,以高脂饲料喂养结合小剂量STZ多次腹腔注射的方法构建2型糖尿病小鼠模型,对豆渣蛋白和膳食纤维的联合提取工艺进行优化,并对豆渣及提取成分进行分析,深入研究豆渣中蛋白质和膳食纤维等降血糖成分及其改善2型糖尿病的作用机理,探讨豆渣作为蛋白质和膳食纤维的混合物,是否具有比膳食纤维和蛋白质单一成分累加更好的功能效应。主要研究结果如下:(1)豆渣蛋白和膳食纤维的联合提取工艺研究,并对其理化性质进行分析。结果表明,固液比、提取p H、提取温度、提取时间对豆渣蛋白质、不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维的提取率均有影响,影响的大小顺序为:提取p H﹥提取温度﹥提取时间﹥固液比;豆渣蛋白、膳食纤维联合提取的最佳实验条件为:固液比1:20,p H=10,提取温度为65℃,提取时间为120min,该条件下提取出的豆渣蛋白、膳食纤维具有一定的抗氧化能力和溶胀能力。(2)2型糖尿病小鼠模型构建方法的研究,比较单次高剂量STZ腹腔注射和多次小剂量STZ腹腔注射两种造模方法造模成功率的不同,确定建立2型糖尿病小鼠模型的具体方法。结果表明,两种造模方法对小鼠的体重、进食量及空腹血糖均有显着性的影响,对饮水量的影响不显着,与较高剂量STZ一次注射的造模方法相比,小剂量STZ多次注射造模方法的成功率更高,更能对2型糖尿病病情的发生和发展进行模拟,为后续的糖尿病发病机理、药物或功能性食品对2型糖尿病的预防及干预作用的研究打好基础。因此,本实验将选择小剂量STZ多次注射(45mg/kg b.w.每次,连续4次)的方法进行2型糖尿病模型的建立。(3)构建2型糖尿病小鼠模型,对其分别灌胃脱脂豆渣、豆渣蛋白、豆渣总膳食纤维、豆渣不溶性膳食纤维和豆渣可溶性膳食纤维,通过检测进食量、饮水量、体重、空腹血糖、糖耐量、胰岛素耐量等指标,研究脱脂豆渣及其蛋白、膳食纤维对2型糖尿病的干预作用。结果表明,脱脂豆渣、豆渣蛋白、豆渣总膳食纤维、豆渣不溶性膳食纤维、豆渣可溶性膳食纤维均具有降血糖、干预2型糖尿病病情发展的作用。灌胃脱脂豆渣、豆渣蛋白、豆渣总膳食纤维、豆渣不溶性膳食纤维、豆渣可溶性膳食纤维后,2型糖尿病小鼠的糖耐受能力及胰岛素耐受能力得到改善,豆渣蛋白提高胰岛素敏感性的作用较为明显,其肝脏、肾脏、胰腺等内脏比重也发生了变化。(4)通过检测各组小鼠的糖代谢、脂代谢,抗氧化、炎症反应等相关指标,研究脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维对2型糖尿病的干预作用的机制。结果表明,脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维可以从糖代谢、脂代谢、抗氧化能力、炎症反应等方面对2型糖尿病病情进行干预。糖代谢方面,脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维均可降低2型糖尿病小鼠血清胰岛素水平、提高胰岛素敏感性、缓解胰岛素抵抗的症状,可以提高肝糖原含量、减少肝糖原的分解,还能影响胰岛信号通路中胰岛素受体和胰岛素受体底物的表达,从而对葡萄糖代谢产生影响。脂代谢方面,脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维可在一定程度上降低2型糖尿病小鼠血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的含量,但对甘油叁酯水平和血清高密度脂蛋白胆固醇含量的影响不显着,还可以提高2型糖尿病小鼠血清载脂蛋白A1的含量,降低载脂蛋白B的含量。抗氧化能力方面,脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维可提高2型糖尿病小鼠肝脏总抗氧化能力(T-AOC)、SOD酶和GSH-PX酶的活性,降低过氧化产物MDA水平。炎症反应方面,脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维均可降低2型糖尿病小鼠血清TNF-α和IL-6炎症因子水平,提高其抗炎症能力。本研究深入探究脱脂豆渣及其蛋白质、膳食纤维对2型糖尿病的干预作用及作用机制,为2型糖尿病的饮食辅助治疗及大豆副产物的综合利用提供了理论基础。

宋真真[2]2014年在《豆渣膳食纤维的制备及其降血糖功能与面条工艺优化研究》文中研究表明膳食纤维被誉为人类的第7大营养素,在食品营养和临床医学上具有重要作用,也是近几年来国内外营养学研究的重点之一。大豆豆渣是生产豆腐、豆浆、腐乳等制品的副产物,膳食纤维含量高达50%,是一种理想的膳食纤维来源。本研究以大豆豆渣为试材,采用酶法制备豆渣水溶性膳食纤维;主要研究了豆渣膳食纤维体外抗氧化性及其降血糖功能,并确定了豆渣膳食纤维面条的最佳工艺参数。主要研究结果如下:(1)采用纤维素酶法提取豆渣水溶性膳食纤维的最佳提取条件为:纤维素酶用量4.11%、酶解时间2h、酶解温度50℃、pH8,在该条件下,豆渣水溶性膳食纤维的提取率最高为11.98%,水溶性膳食纤维的持水力为7.73g/g,膨胀力为4.68mL/g。(2)通过体外抗氧化试验证明:豆渣膳食纤维对·OH和O2-·均有较强的清除能力,其EC50分别为4.18mg/mL、8.86mg/mL;而对DPPH·的清除能力、总还原力较差。与VC比较,豆渣膳食纤维对·OH、O2-·和DPPH·的清除能力弱于VC,而总还原力强于VC。(3)通过小鼠试验证明:豆渣膳食纤维可以增加肝糖原的含量,在一定程度上可以抑制餐后血糖的上升;豆渣膳食纤维可以提升血清和肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活性,同时具有降低血清和肝脏中丙二醛(MDA)含量、乳酸脱氢酶(LDH)活性作用,并能有效地保护心脏和肝脏,具有较佳的降血糖保健功效。(4)确定了豆渣膳食纤维面条的最佳工艺配方:豆渣膳食纤维粉颗粒度150目、添加量为16%,海藻酸钠添加量为0.25%,加水量为59%,该工艺条件制得的面条具有良好的品质特性。

王丹丹[3]2013年在《豆渣超高压、超微粉碎及超声波辅助化学处理的研究》文中进行了进一步梳理本课题以新鲜湿豆渣为原料,首先对新鲜湿豆渣的干燥方法进行了优化研究,其次利用超高压、超微粉碎两种物理方法及超声波辅助化学方法对干燥后的豆渣进行改性处理,并研究改性处理方法对豆渣一系列物理性质的影响,且用响应曲面法优化了豆渣的超声波辅助化学处理条件。最后通过扫描电子显微镜(SEM)、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对原豆渣及经过上述叁种改性方法处理后的豆渣进行了微观结构观察和分析以及蛋白质亚基含量的变化,并用X-衍射仪对超微粉碎处理前后的豆渣进行了晶体结构的测定。结果如下:1、对豆渣的干燥方法进行优化研究,以新鲜湿豆渣为原料,以卵磷脂含量为干燥指标,对豆渣干燥方法进行优化。结果表明用微波热风联合干燥法干燥豆渣效果较好,豆渣的最佳干燥条件为微波功率270W下干燥4min,再50℃热风干燥165min,此时卵磷脂含量为2.06mg/g。微波热风联合干燥法干燥豆渣既缩短了干燥时间,又保证了豆渣的质量,是一种较佳的豆渣干燥工艺,值得进一步推广应用。2、将豆渣进行超高压改性处理,得到处理后样品,比较超高压处理前后豆渣样品的性质变化。结果表明:超高压处理后豆渣的膨胀率、持水力及可溶性膳食纤维百分含量(SDF%)分别为6.94mL/g、6.61g/g、2.25%,分别提高了6.44%、10.54%、20.97%,阳离子交换能力有所增强。3、将豆渣进行超微粉碎改性处理,得到豆渣超微粉碎样品,比较不同粉碎条件下豆渣超微粉碎样品的粒度及性质的变化。结果表明:平均粒径≤1.146μm的豆渣微粉的综合指标最佳,此微粉样与处理前性质相比,其持水力、膨胀率、SDF%含量分别为5.34g/g、4.63mL/g,2.11%,持水力、膨胀率有所下降,分别下降了10.87%,28.34%,SDF%含量提高了13.44%,阳离子交换能力显着增强。用X-衍射仪对超微粉碎处理前后的豆渣进行了微观结构的测定,发现超微粉碎改性处理后,豆渣的结晶基本未受影响。4、将豆渣进行超声波辅助化学改性处理,先进行单因素试验,并用响应曲面法优化了超声波辅助化学处理的工艺条件。结果表明:最佳改性处理工艺条件为pH4.20,超声波处理时间42min,超声波处理温度55℃,豆渣的持水力(WHC)、膨胀力(SC)、SDF%含量分别为5.90g/g,6.32mL/g,3.46%,与处理前的原豆渣相比持水力(WHC)、膨胀力(SC)基本没有变化,SDF%含量大大提高,提高了86.02%。与传统的化学改性相比,超声波辅助化学法减少了酸用量,加快了反应速率,为豆渣资源的深度开发提供了一条新途径。5、利用扫描电子显微镜(SEM),对原豆渣和经过超高压、超微粉碎以及超声波辅助化学处理的豆渣进行观察,结果表明:未经处理的原豆渣样品微粒多块状,表面孔隙较少;经超高压改性后的样品微粒表面呈现片层状结构,表面孔隙较多,微粒体积膨大;超微粉碎后的样品粒径变小,比表面积显着增大;超声波辅助化学处理后的豆渣膳食纤维的表面有所变化,大分子的纤维断裂,这些变化都与处理后豆渣持水力﹑膨胀力、SDF%含量的变化情况相符。6、将超高压,超微粉碎及超声波辅助化学处理后的豆渣及原豆渣样用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,与原豆渣相比,经超高压处理后豆渣样品的7S蛋白亚基含量降低了12.83%,11S蛋白亚基含量升高了0.55%,11S/7S由1.23变为2.15,由此可知,超高压处理对豆渣中的蛋白亚基含量的影响较大。经超微粉碎处理后豆渣样品的7S、11S蛋白亚基含量没有变化,由此可知,超微粉碎处理对豆渣中的蛋白亚基含量没有影响。超声波辅助化学处理后豆渣样品的7S、11S蛋白亚基含量影响较大,7S降低了17.68%,11S升高了12.37%,11S/7S由1.28变为2.17,由此可知,超声波辅助化学处理对豆渣中的蛋白亚基含量的影响较显着。

刘昊飞[4]2008年在《豆渣水溶性膳食纤维酶法制备及其应用》文中研究表明水溶性膳食纤维是指不能被人体消化道分泌的消化酶所消化,但可溶于温水或热水,且其水溶液又能被相当于四倍乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。水溶性膳食纤维以其丰富的营养价值、生理功能和广泛的实际应用,越来越被国内外学者及民众所认识和关注。本实验以生产大豆分离蛋白时所产生的废豆渣为原料,采用纤维素酶提取豆渣水溶性膳食纤维的方法,以豆渣水溶性膳食纤维得率为指标,对四种来源不同的纤维素酶进行了筛选,确定了酶法提取豆渣水溶性膳食纤维的最佳工艺,并对豆渣水溶性膳食纤维的特性及其在酸性乳饮料和双歧杆菌方面的应用进行了研究。本实验对四种纤维素酶(Viscozyme L,Amano,Jatan,上海国药)进行了筛选,其中Viscozyme L提取豆渣水溶性膳食纤维的得率最高。通过单因素实验、正交实验和方差分析,确定了最佳提取工艺条件,其参数为:料水比1:15,纤维素酶添加量0.5%,提取温度45℃,pH值为4.5,提取时间1.5h,。在本工艺条件下豆渣水溶性膳食纤维得率为27.27%。通过红外光谱仪、粘度计以等方法对豆渣水溶性膳食纤维的特性进行了研究,结果表明豆渣水溶性膳食纤维为多糖类物质,水溶性纤维的含量为91.12%。其持水力为8.25g·g-1,溶胀力为9.38mL·g-1,结合水力7.11g·g-1,阳离子交换能力为0.73mmoL·g-1。豆渣水溶性膳食纤维有吸附胆酸钠的作用,其添加量越多,溶液中胆酸钠被吸附的量也越多,吸附平衡所花的时间越长。豆渣水溶性膳食纤维溶液粘度随剪切速率的增加而降低,呈现假塑性流体。本文还探讨了浓度、温度以及pH值对豆渣水溶性膳食纤维溶液粘度和溶解度的影响。通过对酸性乳饮料沉淀率的测定,发现豆渣水溶性膳食纤维具有与果胶相似的稳定蛋白颗粒的作用。在稳定剂浓度0.4%,pH值4.0的条件下,其稳定酸性乳饮料的效果与果胶和韩国进口大豆SDF相当,优于阿拉伯胶和CMC;而其酸性乳饮料粘度远低于添加果胶的酸性乳饮料。另外,通过扫描电镜对凝固型酸奶微观结构的观察和对比,发现豆渣水溶性膳食纤维具有增稠稳定的作用。本实验研究了豆渣水溶性膳食纤维对双歧杆菌的功能特性,分别以人体肠道内典型的婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌为实验菌株,从体外观察了豆渣水溶性膳食纤维促进双歧杆菌增殖的效果,并讨论了豆渣水溶性膳食纤维浓度对双歧杆菌增殖效果的影响。

熊慧薇[5]2006年在《瞬时高压作用对膳食纤维改性的影响》文中提出膳食纤维素(C_6H_(10)O_5)_n是一种天然有机高分子化合物,2001年美国谷物化学家协会给膳食纤维的最新定义是:膳食纤维是植物的可食部分或类似的碳水化合物,在人类的小肠中难以消化吸收,在大肠中会全部发酵分解。膳食纤维具有多种生理功能,对预防某些疾病、保障人体健康起着极其重要的作用,是一种比较理想的功能性保健食品原料。因此,营养学家们把添加了膳食纤维的食品称之为功能性食品。 选用十分常见且价格便宜的豆渣和麦麸作为试验原料。本文对豆渣和麦麸膳食纤维的制备分别进行了深入的研究,确定了制备工艺的最佳方案;本文首次系统的研究了瞬时高压(IHP)处理对膳食纤维的改性作用,对产生瞬时高压的设备Microfluidizer的工作原理进行了初探;本文对瞬时高压处理前后的膳食纤维进行了理化性质的测定,对比了瞬时高压处理前后的同种样品的性质,获得瞬时高压作用使膳食纤维品质得以改良的结果。 本论文的研究目的在于评价瞬时高压作用对纤维原料的改性程度,结合各项试验结果以备应用于将来的兴趣框架中;还在于为膳食纤维在食品工业中的应用和IHP作为一种新的食品加工方式描绘一个前景。 主要的研究内容和结果如下: 1.豆渣和麦麸膳食纤维的制备工艺。采用酶法和化学法相结合的方法,对固液比、提取温度、碱提时间和酶用量四个试验因素进行单因素试验,初步确定各因素的最佳试验范围。在此基础上,进行正交试验确定了豆渣和麦麸膳食纤维的最佳工艺流程。对于豆渣膳食纤维的制备工艺还进行了响应面分析,得出了膳食纤维得率和两两试验因素的关系走向。采用膳食纤维的最佳制备工艺,进行了放大试验,以供工业化生产借鉴。 2.对瞬时高压处理前后的膳食纤维样品进行物理理性的测定及形貌观察。绘制了处理前后豆渣膳食纤维样品的蒸发曲线:测定了处理前后豆渣和麦麸膳食纤维样品的膨胀力、持水力和结合水力;测定了处理前后豆渣和麦麸膳食纤维颗粒的比表面积;通过透射电镜对瞬时高压处理前后的豆渣和麦麸膳食纤维颗粒进行了形貌观察。比较发现,瞬时高压处理的作用明显。 3.对瞬时高压处理前后的膳食纤维样品进行了纤维含量的测定并且通过GC分析

郑冬梅, 谢庆辉, 张宏亮[6]2005年在《豆渣膳食纤维提取工艺预处理条件的研究》文中进行了进一步梳理本文介绍的是以一种新的预处理手段一挤压技术,处理豆渣原料,从而提高可溶性膳食纤维(SDF)得率的制备工艺。通过单因素及L9(34)正交试验得出用豆渣提取膳食纤维(DF)最佳工艺条件为:氢氧化钠用量5%、胰蛋白酶用量0.13%、碱浸泡时间60min、碱浸泡温度80℃,产品中小可溶性膳食纤维(IDF)纯度为81.07%,可溶性膳食纤维(SDF)得率6.94%。由于近年来人们对可溶性膳食纤维(SDF)的生理功能越来越认可并关注,且相关报道层出不尽,并已知挤压技术的应用可提高膳食纤维中的可溶性膳食纤维(SDF)含量,其主要依据是纤维素在高温、高压、高剪切力和摩擦力的作用下大部分半纤维素和少数纤维素降解成可溶性膳食纤维(SDF)。因此,在豆渣制取膳食纤维(DF)的预处理过程中加入挤压工艺可显着提高其可溶性膳食纤维(SDF)的得率。通过L9(33)正交试验得出单螺杆挤压最佳工艺条件为:物料水分25%、挤压温度180℃、螺杆转速175r/min。在此工艺条件下,可溶性膳食纤维(SDF)的得率由6.94%提高到19.45%。

汤小明[7]2015年在《豆渣膳食纤维的制备及其改性研究》文中进行了进一步梳理豆渣是生产豆奶或豆腐过程中的副产物,膳食纤维含量超过60%。虽然豆渣产量极其丰富,但目前主要作为一种劣质低廉的纤维资源用于饲喂动物,甚至作为废物被丢弃,其中所含的膳食纤维没有得到充分的利用。因此,对豆渣进行综合开发利用,既可以减少资源浪费,又可以创造更多价值,将会为农业经济的发展带来新的增长点。本文以豆渣为原料,优化了豆渣膳食纤维制备的工艺条件,探讨了脱蛋白及超微粉碎对其成分及功能特性的影响,并研究了纤维素水解及不同浓度乙醇沉淀所得可溶性膳食纤维的组成及其体外抗氧化活性。主要研究结果如下:以蛋白去除率为指标,从不同类型的六种蛋白酶中筛选出去除豆渣中蛋白最适的为碱性蛋白酶。通过单因素实验和响应面分析优化,确定了碱性蛋白酶脱除蛋白的最佳酶解条件为:pH值9.0,提取温度55.47℃,提取时间2.5 h,酶活与底物比4262.63 U/g,料水比为1:10,该条件下豆渣蛋白的去除率可达78.56%。通过酶法(碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶)和碱法脱蛋白制备豆渣膳食纤维,进一步采用超微粉碎对其处理,研究两种处理对其成分及性质的影响。结果表明:去除蛋白质能有效的提高豆渣膳食纤维的纯度及其功能性质(持水力,保水力,膨胀力和持油力)。超微粉碎处理,随着豆渣膳食纤维的粒径减小,其可溶性膳食纤维逐渐增加,但其持水力、膨胀力、保水力都有一定的下降,持油力先下降后上升。碱性蛋白酶结合超微粉碎处理得到的豆渣膳食纤维具有较好的功能性质和营养价值。采用纤维素酶、a-淀粉酶酶解提取豆渣可溶性膳食纤维(SDF),并通过(1倍、3倍、5倍)乙醇分级沉淀、酶法结合叁氯乙酸除蛋白、透析等方法得到3组可溶性膳食纤维:SDF-1(1倍乙醇),SDF-3(3倍乙醇)和SDF-5(5倍乙醇)。通过比较研究3组可溶性膳食纤维的组成成分及其体外抗氧化能力,发现SDF-1、SDF-3呈白色,SDF-5呈褐色,叁者组分及含量差异显着;SDF-5清除DPPH、ABTS自由基的能力、还原能力远远高于SDF-1、SDF-3,且清除自由基的IC50值分别为0.4 mg/ml、160 ug/ml,还原能力的IC0.3为150μg/ml。傅立叶红外光谱表明3组可溶性膳食纤维都具有典型的多糖特征吸收峰(3400 cm-1、2930cm-1、1662cm-1、1070cm-1、893cm-1)。单糖分析表明SDF-1由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,质量比分别为1.21:1.60:1.33:0.490;SDF-3和SDF-5由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,质量比分别为2.00:4.05:0.98:0.84:0.96:13.64和1.46:4.75:1.04:2.10:1.64:23.92。探明3组可溶性膳食纤维的功能性质和结构差异,可为高活性豆渣可溶性膳食纤维制备提供理论和技术指导,对豆渣资源的精深开发和高值化利用具有重要意义。

阮传英[8]2014年在《动态高压微射流技术对豆渣膳食纤维吸附重金属能力的影响》文中进行了进一步梳理随着工业的发展,重金属污染问题已经广受关注,人们通过饮用被重金属污染的水资源、食用被重金属污水浇灌的粮食作物及污水中成长的鱼虾,吸入含铅等重金属的汽车尾气,使用含重金属的化妆品,偶尔食用被不良商家用超标的重金属加工的农产品(如,松花蛋事件)等种种渠道,已经直接或间接的在体内积累大量的重金属,重金属在体内的长期积累,会损坏人体的神经和血液系统,引起人体的心脏、肺、肾脏和骨骼等器官病变甚至癌变。因此,亟需开发一种高重金属吸附能力的食品,而膳食纤维因其结构中含有大量的羟基、羧基、酚羟基等基团,而具有较强的重金属吸附能力,成为目前研究的热点。本文通过体外模拟人体的胃肠道环境,研究豆渣膳食纤维对重金属的吸附能力和清除效果,采用动态高压微射流技术(DHPM)对豆渣膳食纤维进行改性,研究其对豆渣膳食纤维吸附能力的影响,并通过测定DHPM对其它理化性质(粒度、密度、比表面积、SDF含量、SDF:TDF、糖醛酸含量、持水力、总负电荷、阳离子交换能力等)的影响,采用SPSS软件分析二者的线性相关性,进而找出对重金属吸附能力影响最大的因素,同时通过研究吸附重金属前后膳食纤维颗粒形貌和分子结构的变化来初步探讨吸附机理。具体得出如下结论:1)豆渣膳食纤维对重金属阳离子Pb2+、Cu2+、 Cd2+和Hg2+的吸附主要发生在肠道环境,在胃中的吸附能力较弱;豆渣膳食纤维对重金属离子Pb2+、Cu2+、 Cd2+和Hg2+的吸附能力大小依次为Cu2+> Cd2+> Hg2+> Pb2+。2)采用DHPM技术处理豆渣膳食纤维(DF)可以改善豆渣DF对重金属Pb、Cu、 Cd和Hg的吸附能力,但是随压力的变化趋势不同,对Pb和Hg的吸附随压力的升高而增强,均在160MPa达到最大,其肠道中的最大吸附力分别为429.7±4.2μmol/g、444.4±8.8μmol/g,较未改性的豆渣DF分别提高了15%和16%倍;对Cu的吸附随压力的升高先增大后降低,在120MPa下达到最大值765.3±5.8μmol/g,较未处理前的样品提高了12%;对Cd的吸附随压力的升高后降低,在80MPa下达到最大,较未处理的样品提高了16%。3)采用DHPM技术处理豆渣DF样品,其理化性质(粒度、密度、比表面积、SDF含量、SDF:TDF、糖醛酸含量、持水力、阳离子交换能力及总负电荷)随处理压力的变化也表现为不同的变化趋势:粒径呈先降低后升高的趋势,在120MPa时达到最小值250.4nm;比表面积则先增大后降低,在120MPa时达到最大;密度在40MPa时达到最大值;SDF含量、SDF:TDF及糖醛酸的含量随处理压力的升高而升高;持水力随处理压力的升高而升高;阳离子交换能力随处理压力的升高先降低再升高,160MPa下达到最大;总负电荷随处理压力的增加先升高后降低,在80MPa下达到最大。4)豆渣DF对重金属离子Pb2+、Cu2+、Cd2+和Hg2+的吸附机理不同:对Cu2+的吸附为表面的物理吸附,对Pb2+、Cd2+和Hg2+的吸附是物理吸附外与化学吸附的双重作用。豆渣膳食纤维持水力的高低可以直接反映其对重金属离子Pb2+和Hg2+的吸附能力的大小;比表面积大的豆渣膳食纤维对Cu2+的吸附能力强;总负电荷越多的豆渣膳食纤维对Cd2+的吸附能力越强。5)豆渣DF吸附Pb2+和Hg2+后其颗粒表面如覆盖了一层层丝絮物;吸附Cu2+后,其表面变成了密密麻麻的蜂窝状;吸附Cd2+后,颗粒变薄且内部多孔,孔隙中如被一团团丝絮填充,这说明Cd2+主要攻击纤维的表面结构,破坏表面结构的连接建后进而再被吸附(物理或化学吸附)在其表面,使其网络结构重组,形成多孔且孔内交联的片状结构。6)红外图谱分析可知:豆渣DF对Pb2+和Hg2+的吸附主要通过氧负电荷结合,对Cu2+的吸附无化学键的参与,对Cd2+的吸附主要C=C和C—O,且Cd2+破坏了膳食纤维分子结构中的部分C=O和C=C,使分子内部更容易形成O—H。

张慧霞[9]2013年在《豆渣及其膳食纤维对不同形态食品品质影响的研究》文中研究表明本文研究了豆制品企业的废弃物豆渣的综合利用,将豆渣膳食纤维处理后添加到固态、粘稠态、液态叁种不同形态的食品中。在应用到固态素肠的研究中,研究了素肠中膳食纤维的适宜添加粒度及添加量,实现了豆渣膳食纤维的综合利用;在应用到粘稠态番茄沙司的研究中,为了增强番茄沙司的持水性,将豆渣中的纤维经超微粉碎处理添加到番茄沙司中,利用膳食纤维的吸水性降低番茄沙司的析水性;在应用到液态杨梅汁的研究中,将豆渣膳食纤维经纤维素酶降解后制备可溶性膳食纤维(SDF)并添加到杨梅汁中,研究了膳食纤维对杨梅汁贮藏稳定性的影响,主要的研究内容及结论如下:为了提高膳食纤维的提取率,采用木瓜蛋白酶去除豆渣中的蛋白质,木瓜蛋白酶酶解pH为6.0,温度为60℃,酶解时间是40min,酶用量为0.10g,经验证在此条件下蛋白质的去除率为95.58%。采用H2O2对膳食纤维进行脱色,H_2O_2浓度为5%,脱色pH为9.0,温度为70℃,脱色时间是1.5h。为了研究豆渣及膳食纤维对素肠质构的影响,本文对添加不同粒度豆渣及膳食纤维对素肠感官品质的影响进行了对比,将膳食纤维应用于素肠,研究了膳食纤维对素肠持水性、质构及色泽的影响,发现200目膳食纤维粉改善了素肠的质构,且对色泽无不良影响。研究了复配胶、淀粉、大豆油各配料对素肠质构的影响,并进行正交试验结合感官评定选出最佳方案,最后确定含膳食纤维粉素肠的基本配方为复配胶3.5%,大豆油6.0%,淀粉5.5%,膳食纤维3.0%,所得素肠的质构良好。为了研究膳食纤维粉对番茄沙司品质的影响,本文将膳食纤维进行超微粉碎,发现超微粉碎后随着纤维粒径的减小,吸水性、膨胀性、吸油性都有所改善;对Cd~(2+)、Pb~(2+)及胆固醇的吸附能力增强。将超微粉碎得到的D_(50)为14.66μm的膳食纤维应用于番茄沙司,发现添加量在0.5%~3.0%对番茄沙司的品质无不良影响,同时色差值L*≥22.5,色品指数a*/b*≥2.0;同时随着添加量的增大,番茄沙司的析水性降低,稠度增大。为了研究可溶性膳食纤维对杨梅汁品质的影响,采用纤维素酶对膳食纤维进行降解,并研究了纤维素酶酶解的最佳工艺条件:酶解时间1.5h,酶的添加量0.4%,酶解温度45℃,pH为5.5,经验证在此条件下得到的膳食纤维中可溶性膳食纤维(SDF)的含量为29.37%。将酶解得到的可溶性膳食纤维添加到杨梅汁中,添加量为2%,用Design-Expert8.0分析杨梅汁的沉淀稳定性,得到的杨梅汁中稳定剂的最佳配比为CMC-Na0.06%,黄原胶0.03%,果胶0.06%,海藻酸钠0.05%,在此条件下实际沉淀率为1.32%,△OD值为0.034;相对模拟误差分别为1.35%和1.7%,则该最优值的验证试验在95%的置信区间内很好地符合了预测值,因此该模型与实际情况非常吻合。经过九个月的贮藏实验发现添加膳食纤维的杨梅汁中花色苷、黄酮和没食子酸的降解速度降低,杨梅汁添加膳食纤维组总酚的含量相比于未添加组含量升高12.9%。

康芳芳[10]2017年在《蒸汽爆破处理对豆渣理化特性的影响及在饼干中的应用研究》文中研究指明豆渣是豆腐、豆浆等豆制品加工的副产物。以豆腐生产为例,每加工1吨大豆,约产生1.2吨湿豆渣。我国每年约产生2000万吨湿豆渣,但开发利用率很低,大都作为饲料或废弃物处理。豆渣富含膳食纤维和蛋白质,还含有皂苷、异黄酮等营养活性成分,具有较高的营养保健价值。但是,豆渣由于不溶性膳食纤维(IDF)含量很高、口感粗糙等缺点,影响了在食品中的开发应用。蒸汽爆破是将样品置于高压蒸汽中,然后瞬间释放压力的一种处理方式。在此过程中,纤维的紧密结构被破坏,可溶性膳食纤维(SDF)含量增多,样品的理化特性发生较大改变。与其他豆渣改良方法相比,蒸汽爆破具有处理速度快、能耗小、效果显着等特点。本文采用蒸汽爆破技术对豆渣进行处理,研究了汽爆处理强度对豆渣膳食纤维组成及含量、膳食纤维和蛋白质分子结构、豆渣理化性质的影响,并将汽爆豆渣应用于韧性饼干的加工制作,旨在为豆渣的开发利用提供依据。研究结果如下:(1)本研究所用豆渣含有76.38%膳食纤维和18.10%蛋白质,但SDF含量只有1.34%。采用蒸汽爆破处理后,豆渣SDF含量显着提高,在汽爆强度为1.5 MPa、30 s时,SDF含量提高至36.28%,较对照样品增加了26倍;SDF/IDF达50.93%。当汽爆强度继续增高时,豆渣的总膳食纤维(TDF)和SDF含量反而降低。豆渣SDF含量增高的原因可能是由于汽爆处理使豆渣纤维紧密的结构变得疏松,一些与纤维结合的物质发生解聚;同时,大分子多糖发生降解,分子量降低,导致可溶性的膳食纤维含量增多。汽爆强度过高时,由于多糖被过度降解,生成了分子量较小的单糖或低聚糖,在膳食纤维测定时难以被75%乙醇沉淀下来,因而TDF和SDF含量均减少。(2)凝胶过滤色谱显示,豆渣多糖的分子量分布在55 KDa~2087 KDa之间。随汽爆强度增加,低分子量多糖所占比例增多,且分子量分布范围变窄。在2.0 MPa、60 s和120 s时,豆渣多糖呈对称尖峰,对应分子量为1.5 KDa左右。分析结果表明,汽爆处理使豆渣中的大分子量多糖被降解转化为小分子量多糖和低聚糖,因而SDF含量增多。而且,汽爆强度越高,多糖被降解的程度越剧烈。但当汽爆强度过高时,多糖被过度降解,从而导致TDF和SDF含量减少。(3)凝胶过滤色谱显示,豆渣蛋白质主要呈现两个分子量峰,二者峰面积接近。汽爆处理后,高分子量峰面积减少,低分子量峰面积增多;汽爆压力超过1.5 MPa后,高分子量峰几乎消失,而低分子量峰面积增加很多。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳显示,豆渣蛋白质呈现5个条带,对应分子量分别为:73.7 KDa、55 KDa、41.1 KDa、32.7 KDa、20.2 KDa。汽爆处理后,73.7 KDa、55 KDa、41.1 KDa条带明显减弱,汽爆压力为2.0 MPa时,仅剩下20.2 KDa条带。研究结果显示,汽爆处理可使豆渣蛋白质发生解聚或解离,导致蛋白质分子量降低。(4)豆渣经汽爆处理后水溶性显着提高,而膨胀性、持油力和持水力有所下降,在1.0 MPa、120 s后降幅趋于平缓。环境扫描电镜观测显示,豆渣表面的疏松片状结构在汽爆过程中被裂解为小的碎片,内部的核状结构在汽爆强度较高时也发生崩解,形成小的颗粒,这些形态结构上的变化对豆渣的理化性质有重要影响。小碎片、小颗粒的增多,使豆渣的水溶性增高;表面疏松结构和内部褶皱、空洞的破坏,使豆渣的膨胀性、持油力和持水力降低。此外,豆渣水溶性的增加与豆渣多糖和蛋白质发生降解,暴露出更多的亲水性基团也有关系;而膨胀性、持油力和持水力的减弱,与多糖和蛋白质的分子量减小有一定关系。(5)豆渣韧性饼干的最佳工艺条件是:用豆渣粉替代5%的低筋面粉,棕榈油与白砂糖之比为1:1.5,糖油与面粉豆渣总量之比为1:2.25,膨松剂小苏打、碳酸氢铵、葡萄糖酸-δ-内酯之比为2:1:2,水适量,烘烤时上火温度180℃,下火为160℃,烘烤10 min。添加汽爆豆渣可以改善豆渣韧性饼干的品质,提高豆渣的添加量。汽爆豆渣添加量为10%时,饼干品质优于空白对照组,其中0.5 MPa、60 s,0.5 MPa、120 s,1.0 MPa、30s,1.0 MPa、60 s4种汽爆强度下的豆渣韧性饼干品质最好。蒸汽爆破处理能够提高豆渣中的SDF含量,使多糖和蛋白质分子量降低,改善豆渣水溶性。添加汽爆豆渣可以改善豆渣韧性饼干中的品质。

参考文献:

[1]. 豆渣及其蛋白、膳食纤维对2型糖尿病的干预作用及其机制研究[D]. 李飞. 华中农业大学. 2015

[2]. 豆渣膳食纤维的制备及其降血糖功能与面条工艺优化研究[D]. 宋真真. 西北农林科技大学. 2014

[3]. 豆渣超高压、超微粉碎及超声波辅助化学处理的研究[D]. 王丹丹. 河南农业大学. 2013

[4]. 豆渣水溶性膳食纤维酶法制备及其应用[D]. 刘昊飞. 东北农业大学. 2008

[5]. 瞬时高压作用对膳食纤维改性的影响[D]. 熊慧薇. 南昌大学. 2006

[6]. 豆渣膳食纤维提取工艺预处理条件的研究[J]. 郑冬梅, 谢庆辉, 张宏亮. 食品科学. 2005

[7]. 豆渣膳食纤维的制备及其改性研究[D]. 汤小明. 南昌大学. 2015

[8]. 动态高压微射流技术对豆渣膳食纤维吸附重金属能力的影响[D]. 阮传英. 南昌大学. 2014

[9]. 豆渣及其膳食纤维对不同形态食品品质影响的研究[D]. 张慧霞. 江南大学. 2013

[10]. 蒸汽爆破处理对豆渣理化特性的影响及在饼干中的应用研究[D]. 康芳芳. 河南科技学院. 2017

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豆渣膳食纤维提取机理的研究
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