少孢根霉发酵豆渣制取膳食纤维及其物化特性的研究

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进入21世纪以来,膳食纤维(dietary fiber,DF)逐渐成为营养学家、流行病学家以及食品科学家等关注的热点。研究者们开始从不同领域对膳食纤维的原料、提取方法、生理活性及临床应用等方面进行初步或深入的研究。我国是大豆的主要生产国,同时也是豆制品的主要消费国。而豆渣作为副产品,主要作为饲料和肥料利用,但是豆渣中残留大量的营养成分,尤其是膳食纤维,粗纤维的含量可达到干豆渣20%以上。   少孢根霉RT-3(RT-3,Rhizopus oligosporus Saito)是一株丹贝生产菌,具有很高的脂肪水解酶和蛋白酶活性,并能去除豆腥味等优点。本论文主要利用RT-3发酵豆渣。由于豆渣中的膳食纤维主要是不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF),因此通过GB12394-90方法测定发酵产品中IDF的含量来确定最佳的发酵条件。发酵条件优化结果:豆渣含水量为55%-60%;发酵温度为25℃;发酵时间为24h;接种量为1%(孢子悬浮液浓度1×108个/ml)。   IDF主要是那些不被人体消化道酶消化且不溶于热水的膳食纤维。本文通过化学法提取发酵豆渣中IDF。通过单因素实验确定因素水平的范围,再利用正交实验优化提取工艺:碱处理:NaOH浓度为7%,提取时间为60min,提取温度为80℃;酸处理:酸浓度为1mol/L,提取时间为40min,提取温度:90℃。同时通过测定IDF的物化特性,比较发酵前后IDF的物化特性差异:发酵后IDF的溶胀性略高于未发酵IDF,并随着温度的升高差距越为显著;而发酵后IDF的吸水性和离子交换性都明显高于未发酵IDF。发酵IDF的阳离子交换能力为0.784mmol/L,未发酵的IDF的阳离子交换能力为0.616mol/L;这说明通过RT-3发酵后得到的IDF物化特性有很大改善。   豆渣中的水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)主要是非淀粉类多糖大分子组成的,是一种多糖的混合物。发酵后豆渣中SDF主要存在于碱处理后的滤液中,本章通过乙醇来沉淀滤液中的SDF,通过单因素实验确定因素水平的范围,利用正交实验确定最佳提取工艺:乙醇浓度95%,滤液与乙醇体积比1:4,温度为60℃;利用SDF快速检测方法测定SDF的含量;测定SDF的物化特性,并比较发酵前后发酵的SDF比较五化特性差异,发现:发酵后的SDF在不同条件下的黏度,溶解度和吸油性都高于未发酵的SDF;发酵SDF的吸油性为54.00%,未发酵SDF的吸油性为42.18%;同时,SDF黏度受浓度,pH和加盐(NaCl)量的影响;SDF的溶解度受温度和pH的影响。   综上所述,利用RT-3发酵豆渣,并利用化学法提取IDF和乙醇沉淀法提取SDF,通过对其含量和物化特性的测定可以看出:发酵后产品中DF的含量和生理活性都明显高于未发酵产品中DF。而且豆渣发酵后简化了提取和测定的操作方法。该方法为豆渣的合理利用提供了一个新的途径。
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