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我国是大豆种植、加工大国,但是在大豆加工过程中,会产生大量的副产物——豆渣,这些豆渣通常被当作饲料处理或者作为垃圾丢弃,造成了环境污染和资源的浪费。从豆渣中提取水溶性膳食纤维(水溶性膳食纤维,SDF),使废物得以再利用,不但能减少对环境的污染,还能获得经济利润。 豆制品营养丰富,含有人体必须的氨基酸、维生素、矿物质等,然而豆制品含有较高的嘌呤类物质,痛风病人和糖尿病患者并不适合食用。去除豆制品的嘌呤类物质,生产健康营养保健大豆制品,既有经济效益又有社会效益。 论文主要采用酶法和微生物发酵法处理豆渣,提高豆渣SDF产率,并对两种方法获得的SDF进行物化特性研究。同时,将SDF应用于橙汁中,并采用盐处理的方法脱除豆浆中嘌呤物质,获得营养保健美味的SDF橙汁饮品和低嘌呤豆浆饮品。主要研究内容和结论如下: 1.酶法制取豆渣SDF的研究 利用纤维素酶对豆渣中非水溶性膳食纤维(非水溶性膳食纤维,IDF)进行改性,使SDF含量提高,并通过单因素和正交实验优化SDF制备工艺,研究结果表明:当纤维素酶用量为每克豆渣122.05IU,反应时间为100min,反应温度为50℃,pH值为5.0时,SDF达到最高得率13.7%,比初始测得豆渣的SDF(3.29%)提高了3.22倍,且SDF色泽乳白,具有焙烤香味。 2.微生物发酵法制取豆渣SDF工艺的研究 利用绿色木霉菌对豆渣中的IDF进行改性,使SDF含量提高,并通过单因素和正交试验优化SDF制备工艺,研究结果表明:当接种量为物料的4.4%,发酵温度30℃,pH值为7,发酵时间为72h的时候获得最高得率21.3%,比初始测得豆渣的SDF(3.29%)提高了5.47倍。 3.SDF物化特性研究 对两种方法得到的SDF分别进行了持水性、溶涨性、持油性、溶解度、粘度和益生菌增值作用的考察,其中:发酵法SDF持水性为3.035,较酶法SDF持水性(1.125)高169.78%;发酵法SDF溶涨性为61.66mL/g,较酶法SDF溶涨性(17.46mL/g)高253.15%;发酵法SDF持油性为1.40,较酶法SDF持油性(1.73)低19.08%;发酵法SDF溶解度在50℃达到19.1g/L后趋于平稳,酶法SDF溶解度在80℃达到19.9g/L后趋于平稳;发酵法SDF粘度略低于酶法SDF粘度;同时与酶法SDF相比,发酵法SDF能使双歧杆菌更快的大量增值。研究结果表明:发酵法SDF对人体结肠癌和糖尿病的预防及促进人体消化功能方面更为有效。 4.功能性饮品的研究 研究了SDF橙汁的最佳配方,获得了一种既具有保健功效有兼顾美味的橙汁饮品。同时,确定了一种去除豆浆中嘌呤类物质的有效方法,并且优化去除工艺。 (1)SDF橙汁:通过单因素和正交实验得出SDF橙汁的最佳配方,当加糖量为4%(w/w),柠檬酸添加量为0.13%(w/w),橙汁添加量为15%(w/w),SDF加量为1.0%,稳定剂添加总量为0.15%,其中CMC(羧甲基纤维素钠,CMC):阿拉伯胶:海藻酸钠=1:2:3,pH值为4.0时,饮品在70℃下灭菌20min两次能得到营养美味,久置无沉淀且符合卫生标准的SDF橙汁。 (2)低嘌呤豆浆:通过单因素实验和正交实验,优化去除工艺,结果表明当CaCl2添加浓度为0.7mol/L,pH值为6.0,于90℃下恒温搅拌45min,豆浆中嘌呤去除率达到45.328%。