枣渣膳食纤维酶法改性工艺及相关性质研究

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枣汁的加工过程中会产生占原料80%以上的大量枣渣,而枣渣中含有丰富的膳食纤维,属于潜在的膳食纤维源。膳食纤维对人们身体健康的益处一直得到广泛关注,但纤维来源有限,拓展膳食纤维新来源,以获取具有高功能性的膳食纤维产品就显得很有必要。因此,本论文回收利用枣汁加工副产物——枣渣,通过将其进行改性处理,以提升枣渣纤维的功能性,并分析对比了改性前后枣渣纤维的结构及理化性质,此外,就粒度与枣渣不溶性膳食纤维理化性质的相关性及可溶性膳食纤维相关性质也进行了研究,旨在为改性枣渣纤维应用于食品行业提供理论指导。主要研究内容如下:首先,以可溶性及不溶性膳食纤维得率为指标分别研究了纤维素酶、木聚糖酶对枣渣膳食纤维的改性效果,优化两种酶复合使用的工艺条件,提高枣渣纤维纯度并提高可溶性膳食纤维含量比例。实验利用响应面法优化了复合酶法改性枣渣纤维的条件,得出的最佳条件是:按料液比1:10添加水,无需调节混合体系酸碱度,纤维素酶添加量0.29%,木聚糖酶添加量0.21%,酶解时间49min,酶解温度50℃。在此条件下,终产物中可溶性膳食纤维(SDF)与不溶性膳食纤维(IDF)百分比含量分别从6.79%和37.52%提高到14.65%和45.72%;其次,实验对比了酶法改性前后枣渣纤维的微观结构和理化性质。结果表明枣渣纤维的持水力、结合水力、膨胀性及持油力等性质经过双酶改性后均有不同程度的改善,对照枣渣纤维微观结构的变化可以得到合理解释。此外,对比了改性前后枣渣纤维主要抗氧化物质黄酮、多酚含量的变化,发现两者均有较高的保留率,产物仍含有10.68mg/g的总黄酮和15.32mg/g多酚化合物;再次,实验探讨了粒度与枣渣改性不溶性膳食纤维性质的相关性。实验对比了不同粒度条件下枣渣不溶性纤维的理化性质,包括水合性质(持水力、结合水力、膨胀力)、持油力、吸附特性(胆固醇吸附能力、重金属吸附能力、葡萄糖吸附能力)及阳离子交换能力。结果表明粉碎粒度为100~120目时,改性枣渣不溶性膳食纤维的理化性质综合表现较佳。同时结合口感,改性枣渣不溶性膳食纤维的最佳粉碎粒度范围为100~120目,在其应用中可考虑粉碎至此粒度范围;最后,可溶性膳食纤维的溶解度和粘度等会显著影响其应用范围。因此,本实验对改性获得的枣渣可溶性膳食纤维的相关性质进行了分析研究。结果表明实验获得的枣渣可溶性膳食纤维有较好的溶解特性,当温度为60℃时,其溶解度可达95%以上,故在生产应用中不需要高温处理;溶液粘度较小,即使在比较高的浓度下粘度也不大,可溶性膳食纤维不会发生凝胶化,可以考虑添加到一些饮品中而不影响原体系粘度;高盐离子浓度下,可溶性膳食纤维粘度受体系离子浓度变化影响较小,可以考虑作为纤维补充剂加入高盐食品中提高食品膳食纤维含量。此外,实验采用DEAE-Sepharose CL-6B离子柱分离得到四种不同组分,一种中性糖、三种酸性糖,为低聚糖和小分子糖,分子量分别在10241、2374、1438和769附近,且分子量在769附近的小分子糖所占比例小,验证木聚糖酶和纤维素酶对枣渣纤维的酶解作用主要表现为内切酶活力。
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