小麦麸皮膳食纤维的改性及应用研究

本文主要研究了小麦麸皮膳食纤维的改性及应用。利用复合酶水解去除预处理麦麸中附着的淀粉和蛋白质。筛选得到小麦麸皮蛋白质的最适水解酶是Alcalase。通过中心组合设计实验优化水解工艺,利用Design-Expert 7.1.2分析数据,得出的最佳条件是:pH 7.0,Alcalase添加量4.32 AU/100g预处理麦麸,中温α-淀粉酶添加量3440 U/100g预处理麦麸,反应温度68℃,反应时间2.5 h。不溶性膳食纤维(DF1)的最终纯度为86%以上,得率为39%,提取率为90%。DF1的红外光谱显示其有典型的糖类吸收峰;电镜显示,DF1为片状结构。 采用木聚糖酶水解DF1,最佳条件为:pH 5.0,10 FXU/g DF1,55℃水解5 h,得到木聚糖酶改性膳食纤维DF2和可溶性膳食纤维DF3;DF3得率为33%。采用纤维素酶水解DF1,最佳条件为:pH 4.6,28 IU/g DF1,50℃水解5 h,得到纤维素酶改性膳食纤维DF4和可溶性膳食纤维DF5;DF5得率为30%。对所得可溶性膳食纤维DF3和DF5进一步研究发现,其主要单糖是木糖,其次是阿拉伯糖和葡萄糖;高效液相测得其重均分子量约为2400 Da;溶解性较高,粘度较低。DF3和DF5的超微结构有较大的差异,DF3表面结构比较光滑,而DF5表面呈多孔的蜂窝状。 研究麦麸膳食纤维的体外抗氧化能力,如自由基清除能力、还原力、螯合铁离子能力、抗亚油酸氧化的能力等。原料麸皮分离提取膳食纤维的工艺导致DF1的可提取酚含量下降(从1239到179μg/g),还原力和螯合铁离子能力也下降。纤维素酶和木聚糖酶水解DF1的工艺导致DF2～DF5可提取酚含量(从179到1347μg/g)、还原力(从8.20到17.45μmol VC当量/g)、螯合铁离子能力(从0.95到17.3μmol EDTA当量/g)相比DF1有显著的提高。相比原料麸皮,麦麸膳食纤维DF1～DF5清除OH?的能力明显增强(从30.23到60.97μmol/g)。DF1～DF5在测定条件下(25 mg样品当量/mL)抑制亚油酸氧化的能力均接近于BHT (0.25 mg/mL)。 用Brabender粉质仪和拉伸仪研究麦麸不溶性膳食纤维DF1和木聚糖酶改性膳食纤维DF2对中筋面粉面团流变学性质的影响。结果表明,麦麸膳食纤维对面团流变学性质的影响随着添加量和提取膳食纤维时酶水解方式的不同而不同。DF1和DF2对面团的粉质特性均有不同程度的改良作用。DF1的添加对面团的拉伸特性有恶化的作用,DF2对面团的拉伸特性则有一定的改良作用。DF1和DF2添加量分别为2%～4%和2%～10%时,对面团流变学性质有改良作用。 研究DF1和DF2对面条烹煮特性和质构特性的影响。DF1的增多导致面条烹煮损失增大,2%～6%时烹煮品质较好;4%时面条的硬度、粘合性、咀嚼性大于空白;综合评价其添加量在2%～4%为宜。DF2添加量小于6%时烹煮品质优于空白;但各样品质构品质相比空白较差,在6%～8%时差别较小;综合评价其添加量在4%～6%。