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1、1青稞膳食纤维的提取工艺青稞膳食纤维的提取工艺姓名：吴宝库 学号：0866141148 摘 要：本研究以青稞为原料，制麸后采用微波法提取麸皮中的功能性成分一膳食纤维， 并利用响应面法研究了青稞膳食纤维的微波提取条件。 结果表明：微波法的最佳工艺参数为粒度2、pH75、提取功率560W、提取时间60 S，该方 法提取青稞膳食纤维节能、高效、便捷。 关键词： 青稞：膳食纤维：一葡聚糖 StudyonMicrowaveExtractionof DietaryFiberinHulllessBarleyBranW ANG RuOlan，YAO W eihua (Henan University of T
2、echnology，Zhengzhou 450052，China) Abstract：Study on the extraction of soluble dietary fiber in hullless barley bran by microwave treatmentThe extraction technology and the conditions of mi crowave treatm ent were studiedResnim showed that when particle was 2，pH value 75 and microwave power 560W and
3、extraction time 60 secondsthe contents of Bglucan extracted were maximumThis method has used lesstimeand electrical po werand atthe sanletimebeen convenientan d efficient Key words：hullless barley：dietary fiber：glucan正文： 自20世纪70年代Trowell提出膳食纤维(dietary fiber)的概念以及了解了其所具有较强的 生理功能以来，膳食纤维一直是营养学家、流行病学家以及
4、食品科学家等关注的热点，现 已成为发达国家广泛流行的保健食品。有些国家甚至将膳食纤维列为“第七大营养素”。 在人们的饮食中膳食纤维主要来源于谷物中的大麦和燕麦。虽然大麦的产量比较高， 但目 前其大部分被用作廉价的饲料，经济价值较低。随着对膳食纤维的认识和深入研究， 大麦 的食用价值和应用前景引起了越来越多的科研工作者的关注。葡聚糖是可溶性膳食纤维的 主要组成部分， 在大麦中的分布比较均匀， 主要集中在胚乳和次糊粉层的细胞壁中，其 含量受遗传和环境因子的影响 。由于膳食纤维具有多种生理功能， 并从上世纪70年代开 始对其进行了深入的研究。虽然目前膳食纤维在我国也被日益广泛地用于食品工业，但国 内
5、对裸大麦中的膳食纤维及B葡聚糖的提取和应用方面的研究非常少， 对青稞的研究几 乎是个空白。我国裸大麦的种植面积较燕麦大得多，并且主要分布于西部地区，在当地俗 称青稞。我国青稞的主要产区是青海、西藏、四川I、甘肃、贵州和新疆， 因此青稞在我 国西部农业中的地位举足轻重。近年来，随着小麦等粮食种类流入西部和西部粮食生产水 平的大幅提高， 使青稞的生产量也出现了不同程度的过剩， 所以从青稞中提取膳食纤维 生产食品添加剂，可大幅提高青稞的附加值和经济效益， 对西部开发，提高农民收入， 发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。以青稞麸为原料提取膳食纤维 在国内鲜有报道， 本研究在青稞膳食纤维
6、的提取中采用了目前提取多糖所采用的新方法一 微波法， 以求寻找到一种节能、快捷的 提取新工艺。1 材料与方法211 实验材料111 实验原料 青稞： 中央储备粮西宁直属库提供， 产地为青海省大通县，水分1222、灰分204 、粗脂肪229、粗蛋白1290、粗淀粉521 8。 11I2 主要实验试剂与仪器标准一葡聚糖 Sigma公司：苯酚 分析纯，天津市化学试剂一 厂；3 100型实验磨 瑞典fallingNumber公司：WZZ一1自动指示旋光仪 上海物理光学仪器 厂；TGL一16C高速台式离心机 上海安亭科学仪器厂；722光栅分光光度计 上海第三分析仪 器厂。 1I2 实验方法121 制麸
7、根据Bhattyt 】的研究，裸大麦干磨后B一葡聚糖富集在麸皮中， 所以本研究采用青稞麸 提取B葡聚糖。用3100型实验磨制粉，70目筛上物即为青稞麸。在单因素实验中 70、80、100、120、140目筛上物和140目筛下物分别用粒度a、b、C、d、e、f表示， 在响 应面实验及分析中取100、140目筛上物和140目筛下物为粒度1、2、3。实验中B葡聚糖的 量均为25g青稞麸的提取量。122 膳食纤维中一葡聚糖含量的测定 采用苯酚一硫酸法测定B葡聚糖含量， 并通过制作标准曲线确定葡聚糖含量，文中所 示均为25g原料中葡聚糖的含量。123 膳食纤维提取工艺的确定 目前，提取膳食纤维的方法主要
8、有五类fsI粗分离法、化学分离法、酶试剂法、化学试剂和 酶试剂结合 法、膜分离法。其中化学分离法，工艺简单、成本低廉，作为本研究青稞中膳食纤维的提 取方法。3124 微波法提取膳食纤维1241 单因素实验 将原料制麸粒度、提取液pH、提取时间作为单因素指标进行实验， 以确定各因素的取值范 围。 1342 微波法提取膳食纤维的响应面设计实验在单因素实验的基础上， 对影响膳食 纤维提取效果的四因素：粒度、pH、提取功率和提取时间进行响应面实验设计如表1。表1 微波法提取青稞膳食纤维响应面设计的因素和水平2 、结果与分析提取青稞膳食纤维的关键技术是B一葡聚糖的提取，目前最常用的膳食纤维 提取工艺是水
9、浴加热浸提法， 该方法操作麻烦， 浸提时间长，生产成本高。如采用微波 处理提取青稞膳食纤维的新工艺， 可降低成本，提高工作效率， 目前还未见到国内外该 研究的报道。21 单因素实验4211 pH的影响 青稞麸溶于水后pH 调为7、8、9、1 0， 分别进行提取实验， 提取粒度、微波功率和时间 分别为2、560W 和40 S， 在微波处理后提取的B葡聚糖含量随pH的增加而降低，pH7时B-葡聚糖含量最高，当pH为9 和10时差别不大。21-2 粒度的影响如图2所示，B葡聚糖的提取量随青稞麸粒度的减小而增大，粒度e时B葡聚糖的提取量 最大，粒度f的提取量急剧减小。青稞麸粒度小时有利于青稞麸在水中的
10、溶解，易于 葡 聚糖溶出，但粒度f为通过140目筛的物质， 多为青稞粉，其中B葡聚糖的含量低于青稞 麸， 故提取量明显降低。213 微波处理时间的影响 选微波处理时间分别为20、30、40、60、90 s，提取粒度、微波功率和PH 分别为2、560w 和7。如3所示5在微波条件下B葡聚糖含量随提取时间的增长先增加而后减小，60 S时B葡聚糖含量最 高。22 膳食纤维提取响应面实验及分析 根据单因素实验和资料报道。本实验设计方案采用四因素三水平如表2。响应面实验结果如表36研究表明： 微波法提取膳食纤维的最佳工艺参数如下表3 结论与讨论 膳食纤维具有较强的生理功能，大麦是富含膳食纤维的粮种之一。
11、从青稞中提取膳食纤维， 可大幅提高青稞的经济附加值， 对西部开发，提高农民收入， 发展高新技术产业有着重 要的现实意义和广阔的应用前景。采用微波法提取青稞膳食纤维中的葡聚糖，具有快速、7节能、高效、适合工业化生产的特点， 应用情景广阔。本研究表明， 青稞麸粒度、提取 液PH、提取时间和微波功率作均影响青稞膳食纤维的提取。微波法提取青稞膳食纤维的最 佳工艺参数为：当粒度为1时，提取液pH为7、提取功率为700W、提取时间60s，25g原料 中13一葡聚糖的得率为1 13750mg； 当粒度为2时，提取液pH为75、提取功率为560W 、提取时间为60s，25g原料中13一葡聚糖的得率为13940
12、5mg；当粒度为3时，提取液pH 为7、提取功率为420W 、提取时间为60s，25g原料中13一葡聚糖的得率为1 19291mg。参考文献： 1、Trowell HIschemic heart disease and dietary fibreJTheAmerican Journal ofClinical Nutddon，1972，(25)：926932 2、郑建仙功能性食品(一)【M】北京：中国轻工业出版社， 1995 3、LeeC JHorslcyRD，Manthey FA，eta1Comparision of -glucan content ofbarley and oatJCereal Chem,1997，(74)：571-575 4、张延坤膳食纤维在食品中的应用J食品工业，1997，(6)：3032 5、吕耀昌裸大麦中13葡聚糖的开发与利用J】大麦科学，1998，(2)：43-45 6、张惟杰复合多糖生化研究技术【M】上海科学技术出版社，1987 7、闵锐，何云海，姚晓敏膳食纤维研究的现状与展望J】上海师范大学学报， 1998，(3)：6875
