利用苜蓿叶渣制备膳食纤维的研究

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1、食品 工业1995年第3期表各种难龋齿性低聚糖特性比较酸抑制蔗糖抑制齿面低泉粉名称生成合成荀聚附着菌体综合评价封性枪之效果之效果偶合据(C oU Pli ngSuga r)麦芽糖 醉帕拉金糖(Palatino se)果糖低聚糖异麦芽低聚糖+十+十难性性十 + + +难性 性非性性十+十 +十 十 +低性性杭性性十+抗龋齿特性无疑是儿童食品的理想甜味剂.异麦芽低聚糖是双歧杆菌的促进生长因子.每日服用1 5一2 09,长期服用使肠内双歧杆菌大量繁殖而有害菌产气荚膜梭菌减少.每天给健康成人与人院的患病老人摄取净含异麦芽低聚糖14 9产品,一段时 间检测粪便中双歧杆菌所占比率之结果,无论健康成人或老

2、人,双歧杆菌都有增 加,大多数人都增加了1 0一10 0倍,不过 当停止摄取一段时间之后,双歧杆菌又恢复到原来所占的比率侧.如图2所示:摄取前(1 4. 3%)*摄取后第7天(2 4石肠),摄取后第1 0天(26. 8%),仔止摄取一定时间恢复至1 4召%卜停止摄取第1 4天(18月%)J健康成人(6人,2 6一4 8岁)摄取郁洲)一抓后第1 0 k( 1 2洲)一摄取后$ 1 4却0 0%)仔止摄取一定时间恢复至3忍%,停止摄取第1 4天(4.0 %)卜-J老人(15人,50一95岁)图2成人与老人摄取异麦芽低聚糖后粪便中双歧杆菌占总细菌之比率变化异麦芽低聚糖于198 2年由日本林原生化研究

3、所开发成功,目前日本有四家公司生产,他们是昭和产、】 卜、林原商事、日本资粮工业和日本食品化工。此低聚糖 由于具有上述诸多优良特性,在食品领域使用量很大。例如:饮料:果汁饮料、咖啡、可可、茶饮料、炭酸饮料、豆奶饮料、含酒精饮料、营养饮料、发酵乳、乳酸菌饮料、粉末饮料等.乳制品:牛乳及调味乳、发酵乳、乳酸菌 饮料、调制乳粉等. 糖果糕点:各式软糖、硬糖、巧克力、饼干、各种中西式糕点、羊羹、日本点心,馅.甜点心:布丁、凝胶食品等.冷饮:冰淇淋、雪糕、冰棒、冰果脯等.焙烤食品:面包、蛋糕等.其他:果酱、畜肉加工品、水产制品、豆腐、蜂蜜加工品以及各式蜜饯品等.日本199 0年异麦芽低聚糖产量 达700

4、 0吨,199 4年 预测要达到10 00 0吨,浓度7 5%含异麦芽糖类5 0肠糖浆价格15 0日元/kg ;含异麦芽糖类7 0肠糖浆35 0日元/kg ;含异麦芽糖类9 0肠糖粉50 0日元/kg,产量仅次于麦芽低聚糖.笔者等在完成麦芽低聚糖工业化之后,紧接着进行异麦芽低聚糖和果糖低聚糖等关键酶的产生菌的研究,初步获得一些进展.从土壤里筛选 出若干菌种能分泌:一葡萄糖昔酶和价吠喃果糖昔酶,前者 是生产异麦芽低聚糖的关键,后者是生产果糖低聚糖的关键.以“-葡萄糖昔酶为例,筛选出1株Aspergillussp p.30培养在鼓皮上能产生大量酶50 0 单位/g数曲(干基),用水浸泡出粗酶,渣子

5、作饲料,以玉米淀粉为原料在实验室条件下,先经高温:一淀粉酶液化,再经自制大豆价淀粉酶与上述“一葡萄糖昔酶液一起于5 5糖化,脱气、脱盐、浓缩至浓度7 5%糖浆,经分析此糖浆含异麦芽糖类约为50肠左 右,与日本异麦芽低聚糖浆含异麦芽低聚 糖类5 1一5 2%相类似.由于使用菌种不同,异麦芽糖中组分也有差异.我国人r 1众多,老人有1亿以上,十四岁以下 的儿童有息亿以上,广大消费者迫切要求有科学依据,在国际上流行而有实效的保健食品上市,异麦芽低聚糖的开发与生产将会促进我国功能性食品的发展.参考文献l张树政:醉制剂工业492(1984)科学 出版社21苏正德:台湾食品资讯11,14(19 91)利周

6、蔺着棠渣制借腾食趟锥的研究华南理工大学(5 10 641 )郑建仙耿立萍前言 膳食纤维有重耍的生理功能,包括:使粪便变软并增加粪便排出量,可预防便秘、结肠癌、肠憩室、痔疮和下肢静脉曲张;降低血清胆固醇,预防由冠动脉硬化引起的心脏病;改善末梢神经组织对胰岛素的感 受性,能调节糖尿病人的血糖水平;是一种无能量填充料,能防治肥胖症;膳食纤维的缺乏或不足还与阑尾炎、间歇性病、胆结石、肾结石、膀肤结石,十二指肠溃疡、溃疡性结肠炎和乳腺癌等疾病的发病率与发病程度有很大的关系.因此,增加膳食中纤维的摄人量已成 为西方国家为提高自身健康而采取的一项重要措 施.在我国,由于膳食不平衡或营养过剩造成的文明病已经

7、出现,这种情况在经济比较发达的沿海城市尤显得严重.因此,适时开展对膳食纤维 的研究,对促进人民身体健康、提高食品工业在国内国际市场上的竞争力有极重耍的现实意义 1 .伙19 95年第3期食品 工业膳食纤维也有个质量问题,各种不同的膳食纤维 其生理功能是不同的,并不是所有的纤维都具备上述功能.这涉及到两方面的问题,首先是合适纤维源的选择,其次是纤维生理功能的活化.国外研究过的膳食纤维包括谷物纤维、果蔬纤维、豆类纤维、微生物纤维、其他天然纤维和合成半合成纤维六大类约3 0余钟,其中只有少数几种纤维产品被实践证明生理功 能较好,已经实现工业化生产规模.在国内,作者已对活性大豆、香菇和蔗渣纤维作过深人

8、 系统的研究,证实生理功能良好,月1.在首楷叶蛋 白的提取与应用专题研究中,作者发现新鲜首楷绿叶经粉碎、榨汁和过滤后所剩的叶渣含有70%以上的总膳食纤维干基含量,这是一种极好的天然果蔬类纤维源,生理功能良好.本文首次报道利用首蓓叶渣制备高活性膳食纤 维的部分研究结果.1.材料与方法,.1常规化学成分分析根据美国谷物化学家协 会 审批方法进行,水分A A CC4杏一15A,蛋白质A ACC46一11,脂肪AA CC30 一1 0,灰分AA CCO吕一01仁, .淀粉根据F lemi ng等人的酶水解法进行t.总膳食纤维含量根据改 良的CN D F法进行队1.2纤维组成成分分析根据测得的总膳食纤

9、维 (TDF )、中性洗涤剂纤维(ND外酸性洗涤剂纤维(A DF )和酸性洗涤剂木质 素(A DL ) 含量进行计算分析叭1.3膨胀力与持水力分析取1 9膳食纤维粉放人量筒 中,加人2 0水使总体积达到20m l,分别过0.5、1、2、12和24h观察量筒中纤维物料的毫升数,分析纤维的膨胀力.用20水饱和纤维lh,放在滤纸上沥干后把保留在滤纸上结合了水的纤维转移到一表面皿 中称量,计算持水力1 7 .2.结果与讨论 2 .,首荷叶渣膳食纤维的制备 首稽叶渣膳食纤维(n ietroyf ibref romalf alf a-leafre sidue,D E A R)的制备工艺包括浸泡漂洗、脱除

10、草味、二次漂洗、漂白脱色、脱水干燥、功能活化和粉碎过筛等几个主耍步骤.D十蛋 白提取过程中所剩新鲜叶渣,首先要进行浸泡漂洗以软化纤维,同时洗去残留在 叶渣表面的可溶性杂质,浸泡时耍不时搅拌.影响浸泡操作的参数有加水量、浸泡水温和浸泡时 间,加水量调节 在叶渣浓度10一20%范围内.温度和时间应仔细控制,浸泡水温过高时间过长会增大可溶性纤维 的损失,反之则起不到作用.通常的水温最高不超过40,时间1一Zh为宜.叶渣带有浓重的青草味.草味脱除的方法很多,诸如加碱蒸煮法、加酸蒸煮法、减压蒸馏脱气法、高压湿热处理法、微波处理法、乙烷或乙醇等有机溶剂抽提法和添加香味料的掩盖法等.这些方法中,以加碱蒸煮法

11、、减压蒸馏脱气法和高压湿热处理法 的效果较好,加酸蒸煮法会使产品纤维色泽明显加深及纤维成分分解 损失严重,因此不宜使用.试验表明,加碱蒸煮法是脱除首楷草味的最简便方法,可使用的碱包括Na0H、KOH、Ca(0H2)、NaZC 03和NaHCO:等.不同的碱对浓 度与蒸煮时间有不同的要求,以Na0 H为例,浓度宜调节在0.5一2%范围内,时间1 0一3 0mi n.碱处理后要 进行二次漂洗,以洗去附着在纤维表面的少量残 留碱,避免对后道处 理带来影响.由于绿叶残渣色泽很深,经碱煮后色泽更深,不进行脱色就无 法在食品中使用.叶渣纤维的脱色处理要比其它纤维 (如大豆纤维、蔗渣纤 维)的脱色难度更大些

12、,往往要 重复处理2一3次才有效果.可使用的脱色剂 包括HZOZ、C 12或漂白粉等,使用H:02漂白的参考参数是lo oPPm、1 0h.脱色时的温度应仔细调节,温度过高会引起H202分解而起不到效果,温度过低则所需时间延长且效果也不好.经上述处理后的叶渣通过离心或过滤后可得浅色湿滤饼,干燥至含水6一8%后要进行功能活化处理.国内已开发的各种膳食纤维之所以生理功能很差,根本原因就在于没进行活化处理.活化处理要用到现代食品加工的高新技术,它包括两方面的内容:纤维内部 组成成分的优化与重组;纤维某些基 团的包埋,以避免这些基团与矿物元素相结合,影响人体内的矿物代谢平衡。只有经过活化处理 的纤维,

13、才算得上生理活性物质,可在功能性食品中使用.没有经 活化处理的纤维,充其量只能属于无能量填充剂.活化后的纤维,需要的话再经干燥处理,最后用高 速粉碎机使粉碎物粒度 全通120目为_l卜,即得最终产品,外观呈浅色,整个处理过 程的纤维干基总得率为75一8 0%。2.2首蓓叶渣膳食纤维的成分分析D FA R的常规化学成分、纤维组成成分、矿物元素成分、膨胀 力与持水力的分析结果如表1一表5所示.表1的数据表明,D FAR的总膳食纤维含量很高,干 基含量高达7 9.1 8%,比西方国家常用的小麦熬皮纤维含量(4 7.0 9%,干基)要高出很多.该产品还 含有1 3.2 1%(干幕)营养价值高的叶蛋 白

14、,是一种很好的膳食纤维添加剂.表10 A R的常规化学成分分析(%)水分蛋白质脂肪灰分淀粉总胳食纤维6. 8 012312石13.920.5673.80食品 工业19 95年第3期总膳食纤维( TDF ) 由水溶性纤维、半纤维素、纤维素和木质素组成,中性洗涤剂纤维(N DF )只山后三种成分组成,因此可根 据T D F与N D F的差值计算出DFA R的水溶性纤维( SDF )含量1 0.7 0%( 湿纂,下同)。酸性洗涤剂纤维 (A DF ) 测定的是纤维素与木质素含量之和,因此N D F与A D F的差值即是半纤维素含量( 1 7.6 4%)。同理,根据A D F与A D L的差值可计算出

15、D FA R 中的纤维素含量 为3 6.2 2%表3的结果表明,苗蓓叶渣膳食纤维中的矿物元素含量相当丰 富,它有助于提高被添加食品的矿物元素含量,同时减 少可能会对机体内矿物代谢平衡的不良影响.表2O FA R的纤维组成分析(%,wt )表4DA R的膨胀力(ml)时时间间0. shrlhrZhr12hr24hr r r膨膨胀力力57999 9 9表5O FA R的持水力内内容容干物质重量(g)吸水后 重量(g)水重量(g )比位位数数值值436328:1 1 1纤维组成含量总膳食纤维T D F7 3一 8 0中性洗涤剂纤维N D F6 31 0酸性洗涤剂纤维A D F4 5月6酸性洗涤剂木质

16、素ADL92 4纤维组成水溶性纤维S DF(TD Fe sND F)半纤维素(N D F一AD码纤维素(ADF一ADL )含量10.7017 石43 6.223 5 73 6F eZ nMnC uMo矿物元素CaNaMgPSK表30 A R的矿物元素含量含量(%)矿物元素含量(P Pm)1. 240一3 60. 160. 1 30. 140. 11l gD FA R在20水中可自由膨胀至9ml且这种膨胀力保持24h不 变,其持水力高达8 00肠。这两个功能特性指标比西方国家常用 的标准鼓皮纤维的相应值( 4ml /g,40 0%) : a要高出很多。生物试验表明,纤维较高的持水力、膨胀力与其低或不消化特性,造成较大体积与重量的粪便、以及降低血清二甘酚与胆 固醉有很大的关系:1 0。这预示着D FAR的生理活性较好,这 方面进一步的研究正在深人之中。由于D FA R的持水力高,有利于形成产品的组织结构以防脱水收缩。在某些产品如肉制品中,它能使肉汁中的香味成分发生聚集作用而不逸散.此外,