響應(yīng)面法優(yōu)化酶法提取麥麩膳食纖維工藝

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1、響應(yīng)面法優(yōu)化酶法提取麥麩膳食纖維工藝響應(yīng)面法優(yōu)化酶法提取麥麩膳食纖維工藝?yán)罨垤o,賈英民,王林,張國(guó)亮,蘇大維(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,河北保定071001)摘要:研究了酶法提取麥麩膳食纖維工藝.通過氨基態(tài)氮含量篩選了最適蛋白酶;可溶性糖含量分析了混合酶配比,最適pH和溫度.然后以膳食纖維的持水性,得率為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法優(yōu)化酶法提取麥麩膳食纖維的工藝.結(jié)果表明:木瓜蛋白酶為該工藝的最適蛋白酶;混合酶中&一淀粉酶與糖化酶質(zhì)量最佳比值為1:3混合酶最適pH值為3.6,最適溫度為45℃;響應(yīng)面法優(yōu)化工藝參數(shù)為蛋白酶用量0.4%,蛋白酶反應(yīng)時(shí)間60min,混合酶用量0.5%;混合酶反

2、應(yīng)時(shí)間30min,持水性達(dá)到8.87714g?g～,得率達(dá)到71.6985%.關(guān)鍵詞:麥麩;膳食纖維;生物酶法;響應(yīng)面分析麥麩是面粉加上中豐要副產(chǎn)品之一,日前麥麩大多數(shù)用作飼料,經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高;麥麩中含有大量的膳食纖維,它能抑制癌癥的發(fā)生,預(yù)防糖尿病,高血壓,清除f_[1基及重金屬離子等.麥麩膳食纖維外面包裹了一層淀粉,如直接將其加以粉碎作為食品添加劑,不能發(fā)揮其牛理作用[4,51.麥麩膳食纖維的提取方法主要有化學(xué)法,酶化學(xué)結(jié)合法,酶法.化學(xué)法提取麥麩膳食纖維是采用先除去蛋白質(zhì),后除去淀粉的工藝,由于蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中包裹著淀粉,淀粉高溫易糊化,阻止堿與蛋白質(zhì)的反應(yīng),同時(shí)蛋白質(zhì)受熱后凝同,阻l}

3、:r淀粉與酸的接觸造成膳食纖維的提取率較低,并且包澤較深,有堿味.酶化學(xué)結(jié)合法是先用淀粉酶除去蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中的淀粉,再用堿除去蛋白質(zhì),從而能使NaOH以較快速度滲透到蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中,縮短了堿解時(shí)問,同時(shí)可使蛋白質(zhì)堿解完全,結(jié)合法提取率較高,包澤淺,無(wú)味,似粗糙感顯著.在用淀粉酶除去蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中的淀粉時(shí),淀粉的降解是在未糊化的條件l進(jìn)行的,加人適量的糖化酶則有助干淀粉的降解完全,岡而酶法是采用混合酶制劑進(jìn)行淀粉降解.蛋白酶與麥麩中蛋F_l質(zhì)分子肽鏈作用,使其降解引.酶法提取膳食纖維得率較結(jié)合法稍低,但純度高,口感好,易被ififl:吸收,并且隨著酶工程技術(shù)的發(fā)展,酶的成本也逐漸降低,所以酶法是

4、一種町轉(zhuǎn)化為工,生產(chǎn)的較理想的方法.收稿日期項(xiàng)目基金作者簡(jiǎn)介通訊作者本研究篩選了生物酶法中最佳酶的種類,分析了一淀粉酶與糖化酶質(zhì)量最適比值,探討r混合酶的最適pH值與溫度,在上述研究的基礎(chǔ)上,以麥麩膳食纖維的持水性與得牢為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化酶法提取麥麩膳食纖維I藝.1材料與方法1.1實(shí)驗(yàn)材料小麥麩皮購(gòu)于河北省保定_聿j肚利面粉;木瓜蛋白酶,中性蛋閂酶,一淀粉酶,糖化酶購(gòu)丁邢臺(tái)翔寧生物公司;檸檬酸,甲醛,氯氧化鈉購(gòu)于天津市鼎盛化.1.2儀器PHS一10A數(shù)字酸度計(jì),驗(yàn)粉篩,萬(wàn)能粉碎機(jī),電子天下,水浴鍋,糖度計(jì),電熱鼓風(fēng)l燥箱1.3工藝流程小麥麩皮一篩選,清洗脫植酸一加入蛋白酶水解

5、,加入混合酶水解一火酶一水洗,I燥,稱量一粉碎一篩分一膳食纖維1.4工藝要點(diǎn)1.4.1篩選,清洗用粗篩除去混入麥麩中的雜質(zhì),將麥麩分散于水中浸泡30min以除去淀粉,收集麥麩,干燥.1.4.2水解植酸加入10倍(v/w~4t皮重量的清水煮沸20min后冷卻.2007—04—30河北省農(nóng)產(chǎn)品Jjn-r專項(xiàng)課題:酶工程關(guān)鍵技術(shù)及其在農(nóng)產(chǎn)品加工中應(yīng)用研究(編號(hào)03220173D).李慧靜(1973一),女,講師,研究方向?yàn)槭称饭こ?賈英民(1961一),男,教授,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù).271.4.3分解蛋白質(zhì)1.4.3.1蛋白酶的篩選_9l】選生產(chǎn)中常用的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶,據(jù)產(chǎn)品說明書

6、確定木瓜蛋白酶最適pH值5.0,溫度65℃;中性蛋白酶最適pH值7.5,溫度50℃.分別準(zhǔn)確量取50mL經(jīng)水解植酸處理后的樣品于2只燒杯中,分別加入0.4%的2種酶制劑(以樣品質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì)算),各自在最適溫度和pH值I充分?jǐn)嚢?0rain,然后作滅酶處理.將處理后的上清液用電位滴定法[9,1o】測(cè)游離氨基態(tài)氮含量,從中優(yōu)選L葉J最合適的蛋白酶.1.4.3.2分解蛋白質(zhì)向去植酸所得樣品中分別加入0.2%,0.3%,0.4%的蛋白酶,在其最適溫度和pH值分圳允分?jǐn)嚢?0,45,60rain.1.4.4分解淀粉1.4.4.1一淀粉酶與糖化酶質(zhì)量比值與可溶性糖含量的關(guān)系將-淀粉酶與糖化酶分別按照

7、質(zhì)量比值1:1,1:2,1:3,1:4,1:5配制成混合酶,已備后用.分別準(zhǔn)確量取50mL經(jīng)蛋白酶處理后的樣品置于燒杯中,升溫95N100~C淀粉糊化15min,溫度降至45℃,用2.5g/L檸檬酸調(diào)節(jié)pH=3.6,分另IJ加入0.5%的L述不同配比的混合酶制劑(以樣品質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì)算),攪拌30min,樣品加熱至沸騰并保持30min以滅酶,采用糖度計(jì)『9】測(cè)定水解液中可溶性糖含量.1.4.4.2混合酶反應(yīng)pH值與可溶性糖含量的關(guān)系將