纤维素酶法改性对小米糠膳食纤维功能的影响
纤维素酶法改性对小米糠膳食纤维功能的影响[20200509190542]
摘要：本实验以小米糠为原料，先采用酶法提取小米糠膳食纤维，测定小米糠膳食纤维的吸附能力。然后用纤维素酶对小米糠膳食纤维进行改性，采用单因素实验研究反应温度、体系pH、反应时间和酶添加量对膳食纤维持水力、持油力、吸附胆固醇能力的影响。再以胆固醇吸附能力为特征性考察指标，做正交实验对反应条件进行优化。实验表明，纤维素酶处理小米糠膳食纤维的最佳酶解条件为：纤维素酶添加量140 U/g TDF，反应时间1 h，反应温度55℃，pH值3.8，在此条件下酶解小米糠膳食纤维的胆固醇吸附量高达14.18 mg/g，吸附能力远高于TDF的吸附能力。表明纤维素酶处理可使小米糠膳食纤维吸附胆固醇的能力提高。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
关键字:小米糠膳食纤维；纤维素酶；酶法改性；吸附能力
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1引言 1
1 材料与方法2
1.1 实验材料和仪器设备 2
1.2 实验方法2
1.2.1 膳食纤维的提取工艺2
1.2.2 TDF吸附能力的测定2
1.2.3 单因素实验3
1.2.4 正交试验3
2. 结果分析4
2.1 TDF的吸附能力4
2.2 单因素实验4
2.2.1 温度对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响4
2.2.2 体系pH对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响5
2.2.3 反应时间对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响6
2.2.4 酶添加量对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响 7
2.3 正交试验8
2.4 验证试验9
3. 讨论9
致谢9
参考文献9
纤维素酶法改性对小米糠膳食纤维功能的影响
引言
小米又名粟，一年生禾本科属植物，为五谷之一，其粒小，直径约 1 mm，故名。小米起源于我国黄河流域，是我国北方地区主要的杂粮作物之一，南方部分省市也有栽种[1]。小米营养丰富，除含有人体所必需的营养素如维生素、蛋白质、矿物质等外，还具有一定的药用价值。小米糠是小米加工的副产品，由小米的果皮、种皮、糊粉层、少量的胚和胚乳组成，富含蛋白质、脂肪、矿物质、维生素和纤维素等营养成分，尤其是纤维素,占麸皮总量的18%以上，是一种理想的食用纤维素源。
现代人日益精细化的饮食使得许多像膳食纤维这样的有益的营养成分流失了。动物食品所占食物的比重 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
日渐增大，高胆固醇、高血脂、动脉粥样硬化等“富贵病”的发病率也有逐年递增的趋势。胆固醇偏高是引发动脉粥样硬化、高血脂症、冠心病的危险因素之一。膳食纤维是一类不能被人体消化吸收的碳水化合物，包括纤维素、木质素 、蜡 、甲壳质 、果胶 、β-葡聚糖 、菊糖 和低聚糖 等。膳食纤维可降低体内胆固醇水平。其可通过抑制胆固醇和胆汁酸的吸收[2]，调节机体对胆固醇的代谢，促进胆固醇和胆汁酸的排出[3]等方式来达到降胆固醇的效果。当前，在对谷物膳食纤维的研究中，对小麦膳食纤维、玉米膳食纤维、燕麦膳食纤维、大麦膳食纤维等研究较多，而对小米糠膳食纤维研究甚少。纤维素酶是一种复合酶,主要由外切 ?-葡聚糖酶 、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶 。它可将纤维素分解成寡糖或者单糖。本实验以小米糠为研究对象，探究纤维素酶酶法改性对小米糠膳食纤维在降胆固醇降血脂方面功能的影响。
1 材料与方法
1.1 实验材料和仪器设备
小米糠、胆固醇（sigma）、中性蛋白酶（250 U/g）、糖化酶（100000 U/g）、耐高温α-淀粉酶（4000 U/g）、纤维素酶（300 U/g）。
LABOROTA 4001旋转蒸发仪，Heidolph公司；GZX-9240 MBE数显鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；Centrifuge 5804R冷冻高速离心机，Eppendorf公司；UV-2450紫外-可见分光光度计，日本岛津公司；HH-2数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；JYT-5架盘药物天平，上海医用激光仪器厂；AYFO电子天平，日本shimapzu公司；SB5200DT超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 膳食纤维的提取工艺[4]
工艺流程：小米糠→研磨，过筛→正己烷脱脂→搅拌→糊化→加淀粉酶反应→加糖化酶反应→加蛋白酶反应→灭酶→95%乙醇醇沉→抽滤→烘干。
操作要点：将小米糠研磨后过40目筛，按1:2.5的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
料液比（g/ml）加入正己烷，静置2 h后弃上清，如此重复三次后，将脱脂后的小米糠置于通风厨中，使正己烷挥发完全，得到脱脂米糠（DRB）。取10 g DRB，按1:10的料液比(g/ml)加水搅拌，在95~100℃下水浴糊化15 min后置于振荡器中，于50℃振荡30 min。取出冷却，将体系pH调至5.5，加入0.5 g耐高温α-淀粉酶，于95℃下振荡2 h。取出冷却，将体系pH调至4.2，加入0.03 g糖化酶于60℃下振荡2 h。取出冷却，将体系pH调至7，加入0.36 g中性蛋白酶，于55℃中振荡2 h。然后在沸水浴中灭酶15 min。加入4倍体积的95%乙醇醇沉过液，抽滤，充分烘干。得到小米糠膳食纤维（TDF）。
1.2.2 TDF吸附能力的测定
（1）持水力[5]
称取约0.5 g (W0)干燥至恒重的TDF于50 ml离心管中，称量离心管加膳食纤维的质量W1。加入10 ml水，用涡旋振荡器混合均匀，37℃振荡3 h，离心（5000 r/min，10 min），弃上清。称吸水后膳食纤维和容器的总质量W2。持水力计算如下：
持水力（g/g）=（W2-W1）/W0
（2）持油力[6]
称取约0.5 g (W0)干燥至恒重的TDF于50 ml离心管中，称量离心管加膳食纤维的质量W1。加入5 ml大豆油，用涡旋振荡器混合均匀，37℃振荡2 h，离心（5000 r/min，20 min），弃上清。称吸油后膳食纤维和容器的总质量W2。持油力计算如下：
持油力（g/g）=（W2-W1）/W0
摘要：本实验以小米糠为原料，先采用酶法提取小米糠膳食纤维，测定小米糠膳食纤维的吸附能力。然后用纤维素酶对小米糠膳食纤维进行改性，采用单因素实验研究反应温度、体系pH、反应时间和酶添加量对膳食纤维持水力、持油力、吸附胆固醇能力的影响。再以胆固醇吸附能力为特征性考察指标，做正交实验对反应条件进行优化。实验表明，纤维素酶处理小米糠膳食纤维的最佳酶解条件为：纤维素酶添加量140 U/g TDF，反应时间1 h，反应温度55℃，pH值3.8，在此条件下酶解小米糠膳食纤维的胆固醇吸附量高达14.18 mg/g，吸附能力远高于TDF的吸附能力。表明纤维素酶处理可使小米糠膳食纤维吸附胆固醇的能力提高。
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关键字:小米糠膳食纤维；纤维素酶；酶法改性；吸附能力
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1引言 1
1 材料与方法2
1.1 实验材料和仪器设备 2
1.2 实验方法2
1.2.1 膳食纤维的提取工艺2
1.2.2 TDF吸附能力的测定2
1.2.3 单因素实验3
1.2.4 正交试验3
2. 结果分析4
2.1 TDF的吸附能力4
2.2 单因素实验4
2.2.1 温度对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响4
2.2.2 体系pH对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响5
2.2.3 反应时间对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响6
2.2.4 酶添加量对纤维素酶酶解产物吸附能力的影响 7
2.3 正交试验8
2.4 验证试验9
3. 讨论9
致谢9
参考文献9
纤维素酶法改性对小米糠膳食纤维功能的影响
引言
小米又名粟，一年生禾本科属植物，为五谷之一，其粒小，直径约 1 mm，故名。小米起源于我国黄河流域，是我国北方地区主要的杂粮作物之一，南方部分省市也有栽种[1]。小米营养丰富，除含有人体所必需的营养素如维生素、蛋白质、矿物质等外，还具有一定的药用价值。小米糠是小米加工的副产品，由小米的果皮、种皮、糊粉层、少量的胚和胚乳组成，富含蛋白质、脂肪、矿物质、维生素和纤维素等营养成分，尤其是纤维素,占麸皮总量的18%以上，是一种理想的食用纤维素源。
现代人日益精细化的饮食使得许多像膳食纤维这样的有益的营养成分流失了。动物食品所占食物的比重 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
日渐增大，高胆固醇、高血脂、动脉粥样硬化等“富贵病”的发病率也有逐年递增的趋势。胆固醇偏高是引发动脉粥样硬化、高血脂症、冠心病的危险因素之一。膳食纤维是一类不能被人体消化吸收的碳水化合物，包括纤维素
1 材料与方法
1.1 实验材料和仪器设备
小米糠、胆固醇（sigma）、中性蛋白酶（250 U/g）、糖化酶（100000 U/g）、耐高温α-淀粉酶（4000 U/g）、纤维素酶（300 U/g）。
LABOROTA 4001旋转蒸发仪，Heidolph公司；GZX-9240 MBE数显鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；Centrifuge 5804R冷冻高速离心机，Eppendorf公司；UV-2450紫外-可见分光光度计，日本岛津公司；HH-2数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；JYT-5架盘药物天平，上海医用激光仪器厂；AYFO电子天平，日本shimapzu公司；SB5200DT超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 膳食纤维的提取工艺[4]
工艺流程：小米糠→研磨，过筛→正己烷脱脂→搅拌→糊化→加淀粉酶反应→加糖化酶反应→加蛋白酶反应→灭酶→95%乙醇醇沉→抽滤→烘干。
操作要点：将小米糠研磨后过40目筛，按1:2.5的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
料液比（g/ml）加入正己烷，静置2 h后弃上清，如此重复三次后，将脱脂后的小米糠置于通风厨中，使正己烷挥发完全，得到脱脂米糠（DRB）。取10 g DRB，按1:10的料液比(g/ml)加水搅拌，在95~100℃下水浴糊化15 min后置于振荡器中，于50℃振荡30 min。取出冷却，将体系pH调至5.5，加入0.5 g耐高温α-淀粉酶，于95℃下振荡2 h。取出冷却，将体系pH调至4.2，加入0.03 g糖化酶于60℃下振荡2 h。取出冷却，将体系pH调至7，加入0.36 g中性蛋白酶，于55℃中振荡2 h。然后在沸水浴中灭酶15 min。加入4倍体积的95%乙醇醇沉过液，抽滤，充分烘干。得到小米糠膳食纤维（TDF）。
1.2.2 TDF吸附能力的测定
（1）持水力[5]
称取约0.5 g (W0)干燥至恒重的TDF于50 ml离心管中，称量离心管加膳食纤维的质量W1。加入10 ml水，用涡旋振荡器混合均匀，37℃振荡3 h，离心（5000 r/min，10 min），弃上清。称吸水后膳食纤维和容器的总质量W2。持水力计算如下：
持水力（g/g）=（W2-W1）/W0
（2）持油力[6]
称取约0.5 g (W0)干燥至恒重的TDF于50 ml离心管中，称量离心管加膳食纤维的质量W1。加入5 ml大豆油，用涡旋振荡器混合均匀，37℃振荡2 h，离心（5000 r/min，20 min），弃上清。称吸油后膳食纤维和容器的总质量W2。持油力计算如下：
持油力（g/g）=（W2-W1）/W0
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