笋头膳食纤维复合酶法改性工艺优化及其理化特性评价

【目的】笋头是笋加工的主要副产物,是来源广泛且成本低廉的膳食纤维原料。传统的热水法制备的笋头膳食纤维由于纤维颗粒大,口感粗糙,在食品中添加应用易造成品质下降。为了推动笋头膳食纤维在食品加工中的应用,本文研究了复合酶法改性工艺对笋头膳食纤维的粒径及理化特性的影响。【方法】以热水法制备的笋头膳食纤维为原料,以纤维粒径为评价指标,通过单因素试验研究复合酶添加量、时间、温度和pH值对纤维粒径的影响。根据单因素结果,进行以Box-Behnken试验设计为基础的响应面优化试验。比较分析了改性前后笋头膳食纤维的理化特性变化。【结果】复合酶法改性笋头膳食纤维的最优工艺条件为:复合酶添加量0.20%(纤维素酶∶木聚糖酶=1∶1),温度47℃,pH 5.4,时间2.0 h。以优化后的复合酶解法处理的笋头膳食纤维的纤维粒径(D_(90))由(146.2±0.21)μm降低至(97.2±0.14)μm。相对于改性处理前的笋头膳食纤维,改性笋头膳食纤维的持水力、持油力和膨胀度分别提高1.30、2.16和1.64倍。【结论】经过工艺优化的复合酶法可显著减小笋头膳食纤维的纤维粒径,并显著提高纤维的持水力、持油力和膨胀度等理化性质。研究结果有利于推动笋头膳食纤维在功能食品加工中的应用。     

丝瓜络纳米纤维素晶体的制备与表征

【目的】以废弃的丝瓜络为原料,利用其优良的生物理化特性制备高附加值的纳米纤维素晶体(NCC),探索丝瓜络资源高值化综合利用的新途径。【方法】用KOH/NaClO2体系脱除丝瓜络原料中的木质素和半纤维素,制备丝瓜络纯化纤维素,利用纤维形态分析仪分析丝瓜络纯化纤维素的纤维形态,采用超声-硫酸水解法制备高得率的丝瓜络纳米纤维素晶体,并对纳米纤维素晶体的微观形貌、物理和表面化学性质进行了表征。【结果】丝瓜络纯化纤维素的平均直径为26.4μm,重均长度平均为0.893nm,卷曲度为6.8%。丝瓜络纳米纤维素晶体直径约10nm,长度为200~400nm,Zeta电位为-15.1mV,结晶度为63.3%。【结论】丝瓜络纯化纤维素是一种潜在的优良制浆纤维原料,棒状丝瓜络纳米纤维素晶体可作为绿色的纳米增强相使用,经冷冻干燥处理后形成的纳米纤维素泡沫体表现出了良好的保温性能。     

桉木浆纳米纤维素制备优化条件初探

采用硫酸水解桉木浆制备纳米纤维素,进行响应面法优化制备工艺条件设计实验,并用透射电子显微镜表征了桉木浆纳米纤维素的形貌.结果表明,硫酸浓度55％,反应温度50℃,水解时间2h,纳米纤维素得率为70.05％;透射电子显微镜观察制备的纳米纤维素呈棒状,长度小于1000nm.桉木浆纳米纤维素制备优化适宜的水解时间应在3h以上.     

不同提取工艺对残次裂枣膳食纤维品质的影响

[目的]本文比较不同提取工艺对残次裂枣可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)品质的影响。[方法]以残次裂枣为原料,分别采用化学法、酶解法和发酵法制备红枣膳食纤维,通过对其理化特性(持水力、膨胀力、持油力)、功能特性(阳离子交换能力、葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力、亚硝酸根离子吸附能力)和抗氧化活性(DPPH·清除率、ABTS·清除能力、铁离子还原能力)的测定,分析处理工艺对残次裂枣可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)品质的影响。[结果]不同方法提取的SDF在持油力、葡萄糖吸附能力、NO_2~-清除能力和抗氧化能力方面显著优于其对应的IDF,而胆固醇清除能力却显著小于其对应的IDF;采用酶解法和发酵法制备的SDF在持油力、葡萄糖吸附能力、NO_2~-清除能力和抗氧化能力方面显著优于枣粉,化学法制备的SDF除持油力和葡萄糖吸附能力优于枣粉外,其他测定项与枣粉之间差异不显著;不同方法制备的IDF比枣粉具有更加良好的理化特性。[结论]不同处理工艺对残次裂枣SDF和IDF的理化特性、功能特性和抗氧化能力均产生较大影响,酶解法是生产高品质膳食纤维的最佳方法。     

超微粉碎纤维素酶法改性竹笋膳食纤维的工艺评价

以竹笋为原料,评价超微粉碎纤维素酶法对膳食纤维(D F)改性的影响.通过检测竹笋可溶性膳食纤维(SDF)的得率、持水力以及膨胀力,分析超微粉碎法粉碎时间(0～25 s)、纤维素酶浓度(0.1％ ～0.5％)、酶解时间(30～150 s)、酶解温度(30～55℃)、p H值(4.5～5.5)对竹笋膳食纤维改性的影响;通过...     

纳米纤维素制备优化及其形貌表征

通过硫酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素,分析硫酸浓度、反应温度和水解时间对纳米纤维素得率的影响,采用正交实验优化了实验参数。用场发射环境扫描电镜(ESEM-FEG)和透射电镜(HR-TEM)表征了微晶纤维素与纳米纤维素的形貌,并对其尺寸分布进行了分析。结果表明,当硫酸浓度为56%,反应温度40℃,水解时间90min时,纳米纤维素得率最高,达55.40%;电镜观察纳米纤维素呈棒状,其尺寸较微晶纤维素明显减小,直径2-24nm,长度为50-450nm。     

枸杞酒糟可溶性膳食纤维提取及其理化性质研究

以枸杞酒糟为原料,采用超微粉碎结合超声波-碱法进行处理,研究枸杞酒糟可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)提取的工艺条件,并测定提取的SDF理化性质。以单因素试验结合响应面试验优化分析,获取最优工艺条件,并对提取的SDF进行粉粒结构、持水力、膨胀力、持油力、羟自由基(·OH)清除率、超氧阴离子自由基(O■)清除率的测定。结果表明,料液比为1∶12、超声波时间为40 min、氢氧化钠质量分数为8%、超声波功率为250 W时SDF的提取率最高,达到24.55%。SDF粉碎后径距为(2.1±0.001)μm、比表面积为1.100 m~2/g、孔体积为6 340 cm~3/g、孔径为23.980 nm,具有良好的粉粒参数。SDF持水力为(4.35±0.07)g/g、膨胀力为(4.67±0.13)mL/g、持油力为(5.02±0.07)g/g。SDF对·OH和O■具有较好的清除作用。     

酶解处理对马铃薯渣理化性能的影响

[目的]研究酶解处理对马铃薯渣理化性能的影响.[方法]利用淀粉酶酶解马铃薯渣中的残余淀粉,释放薯渣中被淀粉包裹的纤维素,并利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)研究了酶解前后马铃薯渣的化学组成和结晶性.[结果]扫描电镜分析发现,薯渣经过酶解后,结构松散,且在酶解前后表现出不同的理化性质.酶解后其阳离子交换能力、纤维素转化率、膨胀力、持水力和持油力均有所提高,乳化性和乳化稳定性也较高.酶解后的薯渣结构基团没有改变,纤维素的结晶度也没有变化.[结论]利用淀粉酶酶解马铃薯渣中的残余淀粉,酶解后薯渣的纤维素本质没有变化,却为肠道提供了一个有助于消化吸收的环境,更加有利于作为饲料添加组分.     

纳米纤维素纤维的制备及其对马铃薯淀粉薄膜性能的影响

利用农作物废弃物-花生壳作为主要原料,采用硫酸水解的方法制备花生壳纳米纤维素纤维以及马铃薯淀粉薄膜,并使用扫描电子显微镜和万能拉伸试验机等仪器对添加了纳米纤维素纤维的马铃薯淀粉薄膜性能进行研究。结果发现,花生壳纳米纤维素纤维呈现棒状形状;适量添加纳米纤维素纤维能够有效提高马铃薯淀粉薄膜的拉伸强度和降解时间,但是降低了薄膜的透光率、导致薄膜透明度不高;纳米纤维素纤维含量为5%左右的马铃薯淀粉薄膜的性能较为优良,制备出来的薄膜结构紧密、平整、光滑。     

酶法制备竹笋壳微晶纤维素及其理化性质分析

采用纤维素酶酶法制备竹笋壳微晶纤维素,以加酶量、酶解时间、温度、酶解pH为单因素实验,在此基础上用L9(34)正交试验优化纤维素酶解法制备竹笋壳MCC的工艺条件,将制备出的竹笋壳微晶纤维素与"新望"商品微晶纤维素对比其溶胀性、流动性、持水性及形态结构。结果表明,制备竹笋壳MCC的最优工艺条件为:加酶量1. 2%,酶解时间50 min,酶解温度53℃,酶解pH值为5。用扫描电镜观察竹笋壳微晶纤维素形态结构,通过理化分析,并与商品微晶纤维素对比,竹笋壳微晶纤维素与商品微晶纤维素特性基本保持一致。     

杉木幼龄材和成熟材纤维素纳米晶体的制备及其性能

选取我国主要商品材树种杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)为原料,采用超声波辅助硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNCs),系统研究幼龄材和成熟材CNCs的形貌和尺寸、结晶度、热稳定性及表面Zeta电位等性能。结果表明,采用分段超声辅助硫酸水解法,制备出呈棒状外观形貌的CNC,长度分布范围为50.1~84.6 nm。宽度分布范围为5.4~7.6 nm。幼龄材和成熟材CNC性能间存在差异,相对于幼龄材CNC,成熟材CNC尺寸及离散性较小,结晶度高,热稳定性较好。水解过程中超声波的应用、m(纤维素)∶m(硫酸)的增大及水解时间的延长均可影响幼龄材CNC和成熟材CNC的尺寸及均匀性和结晶度。     

超声时间对芦苇浆纳米纤维素得率和形貌的影响

用超声辅助硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素,将芦苇浆粉置于55％硫酸溶液中,分别在200 W、45 kHz超声条件下预处理O、10、20、30、40、50 min,通过前期正交试验优化工艺条件,在反应温度50 °C下酸水解4h制备纳米纤维素.研究结果表明超声辅助预处理可以提高纳米纤维素得率,超声30 min时纳米纤维素得率最高,为73.95％;超声处理50 min制备的纳米纤维素傅立叶变换红外光谱和X射线衍射分析结果表明,所制备的纳米纤维素是纤维素且为天然纤维素Ⅰ型,结晶度为74.54％;预处理超声10、50 min制备的纳米纤维素的透射电子显微镜分析结果表明,所制备的纳米纤维素均达到纳米级,为棒状.     

酶法提取蓝莓果渣非水溶性膳食纤维工艺研究

以蓝莓果渣为原料,开展双酶法提取非水溶性膳食纤维及其性质研究,采用双酶法提取的非水溶性膳食纤维,通过单因素试验和正交试验对提取条件进行优化,确定最优提取条件为碱性蛋白酶浓度0.4%、碱性蛋白酶酶解p H值为8、α-淀粉酶浓度0.5%、α-淀粉酶酶解pH值为6;持水力为25.86±0.54 g/g,持油力为5.21±0.28 g/g,膨胀力为9.38±0.47 mL/g。     

玉米芯膳食纤维的复合酶法改性工艺优化

【目的】建立酶法提取玉米芯膳食纤维方法,优化复合酶法改性玉米芯不溶性膳食纤维（IDF）制 备可溶性膳食纤维（SDF）工艺。【方法】以玉米芯为原料,通过单因素试验优化碱性蛋白酶、α- 淀粉酶和糖 化酶预处理提取玉米芯粗膳食纤维（TDF）条件,结合正交试验优化复合酶（纤维素酶和木聚糖酶）法改性 IDF 制备 SDF 工艺。【结果】生物酶法提取玉米芯 TDF 条件：料液比 1 ∶ 10、pH 9.0、1.4% 碱性蛋白酶 50 ℃酶解 60 min;pH 6.5、0.3% 的 α- 淀粉酶和糖化酶（1 ∶ 1）、60 ℃水解 60 min,IDF 得率为 69.35%。复合酶法改 性 IDF 最佳工艺为：pH 5.0、温度 50 ℃、纤维素酶 1.2%、木聚糖酶 1.2%、酶解时间为 6 h、料液比为 1 ∶ 10, SDF 得率可达 22.16%。处理后的 SDF 持水力为 6.55 g/g,膨胀性为 6.69 mL/g,持油力为 4.65 g/g,分别比改性前 提高 40.26%、48.67%、74.16%。【结论】复合酶法改性玉米芯 IDF 制备 SDF 得率较单一纤维素酶和单一木聚糖 酶处理的 SDF 得率高,且显著提高产物 SDF 的持水力、持油力和膨胀性。     

炭基磷钨酸催化制备纳米纤维素的研究

采用炭基磷钨酸在超声波辅助作用下水解微晶纤维素（MCC ）,制备得到纳米纤维素晶体（NCC）。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热分析仪（TGA ）等对所制备N C C的形貌、晶体结构、光谱性质和热稳定性进行分析。结果表明：制备的NCC呈棒状,直径和长度主要分布在12～79 nm和146～862 nm,样品仍属于纤维素Ⅰ型,结晶度为76．1％;FTIR分析可知,纳米纤维素晶体仍然具有纤维素的基本化学结构;TGA分析表明,纳米纤维素晶体热分解温度为300℃,初期热稳定性低于微晶纤维素。与常规酸水解方法相比,该方法在制备过程中可省去脱酸过程,具有对设备腐蚀性小、环保等优点。     

过氧化氢改性苹果渣膳食纤维的研究

【目的】研究过氧化氢对苹果渣膳食纤维的改性作用,为提高苹果渣可溶性膳食纤维含量、改善苹果渣理化性质提供一种简单高效、成本低廉的方法。【方法】采用不同pH和浓度的过氧化氢溶液处理果汁厂苹果渣,经醇沉、干燥、粉碎后,制得过氧化氢改性苹果渣。研究pH及过氧化氢浓度对改性苹果渣得率、膳食纤维组成及含量、物理性质及结构特性的影响。其中,膳食纤维组成及含量包括总膳食纤维（Total dietary fibre, TDF）含量、不可溶性膳食纤维（Insoluble dietary fibre, IDF）含量、可溶性膳食纤维（Soluble dietary fibre, SDF）含量,物理性质包括改性苹果渣持水力、膨胀力、持油力、堆积密度、颜色,结构特性包括改性苹果渣热稳定性、超微结构,并检测改性苹果渣中过氧化氢残留量。【结果】（1）过氧化氢溶液的pH对苹果渣理化结构性质具有显著影响。过氧化氢溶液浓度相同时,经酸性（pH 3.8）、中性（pH 7）过氧化氢处理的苹果渣,TDF含量、持水力、膨胀力、持油力均有不同程度的提高,而SDF含量、堆积密度较原果渣无显著变化,颜色变暗。经碱性（pH 11.5）过氧化氢处理的苹果渣,SDF含量显著提高,持水力、膨胀力、颜色等理化性质均得到极大改善,堆积密度增加,TDF含量较未处理苹果渣有所提高。热重及超微分析结果表明,酸性、中性过氧化氢处理后苹果渣热稳定性及超微结构与原果渣相比无明显差异,碱性过氧化氢处理后苹果渣热稳定性下降,超微结构变得紧密平滑。（2）过氧化氢溶液浓度对苹果渣理化结构性质也具有显著性影响。在pH为11.5的碱性条件下,使用不含过氧化氢的溶液处理后,苹果渣理化结构性质与经酸性、中性过氧化氢处理的苹果渣相似。随着过氧化氢浓度逐渐升高,苹果渣SDF含量逐渐增加,SDF含量由3.30%增加到19.02%-28.32%,提高476%-758%,膨胀力、颜色逐渐改善,堆积密度增加,持水力先上升后下降,苹果渣得率、TDF、IDF含量逐渐下降,持油力未得到改善。此外,随着过氧化氢浓度升高,苹果渣结构性质也发生变化,苹果渣热稳定性逐渐降低,结构变得更加松碎。（3）过氧化氢残留量检测结果表明,过氧化氢在处理过程中可完全分解除去,改性苹果渣中无残留。【结论】碱性过氧化氢处理可作为一种清洁高效的提高苹果渣SDF含量并改善苹果渣理化性质的改性方法,改性效果与过氧化氢pH及浓度密切相关。     

改性麦麸膳食纤维功能和结构特性研究

以麦麸为原料,利用蒸汽爆破技术(SE)改性麦麸膳食纤维(DF),应用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等仪器对DF的晶体结构和颗粒形态等进行表征。结果表明,DF经过蒸汽爆破改性后,溶解性、持水力、持油力和膨胀力分别为50.24%、3.89 g/g、2.58 g/g和5.47 mL/g,乳化活性、乳化稳定性和最小凝胶浓度分别为465.8 mL/L,501.2 mL/L和9.24%;DPPH、ABTS、O_2·~-和·OH的清除率分别为90.57%、73.68%、55.42%和44.12%。改性后DF结晶结构未受影响,颗粒更致密,表面有明显的蜂窝状结构。研究结果可为麦麸膳食纤维的功能改性及综合利用提供理论依据。     

葡萄皮渣膳食纤维酶法改性工艺研究

以新疆酿酒葡萄皮渣副产物膳食纤维为主要研究对象,采用纤维素酶法对其进行改性处理,从而提高葡萄皮可溶性膳食纤维(Grape Soluble Dietary Fiber,GSDF)得率,并对其功能性质进行了初步测定。结果表明:液料比11:1(mL/g),酶解温度52℃,酶解时间62 min,酶添加量1.4 mg/mL时为改性技术最佳工艺条件,得率为33.68%;改性后的持水力、持油力、膨胀力和阳离子交换能力4项功能性质指标均显著提高。     

湿法超微粉碎对大豆膳食纤维素微粒结构及物性的影响

研究了湿法超微粉碎对非水溶性成分质量分数分别为70％和90％的大豆膳食纤维素微粒结构和物理性质(持水力、膨胀力、黏度等)的影响。结果显示：采用胶体磨对大豆膳食纤维素进行超微粉碎可获得粒度为4～20μm的细小颗粒。物料在湿状态下呈硬脆特性，在外力作用下一般发生刚性断裂。非水溶性成分质量分数为70％的大豆膳食纤维素的持水力在磨齿间隙大于15μm时随纤维素粒度减小逐渐上升，而在磨齿间隙为15～5μm时随纤维素粒度减小呈下降趋势，但膨胀力和黏度则随纤维素粒度减小显著增大；非水溶性成分质量分数为90％的大豆膳食纤维素粒度减小后持水力和黏度都降低，但膨胀力增加。超微粉碎使二者的结构都发生整体性破坏，但聚合物的结晶状态未发生改变。     

酶碱结合法制备红薯膳食纤维的工艺研究

以红皮黄心红薯为原料,采用酶碱结合法制备膳食纤维,通过单因素和正交试验对制备工艺进行优化,并对所得膳食纤维产品进行分析。结果表明,酶解工艺中各种酶的最适用量分别为:脂肪酶0.5%,混合酶(中温α淀粉酶和糖化酶)0.6%,木瓜蛋白酶0.2%;碱解工艺的最佳条件为:p H 8.5,温度60℃,碱解时间1.5 h。在最优条件下,红薯膳食纤维得率可达66.31%,其中膳食纤维含量从原料中的24.21%提升至可溶膳食纤维产品中的83.74%,产品膨胀力为6.23 m L/g,持水力为9.33 g/g,持油力为3.96 g/g,功能特性优良。