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李慧靜,賈英民,王林,張國亮,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)時間60min,混合酶用量0.5%;混合酶反

2、應(yīng)時間30min,持水性達到8.87714g?g～,得率達到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)濟價值不高;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,縮短了堿解時問,同時可使蛋白質(zhì)堿解完全,結(jié)合法提取率較高,包澤淺,無味,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,淀粉的降解是在未糊化的條件l進行的,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.收稿日期項目基金作者簡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實驗材料小麥麩皮購于河北省保定_聿j肚利面粉;木瓜蛋白酶,中性蛋閂酶,一淀粉酶,糖化酶購丁邢臺翔寧生物公司;檸檬酸,甲醛,氯氧化鈉購于天津市鼎盛化.1.2儀器PHS一10A數(shù)字酸度計,驗粉篩,萬能粉碎機,電子天下,水浴鍋,糖度計,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03220173D).李慧靜(1973一),女,講師,研究方向為食品工程.賈英民(1961一),男,教授,研究方向為食品生物技術(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)量為基準計算),各自在最適溫度和pH值I充分攪拌60rain,然后作滅酶處理.將處理后的上清液用電位滴定法[9,1o】測游離氨基態(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值分圳允分攪拌30,45,60rain.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)量為基準計算),攪拌30min,樣品加熱至沸騰并保持30min以滅酶,采用糖度計『9】測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