實驗十二改性膳食纖維的制備

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1、食品工程技術(shù)專題實驗ExperimentofFoodEngineering課程編碼：Z5603B002實驗指導(dǎo)書：自編面向?qū)I(yè)：食品科學(xué)與工程食品加工綜合實驗——改性膳食纖維生產(chǎn)實驗項目學(xué)時：12實驗要求：選修一、實驗?zāi)康募耙螅?、通過實際操作，對《食品工程原理》中所學(xué)習的單元操作在食品生產(chǎn)中的作用有一個直觀上的認識；2、通過實際操作與觀察，對《食品工程原理》中所學(xué)習的單元操作原理有更深刻的理解；3、通過實際操作與觀察，使同學(xué)們對各單元操作的設(shè)備在實際生產(chǎn)線的作用與操作方法以及同種類單元操作為達到不同的工藝要求必須選用合適的設(shè)備有一個具體的認識，以提高實際操作能力。4、通

2、過本實驗掌握改性膳食纖維的生產(chǎn)工藝流程。二、實驗基本原理：膳食纖維(dietaryfiber,DF)主要存在于蔬菜和谷物的細胞壁中，包括不溶性多糖（纖維素、半纖維素）和木質(zhì)素。膳食纖維被定義為植物成分中的木質(zhì)素和多糖成分，且不為人體消化道中的酶所消化。從溶解性可分成水溶性膳食纖維（SDF）和水不溶性膳食纖維（IDF）兩大類。膳食纖維（細胞壁多糖）常常具有一系列的生理功能，例如：增加排泄物體積，降低膽固醇水平，促進葡萄糖的新陳代謝。許多這種生理功能和膳食纖維的一些物理－化學(xué)性質(zhì)是密切相關(guān)的，例如膳食纖維的可溶性、粘度和聚合度程度等。不管是什么原料，都可以制備得到可溶性和不可溶

3、性膳食纖維。如果總膳食纖維中不溶性膳食纖維含量較高，就可以將之作為食品結(jié)構(gòu)填充劑，如果可溶性膳食纖維含量較高，則認為其具有更高的功能性。由于SDF和IDF不同的生理功能，SDF能更多地發(fā)揮其代謝作用，而許多DF中SDF所占比例很少，因此國內(nèi)外對DF的改性作了一些工作，但報道不多，主要的方法是化學(xué)處理法和機械降解處理法，也有應(yīng)用兩種手段同時處理以獲得較高含量的SDF，DF的改性是DF研究趨勢的重點之一。高溫和劇烈的機械作用可以對膳食纖維的物理－化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響，多糖聚合物之間的弱作用力可能會遭到破壞，同時聚合物中的糖苷鍵也會斷裂，最終膳食纖維發(fā)生降解，可溶性增加。在本實驗中我

4、們采用均質(zhì)機來獲得高壓作用。高壓均質(zhì)機以高壓往復(fù)泵為動力傳遞及物料輸送機構(gòu)，將物料輸送至工作閥（一級均質(zhì)閥及二級乳化閥）部分。要處理物料在通過工作閥的過程中，在高壓下產(chǎn)生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，從而使液態(tài)物質(zhì)或以液體為載體的固體顆粒得到超微細化，而且平均分布和均一分散,從而達到IDF向要SDF轉(zhuǎn)化以及物料粒度減小的目的。高壓作用能夠被用來修改膳食纖維的物理－化學(xué)性質(zhì)，纖維的生理功能在很大程度上與其物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，而它的物化性質(zhì)的變化與物料粒度分布是有緊密聯(lián)系的，因此膳食纖維的粒度變化對其生理功能有著不可忽視的影響。膳食纖維的粒度越小則其比表面積越大，其持水力和膨脹性也

5、會有相應(yīng)的發(fā)生變化，DF的生理功能就會受到一定的影響。試驗中選用大豆膳食纖維或者麥麩纖維作為研究材料，經(jīng)過膠體磨預(yù)處理，均質(zhì)機高壓技術(shù)進行處理，然后進行噴霧干燥制備改性膳食纖維的一條新途徑，讓膳食纖維的生理功能得到更好的發(fā)揮。三、主要儀器設(shè)備及實驗耗材：主要儀器：離心過濾機、膠體磨，均質(zhì)機，干燥設(shè)備，電子天平，PH計實驗耗材：新鮮黃豆渣或麥麩四、實驗內(nèi)容或步驟：1.操作步驟取一定量豆渣→清水洗滌濾渣→膠體磨→高壓均質(zhì)機→噴霧干燥2.操作要點：1）洗滌每組稱取原料麥麩100g，將原料麥麩進行水洗2遍。2）膠體磨粉碎用膠體磨進行一次粉碎處理。3）高壓的改性處理　以高壓均質(zhì)機40

6、Mpa進行高壓改性處理，以提高可溶性膳食纖維含量。4）干燥干燥采用噴霧干燥或50HZ真空微波干燥方式進行干燥處理。5）得率計算稱量干燥獲得的改性膳食纖維重量，按照以下公式計算得率。五、思考題1、查閱有關(guān)資料，結(jié)合本實驗，簡述膳食纖維的定義、制備方法、檢測方法和改性方法。2、查閱有關(guān)資料，結(jié)合本實驗，簡述微射流均質(zhì)機的工作原理，試例出一些目前利用微射流均質(zhì)機進行乳化、超微化方面研究的文獻報道。六、主要參考書及文獻[1]周建勇.膳食纖維定義的歷史回顧(1953～1999)[J].國外醫(yī)學(xué)分冊.2001,28(1):26-28.[2]Periago,M.J.Ros,G.;Lópe

7、z,G.Martinez,M.C.andRincón,F.Thedietaryfibercomponentsandtheirphysiologicaleffects[J].RevistaEspa?oladeCienciayTecnol.Aliment.1993,33(3):229-246.[3]何錦風,郝立民.論膳食纖維[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1997,23(5):63-68.[4]TheanderO.DietaryFiber.AcademicPress(London)Ltd.,1986:13-25.[5]祝威.擠