响应面法优化香蕉皮水不溶性膳食纤维的提取工艺研究

以香蕉皮为原料,采用单因素实验和响应面分析法对香蕉皮水不溶性膳食纤维的提取工艺进行优化。在单因素的基础上,以膳食纤维的提取率为响应值,液固比、提取时间、提取温度及p H值为影响因素,根据Box-Behnken实验设计原理,采用四因素三水平的响应面分析法分析各个因素及交互作用对响应值的影响。结果表明,最佳的提取工艺条件为:液固比6∶1、提取时间67min、提取温度83℃、p H值6.0,在此条件下香蕉皮水不溶性膳食纤维的实际提取率为7.25%,与理论值7.42%相近,提取得到的膳食纤维的持水力为4.09g/g,膨胀率为10.31m L/g。响应面法优化香蕉皮水不溶性膳食纤维的提取工艺是有效可行的。

玉米须不溶性膳食纤维分析及其对面包品质和消化特性的影响研究

首先分析玉米须不溶性膳食纤维(corn silk insoluble dietary fiber,CSIDF)的组分和物理特性,再研究其添加量及粒径对面包比容、色泽、质构、孔隙度、感官等品质和消化特性的影响。结果表明,其主要含80.64%膳食纤维和10.15%蛋白质,以及少量的灰分和脂肪,主要由50.41%纤维素和28.80%半纤维素组成,具有良好的持水、持油和膨胀特性,且粒径越大,3种特性越好;添加玉米须不溶性膳食纤维后面包比容减小,色泽加深,硬度增大,孔隙度降低,不同CSIDF添加量及粒径间存在差异,面包品质与CSIDF添加量及粒径基本呈现负相关,综合分析确定粒径最小的D_(1)(平均粒径为24.91μm)最适宜添加,其添加量为3%时较合适;体外消化试验表明,CSIDF可以通过降低面包中RDS含量、提高SDS和RS含量来延缓淀粉的消化吸收,维持血糖稳定。

柚子皮不溶性膳食纤维的提取工艺优化及特性分析

为获得复合酶法制备柚子皮不溶性膳食纤维的制备工艺及其吸附特性,实验以柚子皮为原料,采用正交试验优化提取柚子皮不溶性膳食纤维(IDF),并对其特性进行研究。结果表明,料液比1:40 g/mL、淀粉酶的添加量0.6%、淀粉酶的酶解时间90 min、木瓜蛋白酶的添加量0.2%、木瓜蛋白酶的酶解时间30 min为最佳提取条件,该条件下柚子皮IDF得率为55.07%。柚子皮IDF的膨胀力、持水力、持油力和阳离子交换能力分别为2.84±0.09 mL/g、12.54±0.11 g/g、1.54±0.02 g/g和0.36±0.04 mmol/g。此外,体外吸附研究表明,柚子皮IDF对葡萄糖、胆固醇、胆酸钠的吸附能力分别为0.13±0.003 mmol/g、12.27±0.020 mg/g和53.25±0.100 mg/g。FT-IR分析表明,柚子皮IDF具有纤维素类多糖的特征吸收峰,符合膳食纤维的结构。综上,优化工艺后提取的柚子皮IDF具有较好的特性,这为进一步开发利用柚子皮IDF提供了理论依据。

粒径和含结合酚不溶性膳食纤维对白芸豆皮体外发酵特性的影响

为揭示不同粒径的白芸豆皮和含结合酚不溶性膳食纤维的体外发酵规律,本研究以白芸豆皮(WS)为原料,经过连续酶法提取得到含结合酚不溶性膳食纤维(IB),采用普通粉碎和超微粉碎方法对其进行改性,获得不同粒径分布的两组样品,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦扫描显微镜对其微观形貌进行观察,并通过体外发酵实验和16S rRNA测序探究两组样品的酵解特性及其对肠道菌群组成丰度的影响。实验结果发现样品粒径越小,结合酚越均匀地分散于颗粒表面。WS和IB都具有慢发酵性,且其发酵速率和产酸量均随着粒径的减小而提高,菌群组成分析发现粒径越小的底物对Bacteroides丰度的促进效果也越显著,但是Lachnospira显示出了对较大粒度底物的偏好。结果表明IB可以促进Bacteroides、Bifidobacterium和Ruminococcaceae ruminococcus等有益菌的相对丰度,改善肠道微生物群的组成结构,其益生效应较相同粒径的WS更为显著。本研究可以为膳食纤维益生元效应的研究提供基础和方向,并可以指导膳食纤维的超微粉碎改性和白芸豆皮的综合利用。

菠萝果渣中不溶性膳食纤维提取工艺优化及其功能特性研究

以菠萝果渣为原料,采用碱处理法提取菠萝不溶性膳食纤维(PIDF)。以PIDF得率为指标,在单因素试验基础上通过响应面法优化提取工艺,并探究PIDF的结构和功能特性。结果表明:最优工艺参数为液料比26∶1(mL/g)、NaOH体积分数6%、提取温度40℃、提取时间75 min,在此条件下PIDF得率为48.81%;PIDF具有疏松的孔洞结构,其持水性、持油性和膨胀性分别为(5.16±0.21)g/g、(3.86±0.11)g/g和(5.49±0.09)mL/g,表明PIDF具有较好的结构及功能特性。

高温蒸煮结合蜗牛酶法改性葡萄皮不溶性膳食纤维工艺优化及体外降血糖作用

以葡萄皮为原料,采用高温蒸煮结合蜗牛酶法对葡萄皮不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)进行改性处理,旨在提高可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)得率以及改善SDF和IDF的理化性质。研究不同因素对SDF得率的影响,并对改性前后的膳食纤维进行理化指标的测定。结果表明,适宜的改性工艺条件为:蒸煮时间60 min、蒸煮温度120℃、料液比1:25 g/mL、酶添加量3.50%、酶解温度34.0℃、酶解时间55 min,此工艺下SDF得率为10.25%。改性后SDF的持水力、持油力、膨胀力相比改性前SDF分别提高了1.74、1.53、1.13倍,改性后IDF的持水力、持油力、膨胀力相比改性前IDF分别提高了1.01、1.26、1.27倍。与未改性的SDF和IDF相比,改性后的SDF和IDF的结构变得更加疏松,且葡萄糖吸附能力、葡萄糖透析延迟指数和α-淀粉酶的抑制作用均显著(P<0.05)提高,其中改性后的SDF的葡萄糖吸附能力最强,葡萄糖透析延迟指数也均高于其它膳食纤维样品,在8 mg/mL时对α-淀粉酶的抑制率达到最大值(54.71%)。综上,高温蒸煮结合蜗牛酶法改性的葡萄皮SDF和IDF具有更为良好的特性,为改性葡萄皮膳食纤维提供了理论依据。

油莎豆不溶性膳食纤维理化性质、结构特征和乳化特性研究

油莎豆是一种优质且有益健康的作物,含有丰富的营养物质。采用酶法提取油莎豆不溶性膳食纤维,以商业化大豆膳食纤维为对照,进行理化性质测定、结构特征和乳化性能研究。结果表明:与大豆膳食纤维相比,油莎豆不溶性膳食纤维具有更好的持水力[(14.45±0.19)g/g]、持油力[(8.21±0.06)g/g]和膨胀力[(14.23±0.12)mL/g]。油莎豆不溶性膳食纤维的体积平均粒径为(64.47±0.18)μm,是大豆膳食纤维体积平均粒径的56.65%。低场核磁结果显示,油莎豆不溶性膳食纤维具有更多的结合水,而大豆膳食纤维中则含有更多的自由水。热重分析表明,与大豆膳食纤维相比,油莎豆不溶性膳食纤维的质量损失较少,热稳定性更好。在乳化性能方面,随着油莎豆不溶性膳食纤维质量分数的增加,其乳液粒径显著性增大;在同等膳食纤维质量分数下,油莎豆不溶性膳食纤维制备的乳液粒径均显著低于大豆膳食纤维制备的乳液粒径,说明油莎豆不溶性膳食纤维制备的乳液稳定性优于大豆膳食纤维制备的乳液。在相同质量分数下,油莎豆不溶性膳食纤维的黏度低于其对应的大豆膳食纤维,但是质量分数4%的油莎豆不溶性膳食纤维制备的乳液的储能模量和损耗模量为最高。研究旨在为油莎豆不溶性膳食纤维的开发利用提供理论依据。

葛根素-猴头菇不溶性膳食纤维复合微胶囊的制备及理化性质的研究

目的:旨在制备葛根素-猴头菇不溶性膳食纤维复合微胶囊,通过提高其包埋率、抗氧化特性和生物可及性,进而促进葛根素相关产品的研发。方法:采用2.0%卡拉胶、3.0%海藻酸钠、0.5 g猴头菇不溶性膳食纤维、10.0 mg葛根素、5.0%的CaCl2溶液制得葛根素微胶囊(以不添加不溶性膳食纤维作为对照组),计算其包埋率、抗氧化特性、模拟体内消化释放率、生物可及性,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)观察其微观结构。结果:猴头菇不溶性膳食纤维能够作为葛根素微胶囊的壁材,且包埋率均高于75.8%,最高可达94.66%,葛根素的承载量由空白组的0.60%增加到添加膳食纤维最高可达1.37%;消化前后DPPH、ABTS+两种自由基的清除能力显著低于未添加猴头菇不溶性膳食纤维的葛根素微胶囊(P<0.05),能够达到延缓抗氧化特性的作用;模拟体内消化的研究发现猴头菇不溶性膳食纤维包埋的葛根素(最低为9.46%)相对于游离的葛根素(17.46%)在胃中能够缓慢的释放,在进入肠道后迅速释放出来并大量溶于模拟肠道液中,使得葛根素肠道中的释放率从游离的22.93%增加到添加不溶性膳食纤维的最高可达92.59%,实现肠道的精准释放,显著提高了葛根素的生物可及性,是游离葛根素的2.9~3.9倍;SEM、FT-IR、XRD从微观层面证实超声辅助提取法所得猴头菇不溶性膳食纤维作为葛根素微胶囊的壁材,能够改善对照组微胶囊将葛根素裸露的缺点,使得微胶囊质地更紧密,也证实猴头菇不溶性膳食纤维的包埋使得葛根素的结晶度降低或消失以及葛根素的特征衍射峰发生偏移或减弱,达到良好的包埋效果。结论:添加猴头菇不溶性膳食纤维能够提高葛根素的溶出速率,延缓葛根素抗氧化的时长,实现其在肠道中的定点释放,提高葛根素的生物可及性和生物利用率,可以作为葛根素微胶囊的壁材。

麦麸可溶性和不溶性膳食纤维对小麦淀粉性质的影响

为了提高膳食纤维摄入量、促进麦麸在面制品中的应用,按照麦麸中可溶性和不溶性膳食纤维的比例分别构建膳食纤维-淀粉混合体系,探讨麦麸可溶性和不溶性膳食纤维对小麦淀粉糊化、热学、流变和消化性质的影响。结果表明:麦麸中可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维对小麦淀粉性质的影响有所差异,麦麸可溶性膳食纤维对小麦淀粉性质影响效果更明显。

碱性过氧化氢改性预处理对玉米芯不溶性膳食纤维的理化性质及功能特性的影响

采用不同质量分数的碱性过氧化氢(AHP)对玉米芯不溶性膳食纤维(IDF)进行改性预处理,评估比较了AHP改性前后玉米芯IDF的理化性质和功能特性。结果表明,改性后玉米芯中IDF的持水力(WHC)、持油力(OHC)、吸水膨胀力(WSC)和葡萄糖吸附能力(GAC)明显提高。与未经处理的IDF相比,改性后WHC、OHC、WSC和GAC分别由(2.24±0.03)g/g、(1.88±0.01)g/g、(1.97±0.16)mL/g、(102.16±4.98)mg/g提高至(4.36±0.18)g/g、(3.18±0.04)g/g、(2.94±0.08)mL/g、(217.77±18.95)mg/g。在pH为2.0时,改性后玉米芯IDF的亚硝酸根离子吸附能力(NAC)明显增加,2.0%AHP改性后达到最大值68.45μg/g。此外,扫描电子显微镜(SEM)观察到AHP改性后表面出现褶皱,并具有多孔网状结构。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)图谱表明,AHP改性能够降解玉米芯IDF中的半纤维素和木质素。总体来说,AHP改性可以有效地改善玉米芯IDF的性能。

莴苣叶中不溶性膳食纤维的提取工艺及其表征

为研究莴苣叶中不溶性膳食纤维提取的最佳工艺条件,以莴苣叶渣为原料,采用碱提法提取不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)。选取NaOH浓度、液料比、提取时间和提取温度为因素,以IDF得率为指标,通过响应面法对提取工艺进行优化,并对样品进行表征及应用性能评价。结果表明,最优提取工艺条件为NaOH浓度5.5%、液料比40∶1(mL/g)、提取时间15 min、提取温度65℃,此时IDF得率为51.43%。通过傅里叶变换红外光谱仪分析可知提取的IDF是典型的膳食纤维,由纤维素、半纤维素、木质素和果胶4种主要成分组成,通过X射线衍射分析可知提取的IDF属于纤维素Ⅰ型晶体结构,通过热重分析可知提取的IDF具有更高的热解温度和更好的热稳定性。IDF的持水力和持油力均较高,分别为(5.80±0.16)g/g和(1.76±0.17) g/g。

拟微球藻不溶性膳食纤维提取工艺优化及其理化性质研究

以拟微球藻藻粉为原料,采用超声辅助碱法提取不溶性膳食纤维(IDF),并对其理化特性进行研究。结果表明:最优提取条件为NaOH浓度1.8 mol/L、提取时间45 min、料液比1∶30(g/mL)、提取温度55℃,在此条件下藻粉IDF得率和纯度分别达到24.98%±0.93%和86.12%±0.25%。藻粉IDF理化指标分析显示,其持水力为(6.65±0.09)g/g、膨胀力为(6.25±0.18)mL/g、持油力为(1.90±0.03)g/g。体外吸附试验结果表明,藻粉IDF对NO_(2)^(-)、葡萄糖、胆固醇、胆酸钠均表现出较强的吸附能力。傅里叶红外光谱分析结果表明,藻粉IDF具有典型的多糖结构。

碱性过氧化氢处理对藕渣不溶性膳食纤维结构及功能特性的影响

采用碱性过氧化氢(AHP)处理藕渣,比较处理前、后藕渣不溶性膳食纤维(IDF)结构和功能特性的变化。结果表明:AHP处理后藕渣IDF的D-葡萄糖质量分数显著增加了9.52%(P<0.05),而其它单糖含量均显著降低(P<0.05)。扫描电子显微镜分析表明,AHP处理后的IDF结构蓬松,表面起皱并出现解离断裂。X-射线衍射发现AHP处理后IDF晶体结构虽未发生改变,但衍射强度由13.09%增加至16.13%(P<0.05)。傅里叶红外光谱分析表明,AHP处理后IDF的部分官能团发生变化,特征峰减弱或消失。热重分析发现AHP处理后IDF热解峰值温度降低,质量残留率从10.43%提高到15.94%(P<0.05)。AHP处理后IDF的持水力、持油力、胆固醇吸附能力、Cu^(2+)吸附能力和阳离子交换能力均显著提高(P<0.05),亚硝酸钠吸附能力未发生显著变化(P>0.05),而膨胀力显著降低(P<0.05)。综上,AHP处理使藕渣IDF的结构发生变化,功能性质得到改善。

豆类不溶性膳食纤维的提取、功能特性及应用研究进展

豆类是一种重要的粮食作物,其营养丰富,具有清热解毒、健脾益胃等功效。不溶性膳食纤维是豆类作物中重要的活性成分之一,主要存在于豆类加工副产物豆粕、种皮中,具有多种生物活性,在食品、医药和功能食品领域具有巨大的开发潜力。该文比较分析豆类不溶性膳食纤维的提取纯化方法,总结豆类不溶性膳食纤维的理化性质、功能特性及其在面粉制品、肉制品及乳制品中的应用,旨在为豆类不溶性膳食纤维的理论研究与开发应用提供参考。

超声辅助复合酶法提取马蹄渣不溶性膳食纤维工艺优化及品质对比

以淀粉型马蹄加工副产物果渣为原料,采用超声辅助复合酶法提取制备马蹄不溶性膳食纤维(Water Chestnut Insoluble Dietary Fiber,WIDF),通过单因素试验考察复合酶添加量、料液比、超声功率对WIDF提取率的影响,设计响应面试验对提取工艺进行优化,分析影响各指标的主次因素及因素间的交互作用并建立二次回归模型,优化得到最佳工艺参数加以验证,并对比传统复合酶法提取WIDF的品质功能特性。结果表明:建立WIDF提取率的回归方程模型极显著(P<0.01),可用于对超声辅助复合酶法提取WIDF的提取率指标进行分析和预测,优化得到最佳工艺参数:酶质量分数9%,料液比1:15,超声功率320 W,在此条件下进行验证试验,得到WIDF提取率高达67.60%,对比传统复合酶法,提取率提高107.36%、WIDF的持水力提升34.33%、胆固醇吸收性能提升35.77%,该研究可为马蹄渣的高值化综合利用提供一定理论参考依据。

石榴皮水不溶性膳食纤维提取及理化性质测定

以蒙自石榴干皮为原料,采用酸碱结合法提取水不溶性膳食纤维(IDF),在单因素基础上采用正交试验优化提取工艺,并对其理化性质进行测定,结果表明,最佳工艺条件为:碱提取温度55℃、NaOH质量分数6%、碱提液料比19∶1 mL·g^(-1)、碱提取时间50 min;酸提液料比12∶1 mL·g^(-1)、酸提时间60 min、酸提温度60℃。在该工艺条件下IDF提取率为17.81%;持水力和膨胀力分别为4.53 g·g^(-1)、14.10 mL·g^(-1);对饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的吸附量分别为2.73、2.25 g·g^(-1),在模拟小肠的环境下对NO_(2)^(ˉ)及胆固醇吸附能力(175μg·g^(-1),9.21 mg·g^(-1))均比在模拟胃(132μg·g^(-1),3.32 mg·g^(-1))的环境下高。

柚皮不溶性膳食纤维提取工艺优化及其理化性质分析

为提高柚果综合利用价值,建立一种柚皮不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber,IDF)的高效提取方法,以柚皮为原料,采用响应面优化碱法提取柚皮IDF。以柚皮IDF得率为指标,在单因素实验的基础上,通过响应面优化碱法柚皮提取工艺参数,对柚皮IDF进行理化性质分析。结果表明,柚皮IDF提取最优工艺:液料比为15:1 mL/g,碱解温度为50℃、pH为9.0、碱解时间为75 min,此条件下柚皮IDF的得率最高,可达35.28%。红外光谱表明,柚皮IDF有1160 cm^(-1)处的羧基吸收峰,而柚皮原样无此吸收峰,表明IDF的亲水基团显著增加;与柚皮原样相比,柚皮IDF持水力、持油力、膨胀力分别增加了4.52、0.32、0.41倍。本研究优化了柚皮IDF碱法提取工艺,为柚皮开发利用提供了理论基础。

三种食物来源膳食纤维的理化性质与功能特性比较

为探究不同来源膳食纤维吸附能力的差异,本研究以柚子、胡萝卜和米糠来源的不溶性膳食纤维为研究对象,比较分析了其显微结构特征、理化特性,胆酸钠吸附力与释放动力学、胆固醇吸附力、葡萄糖吸附力和亚硝酸盐清除能力等吸附特性。结果显示:胡萝卜膳食纤维是表面较光滑的球形颗粒,具有最佳的吸水膨胀力(7.92 mL/g)、胆汁酸吸附力(57.80 mg/g)与模拟肠环境(pH值7)时的胆固醇吸附力(11.72 mg/g);米糠膳食纤维呈现出粗糙多孔的不规则结构,拥有最佳的持油力(3.00g/g)、葡萄糖吸附力(20.67mmol/g)、亚硝酸盐吸附力1482.22μg/g(pH值7),2836.23μg/g(pH值2)、胆汁酸阻滞力(4.47 mg/g)和模拟胃环境(pH值2)时的胆固醇吸附力(8.56 mg/g);柚子膳食纤维表现为层叠的鳞片状结构,具有最佳的持水力(15.48g/g)、黏度和优异的胆汁酸阻滞力(3.55 mg/g)。可见,三种不同来源的膳食纤维的显微结构与理化特性各具特点,使三者的吸附特性各具差异。上述研究结果为不同种类膳食纤维在健康食品中的加工利用提供了数据支撑。

辣椒籽不溶性膳食纤维碱法提取工艺研究及其理化性质分析

以辣椒籽为材料,采用碱法提取辣椒籽不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF);以辣椒籽IDF提取率为指标,通过单因素试验结合响应面分析对提取工艺进行优化,确定最优提取条件,并分析最优条件下提取的IDF成分组成和微观结构。结果表明,最佳工艺条件为:NaOH浓度0.26 mol/L、碱解时间94 min、碱解温度40℃、料液比1∶18(g∶mL),此时IDF提取率可达68.01%,与理论值67.83%相比,差异不显著;IDF的持水力、持油力以及膨胀力均随目数的增加而显著下降(P<0.05);膳食纤维是辣椒籽IDF的主要组成成分,含量达80.93%,IDF具有典型的膳食纤维网状结构。以上结果说明碱法提取的辣椒籽IDF提取率高,品质优良,此工艺可有效地从辣椒籽中提取不溶性膳食纤维,该研究将为辣椒籽IDF的开发应用提供数据支撑。

食用菌发酵对人参不溶性膳食纤维结构及功能特性的影响

采用羊肚菌、猴头菌、蜜环菌发酵人参渣制备人参不溶性膳食纤维,探究大型食用真菌发酵对人参不溶性膳食纤维结构及功能特性的影响。扫描电镜结果显示发酵后的纤维表面出现大量蜂窝状孔洞,比表面积增大。粒径分析结果显示发酵后的纤维粒径减小。傅里叶变换红外光谱显示发酵能够使不溶性膳食纤维中的纤维素、半纤维素和木质素成分发生部分降解。X射线衍射结果显示发酵后的纤维具有更高的结晶度。差示扫描量热仪结果显示发酵后纤维具有更好的热稳定性。功能特性测定结果显示,对比3个菌种,经蜜环菌发酵后的人参不溶性膳食纤维水合特性相比未发酵提高程度最大,持水力、持油力和水膨胀力分别提高了74.2%、93.6%和124.38%,且具有最高的葡萄糖吸附能力(17.91~83.56 mg/g)、葡萄糖透析延缓能力(30.29%~68.27%)、胆固醇吸附能力(pH 2.0条件下为8.44 mg/g,pH 7.0条件下为12.35 mg/g)、胆酸钠吸附能力(6.57~12.7 mg/g)、亚硝酸盐吸附能力(pH 2.0条件下为1642.37μg/g,pH 7.0条件下为1249.13μg/g)以及阳离子交换能力。综上,大型食用真菌发酵可以有效改善人参不溶性膳食纤维的功能特性,促进其在食品中的应用。