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摘 要

如今，膳食纤维发挥的作用被越来越多的人关注以及认可，而豆渣作为豆类食品加工的副产物，含有丰富的膳食纤维，故本课题以豆渣作为原料，对豆渣中膳食纤维的提取工艺进行优化。豆渣膳食纤维提取采用先碱解后酶解的方法，通过单因素实验和响应面实验分析，研究碱液质量分数、碱解时间、碱解温度和添加复合蛋白酶量对豆渣膳食纤维提取率的影响，确定该工艺提取豆渣膳食纤维的最优条件。研究结果表明，在该提取工艺下，豆渣膳食纤维的最佳工艺条件是：碱液的质量分数为0.32%、碱解时间49min，碱解的温度为76.3℃，添加原料重0.33%的复合蛋白酶。在此条件下，豆渣膳食纤维的提取率为64.53%，颜色较浅，接近乳白色，该工艺可行。

关键词：豆渣 膳食纤维 响应面分析 Box-Behnken设计

Optimization of Extraction Technology for Dietary Fiber from Okara

Abstract

Nowadays, dietary fiber plays an important role in one’s life and attracts a lot of people’s attention. As food processing by-products of beans, Okara is rich in dietary fiber. This paper chooses Okara as a material to extract dietary fiber(DF) and optimize extraction process. The first step of extraction uses the alkali-catalyzed hydrolysis method , and then digested by Composite Protease. Main process conditions were optimized by one-factor-at-a-time experiments and response surface methodology. To determine the optimal extraction conditions, we study the NaOH concentration, extraction time, etraction temperature and the amount of adding enzyme. The results showed that the optimal extraction conditions were NaOH concentration of 0.32%(g/g), extraction time of 49 min, extraction temperature of 76.3℃, and adding enzyme of 0.33% in this extraction process. Under the optimal extraction conditions, the extraction rate of DF was 64.53%. The color of extraction is light and near white.

Key Words: Okara; Dietary Fiber; response surface analysis; Box-Behnken design

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 豆渣膳食纤维概述 1

1.1.1 豆渣 1

1.1.2 膳食纤维的种类及生理功效 1

1.2 豆渣膳食纤维的提取与测定 2

1.2.1 膳食纤维的提取工艺 2

1.2.2 膳食纤维的测定方法 4

1.3 豆渣膳食纤维的应用 4

1.4 本课题研究内容及意义 5

第二章 豆渣膳食纤维提取工艺的研究 6

2.1 实验材料 6

2.1.1 实验材料与试剂 6

2.1.2 实验仪器与设备 6

2.2 实验方法 6

2.2.1 工艺流程 6

2.2.2 操作要点 6

2.2.3 影响豆渣膳食纤维提取效率单因素试验 8

2.2.4 豆渣膳食纤维提取工艺优化试验 8

2.3 数据处理 9

第三章 结果与分析 10

3.1 豆渣膳食纤维提取工艺单因素试验 10

3.1.1 碱液质量分数对提取豆渣膳食纤维的影响 10

3.1.2 碱解时间对提取豆渣膳食纤维的影响 10

3.1.3 碱解温度对提取豆渣膳食纤维的影响 11

3.1.4 加入酶量对豆渣提取膳食纤维的影响 12

3.2 豆渣膳食纤维提取工艺优化 13

3.2.1 数学模型的建立和显著性分析 13

3.2.2 响应面分析 15

第四章 结论与展望 23

4.1 结论 23

4.2 展望 23

参考文献 24

致谢 26

第一章 文献综述

1.1 豆渣膳食纤维概述

1.1.1 豆渣

大豆主要用于加工豆类食品，如豆腐、豆腐皮、豆浆等，也用于提取大豆分离蛋白，其生产过程中产生的副产物即为豆渣，目前我国大豆食品行业每年产生的湿豆渣约有2000万t以上，数量巨大^[1]。湿豆渣含水量极高，约百分之七十到八十，对经晒干粉碎后的豆渣进行成分分析，含蛋白质14.11%，脂肪15.72%，淀粉3.65%，灰分4.89%，总膳食纤维64.63%，是一种良好的膳食纤维来源。豆渣仍有较高的营养价值，但因其其口感较差，常被用作动物饲料或直接扔掉，不仅对环境造成了一定的污染，而且降低了大豆的经济价值。

1.1.2 膳食纤维的种类及生理功效

膳食纤维主要是指纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等多糖，中国营养学会将膳食纤维（Dietary fiber，DF）定义为不易被消化酶消化的多糖类食物成分，这些物质主要是来自于植物的细胞壁。膳食纤维被称为“第七大营养素”，主要有两大类，包括可溶性膳食纤维（SDF）和不溶性膳食纤维（IDF），二者相比，可溶性膳食纤维的生理活性较不溶性膳食纤维高^[2]。

膳食纤维存在于谷类、蔬菜、水果等食物中，其按食物种类分可分为：谷类中有燕麦膳食纤维、大豆膳食纤维；水果中有果渣纤维、果皮纤维，以及甘蔗纤维等。

豆渣膳食纤维的生理功效^[3]：

可溶性膳食纤维（SDF）具有高持水性及高膨胀性，能增加小肠内容物的粘度，所以能够有效预防便秘和结肠癌，降低血清胆固醇，调节糖尿病患者的血糖水平，并且可以减少胆汁酸的再吸收量，预防胆结石，此外，还能降低阑尾炎、膀胱结石等疾病的发病率。SDF的生理功效如下：

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