论文资料橙皮膳食纤维的提取研究定稿(word)可编辑.doc
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1、嘉 应 学 院本科毕业论文(设计)(二零一零届)题 目: 橙皮膳食纤维的提取研究 姓 名: 吴泰鸿 学 号: 2050624131 系 别: 生命科学学院 专 业: 生物工程 指导老师: 钟艳梅 申请学位: 工学学士 嘉 应 学 院 教 务 处 制分类号: 学校代号:10582UDC: 密级: 学 号:2050624131嘉应学院生命科学学院本科毕业论文橙皮膳食纤维的提取研究吴泰鸿指导教师: 钟艳梅 科 学科门类: 工学 z 专业名称: 生物工程 申请学位级别: 本科(学士) 论文提交日期: 2010 年5月 论文答辩日期: 2010 年5月 学位授予单位: 嘉应学院 A Thesis Sub
2、mitted to Jiaying University for Degree of Bachelor of Science Study on the Extraction of the Dietary Fiber of Orange Peel Candidate: Wu taihongSupervisor: Zhong yanmeiMay 2010Department of BiologyJiaying UniversityMeizhou, Guangdong, P. R. China, 514015 摘 要为综合利用脐橙资源,提高脐橙深加工产品的附加值,延长脐橙加工的产业链,本课题以梅州新
3、鲜脐橙橙皮为原料,采用酶与化学试剂结合分离法,对橙皮膳食纤维进行了分离提取的工艺条件研究,同时制备出了可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维,变废为宝,既解决了橙皮渣环境污染的问题,又为今后产业化处理工业橙皮渣做了有益的尝试和探讨,在工艺方面提供了一定的理论依据和参考数据。在单因素试验中,分别研究了碱浓度、盐酸浓度对橙皮膳食纤维得率的影响和碱处理时间、盐酸温度、酸处理时间对橙皮膳食纤维持水力的影响。在此基础上,进行了多因素正交试验,通过极差分析确定出最佳的提取工艺条件。结果表明:橙皮分离提取膳食纤维影响其得率的各因素的主次关系:碱浓度盐酸浓度盐酸温度酸处理时间碱处理时间过氧化氢浓度漂白时间;影响其持
4、水力的各因素的主次关系:盐酸温度酸处理时间碱处理时间盐酸浓度碱浓度过氧化氢浓度漂白时间;其提取的最佳工艺条件为:0.5%的-淀粉酶溶液(固液比为1:5)60水浴1h,碱浓度为0.4mol/L,碱处理时间为30min,过氧化氢的浓度为5%,漂白时间为3.0h,盐酸浓度为0.8mol/L,盐酸温度为60,酸处理时间为50min。关键词: 橙皮,酶与化学试剂结合分离法,膳食纤维,提取工艺条件。AbstractIn order to make full use of orange resources, improve the added value of orange deep-processing
5、products, extend the orange processing industry chain, this subject takes fresh navel orange in Meizhou as raw materials, uses chemical separation of the acid-base method to do the research on orange diet fiber separation of extraction conditions, and prepares a soluble dietary fiber and insoluble d
6、ietary fiber. It turns waste into wealth. This research not only can solve the problem of environmental pollution of orange residue, but also makes useful try and exploration for the future industrial treatment of industrial orange residue, and provides a theoretical basis and reference data in the
7、technical aspect. In the single factor experiments, respectively, the concentration of alkali, hydrochloric acid concentration on the yield of orange peel effect of dietary fiber and alkali treatment time, hydrochloric acid temperature, acid treatment time on the orange water retention of dietary fi
8、ber. Based on the above experiments, a multi-factor orthogonal experiment is made to analysis and to determine the optimal extraction conditions by range analysis. The results show that: orange peel effect of dietary fiber separation and extraction yield of its primary and secondary relationship bet
9、ween various factors: the concentration of alkali hydrochloric acid hydrochloric acid temperatures acid treatment time alkali treatment time hydrogen peroxide concentration of bleaching time; affect water retention The relationship between the primary and secondary factors: temperature, hydrochloric
10、 acid acid treatment time alkali treatment time hydrochloric acid alkaline concentration of hydrogen peroxide concentration of bleaching time; the separation of the optimum extraction conditions were: 0.5% of -amylase solution (solid to liquid ratio of 1:5) 60 water bath for 1h,alkali concentration
11、of 0.4mol / L , alkali treatment time was 30min, the concentration of hydrogen peroxide 5% bleach time was 3.0h, hydrochloric acid concentration of 0.8mol / L, hydrochloric acid the temperature is 60 , acid treatment time was 50min. Key words:Orange peel,Combination of enzymes and chemical reagents
12、separation,Dietary fiber,Extraction conditions目录摘 要 Abstract 1 前言 11.1 研究背景 11.1.1 膳食纤维的定义 11.1.2 膳食纤维的分类及组成 1 1.1.3 膳食纤维的特性和生理作用 3 1.1.3.1 膳食纤维的特性3 1.1.3.2 膳食纤维的生理作用31.1.4 膳食纤维的品种及加工应用 41.2 研究意义 51.3 膳食纤维制备工艺 51.3.1 制备方法 61.3.1.1 粗分离法 61.3.1.2 化学分离法 61.3.1.3 酶试剂法 61.3.1.4 化学试剂和酶结合分离法 61.3.1.5 膜分离法
13、61.3.1.6 发酵法 71.3.2 提取膳食纤维的工艺流程 72 材料与方法 82.1 试验材料和试剂 82.2 试验仪器 82.3 试验分析方法 82.3.1 试验分析原理 82.3.2 试验分析步骤 92.3.3 -淀粉酶活力的测定102.3.4 -淀粉酶添加量确定102.3.5 纤维持水力的测定 102.3.6 纤维得率的测定 102.4 单因素试验设计 112.4.1 影响膳食纤维提取得率的因素 112.4.1.1 碱浓度的选择112.4.1.2 酸浓度的选择112.4.2 影响膳食纤维持水力的因素 112.4.2.1 碱处理时间122.4.2.2 盐酸温度的选择122.4.2.3
14、 酸处理时间122.5 正交试验设计123 结果分析与讨论133.1 -淀粉酶活力分析133.2 -淀粉酶添加量分析133.3 单因素试验结果与分析 143.3.1 碱浓度对纤维提取得率的影响143.3.2 酸浓度对纤维提取得率的影响143.3.3 碱处理时间对纤维持水力的影响153.3.4 盐酸温度对纤维持水力的影响153.3.5 酸处理时间对纤维持水力的影响163.4 正交试验结果与分析 173.5 讨论 184 结论20参考文献 21致 谢 231前言1.1 研究背景1.1.1 膳食纤维的定义人类社会进入21世纪,社会高度发达,人们生活水平大幅提高,饮食日趋精细,人们对食品的消费观念也发
15、生了变化,对食品要求不仅仅停留在感官、口感上,而是越来越讲究功能性。因此可以相信,21世纪的食品将逐渐以功能性食品为主,而膳食纤维作为一种极其重要的功能性食品基料已成为本领域研究的热门课题。膳食纤维(Dietary fiber) 这一名词是在 20 世纪50年代由 Hipsley提出,到 1972 年 Trowell 等人在测定食品中各种营养成分时定义了膳食纤维,他们认为膳食纤维是 “完全不能被消化道酶所消化的植物成分”。 1979 年第 93 届 AOAC 年会上, Prosky 和Harland提出希望能统一膳食纤维的定义和分类方法,1981年第95 届 AOAC年会上,逾百位学者提出了他
16、们对膳食纤维定义的理解和分类方法,其中大多数认为定义还是由 Trowell 于1974年提出的,即所谓膳食纤维就是那些不能为人体消化道酶所消化的植物细胞残余,其组成有纤维素、半纤维素、木质素、低聚糖、树胶和蜡质类1。膳食纤维是一种天然的有机高分子化合物,一般不易被消化的食物营养素,主要来自于植物的细胞壁,包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。膳食纤维虽不能被人体消化吸收,但其在维持人体健康方面有着不可替代的生理作用2,3。自20世纪60年代开始,膳食纤维与人体健康的关系愈来愈被人们所重视,高血压、高血脂、糖尿病、便秘、肥胖症、冠心病等都与膳食纤维的摄入量不足有关4。膳食纤维已经被列为继传
17、统的六大营养素 (蛋白质、脂肪、水、矿物质、维生素、碳水化合物) 之后,能够改善人体营养状况,调节机体功能的“第七类营养素” 5。膳食纤维通过吸收胃肠内的水份,迅速膨胀,使人体产生饱腹感,并且减少肠道吸收糖类、脂类物质,润滑肠道,促进排便,抑制肥胖。由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出,因而有“肠道清洁夫”的美誉。1.1.2 膳食纤维的分类及组成膳食纤维是一种复杂的混合物,随着来源的不同其组成会有很大的不同,膳食纤维的分类方法众多6。(1) 根据溶解性的不同,可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维(SDF)和不可溶性膳食纤维(IDF)两大类。不可溶性膳食纤维是指不被人体消化道酶
18、消化且不溶于热水的那部分膳食纤维,它是细胞壁的组成部分,包括纤维素、半纤维素、木质素、壳聚糖和植物蜡等。可溶性膳食纤维是指不被人体消化道消化,但可溶于温水或热水,且其水溶液又能被其4倍体积的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。它是指植物细胞内的储存物质和分泌物质,另外还包括部分微生物多糖和合成多糖,要组成是一些胶类物质,如果胶、阿拉伯胶、愈疮胶、黄原胶、琼脂等,还有半乳甘露聚糖、葡萄糖、海藻酸钠、梭甲基纤维素和真菌多糖等。(2) 根据化学组成的不同,可将膳食纤维分为,纤维状碳水化合物:纤维素;基质碳水化合物:果胶类物质、半纤维素;填料类物质:木质素。(3) 根据来源的不同,可将膳食纤维分为植物性来源、
19、动物性来源、微生物性来源、海藻多糖类和合成类的膳食纤维。植物性来源的如:纤维素、半纤维素、木质素、果胶、阿拉伯胶、愈疮胶、半乳甘露聚糖等。动物性来源的如:甲壳质、壳聚糖、胶原等。微生物性来源的如:黄原胶等。合成类如:羧甲基纤维素等。其中植物体是膳食纤维的主要来源,也是研究和应用最多的一类。图1-1膳食纤维的分类组成图Fig.1-1The classification diagram of ditary fiber1.1.3 膳食纤维的特性和生理作用1.1.3.1 膳食纤维的特性7(1)持水性:食物纤维具有吸水膨胀的性质,一般水溶性比水不溶性食物纤维持水性强,能形成高粘度的溶胶和凝胶,能抑制营养
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