毛葱膳食纤维改性工艺优化及其结构与性质的研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:icenum123
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为了研究改性处理对毛葱膳食纤维结构、物化及功能特性的影响,以毛葱为主要原料,采用挤压改性、纤维素酶酶解改性两种方法对毛葱进行改性处理。采用红外光谱扫描法、X-射线衍射分析和电镜扫描等方法测定毛葱膳食纤维结构;研究改性处理对毛葱膳食纤维物化和功能性质的影响。本研究为毛葱膳食纤维在食品精深加工应用过程中提供一定的理论依据。主要研究内容如下:(1)采用单螺杆挤压技术对毛葱膳食纤维进行改性,可以提高毛葱水溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)的提取率。通过单因素试验分析出挤出温度、物料粒度、水分添加量三个因素对SDF得率的影响,并用响应面法对其工艺进行优化。在最佳的工艺参数为:挤出温度140℃、物料粒度100目、水分添加量35%,毛葱SDF得率为(13.94±0.14)%,是未改性毛葱SDF提取率的2.4倍。影响SDF得率的单因素顺序为挤出温度>水分添加量>物料粒度。(2)采用纤维素酶对毛葱膳食纤维进行改性,可以提高毛葱SDF的提取率。通过单因素试验分析出纤维素酶添加量、溶液pH、反应温度、反应时间四个因素对SDF得率的影响,并用正交试验对其工艺进行优化。在最佳的工艺参数为:纤维素酶添加量为2.5%,溶液pH 5.5,反应温度50℃,反应时间5.0 h,毛葱SDF得率为(13.83±0.11)%。影响SDF得率的单因素顺序为纤维素酶添加量>溶液pH>反应温度>反应时间。(3)采用电镜扫描、红外光谱扫描和X-衍射分析改性处理前后对毛葱膳食纤维结构的影响。电镜扫描结果表明:改性处理使毛葱膳食纤维结构变的疏松、多孔蜂窝状,表面出现更多褶皱,样品的比表面积增大,有利于提高膳食纤维的吸附性。红外光谱扫描结果表明:改性处理前后毛葱膳食纤维结构主要成分及化学结构未发生明显变化和改变,都表现出了多糖的红外光谱特征。X-衍射结果表明:纤维素特征衍射峰经过改性处理后的毛葱膳食纤维比未做改性处理的毛葱膳食纤维结晶面积小很多,说明改性处理降低了毛葱膳食纤维的结晶度,使部分不溶性成分溶出或转化为水溶性成分,达到高品质膳食纤维的要求。(4)研究改性处理与物料粒度对毛葱膳食纤维物化特性和功能特性的影响。结果表明:挤压改性处理结果优于纤维素酶酶解改性处理结果。两者改性处理方式皆可以显著地提高毛葱膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力和阳离子吸附能力的物化特性;还可显著地提高毛葱膳食纤维的葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力和NO2-吸附能力的功能特性。物料粒度对毛葱膳食纤维物化特性和功能特性的有显著影响,在粒度为100目时,未改性毛葱DF、挤出改性毛葱DF和酶解改性毛葱DF物化特性和功能特性均为最佳。
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