玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究
维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。
2.2.2.2 蛋白酶酶解时间对膳食纤维含量的影响
首先固定料水比为1:5，将蛋白酶的用量设为1.0%，酶解时间分别设为30min、40min、50min、60min，水解的温度设为35℃，然后在65℃水浴的条件下添加0.4%的α-淀粉酶水解45min，在此条件下研究蛋白酶酶解时间与膳食纤维含量关系。然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。
2.2.2.3 蛋白酶在不同温度下对膳食纤维含量的影响
首先固定料水比为1:5，将蛋白酶的用量设为1.0%，酶解时间设为45min，水解的温度分别设为30℃、40℃、50℃、60℃，然后在65℃水浴的条件下添加0.4%的α-淀粉酶水解45min，在此条件下研究蛋白酶在不同温度下与膳食纤维含量关系。然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。
2.2.2.4 α-淀粉酶用量对膳食纤维含量的影响
首先固定料水比为1:5，将蛋白酶的用量设为1.0%，酶解时间设为45min，水解的温度设为35℃，然后将α-淀粉酶的用量分别设为0.3%、0.4%、0.5%、0.6%，在65℃水浴的条件下水解45min，在此条件下研究α-淀粉酶用量与膳食纤维含量关系。然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。
2.2.2.5 α-淀粉酶酶解时间对膳食纤维含量的影响
首先固定料水比为1:5，将蛋白酶的用量设为1.0%，酶解时间设为45min，水解的温度设为35℃，然后在65℃水浴的条件下添加0.4%的α-淀粉酶水解，将α-淀粉酶的酶解时间分别设为30min、40min、50min、60min，在此条件下研究α-淀粉酶酶解时间与膳食纤维含量关系。然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。
2.2.2.6 α-淀粉酶在不同温度下对膳食纤维含量的影响
首先固定料水比为1:5，将蛋白酶的用量设为1.0%，酶解时间设为45min，水解的温度设为35℃，然后添加0.4%的α-淀粉酶水解45min，将α-淀粉酶水解的温度分别设为40℃、50℃、60℃、70℃，在此条件下研究α-淀粉酶在不同温度下与膳食纤维含量关系。然后按照上述膳食纤维制备工艺流程进行操作，最后计算膳食纤维的含量。
2.2.3 正交实验
做L9（34）正交实验（见表1）。以膳食纤维的得率为评价指标，研究蛋白酶用量、蛋白酶酶解时间、α-淀粉酶用量、α-淀粉酶酶解时间各因素对膳食纤维得率的影响，确定双酶法提取玉米皮渣中膳食纤维的最佳工艺参数。
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表1 正交实验因素水平表
水平
蛋白酶 用量/%
A
1 2 3
0.8 1.0 1.2
蛋白酶酶 解时间/min
B 30 40 50
α-淀粉酶 用量/%
C 0.4 0.5 0.6
α-淀粉酶酶解时
间/min D 40 50 60
2.2.4 玉米皮渣中膳食纤维的理化性质测定 2.2.4.1 玉米皮渣中膳食纤维持水力的测定
称取5.00g的玉米皮渣膳食纤维放入量筒中，在20℃的水浴条件下加入蒸馏水使膳食纤维饱和浸泡3h，然后将膳食纤维放在滤纸上沥干，最后把保留在滤纸上的结合水的膳食纤维转移到表面皿中称重，计算膳食纤维的持水力[18]。
持水力=
纤维湿重—纤维干重?100% （2）
纤维干重2.2.4.2 玉米皮渣中膳食纤维膨胀性的测定
称取5.00g的玉米皮渣膳食纤维放入量筒中，在20℃的水浴条件下加入蒸馏水使体积达到40mL，让膳食纤维饱和浸泡3h，然后在3h后观察量筒中的膳食纤维的毫升数，计算膳食纤维的膨胀性[18]。
膨胀性=
膨胀性体积—干品体积?100% （3）
干品体积2.2.4.3 玉米皮渣中膳食纤维持油性的测定
称取5.00g的玉米皮渣膳食纤维放入量筒中，在20℃的水浴条件下加入食用油使膳食纤维饱和浸泡3h，然后将膳食纤维放在滤纸上沥干，最后把保留在滤纸上的含油的膳食纤维转移到表面皿中称重，计算膳食纤维的持油性[19]。
持油性=
含油纤维湿重—纤维干重?100% （4）
纤维干重
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3 结果与讨论
3.1 单因素实验结果
3.1.1 蛋白酶用量对膳食纤维得率的影响
68.067.567.066.566.065.565.064.564.00.60.81.01.21.41.6蛋白酶用量（%）膳食纤维得率（%）
图1 蛋白酶用量对膳食纤维得率的影响
由图1可知，蛋白酶用量在0.8%-1.0%之间时，膳食纤维得率逐渐增加；当蛋白酶用量在1.0%时膳食纤维含量最高；而当蛋白酶用量在1.0%-1.4%之间时，会随着用量的增加，膳食纤维的含量逐渐降低。这可能是因为随着蛋白酶的加入，蛋白酶与玉米皮渣中蛋白质分子肽链作用增加，但此时玉米皮渣中的蛋白质分子并没有完全作用彻底，即得到的膳食纤维中仍含有一部分蛋白质。随着蛋白酶的继续加入，蛋白酶与玉米皮渣中的蛋白质分子肽链的接触机会增强，即在同一时间内分解的肽链数量在不断的增加，使蛋白质分子降解充分，使得膳食纤维的含量有明显上升的趋势，但是当蛋白酶将底物浓度完全饱和时，蛋白质水解就不再进行，而膳食纤维含量的增加也就不会那么明显。也可能是因为膳食纤维中含有碳氮键，过量的蛋白酶将之降解，再加之有部分水溶性膳食纤维的流失，所以造成膳食纤维得率的降低[11]。因此综合考虑，蛋白酶的最适用量为1.0%。
3.1.2 蛋白酶酶解时间对膳食纤维得率的影响
由图2可知，当蛋白酶酶解时间在30min-40min时，膳食纤维含量在逐渐增加；当蛋白酶酶解时间在40min时膳食纤维含量达到最高点；当蛋白酶酶解40min-60min之间时，会随着水解时间的延长，膳食纤维含量迅速下降。这主要是因为随着时间的延长，底物蛋白质浓度逐渐降低，溶液中水解产物浓度逐渐增大，因蛋白质水解是可逆反应，所以底物与产物浓度的变化对水解反应产生抑制作用[20]，表现为蛋白质水解率在一定时间后出现增长缓慢甚至下降现象。因此综合考虑，蛋白酶最佳酶解时间在40min。
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77.0膳食纤维得率（%）76.075.074.073.072.071.020304050蛋白酶酶解时间（min）6070
图2 蛋白酶酶解时间对膳食纤维得率的影响
3.1.3 蛋白酶在不同温度下对膳食纤维得率的影响
77.0膳食纤维得率（%）76.576.075.575.074.574.0203040506070蛋白酶酶解温度（℃）
图3 蛋白酶在不同温度下对膳食纤维得率的影响
由图3知，当蛋白酶酶解的温度为30℃-50℃时，膳食纤维含量会随着温度的升高而增加；当蛋白酶酶解温度在50℃时，膳食纤维含量达到最高点；当蛋白酶酶解温度大于50℃时，膳食纤维含量反而会随着温度的增加逐渐降低。这是因为随着温度升高反应速度不断加快，水解度也不断上升，但当温度达到变性温度区域后，分子运动剧烈，足以打断酶稳定的二级和三级结构键，而活性下降，所以过高的温度导致蛋白质水解率下降。因此综合考虑，蛋白酶酶解的最佳温度为50℃。
3.1.4 α-淀粉酶用量对膳食纤维得率的影响
由图4可知，当α-淀粉酶用量在0.3%-0.5%时，膳食纤维含量会逐渐增加；当α-淀粉酶用量在0.5%时，膳食纤维含量达到最高点；当α-淀粉酶用量在0.5%-0.6%时，膳食纤维含量会随着淀粉酶用量增加而迅速下降。这可能是因为粗膳食纤维中含一定量的淀粉，过量的α-淀粉酶把淀粉降解[11]，使得膳食纤维的含量随着淀粉酶用量的增加
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而下降。
79.0膳食纤维得率（%）78.077.076.075.074.00.20.30.40.5α-淀粉酶用量（%）0.60.7
图4 α-淀粉酶用量对膳食纤维得率的影响
3.1.5 α-淀粉酶酶解时间对膳食纤维得率的影响
76.576.075.575.074.574.073.573.0203040506070α-淀粉酶酶解时间（min）膳食纤维得率（%）
图5 α-淀粉酶酶解时间对膳食纤维得率的影响
由图5可知，当α-淀粉酶酶解时间为30min-50min时，膳食纤维含量会随着酶解时间的延长而逐渐增加；当α-淀粉酶酶解时间达到50min时，膳食纤维含量达到最高点为；当α-淀粉酶酶解时间大于50min时，膳食纤维含量反而随着时间的增加而降低。这是因为α-淀粉酶水解到达一定时间后，大部分底物已被反应，在较低的底物浓度相对于较高的酶浓度的情况下，反应速度主要由底物浓度控制，因此延长酶水解的反应时间并不会提高玉米皮渣中的淀粉的水解率，反而会引起淀粉水解率的下降。
3.1.6 α-淀粉酶在不同温度下对膳食纤维得率的影响
由图6可知，当α-淀粉酶的酶解温度在40℃-60℃之间时，膳食纤维含量会随着温度的增加而逐渐增加；当α-淀粉酶的酶解温度在60℃时，膳食纤维含量达到最高点；当α-淀粉酶的酶解温度在60℃-70℃之间时，膳食纤维含量会随着温度的增加而降低。
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玉米皮渣中膳食纤维提取及其理化性质研究毕业论文
