胡萝卜渣喷雾挤压处理及性质研究

发布时间：2017-10-01 00:30

  本文关键词：胡萝卜渣喷雾挤压处理及性质研究

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【摘要】：本文利用胡萝卜渣做为原材料,将“喷雾挤压”处理技术应用到处理胡萝卜渣的工艺中,以此来提高胡萝卜渣中的可溶性膳食纤维(CRSDF)含量,得出最优的工艺条件参数,对比喷雾挤压前后性质的变化。同时又研究了如何提取胡萝卜渣中可溶性膳食纤维的实验方法,对提取出来的水溶性膳食纤维进行了理化性质的分析研究、进一步分离纯化,深入研究其单糖组成及结构。为农副产品再利用提供新思路,为新型功能性食品的研究与开发提供理论指导。通过响应面优化试验得到的胡萝卜渣喷雾挤压处理技术的最优工艺为：模孔直径4mm,温度177℃,转速180 r/mmin,此条件得到的可溶性膳食纤维含量由原来的16.8±0.24%提高到了25.31±0.13%(n=3),提高效果显著。通过检测胡萝卜渣中各主要成分的实验结果表明,“喷雾挤压”法极大地提高了胡萝卜渣中SDF的含量而对胡萝卜渣其它营养成分的含量基本没有影响。喷雾挤压技术对胡萝卜渣的持水性、膨胀性、水溶性、持油力等方面都有一定程度的影响,分别提高了11%,61%,1.3%,34%。并且DSC测定实验表明在200℃以下胡萝卜渣SDF具有非常好的热稳定性能。显微结构观察(SEM)结果表明胡萝卜渣经喷雾挤压处理后其颗粒表面结构与未挤压胡萝卜渣颗粒表面结构相比,出现破损孔洞,变得疏松多孔。将AACC方法与水提醇沉方法相结合提取胡萝卜渣中可溶性膳食纤维,提取率可以达到94.2%,此方法具有较高的可行性。提取出来的胡萝卜渣SDF外观为乳白色、固体,可以溶于水,而在一些有机溶剂如乙醇、甲醇、丙酮等溶解性差。胡萝卜渣SDF中淀粉蛋白质含量很低,几乎不含有,而还原糖含量相对较高为6.6±0.16%。胡萝卜渣SDF的体外功能性质的实验可以说明：胡萝卜渣SDF具有较高吸附脂肪的能力,能搞将脂肪吸附结合排出体外；胡萝卜渣SDF黏度随着SDF溶液浓度的增大而增大,随温度的升高而降低,人体温度37℃为其黏度最大时温度；胡萝卜渣SDF具有较高的阳离子交换能力,可以控制机体内Na+浓度,起到控制血压的作用,并同时对重金属阳离子也有很好的吸附结合能力；其可以结合胆酸钠、脱氧胆酸钠、牛磺胆酸钠三种胆酸盐,对脱氧胆酸钠的结合量最大,SDF对脱氧胆酸钠和水合胆酸钠的吸附速率较快,两种胆酸盐在20min左右基本达到吸附均衡,高于牛磺胆酸钠的结合吸附速率。DEAE纤维素-52色谱柱对胡萝卜渣可溶性膳食纤维具有较好的分离纯化效果。高效液相色谱结果表明胡萝卜渣SDF中主要多糖组分分子量为59846 Da,含量占93.6%。其中性糖组分气相分析色谱结果表明,CRSDF的单糖组分主要是阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖,通过计算,各单糖组成的摩尔比：阿拉伯糖：木糖：葡萄糖：半乳糖=0.58：1.50：1.0：2.02。对分离纯化后的胡萝卜渣可溶性膳食纤维进行红外光谱分析,CRSDF的红外图谱与未处理胡萝卜渣相比,喷雾挤压处理后,其特征吸收峰位置、峰型、数量均未发生改变。具有多糖类化合物的特征吸收峰,糖苷键主要为α-型糖苷键,存在α-D-毗喃糖环。
【关键词】：胡萝卜渣 可溶性膳食纤维 功能性质 分离纯化
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS209
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 前言12-23
• 1.1 胡萝卜渣12-14
• 1.1.1 胡萝卜渣简介12
• 1.1.2 胡萝卜渣的营养成分12-13
• 1.1.3 胡萝卜渣的加工利用13-14
• 1.1.4 胡萝卜渣的加工利用过程中存在的问题14
• 1.2 膳食纤维14-18
• 1.2.1 膳食纤维的物化特性15-16
• 1.2.2 可溶性膳食纤维的生理功能16-17
• 1.2.3 制备可溶性膳食纤维的研究方法17-18
• 1.3 挤压技术18-21
• 1.3.1 挤压18
• 1.3.2 挤压加工技术在食品加工中的应用现状18-20
• 1.3.3 挤压加工提高物料SDF含量20-21
• 1.3.4 挤压加工存在的问题21
• 1.4 粗可溶性膳食纤维的分离纯化21
• 1.5 本论文研究的背景、意义及内容21-23
• 1.5.1 本论文的研究背景及意义21-22
• 1.5.2 本论文研究目的和内容22-23
• 2 材料与方法23-41
• 2.1 实验材料23
• 2.1.1 实验原料23
• 2.1.2 实验用装置23
• 2.2 主要仪器23-24
• 2.3 主要试剂24-26
• 2.4 胡萝卜渣中各组成成分的测定26-31
• 2.4.1 水分含量的测定26
• 2.4.2 粗脂肪含量测定26-27
• 2.4.3 固体样品中蛋白质含量的测定27
• 2.4.4 总糖含量的测定27-28
• 2.4.5 灰分含量测定28-29
• 2.4.6 总膳食纤维含量测定29-30
• 2.4.7 可溶性及不可溶性膳食纤维含量测定30-31
• 2.5 喷雾挤压工艺实验31-32
• 2.5.1 单因素试验31
• 2.5.2 响应面法优化挤压工艺的研究31-32
• 2.6 挤压前后胡萝卜渣性质对比测定32-33
• 2.6.1 水溶性测定32
• 2.6.2 膨胀性测定32
• 2.6.3 持水性测定32
• 2.6.4 持油力测定32-33
• 2.6.5 挤压后胡萝卜渣中主要基本成分的测定33
• 2.6.6 胡萝卜渣纤维结构观察33
• 2.6.7 胡萝卜渣热稳定性分析33
• 2.7 胡萝卜渣SDF的提取及分析研究33-37
• 2.7.1 胡萝卜渣SDF的提取33-34
• 2.7.2 胡萝卜渣SDF的得率与提取率34-35
• 2.7.3 胡萝卜渣SDF的基本成分研究35-37
• 2.8 胡萝卜渣可溶性膳食纤维CRSDF的体外功能性质研究37-38
• 2.8.1 胡萝卜渣对脂肪吸附能力的测定37
• 2.8.2 黏度37
• 2.8.3 阳离子交换能力CEC37
• 2.8.4 可溶性膳食纤维结合胆酸盐的实验37-38
• 2.8.5 吸附重金属离子38
• 2.9 胡萝卜渣可溶性膳食纤维纯化方法研究38-41
• 2.9.1 DEAE-纤维素色谱柱对CRSDF的纯化研究38-39
• 2.9.2 胡萝卜渣高效液相色谱(HPLC)标准曲线的制作39
• 2.9.3 纯化后胡萝卜渣SDF相对分子质量的测定39
• 2.9.4 胡萝卜渣SDF中性糖组分的组成测定39-40
• 2.9.5 胡萝卜渣SDF的红外光谱扫描40-41
• 3 结果与讨论41-67
• 3.1 喷雾挤压技术处理胡萝卜渣工艺研究结果41-50
• 3.1.1 喷雾挤压设备41-43
• 3.1.2 单因素实验结果43-45
• 3.1.3 响应面设计试验45-50
• 3.2 挤压前后胡萝卜渣性质对比测定50-54
• 3.2.1 喷雾挤压处理前后胡萝卜渣成分分析50-51
• 3.2.2 喷雾挤压处理前后胡萝卜渣物理性质的变化51-53
• 3.2.3 喷雾挤压前后胡萝卜渣纤维结构观察53
• 3.2.4 DSC热稳定性分析53-54
• 3.3 水提醇沉法提取可溶性膳食纤维工艺的提取得率54
• 3.4 胡萝卜渣SDF的理化性质分析54-56
• 3.4.1 DNS法测还原糖标准曲线54-55
• 3.4.2 Bradford法(考马斯亮蓝G-250法)标准曲线55-56
• 3.5 胡萝卜渣SDF体外功能性质分析56-61
• 3.5.1 胡萝卜渣SDF持油力56
• 3.5.2 胡萝卜渣SDF黏度测定结果56-57
• 3.5.3 阳离子交换能力的测定57-58
• 3.5.4 胡萝卜渣可溶性膳食纤维结合胆酸盐能力的研究58-61
• 3.5.5 胡萝卜渣SDF吸附重金属离子的能力61
• 3.6 胡萝卜渣SDF纯化方法研究61-63
• 3.6.1 DEAE-52纤维素色谱柱对胡萝卜渣SDF的纯化效果61-62
• 3.6.2 高效液相色谱(HPLC)标准曲线的绘制62-63
• 3.6.3 相对分子质量测定63
• 3.7 单糖组成分析结果63-65
• 3.8 外光谱分析65-67
• 4 结论67-69
• 5 展望69-70
• 6 参考文献70-76
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况76-77
• 8 致谢77

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本文编号：951319