超声波辅助制备硫酸酯化黄豆水性膳食纤维

采用超声波辅助制备硫酸酯化黄豆水溶性膳食纤维,运Box-Behnken设计方案优化提取SSDF工艺,得到二次回归模型。


摘要:以豆渣为原料,采用超声波辅助制备硫酸酯化黄豆水溶性膳食纤维(SSDF)。以单因素实验作为基础,以氨基磺酸与黄豆水溶性膳食纤维(SDF)比例(料料比)、N-N二甲基甲酰胺(DMF)与黄豆SDF比例(液料比)、超声波时间为影响因素,进行三因素三水平的响应面试验设计,优化SSDF的提取工艺条件。结果表明最佳酯化工艺条件为:氨基磺酸与黄豆SDF比例为3.45:1(g:g),DMF与SDF比例为60.89:1(mL:g),超声波时间20.03min,在此条件下SSDF质量为0.0325g,与预测值0.0317g相差不大,相对误差仅为2.5%,说明该优化方案具有一定可行性。

关键词:豆渣;水溶性膳食纤维;超声波;硫酸酯化;响应面法

The Ultrasound-assisted Sulfation of Soybean Soluble Dietary Fiber

Abstract: Using bean dregs as raw materials, the soybean soluble dietary fiber (SSDF) was sulfated by using ultrasound-assisted. By single factor experi-ment as the foundation, with amino sulfonic acid and soybean proportions of

the SDF, N-N dimethyl formamide(DMF) and soybean proportions of the SDF,ultrasonic time,  response surface experiment design of three factors and three levels was used to optimize the extraction SSDF. The results showed that the optimum for the esterification process: amino sulfonic acid and soybean solubledietary fiber (SDF) ratio was 3.45:1(g: g), DMF and SDF ratio of 60.89:1(mL:g), ultrasonic time to 20.03 minutes, esterification time for 20 minutes. Under

this condition the quality of soybean SSDF was 0.0325g, a small difference wi-th the predictive value of 0.0317g, the relative error was only two point five

percent. The results showed that the optimized scheme was feasible in practicalproduction.

Key words: Bean dregs; Soluble dietary fiber; Ultrasonic; Sulfation; Respo-nse surface method

目录

摘要 1

引言 2

1材料与方法 2

1.1材料与试剂 2

1.2仪器与设备 2

1.3实验方法 3

1.3.1黄豆粉碎处理 3

1.3.2黄豆渣脱色 3

1.3.3黄豆SDF提取 3

1.3.4黄豆SDF硫酸酯化 3

1.3.5单因素实验 3

1.3.6响应面分析 4

1.3.7红外光谱仪检测 4

2结果与分析 4

2.1红外分析 4

2.2单因素分析 4

2.2.1料料比对黄豆SSDF质量的影响 4

2.2.2超声波时间对黄豆SSDF质量的影响 5

2.2.3液料比对黄豆SSDF质量的影响 5

2.2.4酯化时间对黄豆SSDF质量的影响 6

2.3选取关键因素 7

2.4响应面法对提取黄豆SSDF工艺参数的优化 7

2.4.1设计方案和相应值结果 7

2.4.2建立黄豆SSDF得率的回归模型和显著性检验 8

2.4.3黄豆SSDF提取的响应面分析 9

2.4.4黄豆SSDF最佳提取条件的确定及可靠性验证 11

3结论与讨论 11

参考文献 12

致谢 14

超声波辅助制备硫酸酯化黄豆水溶性膳食纤维

引言

膳食纤维是指不容易被人体消化吸收的大分子物质的总称,包括纤维素、植物性木质素、果胶、梭甲基纤维素及胶原等。1953年,Hipsley[1]第一次提出膳食纤维这个名词,一种叫作水溶性膳食纤维(SDF),另外一种叫作水不溶性膳食纤维(IDF)两种[2],SDF主要具有调节代谢的功能,而IDF主要可以使肠胃得到调节。水溶性膳食纤维在生理调节功能方面要优于水不溶性膳食纤维[3],比如说:调节体内水分,防止便秘[4],有助于排毒和增强抵抗力,可以降低血糖和胆固醇,最终达到可以治疗糖尿病的目的[5]。

我国黄豆资源十分丰富,在全国大多数地区都有种植[6-8],黄豆渣中含有大量的膳食纤维,在豆浆的制作过程中得到的残留物豆渣是一种膳食纤维源,干燥后的豆渣含膳食纤维量达50%以上[9],提取出的膳食纤维非常健康。但豆渣膳食纤维的水溶性膳食纤维含量很低(2%-3%)[10],因此制备可溶性膳食纤维具有十分重要的意义[11]。