摘  要：以苹果为原材料，采取酶法提取苹果中的水溶性膳食纤维（SDF）。通过单因素实验和响应面优化试验最终确定提取苹果水溶性膳食纤维的最适宜条件为添酶量7.07%，温度54.75℃、pH5.97，在此最适条件下，SDF的提取率为7.22%。对获得的水溶性膳食纤维进行硫酸酯化，最终产物进行红外光谱分析，结果表明硫酸基已经结合在膳食纤维上。

关键词：水溶性膳食纤维；酶法；硫酸酯化；响应面法；红外光谱分析

Optimization of Enzymatic Method Extraction of Sulfation Water Soluble Dietary Fiber from Apple

Abstract: The technology for extracted soluble dietary fiber by enzymatic method from apple pomace was studied. The optimal extraction conditions of soluble capacity of dietary fiber by cellulase were established through single factor experiment and response surface analysis. The results showed the optimal extraction conditions was 7.22%, pH5.97, 54.75℃.Under the optimized conditions, the yield of soluble dietary fiber reached 7.22%. Water soluble dietary fiber was sulfated , through FT-IR Spectromete analysis, it was found that the sulfate groups were successfully grafted on the extrusion modified water-soluble dietary fiber.

Key words: Water soluble dietary fiber; Enzymatic method; Sulfation; Response surface methodology; FT-IR Spectromete analysis

目    录

摘  要 1

引言 1

1 材料与方法 2

1.1 材料与试剂 2

1.2 仪器 2

1.3 实验方法 3

1.3.1 榨汁干燥 3

1.3.2 样品处理 3

1.3.3 苹果渣脱色 3

1.3.4 SDF的提取 3

1.3.5 酶法提取苹果水溶性膳食纤维单因素实验 3

1.3.6 响应面实验 4

1.3.7 苹果水溶性膳食纤维的硫酸酯化修饰 4

1.3.8 红外光谱分析 4

2 结果与分析 4

2.1 单因素实验结果与分析 4

2.1.1 纤维素酶添加量对SDF提取率的影响 4

2.1.2  pH对SDF提取率的影响 5

2.1.3 温度对SDF提取率的影响 6

2.2 单因素方差分析结果 7

2.3 响应面试验优化方案及结果分析 7

2.3.1 响应面实验优化方案 7

2.3.2 响应面结果分析 8

2.4  SDF制备条件优化 9

2.4.1 纤维素酶添加量与酶解pH对苹果SDF得率的影响 9

2.4.2 酶解温度与纤维素酶添加量对苹果SDF得率的影响 10

2.4.3 酶解温度与酶解pH对苹果SDF得率的影响 10

2.5 最佳条件验证性实验 11

2.6 傅立叶红外光谱分析 11

3 结论与讨论 12

参考文献 13

致谢 15

酶法辅助制备硫酸酯化苹果水溶性膳食纤维

引言

作为世界最大的苹果生产国，我国苹果的年产量达2000t以上[1]，苹果作为一种原材料，可以加工成多种副产品，而残留下来的苹果渣则成为废弃物丢弃。苹果渣中含有丰富的水溶性膳食纤维，采用合适的方法提取苹果中的水溶性膳食纤维，能够有效的避免资源的浪费，减少环境的污染，为实现苹果的多效利用提供新途径。

作为人体必需的“第七营养素”，膳食纤维对于维持人体的健康有着巨大的作用。根据膳食纤维是否溶解于水这一特点，可将其分为水溶性膳食纤维（SDF）和不水溶性膳食纤维(IDF)[1-2]。其中，IDF是指人体消化道酶不能水解的，同时在热水中也不能溶解的膳食纤维，而SDF是指人体消化道酶对其不能进行分解，但是其可溶于温水或热水中，并且能够在一定浓度的乙醇溶液中沉淀出来的膳食纤维。据研究表明，苹果SDF可以在体内发挥代谢调节作用，如控制血糖指数、减少血浆胆固醇、降低结肠癌的发病率等[3-4]。苹果SDF的提取方法主要有物理法[5-6]、化学法、酶法、发酵法。与其他制备方法相比较，酶法具有条件温和、专一性强、产品色泽变化小、反应时间短、副产物少、纯度高等优点[7]，在实际应用中具有很大的发展潜力。