传授犯罪方法罪姜龙波;吕静;张喜文;李萍;杜文娟;张桂英;申瑞玲
【摘 要】以山西产小米糠为原料,采用耐高温α-淀粉酶、糖化酶和中性蛋白酶复合酶提取小米糠粗膳食纤维（DF）;以该粗DF为原料,采用纤维素酶和木聚糖酶复合酶法改性制备水溶性膳食纤维（SDF）,并通过基于单因素试验的响应面设计进一步优化酶法改性工艺,得到最佳工艺条件为：复合酶总量1.73%,m（纤维素酶）∶m（木聚糖酶）=1∶1.74,水解温度50℃,水解时间1.44 h.该条件下小米糠SDF得率为12.46%,不溶性膳食纤维（IDF）得率为85.12%.该优化方案能较准确地预测小米糠DF改性制备SDF的得率,且工艺操作简单,无需特殊设备,对小米糠的综合利用和SDF的产业化有一定的理论指导意义.
广东商学院学报【期刊名称】《轻工学报》
【年(卷),期】2017(032)005
【总页数】8页(P16-23)
【关键词】小米糠;膳食纤维;复合酶法改性
【作 者】姜龙波;吕静;张喜文;李萍;杜文娟;张桂英;申瑞玲
【作者单位】[1]山西省农业科学院谷子研究所,山西长治046011;[2]郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450001
【正文语种】中 文
【中图分类】TS210.9
Abstract：The dietary fiber (DF) was obtained from Shanxi millet bran by thermostable α-amylase, glucoamylase and neutral protease.Then the SDF was prepared from DF by the method of complex enzyme (cellulose-xylanase) modification. The enzyme modification process was further optimized by the response surface design based on the single factor experiment.The optimum process conditions were as follows:total amount of complex enzyme1.73%,ratio of cellulose and xylanase 11.74, hydrolysis temperature 50 ℃,hydrolysis time 1.44 h. The SDF and IDF yields were 12.46% and 85.12% under this condition,respectively. The optimization design accurately predicted the yield of SDF obta
ined from millet bran DF. Importantly, the process operation was simple and required no special equipment, which possessed certain theoretical and practical significance for the comprehensive utilization of millet bran and the industrialization of SDF.
谷子是我国北方地区的一种重要杂粮，近年来种植面积和产量均有了明显增加.小米糠是谷子加工的副产物，占谷子质量的5%～7%.小米糠由小米的果皮、种皮、糊粉层、少量胚和胚乳组成，富含蛋白质、脂肪、矿物质、维生素、膳食纤维和植物化学物质.目前，除了部分用作饲料外，小米糠未得到合理的利用，造成了资源的极大浪费.膳食纤维(DF)是人类第七大营养素，也是重要的功能性食品原料，研究表明膳食纤维具有抗肠癌、降低胆固醇、调节血糖和预防肥胖等功效[1].DF根据溶解性分为水不溶性膳食纤维(IDF)和可溶性膳食纤维(SDF).IDF主要包括纤维素、部分半纤维素、木质素、角质素和植物蜡等，具有很好的吸水性和容积作用，可以促进排便；SDF包括部分半纤维素、树胶、果胶、植物黏液等物质，被认为是高品质的膳食纤维，具有较高的黏性，在体内可以包裹食糜，延缓葡萄糖和脂质消化，具有降糖降脂作用，且可以在大肠发酵，促进肠道健康.膳食纤维的溶解性与多糖的组成和结构有关，高直链多糖的溶解性较差，而化学组成不规则或高支链多糖较易解离和溶解[2].小米糠富含膳食纤维，但SDF比例很低、膳食纤维质量不高，因此，近年来关
于小米糠膳食纤维的制备与改性等方面的研究受到了广泛关注.刘敬科等[3]采用超微粉碎方法处理小米糠，并用碱提取、酸提取法提取小米糠膳食纤维，通过对其工艺条件的优化，得到了纯度为40%～80%的小米糠膳食纤维，但酸碱提取的方法可能影响膳食纤维的生理活性，且文中未见关于提取率的报道；朱玉等[4]采用单一纤维素酶对小米糠总膳食纤维进行改性，明显提高了膳食纤维品质，增加了改性后膳食纤维的体外胆固醇吸附活性；康丽君等[5]采用超声-微波协同酶法对气爆预处理小米糠进行改性，结果在气爆压力1.0 MPa，时间90 s,酶添加量5.85%(m(纤维素酶)m(半纤维素酶)=12)，温度 56 ℃，pH值4.64，微波功率 451 W 的条件下，改性小米糠SDF含量达到 13.117%，比未改性小米糠SDF含量增加 10.960%；随后的报道又指出，在气爆压力1.0 MPa，时间90 s，微波功率535 W和料液比(m/V)为150、超声波和微波协同 57 min 的处理条件下，小米糠膳食纤维中SDF含量为10.841%[6].因此，酶法改性对提高小米糠SDF得率有重要作用. 鉴于此，本文拟在制备小米糠粗膳食纤维的基础上，采用纤维素酶、木聚糖酶复合酶法对小米糠膳食纤维进行改性，旨在进一步提高小米糠膳食纤维的得率，为水溶性小米糠膳食纤维的加工利用提供理论依据.
1.1 主要材料与试剂
小米糠，由山西农科院谷子研究所提供；木聚糖酶、纤维素酶、耐高温α-淀粉酶、α-淀粉酶和糖化酶，购自上海源叶生物科技有限公司；中性蛋白酶，购自北京索莱宝科技有限公司；总膳食纤维测试试剂盒，购自爱尔兰 Megazyme公司；硼酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硫酸钾、硫酸铜、正己烷、盐酸、氢氧化钠等，均为分析纯，购自天津市科密欧化学试剂有限公司. 1.2 主要仪器
XQ200克型多功能高速粉碎机，上海广沙工贸有限公司产；YFS30×8新国标型圆形验粉筛，杭州大成光电仪器有限公司产；TU-1810紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限公司产；FD-1A-50真空冷冻干燥机，北京博医康实验仪器有限公司产；F3042010型膳食纤维测定仪，欧洲Velp Scientifica公司产；K9840型自动凯氏定氮仪，济南海能仪器股份有限公司产；TD5A-WS型台式低速离心机，湖南湘怡实验室仪器开发有限公司产；SZF-06A型脂肪测定仪，上海昕瑞仪器仪表有限公司产.
1.3 实验方法
1.3.1 小米糠粗DF提取 参考文献[7]和[8]的方法并稍作修改.小米糠粉碎过50目筛，用正己烷对小米糠粉进行回流脱脂，将脱脂后的小米糠粉以料液比m/V=110加去离子水，混合均匀，调pH值至4.5，在 60 ℃ 水浴条件下搅拌2 h去除植酸，3500 r/min离心20 min，去上清液；将沉淀物按料液比m/V=112加去离子水，混合均匀，调pH值至6.5，加入耐高温α-淀粉酶，在95 ℃水浴条件下搅拌30 min，直至碘液不变蓝为止；然后调pH值至4.0～4.5，加入100～300 U/g糖化酶，在60 ℃水浴条件下搅拌30 min；再调pH值至7.0～7.8，加入100 U/g中性蛋白酶，在40 ℃水浴条件下搅拌3 h后，将样品煮沸10 min进行灭酶处理， 3500 r/min离心 20 min，沉淀于60 ℃真空干燥，得粗DF.
1.3.2 小米糠及其粗DF基本营养成分测定 依据国家标准和美国官方分析化学师协会(AOAC)标准，测定小米糠及其粗DF的基本营养成分含量，水分测定依据GB/T 5009.3—2003；灰分测定依据GB/T 5009.4—2003；蛋白质含量测定依据GB/T 5511—2008；脂肪含量测定依据GB/T 14772—2008；淀粉含量测定依据GB/T 5009.9—2008；膳食纤维含量测定依据AOAC 985.29.Obama speech in Shanghai
1.3.3 小米糠粗DF酶法改性[9,10] 采用纤维素酶(400 U/mg)和木聚糖酶(6000 U/mg)分步或
混合对以上粗DF进行酶法改性，其操作流程为：以料液比m/V=110加去离子水，混合均匀，调节合适的pH值及温度后加入酶，持续搅拌4 h后进行灭菌处理，随即将混合液进行抽滤，所得滤渣干燥后即为改性后残余的IDF；对上述滤液进行真空浓缩至1/4体积，边搅拌边加入4倍体积的无水乙醇，静置过夜，3500 r/min离心得沉淀物，真空冷冻干燥、研磨后得SDF.
酶法分步改性： 1) 混合液pH值调至4.2，木聚糖酶水解2 h；再将pH值调至4.8，纤维素酶水解2 h 得SDF. 2) 混合液pH值调至4.8，纤维素酶水解 2 h；再将pH调至4.2，木聚糖酶水解2 h得SDF.
sack酶法混合改性： 1) 纤维素酶、木聚糖酶混合(pH=4.0～4.2)，水解4 h得SDF； 2) 纤维素酶、木聚糖酶混合(pH=4.5)，水解4 h得SDF； 3) 纤维素酶、木聚糖酶混合(pH=4.8～5.0)，水解4 h得SDF.
1.3.4 小米糠粗DF酶法改性工艺条件的优化 分别考察复合酶总量、纤维素酶与木聚糖酶比例、酶解温度和酶解时间对SDF得率的影响，在此单因素试验的基础上，选取4因素3水平进行响应面试验优化工艺参数.
1.4 计算方法
1.5 统计学方法
采用Origin 7.5和SPSS 20.0软件对数据进行整理与统计分析；使用Design Expert 8.0.6，并采用BBD (box-behnken design)实验设计方案进行响应面分析.贵阳中医学院学报
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