小麦麸膳食纤维制备工艺研究

小麦麸膳食纤维制备工艺研究

Study on the Technology of Extracting Dietary Fiber from Wheat Barn

李庆龙 王学东 薛慧 谷晶 周先辉 易生炎 （武汉工业学院食品科学与工程学院 武汉 430023）

摘 要：从原料、提取方法及脱色角度探讨了小麦麸膳食纤维的制备条件。结果表明，新鲜麦麸的膳食纤维得率高于陈麦麸；提高混合酶和碱用量会降低膳食纤维的提取率，但制品纯度得到提高；酶法制备膳食纤维的得率高于碱法，但前者制品的纯度较低；过氧化氢（H2O2）与氯水混合制剂对制品的脱色效果优于单独使用H2O2、氯水、次氯酸钙或活性炭的效果。

ABSTACT Material, extracting technique and bleaching method was studied as the wheat barn dietary fiber preparation conditions. The results showed that the fresh wheat barn got higher extracting rate of dietary fiber than the stale wheat barn, higher consistency of compound amylase and sodium hydroxide resulted in lower extracting rate and higher purity of dietary fiber, enzyme method obtained higher extracting rate and lower purity of dietary fiber than alkali method, the bleaching effect of the mixture of hydrogen peroxide and chlorin was superior to that of individual use of hydrogen peroxide , chlorin, calcium hypochlorite and active carbon.

KERWORDS wheat barn; dietary fiber; material ;extracting technique; bleaching effect

21世纪是功能食品的时代，而膳食纤维是一种很重要的功能食品基料[1]。麦麸是面粉厂的主要加工副产品。目前，麦麸大多用作饲料，经济价值不高，而麦麸中含有大量的膳食纤维，它能防治许多疾病、如抑制癌症的发生，预防糖尿病、高血压及清除自由基等[2-7]。我国已于1997年经中国食品添加剂标准化技术委员会批准，可将膳食纤维用于各类食品。因此，麦麸膳食纤维的开发具有重要的意义，有关研究也日渐丰富[8-10]。

本研究初步探讨了麦麸原料及提取方法对膳食纤维得率及纯度的影响，同时着重比较了不同脱色方法对小麦麸膳食纤维的脱色效果。

1材料与方法 1. 1试验原料

陈麦麸：市购小麦，加工得麦麸，于常温放置数月后使用 新麦麸：市购小麦，加工得麦麸，立即使用 1. 2试剂

耐高温α—淀粉酶 无锡酶制剂厂 β—淀粉酶 天津市酶制剂厂

Ca(OH)2、NaOH、H2O2、氯水和Ca(ClO)2均为分析纯 活性炭为化学纯。 1. 3主要仪器

电热恒温水浴锅 上海博迅实业有限公司医疗设备厂 微型植物试样粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司恒温干燥箱 试验磨粉机 德国布勒公司 1. 4麦麸膳食纤维的制备方法

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1.4.1膳食纤维制备工艺流程

碱法工艺流程: 麦麸→筛选、清理→热水蒸煮→混合淀粉酶水解→NaOH水解→洗涤→灭酶→脱水→干燥→粉碎→脱色→膳食纤维粉

酶法工艺流程

麦麸→筛选、清理→热水蒸煮→混合酶水解→洗涤→灭酶→脱水→干燥→粉碎→脱色→膳食纤维粉 1.4.2工艺要点

（1）混合淀粉酶水解：α—淀粉酶与β—淀粉酶按1∶3混合（W/W），按试验要求的比例加入麦麸的热水悬浊液中，于65℃恒温震荡45min。

（2）NaOH水解：在酶处理后的麦麸的水悬浊液中按试验要求的比例加入0.8mol/L的NaOH，于70℃恒温震荡80min。

（3）脱色：取5g干燥粉碎过的麦麸膳食纤维制品，加30ml蒸馏水，然后按试验要求分别以30%的H2O2、饱和氯水、Ca(ClO)2及活性炭对制品进行脱色处理，连续观察5天，记录制品的颜色变化。 1.

5计算[1]

总膳食纤维包括不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维。由于在提取过程中可溶性纤维已被洗涤掉所以在这里总膳食纤维(TDF)的质量近似等于不溶性膳食纤维(IDF)的质量。

干基总质量

产品得率均以干基计算 得率 =

处理后的膳食纤维质量 处理前的麦麸质量

纯度 =

总膳食纤维质量

2 结果与分析

2. 1提取条件对提取率和纯度的影响

不同提取条件对麦麸膳食纤维提取率和纯度的影响结果见表1：

表2、 不同提取条件对麦麸膳食纤维提取率和纯度的影响

方法 麦麸 复合酶用量（%） NaOH用量（%） 提取率(%) 纯度(%)

陈麦麸 碱法 陈麦麸

鲜麦麸 酶法 鲜麦麸

由结果可见，对于陈麦麸，同时提高酶用量（从0.2%提高到0.3%）和NaOH用量（从3.3%提高到5.0%）后，膳食纤维的提取率降低了4%，但膳食纤维的纯度提高了4.5%，这说明适当提高酶和碱的用量，会使得淀粉、蛋白质及脂肪分解更彻底，易于除去，从而提高了膳食纤维制品的纯度，但制品提取率相应地降低了。在相同的酶用量（0.3%）和碱用量（5.5%）条件下，新麦麸膳食纤维的提取率较陈麦提高了9.8%，纯度相差不大（新麦麸高出陈麦麸1.2%），因而，在制麦麸膳食纤维时，应尽量采用鲜麦麸，以保证较高的提取率。同样采用新鲜麦麸提取膳食纤维，酶法较碱法的提取率上升了10.1%，而纯度降低了6.5%，这表明单独用混合淀粉酶处理麦麸后，麦麸内的蛋白质和脂肪基本不受影响，因而制品提取率上升，而纯度下降。这与刘玉林等（1998）的研究结果相一致[1]。

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0.2 0.3 0.3 0.3

3.3 5.0 5.0

66.5±0.6 61.5±2.1 68.3±2.1 78.4±1.0

61.6 65.1 66.3 62.8

—

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2. 2不同脱色方法对麦麸膳食纤维的脱色效果

不同脱色方法对麦麸膳食纤维的脱色效果见表2：

表2、 不同脱色方法对麦麸膳食纤维的脱色效果

处理方法

H2O2（ml） 饱和氯水(ml) Ca(ClO)2 (g) 活性炭(g)

1 浅棕 棕黄 黄 黄 深棕 浅棕 棕黄 黄 黄 棕 棕黄 深棕 深棕

10 20 30 40 — 5 10 15 20 — — — — — — — — 25 5 5 5 5 — — — — — — — — — — — — — 1 2.5 — — — — — — — — — — — — — 1 2.5

放置天数(d) 2 3 4 棕黄 黄 浅黄 棕黄 黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 深棕 深棕 深棕 浅棕 棕黄 黄 棕黄 棕黄 黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 棕 棕 棕 棕黄 棕黄 棕黄 深棕 深棕 深棕 深棕 深棕 深棕

5 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 深棕 黄 黄 浅黄 浅黄 棕 棕黄 深棕 深棕

由结果可见，试验条件下单独使用H2O2时，对膳食纤维的脱色效果与其用量呈正相关，添加10ml组和20ml组在均在第四天后达到较好的脱色效果，膳食纤维呈浅黄色；添加30ml组和40ml组则仅需两天即可达到较好的脱色效果，制品呈浅黄色。单独使用较大剂量的饱和氯水（25ml）对制品的脱色效果不佳，观察期间制品总呈深棕色，但当适量氯水与H2O2复合使用时，效果较为突出，其中5ml氯水与15ml(或20ml) H2O2复合使用时，两天后制品即呈浅黄色，这与单独添加30ml(或40ml) H2O2的效果相一致，而复合使用时漂白]剂的总用量较低，有利于节约生产成本。试验条件下Ca(ClO)2对制品的脱色效果较微弱，使用1g Ca(ClO)2脱色，制品呈棕色，使用2.5g Ca(ClO)2脱色，制品呈棕黄色，且在观察期间，上述处理后制品颜色恒定。吴卫国等（1998）的研究指出，单独使用时，H2O2 对麦麸膳食纤维的脱色效果优于饱和氯水和Ca(ClO)2，这与本研究的结果相一致。本研究中，使用活性炭对膳食纤维的脱色效果不明显，使用剂量为1g或2.5g时，在试验期间，制品均始终呈深棕色。张云丽等（1999）的研究中，以活性炭对麦麸膳食纤维的脱色效果略优于本研究结果，可使制品脱色至浅棕色或黄色，但不是很理想[10]。

3 结论

3.1采用酶法生产膳食纤维时，试验条检下，提高酶和碱的用量会降低制品得率，但纯度有所提高。

3.2 新麦麸较陈麦麸在制备膳食纤维时得的率有较大提高，但两者所得制品纯度差异不大

3.3 酶法制得的膳食纤维得率高但纯度偏低，碱法制得的膳食纤维得率低但纯度较高，综合考虑，以采用酶法应用前景更好。

3.4过氧化氢（H2O2）与氯水以适当比例混合，对膳食纤维制品的脱色效果较好，优于单独使用H2O2。单独使用氯水、次氯酸钙或活性炭对麦麸膳食纤维的脱色效果欠佳。

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参 考 文 献：

[1]刘玉林，吴光旭，李庆龙．麦麸膳食纤维的制备与改性研究．湖北农学院，1998，18（1）： [2] 吴卫国等．麦麸膳食纤维的制备、性质与应用，粮食与饲料工业．1998（11）：37-39 [3]Spiller G A, et al. Handbook of dietary fibre in human nutrition. New York: Marcel Dekker, 1993: 16-18

[4]欧仕益．膳食纤维与癌肿发生的关系．中药材，2001，24（1）：67-69 [5]欧仕益等．麦麸膳食纤维清除羟自由基的研究．营养学报，1999，2l（2）：191-195 [6]程炳钦，萧军．小麦麸抗癌作用研究进展．食品科技，1999，2：51-53

[7]王亚伟等．膳食纤维和低聚糖对糖尿病人血糖血脂的影晌．郑州工程学院学报，2002，23（1）：85-88

[8]曾凯宏，曾凯芳．麦麸的深度加工与利用．食品工业，2001，3：18-19

[9]李建萍，马俊义．麦麸膳食纤维食品的研究．食品研究与开发，2003，2（1）：71-73 43-47

[10]张丽云，王晓光，鲁春起．麦麸膳食纤维的研究．食品科学，1999，2：56-58

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