酶堿法提取梨渣膳食纖維工藝研究

吳麗萍 許芳芳 吳蕊 高遠(yuǎn)航

摘要：以梨渣為原料，采用單因素及正交試驗(yàn)對酶堿法梨渣膳食纖維的提取工藝進(jìn)行研究，結(jié)果表明：在α-淀粉酶用量為0.6%，糖化酶用量為0.7%，酶解時間150min，堿解溫度80℃條件下梨渣SDF的提取率為5.93%，持水力為5.721g/g，膨脹力為3.913ml/g，品質(zhì)良好。

關(guān)鍵詞：梨渣;膳食纖維;酶堿法;提取

膳食纖維被稱為“第七大營養(yǎng)素”，在維持人體代謝，保持身體健康等方面都有很大的促進(jìn)作用。膳食纖維分為可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber， SDF）和不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber， IDF），其中SDF具有吸水膨脹性，易使人產(chǎn)生飽腹感從而有效的控制飲食[1]。除此之外，在消化道中與脂肪酸結(jié)合，有效降低了人體對脂肪酸的吸收，在一定程度上預(yù)防了肥胖的產(chǎn)生[2]。因此，可溶性膳食纖維相比于不溶性膳食纖維更具保健功能。

碭山梨作為一種藥食兩用的水果，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，國內(nèi)具有多家深加工企業(yè)，而在加工過程中不可避免產(chǎn)生了大量棄用廢料——梨渣。這些梨渣大部分作為廢棄物所丟棄，造成巨大的浪費(fèi)和環(huán)境污染。而梨渣中膳食纖維含量極為豐富，是一種極佳的提取膳食纖維的原料，如果加工利用可以提高產(chǎn)品附加值[3]。目前關(guān)于膳食纖維的提取方法多為化學(xué)法、酶法、超聲波法等，但鮮見酶堿法提取膳食纖維的報道，因此采用酶法化學(xué)法相結(jié)合的方式對梨渣膳食纖維進(jìn)行提取，旨在為膳食纖維的提取提供一定的理論參考[4]。

1.材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

梨渣、α-淀粉酶、糖化酶、氫氧化鈉、乙醇、TGL-20M離心機(jī)、TT500型電子天平電子秤、HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋、SH1-水流抽氣真空泵抽濾機(jī)等。

1.2 梨渣膳食纖維的提取工藝

（1）工藝流程

梨渣→α-淀粉酶酶解→滅酶 →糖化酶酶解 →滅酶→氫氧化鈉堿解→離心→乙醇沉淀、洗滌→干燥→梨渣水溶性膳食纖維

（2）操作要點(diǎn)

①梨渣預(yù)處理：清洗梨渣，放在干燥箱中干燥12h，干燥后進(jìn)行粉碎，干燥保存以備后期使用。

②酶解：準(zhǔn)確稱取約2.0g試樣，按料液比1：15加入蒸餾水，攪拌均勻后加入一定用量的α-淀粉酶，調(diào)整 pH值為7.0，在60℃水浴鍋酶解2h，滅酶后加入一定用量的糖化酶， 60℃水浴酶解一段時間后，在100℃條件下滅酶15min。

③堿解：滅酶后的梨渣在8%氫氧化鈉溶液中進(jìn)行堿解90min，堿解溫度為80℃。

④洗滌：用蒸餾水和乙醇洗滌沉淀物至中性。

⑤干燥：加入 4 倍體積無水乙醇進(jìn)行沉淀，然后過濾、放入干燥箱中，調(diào)整溫度為115℃進(jìn)行干燥，直至恒重即得梨渣水溶性膳食纖維SDF。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取α-淀粉酶用量、糖化酶用量、酶解時間、堿解溫度四個因素為考察因素，以梨渣可溶性膳食纖維SDF提取率為考察指標(biāo)，進(jìn)行三水平四因素正交試驗(yàn)設(shè)計，具體設(shè)計為：α-淀粉酶用量（0.4%，0.5%，0.6%）;糖化酶用量（0.6%，0.7%，0.8%）;酶解時間（90min，120min，150min）;堿解溫度（70℃，80℃，90℃）。通過正交實(shí)驗(yàn)助手軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，優(yōu)化得出最佳工藝參數(shù)。

2.結(jié)論

通過單因素及正交試驗(yàn)分析，以SDF提取率為考察指標(biāo)，通過極差分析可以得出各個因素對梨渣膳食纖維的提取率影響主次順序?yàn)槊附鈺r間>α-淀粉酶用量>堿解時間>糖化酶用量。從正交結(jié)果中的均值k可以得到該酶堿法提取梨渣膳食纖維最佳提取工藝條件為α-淀粉酶用量為 0.6%、糖化酶用量為 0.7%、酶解時間150min、堿解溫度80℃。在此工藝條件下做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，梨渣可溶性膳食纖維提取率為 5.93%，優(yōu)于正交試驗(yàn)中的任何一組。取兩組梨渣膳食纖維樣品對其持水力及膨脹力進(jìn)行測定，分別做三組平行試驗(yàn)取其平均值，得出酶堿法提取方式下的梨渣膳食纖維的持水力為5.721g/g，膨脹力為3.913ml/g，品質(zhì)良好。因此，將酶和化學(xué)法相結(jié)合提取梨渣膳食纖維，簡單且方便操作，相比較傳統(tǒng)提取方法，不僅能夠縮短時間，對膳食纖維的品質(zhì)有很大的改良作用，具有一定的應(yīng)用前景，是值得推廣的一種膳食纖維提取方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐孝青.梨渣膳食纖維的制備及功能性的研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué)，2010：1-4.

[2]郭紅珍，高躍龍，李叢勝，解春艷.酶法對葡萄皮渣中可溶性膳食纖維的提取研究[J].釀酒科技，2015，（9）：107-109.

[3]成傳普，戴余軍，李長春，石會軍等.菠蘿皮可溶性膳食纖維酶法提取工藝的研究[J].食品工業(yè)，2014，35（2）：58-6l.

[4]任銀.酶堿法提取水不溶性膳食纖維[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報，2013，15 （4）：31-37.