麦麸膳食纤维的改性和应用及其对乳酸菌的益生效应
发布时间：2022-01-27 07:19
麦麸中含有丰富的活性成分,对麦麸进行深度加工利用,可以大大提高它的附加值。本论文以麦麸为原料,以酶解法从中提取了麦麸不可溶性膳食纤维（W-IDF）,并分别用羧甲基化法（C-IDF）、复合酶解法（E-IDF）、超微粉碎法（U-IDF）对其进行改性,研究了不同改性方法的改性效果;然后将W-IDF或C-IDF添加进面团并制备成面包,探讨对面团的粉质特性、面包烘焙品质及淀粉体外消化性的影响;同时,研究了这两种膳食纤维对乳酸菌的益生效应。本研究旨在为功能性食品开发中麦麸膳食纤维的应用提供理论依据。改性前后的麦麸膳食纤维性质的比较。结构表征显示,4种膳食纤维具有相似的傅里叶红外光谱特征吸收峰;羧甲基化法和复合酶解法显著提高了W-IDF的热稳定性;3种改性方法对W-IDF的微观结构均有不同程度的影响。羧甲基化改性后,除亚硝酸根离子吸附能力（NIAC）外,其他性质均有所提高;复合酶解显著提高了持油力（ORC）、葡萄糖吸附能力（GAC）和NIAC;U-IDF的阳离子交换能力（CEC）、GAC和NIAC达到峰值。此外,3种改性方法均能显著提高W-IDF的抗氧化性质。添加W-IDF或C-IDF对面团和面包特...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未改性和改性麦麸膳食纤维的傅里叶红外光谱图
第二章麦麸膳食纤维的提取及改性17热变化过程中温度和热焓（ΔH）等[90-91]。如图2.2所示为四种样品的DSC图谱，根据曲线的形状可知所有样品在熔化过程中均处于放热状态，且都只有一个吸热峰。吸热峰的峰值即为样品的变性温度，该值主要与氢键数量和类型相关[72]。图2.2未改性和改性麦麸膳食纤维的差示扫描量热图谱(A)W-IDF;(B)C-IDF;(C)E-IDF;(D)U-IDFFig2.2Differentialscanningcalorimetry(DSC)thermogramofunmodifiedandmodifiedwheatbrandietaryfibers(A)W-IDF;(B)C-IDF;(C)E-IDF;(D)U-IDF从表2.2中可以看出，与W-IDF(79.20J/g)相比，C-IDF(100.4J/g)和E-IDF(104.7J/g)的焓变值显著提高，这一数据表明C-IDF和E-IDF从固态到液态的转变需要更多的热量，表明这两种样品的聚合度更高，热稳定性更好。相反，超微粉碎使样品的聚合度降低、热稳定性下降。对膳食纤维进行合理改性有利于其在食品工业中的应用，以提高的食品热稳定性。
合肥工业大学学术硕士研究生学位论文18表2.2未改性和改性麦麸膳食纤维的DSC曲线特征参数Tab2.2CharacteristicparametersofDSCcurveforunmodifiedandmodifiedwheatbrandietaryfibers注：实验结果表示为平均值±方差；同一列中不同字母代表值之间存在显著性差异(p<0.05)。2.3.4麦麸膳食纤维的扫描电子显微镜观察四种膳食纤维的表面微观结构如图2.3所示。以前的研究报道称，膳食纤维的孔隙率、粒径、表面积等性质和其吸附和结合能力紧密相关[19,92]。从图中可以看出，四种样品呈现出不同的微观形态特征。W-IDF的结构较为平坦和紧凑，呈现波浪状结构，此外在其表面有少量球形的淀粉或蛋白质颗粒[93]。C-IDF出现蜂窝状结构，这可能是由于纤维素和半纤维素遭到破坏。E-IDF结构较疏松，孔洞和裂纹数量较多，可能是细胞壁多糖被降解完整的壁结构被破坏所致。U-IDF结构完整性受损，表面粗糙度下降，但这也可能对样品的活性和性能产生积极的影响[70]。图2.3未改性和改性麦麸膳食纤维的扫描电镜图Fig2.3Thescanningelectronmicrographsofunmodifiedandmodifiedwheatbrandietaryfibers膳食纤维T0（℃）Tp（℃）Tc（℃）ΔH（J/g）W-IDF112.00±0.9a129.30±1.5a164.00±0.5a79.20±0.7aC-IDF109.04±1.3b131.07±0.8b156.81±0.9b100.4±1.2bE-IDF103.55±0.7c123.25±0.6c158.08±1.7b104.7±1.8cU-IDF110.73±0.3b128.02±1.1a151.74±1.3c65.06±0.6d
【参考文献】：
期刊论文
[1]麦麸膳食纤维对面团特性影响的研究进展[J]. 马森,汪桢,王晓曦. 河南工业大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]酶法改性对马铃薯渣膳食纤维单糖组分及理化性质的影响[J]. 张海芳,李艳,韩育梅,佟海龙,赵珺. 食品研究与开发. 2020(01)
[3]豆渣膳食纤维蓝莓饮料的工艺研究[J]. 倪龙,陈雪,黄传燕. 食品安全质量检测学报. 2019(19)
[4]超声波改性对葵花粕膳食纤维性质与结构的影响[J]. 胡筱,潘浪,朱平平,谢秋涛,付复华,李高阳,单杨,丁胜华. 中国食品学报. 2019(11)
[5]红薯渣膳食纤维对面包烘焙特性的影响[J]. 阎光宇,邱松林,余蕾. 中国食品添加剂. 2019(08)
[6]盐酸改性西瓜皮不溶性膳食纤维对亚硝酸盐的吸附作用[J]. 刘静娜,庄远红. 食品科学技术学报. 2019(04)
[7]茶叶膳食纤维作为益生元对肠道菌群的影响[J]. 王津,茹鑫,邹妍,赵路漫,马慧,王硕. 食品研究与开发. 2019(11)
[8]化学法提取红树莓果渣可溶性膳食纤维的工艺优化[J]. 李施瑶,代玲敏,范宜杰,张志然,赵玉平,韩国民. 食品工业科技. 2019(19)
[9]物理改性处理对菠萝皮渣膳食纤维物化特性的影响[J]. 姜永超,林丽静,龚霄,黄晓兵,曾泳,李积华. 热带作物学报. 2019(05)
[10]超微粉碎对猕猴桃膳食纤维物化性质和活性的影响[J]. 蒋维,胡悦,江林娟,韩林,江开拓,吴应梅. 食品科技. 2019(04)
博士论文
[1]米糠膳食纤维的改性制备及其特性研究[D]. 王旭.中国农业大学 2018
[2]麦麸糊粉层细胞簇的机械剥离及电场富集研究[D]. 陈中伟.江南大学 2015
硕士论文
[1]不溶性膳食纤维的添加对面包品质影响机制的研究[D]. 杨艺.江南大学 2019
[2]麦麸蛋白开发生物活性肽及综合利用[D]. 刘盼.青岛科技大学 2018
[3]竹笋膳食纤维的提取、理化性质及降血脂效果研究[D]. 王彩虹.合肥工业大学 2018
[4]麦麸水溶性膳食纤维的制备及改性研究[D]. 林海晶.东北农业大学 2017
[5]红茶面包的研制及对淀粉消化特性的影响[D]. 童大鹏.江南大学 2017
[6]椰蓉膳食纤维的制备与功能特性评价及其在面包中的应用[D]. 宋彦博.海南大学 2017
[7]麦麸对面团特性的影响及其作用机理[D]. 谢璇.天津科技大学 2017
[8]牡丹花类黄酮成分及抗氧化能力分析[D]. 孙泽飞.西北农林科技大学 2015
[9]麦麸可溶性与不溶性膳食纤维对面条品质的影响[D]. 周玉瑾.河南农业大学 2015
[10]米糠膳食纤维的酶法改性及功能性质研究[D]. 黄冬云.江南大学 2014
本文编号：3612033
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未改性和改性麦麸膳食纤维的傅里叶红外光谱图
第二章麦麸膳食纤维的提取及改性17热变化过程中温度和热焓（ΔH）等[90-91]。如图2.2所示为四种样品的DSC图谱，根据曲线的形状可知所有样品在熔化过程中均处于放热状态，且都只有一个吸热峰。吸热峰的峰值即为样品的变性温度，该值主要与氢键数量和类型相关[72]。图2.2未改性和改性麦麸膳食纤维的差示扫描量热图谱(A)W-IDF;(B)C-IDF;(C)E-IDF;(D)U-IDFFig2.2Differentialscanningcalorimetry(DSC)thermogramofunmodifiedandmodifiedwheatbrandietaryfibers(A)W-IDF;(B)C-IDF;(C)E-IDF;(D)U-IDF从表2.2中可以看出，与W-IDF(79.20J/g)相比，C-IDF(100.4J/g)和E-IDF(104.7J/g)的焓变值显著提高，这一数据表明C-IDF和E-IDF从固态到液态的转变需要更多的热量，表明这两种样品的聚合度更高，热稳定性更好。相反，超微粉碎使样品的聚合度降低、热稳定性下降。对膳食纤维进行合理改性有利于其在食品工业中的应用，以提高的食品热稳定性。
合肥工业大学学术硕士研究生学位论文18表2.2未改性和改性麦麸膳食纤维的DSC曲线特征参数Tab2.2CharacteristicparametersofDSCcurveforunmodifiedandmodifiedwheatbrandietaryfibers注：实验结果表示为平均值±方差；同一列中不同字母代表值之间存在显著性差异(p<0.05)。2.3.4麦麸膳食纤维的扫描电子显微镜观察四种膳食纤维的表面微观结构如图2.3所示。以前的研究报道称，膳食纤维的孔隙率、粒径、表面积等性质和其吸附和结合能力紧密相关[19,92]。从图中可以看出，四种样品呈现出不同的微观形态特征。W-IDF的结构较为平坦和紧凑，呈现波浪状结构，此外在其表面有少量球形的淀粉或蛋白质颗粒[93]。C-IDF出现蜂窝状结构，这可能是由于纤维素和半纤维素遭到破坏。E-IDF结构较疏松，孔洞和裂纹数量较多，可能是细胞壁多糖被降解完整的壁结构被破坏所致。U-IDF结构完整性受损，表面粗糙度下降，但这也可能对样品的活性和性能产生积极的影响[70]。图2.3未改性和改性麦麸膳食纤维的扫描电镜图Fig2.3Thescanningelectronmicrographsofunmodifiedandmodifiedwheatbrandietaryfibers膳食纤维T0（℃）Tp（℃）Tc（℃）ΔH（J/g）W-IDF112.00±0.9a129.30±1.5a164.00±0.5a79.20±0.7aC-IDF109.04±1.3b131.07±0.8b156.81±0.9b100.4±1.2bE-IDF103.55±0.7c123.25±0.6c158.08±1.7b104.7±1.8cU-IDF110.73±0.3b128.02±1.1a151.74±1.3c65.06±0.6d
【参考文献】：
期刊论文
[1]麦麸膳食纤维对面团特性影响的研究进展[J]. 马森,汪桢,王晓曦. 河南工业大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]酶法改性对马铃薯渣膳食纤维单糖组分及理化性质的影响[J]. 张海芳,李艳,韩育梅,佟海龙,赵珺. 食品研究与开发. 2020(01)
[3]豆渣膳食纤维蓝莓饮料的工艺研究[J]. 倪龙,陈雪,黄传燕. 食品安全质量检测学报. 2019(19)
[4]超声波改性对葵花粕膳食纤维性质与结构的影响[J]. 胡筱,潘浪,朱平平,谢秋涛,付复华,李高阳,单杨,丁胜华. 中国食品学报. 2019(11)
[5]红薯渣膳食纤维对面包烘焙特性的影响[J]. 阎光宇,邱松林,余蕾. 中国食品添加剂. 2019(08)
[6]盐酸改性西瓜皮不溶性膳食纤维对亚硝酸盐的吸附作用[J]. 刘静娜,庄远红. 食品科学技术学报. 2019(04)
[7]茶叶膳食纤维作为益生元对肠道菌群的影响[J]. 王津,茹鑫,邹妍,赵路漫,马慧,王硕. 食品研究与开发. 2019(11)
[8]化学法提取红树莓果渣可溶性膳食纤维的工艺优化[J]. 李施瑶,代玲敏,范宜杰,张志然,赵玉平,韩国民. 食品工业科技. 2019(19)
[9]物理改性处理对菠萝皮渣膳食纤维物化特性的影响[J]. 姜永超,林丽静,龚霄,黄晓兵,曾泳,李积华. 热带作物学报. 2019(05)
[10]超微粉碎对猕猴桃膳食纤维物化性质和活性的影响[J]. 蒋维,胡悦,江林娟,韩林,江开拓,吴应梅. 食品科技. 2019(04)
博士论文
[1]米糠膳食纤维的改性制备及其特性研究[D]. 王旭.中国农业大学 2018
[2]麦麸糊粉层细胞簇的机械剥离及电场富集研究[D]. 陈中伟.江南大学 2015
硕士论文
[1]不溶性膳食纤维的添加对面包品质影响机制的研究[D]. 杨艺.江南大学 2019
[2]麦麸蛋白开发生物活性肽及综合利用[D]. 刘盼.青岛科技大学 2018
[3]竹笋膳食纤维的提取、理化性质及降血脂效果研究[D]. 王彩虹.合肥工业大学 2018
[4]麦麸水溶性膳食纤维的制备及改性研究[D]. 林海晶.东北农业大学 2017
[5]红茶面包的研制及对淀粉消化特性的影响[D]. 童大鹏.江南大学 2017
[6]椰蓉膳食纤维的制备与功能特性评价及其在面包中的应用[D]. 宋彦博.海南大学 2017
[7]麦麸对面团特性的影响及其作用机理[D]. 谢璇.天津科技大学 2017
[8]牡丹花类黄酮成分及抗氧化能力分析[D]. 孙泽飞.西北农林科技大学 2015
[9]麦麸可溶性与不溶性膳食纤维对面条品质的影响[D]. 周玉瑾.河南农业大学 2015
[10]米糠膳食纤维的酶法改性及功能性质研究[D]. 黄冬云.江南大学 2014
本文编号：3612033
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