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碱性过氧化氢处理对藕渣可溶性膳食纤维结构及流变学特性的影响

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中国食品学报 2024年第5期24卷 245-253页

作者：徐磊张倩王佩瑶王子成黄琳茜何玲淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏淮安223003

以藕渣作为主要原料,采用碱性过氧化氢(AHP)处理后提取可溶性膳食纤维(SDF),比较处理前、后所得藕渣SDF结构和流变学特性的变化。结果表明:经AHP处理后,藕渣SDF提取率提高了7.21倍(P<0.05),单糖组成分析表明其L-鼠李糖和D-半乳糖含量分... 详细信息

以藕渣作为主要原料,采用碱性过氧化氢(AHP)处理后提取可溶性膳食纤维(SDF),比较处理前、后所得藕渣SDF结构和流变学特性的变化。结果表明:经AHP处理后,藕渣SDF提取率提高了7.21倍(P藕渣的SDF相比,AHP处理后藕渣SDF的分子质量减小,Zeta-电位从-24.80 mV降至-26.95 mV(P藕渣的SDF结构变得蓬松,表面变得粗糙,部分特征官能团发生变化。X-射线衍射、热重分析表明:经AHP处理的藕渣SDF结晶度降低,而其高温热稳定性提高。稳态、动态流变学分析表明:在Ca2+存在下AHP处理藕渣的SDF表现出更高的剪切黏度和更强的凝胶化能力。结论:AHP处理藕渣能改善所得SDF的结构及流变学特性,可为藕渣的开发利用提供一定的参考。

关键词：碱性过氧化氢藕渣可溶性膳食纤维结构流变学特性

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藕渣中可溶性膳食纤维的亚临界水萃取

食品工业 2018年第8期39卷 35-39页

作者：刁春仁张海晖李亚群陆玉洪段玉清孙冀平江苏大学食品与生物工程学院镇江212013 江苏怡味莲朗伯食品有限公司宝应225800

以藕渣为原料,采用亚临界水萃取(Subcritical water extract ion,SWE)技术结合醇沉淀法制备藕渣中可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF),优化SDF的SWE工艺,并与常规热水提取(Hot water extraction,HWE)法比较。结果表明,SWE藕渣中SDF的最佳工艺为:盐酸体积分数10%、萃取温度140℃、萃取时间16 min,料液比1:20(g/mL),此条件下藕渣SDF的萃取得率为40.80%,较HWE法SDF的得率提高16.8%。在一定浓度范围内,SWE的SDF的还原能力、对DPPH·和ABTS^+·的清除能力均弱于HWE的SDF,这可能与SWE使SDF得率提高,导致具有抗氧化活性的SDF成分含量相对降低或活性破坏或形成具有其它活性的SDF成分有关,其具体机制有待进一步研究。SWE藕渣SDF在萃取时间和得率上均较HWE占有较大优势,是一种SDF高效萃取的潜在方法。

关键词：藕渣可溶性膳食纤维亚临界水萃取抗氧化性

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藕渣膳食纤维干燥、改性处理及其应用研究

藕渣膳食纤维干燥、改性处理及其应用研究

作者：李晓萌河北农业大学

学位级别：硕士

莲藕在加工成藕粉和藕汁后会产生大量藕渣,大部分藕渣都被丢弃,没有充分利用。藕渣中含有丰富的膳食纤维,可作为一种天然膳食纤维来源。对莲藕加工副产物藕渣进行二次处理,不仅可以减少环境污染,还能够提高莲藕附加值,拓展莲藕产业链。... 详细信息

莲藕在加工成藕粉和藕汁后会产生大量藕渣,大部分藕渣都被丢弃,没有充分利用。藕渣中含有丰富的膳食纤维,可作为一种天然膳食纤维来源。对莲藕加工副产物藕渣进行二次处理,不仅可以减少环境污染,还能够提高莲藕附加值,拓展莲藕产业链。天然存在的膳食纤维,大多数是不溶性膳食纤维,可溶性占少数,并且不同干燥方式会对膳食纤维的理化性质造成差异。本研究对藕粉的加工副产物藕渣进行回收利用,提取藕渣中的膳食纤维并进行干燥和改性处理,探究藕渣膳食纤维在不同干燥和改性处理条件下,其结构、理化性质和功能特性之间的差异,并初步探索改性藕渣膳食纤维在食品工业中的应用。主要研究结果如下:(1)藕渣进行基本成分测定。藕渣中总膳食纤维、不溶性膳食纤维(IDF)、可溶性膳食纤维(SDF)、淀粉、蛋白质、水分、脂肪含量依次是42.27±2.00%、39.35±2.02%、2.92±0.20%、28.28±1.57%、4.63±0.71%、8.82±0.76%、1.90±0.05%。矿物元素中钙的含量达到11142.71±24.04mg/kg。(2)对比不同干燥和改性处理条件下藕渣膳食纤维中总膳食纤维、水溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、结合酚和游离酚含量。将藕渣去除淀粉和蛋白后得到的粗纤维分成三份,分别进行自然干燥、50℃的热风干燥和真空冷冻干燥,得到自然干燥膳食纤维(NDF)、热风干燥膳食纤维(HDF)、真空冷冻干燥膳食纤维(FDF)。将NDF、HDF、FDF经过超声改性和复合酶法改性后,再次以相同的干燥方式进行干燥,得到六种膳食纤维,即超声改性自然干燥膳食纤维(UNDF)、酶法改性自然干燥膳食纤维(MNDF)、超声改性热风干燥膳食纤维(UHDF)、酶法改性热风干燥膳食纤维(MHDF)、超声改性真空冷冻干燥膳食纤维(UFDF)、酶法改性真空冷冻干燥膳食纤维(MFDF)。实验结果表明,超声改性和复合酶法改性都能够显著提高总膳食纤维的含量,降低IDF/SDF的比值,增加水溶性膳食纤维含量。此外,总膳食纤维含量在三种干燥条件处理下无显著性差异,但是真空冷冻干燥下的膳食纤维,在提高水溶性膳食纤维含量方面具有明显的优越性。MFDF水溶性膳食纤维占比为12.05±1.68%,IDF/SDF为6.47±0.08。九种膳食纤维结合酚的含量高于游离酚,且经过改性后游离酚含量下降;此外膳食纤维在真空冷冻干燥和自然干燥条件下,经过改性之后结合酚含量显著升高,而在热风干燥条件下含量降低。(3)对比不同干燥和改性处理条件对膳食纤维的结构、理化性质和抗氧化能力的影响。对九种膳食纤维进行傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、持水性、持油性、膨胀力、色差、阳离子交换能力、粘度、粒径、胆固醇吸附、亚硝酸钠吸附、胆酸盐吸附、DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、FRAP测定。结果表明,自然干燥、热风干燥和真空冷冻干燥以及超声改性和酶法改性下膳食纤维的傅里叶红外光谱和X射线衍射没有明显变化,表明不同干燥和改性方式不会破坏膳食纤维的结构和成分。未改性的膳食纤维在自然干燥和热风干燥下结构紧密,真空冷冻干燥处理后结构疏松,出现大量褶皱,比表面积增大;此外,超声改性和酶法改性都可以改善膳食纤维的微观结构。膳食纤维的持水力、持油性、膨胀力和粒径都具有相同的变化趋势,均为真空冷冻干燥处理优于热风干燥和自然干燥,并且通过改性后性能显著提高。胆酸盐吸附能力通过酶法改性显著提高,且在不同干燥方式下无显著性差异。经过热风干燥和真空冷冻干燥后,膳食纤维的L*值增大,a*和b*值减小;经过改性后,a*和b*显著增加。真空冷冻干燥和酶法改性联合处理条件下,膳食纤维的阳离子交换能力和粘度都显著增加。膳食纤维的胆固醇吸附能力在pH 7.0优于pH 2.0,在经过复合酶法改性之后吸附能力显著提高。膳食纤维的亚硝酸盐吸附能力在pH 2.0优于pH 7.0,经过改性后吸附能力显著提高,且复合酶法改性优于超声改性;此外,膳食纤维经过复合酶处理后,亚硝酸盐吸附能力在三种干燥方式下具有显著性差异。另外,对提取出的游离酚和结合酚进行酚类含量和抗氧化能力测定,结果显示结合酚显著优于游离酚,表明膳食纤维的抗氧化能力与多酚含量有关。(4)制备藕渣膳食纤维咀嚼片。综合考察干燥和改性后膳食纤维的理化性质,选择MFDF为原料,添加辅料,通过正交试验确定藕渣膳食纤维咀嚼片的最佳配方:MFDF:麦芽糊精为1:2,微晶纤维素15%,木糖醇25%,硬脂酸镁0.6%。

关键词：藕渣膳食纤维干燥改性理化特性咀嚼片

藕渣可溶性膳食纤维的提取分离、结构表征及其对肠道微生物的影响

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藕渣可溶性膳食纤维的提取分离、结构表征及其对肠道微生物的影响

作者：刁春仁江苏大学

学位级别：硕士

莲藕(Nelumbo nucifera)为睡莲科植物莲的根茎,可餐食,也可药用,广泛分布于我国各地,年产量巨大。藕渣是藕汁加工后的残渣,一直未被开发利用,已知藕渣中仍富含膳食纤维、酚类物质、维生素和矿物质等营养成分,尤其被称作第七大营养要素... 详细信息

莲藕(Nelumbo nucifera)为睡莲科植物莲的根茎,可餐食,也可药用,广泛分布于我国各地,年产量巨大。藕渣是藕汁加工后的残渣,一直未被开发利用,已知藕渣中仍富含膳食纤维、酚类物质、维生素和矿物质等营养成分,尤其被称作第七大营养要素的膳食纤维占藕渣干重的30%以上。已知膳食纤维具有维持消化系统健康、增强免疫、降低胆固醇和血压、降血糖和抗癌等多种生物活性,与人体健康密不可分。目前,膳食纤维萃取已有诸多研究,但利用亚临界水萃取(sub-critical water extraction,SWE)藕渣可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)的研究鲜见报道。基于此,本文旨在利用SWE藕渣中SDF,并对其结构初步表征,在此基础上,初步研究藕渣SDF对小鼠肠道微生物的调节作用。主要研究内容和结果如下:(1)藕渣SDF的亚临界水萃取及抗氧化活性研究利用单因素和正交试验,优化藕渣SDF的SWE工艺,并通过还原能力、DPPH·和ABTS清除率的测定,初步评价藕渣中SDF的抗氧化活性,得出藕渣中SDF的SWE最优工艺参数为:盐酸浓度10%、萃取温度140℃、萃取时间16min、料液比1:20(g:mL),此条件下,藕渣中SDF的得率为40.80%,较常规热水萃取法的得率提高了16.80个百分点。浓度在1 mg/mL范围内,随着SDF浓度的增加,其还原能力、DPPH·和ABTS清除率逐渐增强,当浓度达到5 mg/mL时,其清除率分别为38.23%和27.93%。SWE法在萃取时间、萃取得率方面均占有较大优势。(2)藕渣SDF的分离纯化及结构初步表征采用DEAE-52和Sephadex G-50柱层析对藕渣SDF进行逐步分离和纯化,得到均一的SDF-A2,其多糖含量为93.82%。经高效液相凝胶色谱、红外光谱、原子力显微镜以及化学分析方法等相结合表征SDF-A2。结果显示SDF-A2重均分子量(Mw)为3730 Da;由葡糖糖和半乳糖组成,其摩尔比为49:1;主链部分由葡萄糖组成,支链部分由葡萄糖和半乳糖组成;高碘酸氧化及Smith降解分析得出,1→3键型连接主链中的葡萄糖,1→、1→6、1→2、1→2,6、1→4或1→4,6键型连接着支链中的葡萄糖和半乳糖;SDF-A2是一种α构型的吡喃聚糖,不含有三螺旋结构,以分子间聚集体形式存在。(3)藕渣SDF对小鼠肠道微生物的调节作用研究藕渣SDF对模拟胃液和对α-淀粉酶的抗消化性结果显示,藕渣SDF的最大水解度分别为2.56%和4.79%,不超过5%,不被胃酸和α-淀粉酶水解,稳定性较好,耐受消化道的消化;体内动物实验表明,藕渣SDF能促进小鼠肠道内双歧杆菌、乳杆菌有益菌的增殖,并且抑制肠杆菌、产气荚膜梭菌有害菌的增殖;可调节小鼠肠道内的短链脂肪酸(乙酸、丁酸)和乳酸含量的增加;在高剂量组时,可提高小鼠血清中抗氧化酶的活性。综上,藕渣SDF对肠道微生物有积极的调节作用,能促进有益微生物的生长,抑制有害微生物的繁殖。

关键词：藕渣可溶性膳食纤维分离纯化结构表征肠道微生物

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响应面法对藕渣制莲藕醋发酵工艺的优化

食品工业科技 2017年第22期38卷 136-139,156页

作者：胡若贤马倩婷刘妍郑清彭斌彭英云徐珏高文婧盐城工学院海洋与生物工程学院江苏盐城224051

采用响应面分析法(RSM)优化莲藕渣醋的发酵工艺条件。在初始酒精含量、醋酸杆菌接种量、发酵时间3个因素的单因素实验基础上,采用Box-Behnken实验设计,通过响应面分析,对莲藕渣醋的发酵工艺条件进行优化。结果表明,发酵温度为30℃时,莲... 详细信息

采用响应面分析法(RSM)优化莲藕渣醋的发酵工艺条件。在初始酒精含量、醋酸杆菌接种量、发酵时间3个因素的单因素实验基础上,采用Box-Behnken实验设计,通过响应面分析,对莲藕渣醋的发酵工艺条件进行优化。结果表明,发酵温度为30℃时,莲藕渣醋的最佳发酵工艺条件:初始酒精度8.8%、接种量7.3%、发酵时间为6 d。在此条件下莲藕渣醋的总酸为56.3 g/L,与理论预测值56.43 g/L接近。经此工艺所制得的莲藕渣醋,呈亮丽的橘黄色,醋酸含量适中,维生素C含量较高,重金属和微生物指标检测合格。

关键词：藕渣莲藕醋发酵工艺响应面法

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发酵法制取藕渣膳食纤维技术研究

发酵法制取藕渣膳食纤维技术研究

作者：刘蒙瑜南京农业大学

学位级别：硕士

本文筛选了产膳食纤维菌种,以膳食纤维产量为主要考察指标,对固态发酵的培养基组成、培养条件进行优化并对发酵过程中的相关指标进行动态研究,并分析了可溶性膳食纤维的单糖组成,最后以固态发酵所得的膳食纤维为主要成分,开发莲藕膳食... 详细信息

本文筛选了产膳食纤维菌种,以膳食纤维产量为主要考察指标,对固态发酵的培养基组成、培养条件进行优化并对发酵过程中的相关指标进行动态研究,并分析了可溶性膳食纤维的单糖组成,最后以固态发酵所得的膳食纤维为主要成分,开发莲藕膳食纤维咀嚼片。1.对固态发酵实验菌种进行筛选,结果表明：米根霉糖化能力最佳,可以将藕渣中残留的大量淀粉酶解为还原糖,利于大型真菌生长产膳食纤维。在米根霉糖化的基础上,接种灵芝、猴头和平菇等大型真菌发酵藕渣,结果表明三种大型真菌中,灵芝固态发酵后得到可溶性膳食纤维(SDF)产量最高,不溶性膳食纤维(IDF)也较高,因此确定灵芝为产膳食纤维的固态发酵菌种。2.以SDF产量为主要指标,优化了灵芝固态发酵培养基。采用Plackett-Buramn筛选试验表明：麦麸、MgSO4、FeSO4和VB1显著影响藕渣SDF的产量;在此基础上进行最陡爬坡试验,使上述四个显著因子的浓度接近响应面试验的中心浓度。响应面优化试验表明：当5 g藕渣中添加麦麸1.77 g和包含浓度为0.029 g/L MgSO4、0.011 g/LFeS04和0.052 g／L VBI的混合培养液17.0 ml时,SDF产量达到0.113g/g DW,是用基础培养基发酵得到SDF产量(0.035g/g DW)的3.2倍。3.以SDF产量为主要指标,对灵芝固态发酵培养条件进行优化。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken响应面试验对培养温度、接种量和培养时间进行优化,结果表明：接种量为12.7 ml,在28℃下培养6.7 d时,SDF产量可达0.233g/gDw。在此基础上对发酵过程中相关指标进行动态研究,其中IDF与SDF产量、淀粉酶和纤维素酶活力变化总体呈先升高后下降的趋势;总糖、还原糖、游离氨基酸在发酵过程中总体呈下降趋势;可溶性蛋白质含量、蛋白酶活力总体呈增加趋势。最后对发酵得到的SDF进行单糖组成测定,SDF样品由鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成,其摩尔比为：1.2：1.0：1.6：7.2：56.9。4.以固态发酵所得膳食纤维开发莲藕膳食纤维咀嚼片,优化后的莲藕膳食纤维咀嚼片配方为：复合甜味剂比例44.7%、糊精比例10.6%、复合酸味剂比例2.2%硬脂酸镁比例1%,膳食纤维比例为41.5%时,模糊综合评价表明：莲藕膳食纤维咀嚼片达到“最易接受”级别,符合消费者的食用要求。

关键词：发酵法藕渣膳食纤维灵芝

藕渣、藕节和藕芽对营养性肥胖大鼠模型的影响

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中药药理与临床 2004年第2期20卷 24-26页

作者：潘玲李德良云南白药集团股份有限公司天然药物研究院昆明650032

目的 :评估藕渣、藕节和藕芽对成年肥胖大鼠体重和脂肪的的减少作用。方法 :造成营养性肥胖大鼠模型 ,同时分别喂饲藕渣、藕节或藕芽 4周 ,观察它们对营养性肥胖大鼠模型体重、腹腔内脂肪量、血胰岛素及血脂等指标的影响。结果 :与模型... 详细信息

目的 :评估藕渣、藕节和藕芽对成年肥胖大鼠体重和脂肪的的减少作用。方法 :造成营养性肥胖大鼠模型 ,同时分别喂饲藕渣、藕节或藕芽 4周 ,观察它们对营养性肥胖大鼠模型体重、腹腔内脂肪量、血胰岛素及血脂等指标的影响。结果 :与模型组相比 ,藕节和藕芽组大鼠体重均明显减少 ;腹腔内脂肪量也呈现减少趋势 ;藕节还能明显阻止营养性肥胖大鼠模型血胰岛素的升高 ,提高其胰岛素敏感性指数 (ISI)。结论 :藕节和藕芽均有阻止大鼠发生营养性肥胖的作用 ;

关键词：藕渣藕节藕芽营养性肥胖大鼠动物模型

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我省可开发的“三废”饲料资源

云南畜牧兽医 1997年第4期 17-17页

作者：谢萍张汝刘光忠周学文云南省畜牧兽医科学研究所

我省可开发的“三废”饲料资源云南省畜牧兽医科学研究所谢萍张汝刘光忠周学文１我省可开发的“三废”饲料资源简介云南省饲料紧缺，大部分需从省外调进，蛋白质饲料奇缺，这是我省畜牧业发展的一大制约因素。但我省可开发利用作饲料的... 详细信息

我省可开发的“三废”饲料资源云南省畜牧兽医科学研究所谢萍张汝刘光忠周学文１我省可开发的“三废”饲料资源简介云南省饲料紧缺，大部分需从省外调进，蛋白质饲料奇缺，这是我省畜牧业发展的一大制约因素。但我省可开发利用作饲料的“三废”资源较多，据不完全统计，我...

关键词：饲料饲料资源开发利用发酵血粉藕渣