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本文对花生壳可溶性膳食纤维(SDF)的黑曲霉发酵和复合酶法提取工艺进行了比较优化;并将膜分离技术应用到SDF的制备,提高了SDF的纯度;此外,还对SDF进行了抗氧化的研究。本文主要研究结果和结论归纳如下:
1黑曲霉固态发酵提取的最佳工艺为:水1.88mL/g,(NH4)2SO41.88%、KH2PO41.88%和MgSO45.63%的优化培养基,培养温度27℃,菌龄70h,接种量16mL,培养时间219h,可以达到酶解率为11.03%,SDF的聚合度为152.71%,综合评分为105.48%,各因素的影响顺序为:接种量>菌龄>培养时间>培养温度。
2复合酶法提取的最佳工艺条件为:纤维素酶液浓度1.5mg/mL、酶解温度45℃、酶液pH值4.8、酶解时间4.0h做验证试验,可以达到酶解率18.00%、聚合度413.96%、综合评分281.97%,各因素的影响顺序为:酶解温度>酶解液ph>酶解时间>纤维素酶液浓度。与黑曲霉固态发酵比较,复合酶法的酶解率几乎是黑曲霉发酵的2倍,聚合度和综合评分近是其的3倍。同质量的花生壳利用复合酶法提取SDF的效果至少是黑曲霉法2倍,产生的经济效益理论上增加1倍。
3膜滤最佳条件为压力0.07MPa、固液比1∶125,在此条件下,膜通量达到106.45L/m2·h,SDF的提取率到68.56%,NSP的含量由49.85%提高到91.36%,而蛋白含量从5.53%降到0.92%,溶胀性和持水性分别从6.74mL/g和9.98g/g提高到7.89mL/g和11.54g/g,膜滤后SDF的理化性质提高了50%,且生产周期短,成本低,超滤技术生产花生壳SDF,工艺简单可行。
4研究了花生壳SDF对·OH、DPPH的清除能力,其IC50分别为0.197mg/mL和0.648mg/mL,而Vc对·OH、DPPH分别为0.228mg/mL和0.805mg/mL,说明同样达到50%的去除效果花生壳SDF用的浓度小于Vc的浓度,其清除能力比Vc强;而花生壳SDF对O2-·清除能力低于Vc对O2-·清除能力,其IC50分别为0.864mg/mL和0.489mg/mL;同时花生壳SDF铁和钼还原力(4mg/mL)分别相当于0.039mg/mL和0.106mg/mLVc的还原能力,说明SDF具有一定的铁和钼还原力。SDF具有较强的氧化还原能力,可用于开发花生壳SDF功能性食品。