微生物发酵法提取柑桔皮渣膳食纤维的工艺及其理化特性研究

微生物发酵法提取柑桔皮渣膳食纤维的工艺及其理化特性研究

论文摘要

本文以琯溪蜜柚(Citrus grandis Osbeck)、温州蜜柑(Citrus unshiu Marc)、彭祖寿柑(Citrus reticulate Blanco)和罗伯逊脐橙(Citrus sinensis)四种四川常见柑桔为原料,探讨了微生物发酵法(乳酸菌发酵法和绿色木霉发酵法)制取柑桔皮渣膳食纤维(Dietary Fiber)的加工工艺及其理化特性,并对绿色木霉发酵的DF产品的最佳漂白工艺进行了研究,为柑桔皮渣的综合利用提供了理论依据和指导作用,为柑桔皮渣DF的工业化生产打下试验基础。主要研究结果如下:1.单因素试验显示:发酵剂接种量、培养温度、培养时间和pH值对产品的TDF含量有较大影响,采用四因素三水平L9(34)正交试验,确定了乳酸菌发酵法制备柑桔皮渣DF的最佳工艺条件为:发酵剂接种量为3%、培养温度40℃、培养时间20h、pH6.8;绿色木霉发酵法制备柑桔皮渣DF的最佳工艺条件为:发酵剂接种量10%、培养温度24℃、培养时间52h、pH6.8。优化条件下得到的柑桔皮渣DF与原粉相比,其TDF含量显著提高。2.采用L9(34)正交试验确定绿色木霉发酵制取的柑桔皮渣DF产品的最佳漂白工艺条件为:H2O2用量5%、漂白温度45℃、漂白时间2h、pH10,主次关系为:漂白温度>漂白时间>pH值>H2O2用量。3.琯溪蜜柚、温州蜜柑、彭祖寿柑和罗伯逊脐橙的乳酸菌发酵产品的持水力分别为:13.39、10.68、9.29和11.29ml/g,溶胀性分别为:9.12、8.95、9.89和9.06g/g;而其绿色木霉发酵产品的持水力分别为:9.88、7.33、5.90和7.02ml/g,溶胀性分别为:11.96、13.92、14.15和13.14g/g。4.在pH2.0(接近胃液pH值)的条件下,发酵法制取的柑桔皮渣DF的产品对Cu2+的最大束缚量较低,而对Pb2+、Cd2+具有良好的最大束缚量。琯溪蜜柚、温州蜜柑、彭祖寿柑和罗伯逊脐橙的乳酸菌发酵产品对Cu2+的最大束缚量分别为:28.82、26.46、29.33和28.15μmol/g,对Pb2+的最大束缚量分别为:42.36、39.54、37.66和40.23μmol/g,对Cd2+的最大束缚量分别为:32.89、33.65、34.36和36.14μmol/g;而其绿色木霉发酵产品对Cu2+的最大束缚量分别为:29.13、27.64、28.06和28.02μmol/g,对Pb2+的最大束缚量分别为43.87、41.39、38.91和42.68μmol/g,对Cd2+的最大束缚量分别为34.25、32.16、39.68和36.09μmol/g。5.琯溪蜜柚、温州蜜柑、彭祖寿柑和罗伯逊脐橙的乳酸菌发酵产品对H2O2的去除力分别为:28.57%、30.95%、30.95%和22.86%:而其绿色木霉发酵产品对H2O2的去除力分别为:18.14%、30.19%、28.57%和16.62%。综上所述,经过本文中微生物发酵得到的柑桔皮渣DF,其质量明显改善,本试验中的发酵工艺简单,成本较低,为进一步的大规模工业化生产奠定了坚实的基础。通过比较分析,可得同绿色木霉发酵法相比,乳酸菌发酵法制备柑桔皮渣DF更适合作为将柑桔加工后所剩余的皮渣变废为宝、综合利用的有效措施。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 文献综述
  • 1.1 膳食纤维概述
  • 1.1.1 膳食纤维的概念
  • 1.1.2 膳食纤维的分类
  • 1.1.3 膳食纤维的化学组成
  • 1.1.4 膳食纤维的物化特性
  • 1.1.5 膳食纤维的生理功能
  • 1.2 膳食纤维的研究状况
  • 1.2.1 国外研究情况
  • 1.2.2 国内研究情况
  • 1.3 柑桔皮渣膳食纤维的研究现状
  • 1.3.1 国外研究状况
  • 1.3.2 国内研究状况
  • 1.4 试验研究的目的、意义
  • 1.5 试验研究的内容
  • 2 材料与方法
  • 2.1 供试材料
  • 2.1.1 试验原料
  • 2.1.2 试验菌种
  • 2.1.3 主要药品试剂
  • 2.1.4 主要仪器设备
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 乳酸菌发酵法提取柑桔皮渣中的膳食纤维
  • 2.2.2 绿色木霉发酵法提取柑桔皮渣中的膳食纤维
  • 2.2.3 绿色木霉发酵提取的膳食纤维产品的漂白试验
  • 2.2.4 原料及发酵提取的膳食纤维产品的物理化学性质的测定
  • 2.2.5 试验数据统计分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 乳酸菌发酵提取工艺
  • 3.1.1 发酵剂接种量对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.1.2 培养温度对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.1.3 培养时间对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.1.4 发酵底物pH值对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.1.5 乳酸菌发酵提取柑桔皮渣膳食纤维工艺参数优化
  • 3.2 绿色木霉发酵提取工艺
  • 3.2.1 发酵剂接种量对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.2.2 培养温度对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.2.3 培养时间对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.2.4 发酵底物pH值对柑桔皮渣膳食纤维提取效果的影响
  • 3.2.5 绿色木霉发酵提取柑桔皮渣膳食纤维工艺参数优化
  • 3.3 绿色木霉发酵提取的膳食纤维产品的漂白工艺
  • 3.3.1 正交试验因素的水平设计
  • 3.3.2 正交试验结果及其分析
  • 3.4 原料及发酵提取的柑桔皮渣膳食纤维产品的理化性质
  • 3.4.1 原料及发酵提取的膳食纤维产品的组成成分
  • 3.4.2 原料及发酵提取的膳食纤维产品的物化特性
  • 4 讨论
  • 4.1 两种微生物发酵法对提取柑桔皮渣膳食纤维的影响及比较
  • 4.1.1 关于乳酸菌发酵法提取柑桔皮渣膳食纤维的工艺条件
  • 4.1.2 关于绿色木霉发酵法提取柑桔皮渣膳食纤维的工艺条件
  • 4.1.3 两种微生物发酵提取柑桔皮渣膳食纤维方法之间的比较
  • 4.2 关于绿色木霉发酵提取的膳食纤维产品的漂白工艺条件
  • 4.3 柑桔皮渣发酵前后的成分含量的比较
  • 4.4 关于柑桔皮渣发酵前后的物化特性
  • 5 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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