酶堿法提取梨渣膳食纖維工藝研究

吳麗萍 許芳芳 吳蕊 高遠航

摘要：以梨渣為原料，采用單因素及正交試驗對酶堿法梨渣膳食纖維的提取工藝進行研究，結果表明：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，品質良好。

關鍵詞：梨渣;膳食纖維;酶堿法;提取

膳食纖維被稱為“第七大營養素”，在維持人體代謝，保持身體健康等方面都有很大的促進作用。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合，有效降低了人體對脂肪酸的吸收，在一定程度上預防了肥胖的產生[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，其產業規模不斷發展壯大，國內具有多家深加工企業，而在加工過程中不可避免產生了大量棄用廢料——梨渣。這些梨渣大部分作為廢棄物所丟棄，造成巨大的浪費和環境污染。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品附加值[3]。目前關于膳食纖維的提取方法多為化學法、酶法、超聲波法等，但鮮見酶堿法提取膳食纖維的報道，因此采用酶法化學法相結合的方式對梨渣膳食纖維進行提取，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 材料與設備

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

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

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

②酶解：準確稱取約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 倍體積無水乙醇進行沉淀，然后過濾、放入干燥箱中，調整溫度為115℃進行干燥，直至恒重即得梨渣水溶性膳食纖維SDF。

1.3 試驗設計

在前期單因素試驗的基礎上，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，進行三水平四因素正交試驗設計，具體設計為：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℃）。通過正交實驗助手軟件對試驗結果進行分析，優化得出最佳工藝參數。

2.結論

通過單因素及正交試驗分析，以SDF提取率為考察指標，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為酶解時間>α-淀粉酶用量>堿解時間>糖化酶用量。從正交結果中的均值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證實驗，梨渣可溶性膳食纖維提取率為 5.93%，優于正交試驗中的任何一組。取兩組梨渣膳食纖維樣品對其持水力及膨脹力進行測定，分別做三組平行試驗取其平均值，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，品質良好。因此，將酶和化學法相結合提取梨渣膳食纖維，簡單且方便操作，相比較傳統提取方法，不僅能夠縮短時間，對膳食纖維的品質有很大的改良作用，具有一定的應用前景，是值得推廣的一種膳食纖維提取方法。

參考文獻：

[1]唐孝青.梨渣膳食纖維的制備及功能性的研究[D].西北農林科技大學，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，2014，35（2）：58-6l.

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