納豆芽孢桿菌發(fā)酵小米糠制備膳食纖維的研究.pdf

1、小米糠(Millet Bran，MB)是小米生產(chǎn)加工過程中的副產(chǎn)物，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如膳食纖維、蛋白質(zhì)等。但小米糠主要被用于家畜、家禽飼料中，未得到很好的開發(fā)和利用。膳食纖維被證實(shí)具有降血糖、降血脂、防腸道疾病、提高免疫力等生理作用，因此小米糠膳食纖維可作為很好的研究對象。目前利用微生物發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)品以提高其利用率和附加值是研究的熱點(diǎn)，利用食品級菌種發(fā)酵具有安全性、減少毒副作用等優(yōu)點(diǎn)，還可以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本、減少對環(huán)境的污染。
　　

2、本試驗以小米糠為原料，研究了納豆芽孢桿菌發(fā)酵制備小米糠膳食纖維的發(fā)酵條件優(yōu)化及其產(chǎn)品的功能特性和物化性質(zhì)研究，主要實(shí)驗內(nèi)容如下:
　　1.制備小米糠膳食纖維發(fā)酵條件的優(yōu)化。以可溶性膳食纖維(Soluble Dietary Fibre，SDF)百分含量為主要指標(biāo)，綜合分析因子的最佳添加量范圍。通過Plackett-Buramn(PB)實(shí)驗確定顯著影響因子，篩選結(jié)果表明:小米糠細(xì)度、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間顯著影響小米糠SDF產(chǎn)量。在PB實(shí)

3、驗基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面實(shí)驗對小米糠細(xì)度、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間進(jìn)行優(yōu)化，其自變量的最佳條件分別如下:發(fā)酵溫度36.9℃，發(fā)酵時間46.72h，小米糠細(xì)度為227.82目。在此條件下SDF含量為13.41±0.25％，是原料SDF產(chǎn)量(2.28％)的5.9倍。
　　2.小米糠膳食纖維功能特性研究。采用發(fā)酵法制備的膳食纖維和AOAC法直接提取的膳食纖維分別稱為發(fā)酵膳食纖維(Fermentative Dietary Fibre，F(xiàn)-DF)和酶

4、膳食纖維(Enzymatic Dietary Fibre，E-DF)。與E-DF相比，F(xiàn)-DF的總膳食纖維(Total DietaryFibre，TDF)和可溶性膳食纖維(SDF)相對含量有所提高，分別從75.64％和2.28％提高到79.74％和13.21％，可溶性膳食纖維(SDF)與水不溶膳食纖維(Insoluble DietaryFibre，IDF)比值從3.11％增長到19.86％。F-DF具有較好的體外吸附特性，其持水力可以達(dá)

5、到4.34g/g，膨脹力最大值為3.51mL/g，對大豆油的吸附能力為3.32g/g。F-DF對膽固醇的吸附能力與pH有關(guān)，在pH7.0下對膽固醇吸附能力為14.26mg/g，大于在pH2.0下的吸附能力(9.15mg/g)。發(fā)酵樣品對亞硝酸根離子的吸附能力與pH有關(guān)，在pH2.0下對亞硝酸根離子吸附能力為4.61ug/g，大于在pH7.0下的吸附能力(0.72ug/g)。另外，F(xiàn)-DF對陽離子也有一定清除能力。F-DF的溶脹性、持水力

6、、對膽固醇、亞硝酸根和葡萄糖的吸附力均要高于E-DF，而且在相同條件下，F(xiàn)-DF對于DPPH自由基清除能力遠(yuǎn)高于E-DF。這些說明與E-DF相比，F(xiàn)-DF有更好的生理功能，具有研究意義。
　　3.小米糠膳食纖維物化性質(zhì)的研究。對E-DF和F-DF的單糖組成、紅外光譜、超微結(jié)構(gòu)等物化特性分析發(fā)現(xiàn)，納豆芽孢桿菌發(fā)酵改變了膳食纖維單糖組成，降解了阿拉伯糖、木糖等水不溶性大分子物質(zhì)，使得發(fā)酵后SDF含量顯著提高。而且，發(fā)酵破壞了膳食纖維的