全 文 ：收稿日期:2003-09-09
作者简介:李庆龙(1945-),男 ,教授 ,主要从事农产品加工的研究。
粮油深加工及食品
小麦麸膳食纤维制备工艺研究
李庆龙 ,王学东 ,薛　慧 ,谷　晶 ,周先辉 ,易生炎
(武汉工业学院食品科学与工程学院 , 湖北 武汉　430023)
摘　要:从原料 、提取方法及脱色角度探讨了小麦麸膳食纤维的制备条件。结果表明 , 新鲜麦麸的膳食纤维得率高于陈麦麸;
提高混合酶和碱用量会降低膳食纤维的提取率 ,但制品纯度得到提高;酶法制备膳食纤维的得率高于碱法 , 但前者制品的纯
度较低;过氧化氢(H2O2)与氯水混合制剂对制品的脱色效果优于单独使用 H2O2、氯水 、次氯酸钙或活性炭的效果。
关键词:小麦麸膳食纤维;酶法;碱法
中图分类号:TS211.4+3　　文献标识码:A　　文章编号:1003-6202(2003)12-0036-02
Study on the Technology of Extracting Dietary Fiber from Wheat Bran
ABSTRACT:The preparation conditions of dietary fiber was studied from such points of view as the raw material , extracting method and
bleaching.The results showed that the fresh wheat bran got higher extracting rate of dietary fiber than the stale wheat bran;higher consistency
of compound amylase and sodium hydroxide resulted in lower extracting rate and higher purity of dietary fiber;enzyme method obtained higher
extracting rate and lower purity of dietary fiber than alkali method;the bleaching effect of the mixture of hydrogen peroxide and chlorine water
was superior to that of individually used hydrogen peroxide , chlorine water , calcium hypochlorite and active carbon.
KEYWORDS:wheat bran;dietary fiber;extracting method;bleaching effect
　　21 世纪是功能食品的时代 , 而膳食纤维是一种很重要的
功能食品基料[ 1] 。麦麸是面粉厂的主要加工副产品。目前 ,
麦麸大多用作饲料 , 经济价值不高 , 而麦麸中含有大量的膳
食纤维 ,它能防治许多疾病 、如抑制癌症的发生 , 预防糖尿
病 、高血压及清除自由基等[ 2 ～ 7] 。中国食品添加剂标准化技
术委员会 1997年批准 , 可将膳食纤维用于各类食品。因此 ,
麦麸膳食纤维的开发具有重要意义 , 有关研究也日渐丰
富[ 8 ～ 10] 。本研究初步探讨了麦麸原料及提取方法对膳食纤
维得率及纯度的影响 ,同时着重比较了不同脱色方法对小麦
麸膳食纤维的脱色效果。
1　材料与方法
1.1　试验原料
陈麦麸:市购小麦 , 加工得麦麸 , 于常温放置数月后使
用;
新麦麸:市购小麦 , 加工得麦麸 ,立即使用。
1.2　试剂
耐高温α-淀粉酶:无锡酶制剂厂;
β-淀粉酶:天津市酶制剂厂;
Ca(OH)2、NaOH、H2O2、氯水和 Ca(ClO)2均为分析纯;
活性炭为化学纯。
1.3　主要仪器
电热恒温水浴锅:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;
微型植物试样粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司恒温
干燥箱;
试验磨粉机:德国布勒公司。
1.4　麦麸膳食纤维的制备方法
1.4.1　膳食纤维制备工艺流程
(1)碱法工艺流程:麦麸※筛选 、清理※热水蒸煮※混合
淀粉酶水解※NaOH 水解※洗涤※灭酶※脱水※干燥※粉碎
※脱色※膳食纤维粉。
(2)酶法工艺流程:麦麸※筛选 、清理※热水蒸煮※混合
酶水解※洗涤※灭酶※脱水※干燥※粉碎※脱色※膳食纤
维粉。
1.4.2　工艺要点
(1)混合淀粉酶水解　α-淀粉酶与 β-淀粉酶按 1∶3 混合
(W/W),按试验要求的比例加入麦麸的热水悬浊液中 , 于
65℃恒温震荡 45 min。
(2)NaOH水解　在酶处理后的麦麸的水悬浊液中按试
验要求的比例加入 0.8 mol/L 的 NaOH , 于 70 ℃恒温震荡
80 min。
(3)脱色　取 5 g 干燥粉碎过的麦麸膳食纤维制品 , 加
30 ml蒸馏水 , 然后按试验要求分别以 30%的 H2O2 、饱和氯
水 、Ca(ClO)2 及活性炭对制品进行脱色处理 , 连续观察 5 d ,
记录制品的颜色变化。
1.5　计算[ 1]
总膳食纤维包括不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维。
由于在提取过程中可溶性纤维已被洗涤掉 ,所以在这里总膳
食纤维(TDF)的质量近似等于不溶性膳食纤维(IDF)的质量。
纯度=总膳食纤维质量干基总质量 ×100%。
产品得率均以干基计算。
36 　粮食与饲料工业/ 2003 年第 12期　　CEREAL&FEED INDUSTRY / 2003 , No.12
得率=处理后的膳食纤维质量处理前的麦麸质量 ×100%。
2　结果与分析
2.1　提取条件对提取率和纯度的影响
不同提取条件对麦麸膳食纤维提取率和纯度的影响 , 结
果见表 1。
表 1　不同提取条件对麦麸膳食纤维提取率和纯度的影响
方法 麦麸 复合酶用量%
NaOH 用量
%
提取率
%
纯度
%
碱法 陈麦麸 0.2 3.3 66.5±0.6 61.6
陈麦麸 0.3 5.0 61.5±2.1 65.1
鲜麦麸 0.3 5.0 68.3±2.1 66.3
酶法 鲜麦麸 0.3 — 78.4±1.0 62.8
　　由表 1可见 , 对于陈麦麸 , 同时提高酶用量(从 0.2%提
高到0.3%)和 NaOH 用量(从 3.3%提高到 5.0%)后 ,膳食纤
维的提取率降低了 4%, 但膳食纤维的纯度提高了 4.5%。
这说明适当提高酶和碱的用量 , 会使得淀粉 、蛋白质及脂肪
分解更彻底 ,易于除去 , 从而提高了膳食纤维制品的纯度 , 但
制品提取率相应地降低了。在相同的酶用量(0.3%)和碱用
量(5.0%)条件下 , 新麦麸膳食纤维的提取率较陈麦提高了
9.8%, 纯度相差不大(新麦麸高出陈麦麸 1.2%)。因而 , 在
制麦麸膳食纤维时 , 应尽量采用鲜麦麸 , 以保证较高的提取
率。同样采用新鲜麦麸提取膳食纤维 , 酶法较碱法的提取率
上升了 10.1%, 而纯度降低了 6.5%。这表明单独用混合淀
粉酶处理麦麸后 , 麦麸内的蛋白质和脂肪基本不受影响 , 因
而制品提取率上升 ,而纯度下降。这与刘玉林等的研究结果
相一致[ 1] 。
2.2　不同脱色方法对麦麸膳食纤维的脱色效果
不同脱色方法对麦麸膳食纤维的脱色效果 , 见表 2。
表 2　不同脱色方法对麦麸膳食纤维的脱色效果
处理方法
H2O2
ml
饱和氯水
ml
Ca(ClO)2
g
活性炭
g
放置天数/d
1 2 3 4 5
10 — — — 浅棕 棕黄 黄 浅黄 浅黄
20 — — — 棕黄 棕黄 黄 浅黄 浅黄
30 — — — 黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄
40 — — — 黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄
— 25 — — 深棕 深棕 深棕 深棕 深棕
5 5 — — 浅棕 浅棕 棕黄 黄 黄
10 5 — — 棕黄 棕黄 棕黄 黄 黄
15 5 — — 黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄
20 5 — — 黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄
— — 1 — 棕 棕 棕 棕 棕
— — 2.5 — 棕黄 棕黄 棕黄 棕黄 棕黄
— — — 1 深棕 深棕 深棕 深棕 深棕
— — — 2.5 深棕 深棕 深棕 深棕 深棕
　　由表 2可见 , 试验条件下单独使用 H2O2 时 ,对膳食纤维
的脱色效果与其用量呈正相关。添加 10 ml组和 20 ml组均
在 4 d 后达到较好的脱色效果 , 膳食纤维呈浅黄色;添加
30 ml组和 40 ml组则仅需 2 d 即可达到较好的脱色效果 , 制
品呈浅黄色。单独使用较大剂量的饱和氯水(25 ml)对制品
的脱色效果不佳 ,观察期间制品总呈深棕色 , 但当适量氯水
与H2O2 复合使用时 ,效果较为突出。其中 5 ml氯水与 15 ml
(或 20 ml)H2O2复合使用时 , 2 d 后制品即呈浅黄色 , 这与单
独添加 30 ml(或 40 ml)H2O2的效果相一致。而复合使用时
漂白剂的总用量较低 , 有利于节约生产成本。试验条件下
Ca(ClO)2对制品的脱色效果较微弱 ,使用 1 g Ca(ClO)2 脱色 ,
制品呈棕色 ,使用 2.5g Ca(ClO)2 脱色 , 制品呈棕黄色 , 且在
观察期间 ,上述处理后制品颜色恒定。吴卫国等[ 2]的研究指
出 ,单独使用时 ,H2O2 对麦麸膳食纤维的脱色效果优于饱和
氯水和 Ca(ClO)2 , 这与本研究的结果相一致。本研究中 , 使
用活性炭对膳食纤维的脱色效果不明显。使用剂量为 1 g 或
2.5 g时 , 在试验期间 ,制品均始终呈深棕色。以活性炭对麦
麸膳食纤维的脱色效果 , 张丽云等的研究略优于本研究结
果 ,可使制品脱色至浅棕色或黄色 , 但不是很理想[ 10] 。
3　结论
(1)采用酶法生产膳食纤维时 , 试验条件下 ,提高酶和碱
的用量会降低制品得率 ,但纯度有所提高。
(2)新麦麸较陈麦麸在制备膳食纤维时的得率有较大提
高 ,但两者所得制品纯度差异不大。
(3)酶法制得的膳食纤维得率高但纯度偏低 , 碱法制得
的膳食纤维得率低但纯度较高 , 综合考虑 , 采用酶法应用前
景更好。
(4)过氧化氢(H2O2)与氯水以适当比例混合 , 对膳食纤
维制品的脱色效果较好 , 优于单独使用 H2O2。单独使用氯
水 、次氯酸钙或活性炭对麦麸膳食纤维的脱色效果欠佳。
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(责任编辑:王　杭)
37李庆龙等:小麦麸膳食纤维制备工艺研究/ 2003年第 12 期