全 文 ：第 33 卷 第 1 期
2012 年 1 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 33 No． 1
Jan． 2012
莜麦麸皮可溶性膳食纤维制备工艺的研究
*
王国泽， 李昊虬， 高 山， 王艳华
(内蒙古科技大学数理与生物工程学院食品科学与工程系，包头 014010)
摘要: 本文以莜麦麸皮为原料，采用酶法对原料中可溶性膳食纤维的制备工艺进行了研究。采用单因素实验分别
从料水比、提取温度、提取时间筛选出影响显著的因素，通过正交试验确定了莜麦麸皮可溶性膳食纤维提取工艺的
最佳条件。研究结果表明，莜麦麸皮中可溶性膳食纤维提取的最佳工艺条件为:料水比 1:12，提取温度 60℃，提取时
间 90min。在此工艺条件下，可溶性膳食纤维得率可达 6． 24%
关键词: 莜麦麸皮; 可溶性膳食纤维; 制备工艺
中图分类号: TS210． 9 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2012)01 － 0112 － 03
SRUDY ON PREPARATION OF WATER SOLUBLE DIETARY
FIBER FROM NAKED OAT BRAN
WANG Guo － ze， LI Hao － qiu， GAO Shan，WANG Yan － hua
(School of Mathematical physics and biology engineering，Inner Mongolia university of science and technology，Baotou 014010，China)
Abstract: In order to obtain the preparation technology of soluble dietary fiber，naked oat bran was used as raw materials by enzymat-
ic methods in this paper． Optimum conditions for extracting the soluble dietary fiber in the raw materials were confirmed through orthog-
onal tests． The results showed that optimum condition of the naked oat bran was as follow:the ratio of material to water 1:12，extrac-
ting temperature 60℃ and extracting time 90min． Under this condition，the extracting rate of soluble dietary fiber was 6． 24 % ．
Key words: Naked oat bran; soluble dietary fiber; preparation technology
膳食纤维是指不能被人体内源酶消化吸收的可
食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总
和［1］。根据溶解性的不同，膳食纤维分为可溶性膳
食纤维(soluble dietary fiber，SDF)和不溶性膳食纤维
(insoluble dietary fiber，IDF)2 种。近年来研究都表
明 SDF具有降血糖、控制体重、清除体内自由基、防
治冠心病和预防大肠癌等多种保健功效［2 － 4］，因而
富含 SDF的营养保健食品深受人们的欢迎和喜爱。
裸燕麦俗称莜麦，含有丰富的膳食纤维，主要存
在于它的麸皮中，莜麦麸皮 SDF是 1 种优质纤维，其
含量远远高于其它谷物，具有较高的利用价值［5，6］。
但在我国，由于对其价值认识的不足，莜麦麸皮一般
均被丢弃，并未得到合理的利用［7］。本实验以莜麦
麸皮为实验材料，采取酶法对莜麦麸皮 SDF 的制备
工艺进行了研究，目的在于提高莜麦副产物的经济
价值，提高莜麦麸皮的再利用程度，以期变废为宝。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
莜麦麸皮由内蒙古农业科学院提供。经过水洗
去杂质和部分淀粉，烘干粉碎过 40 目筛，然后再用 3
倍体积的无水乙醇浸泡 3h，10 倍体积蒸馏水洗涤 6h
* 收稿日期: 2011 － 09 － 22
基金项目: 教育部春晖计划合作科研项目(Z2009 － 1 － 01039) ;内蒙古科技大学创新基金项目(2009NC060)
作者简介: 王国泽(1975 －) ，女，教授，博士，硕士生导师，主要从事农产品加工与贮藏方向的研究．
* 通讯作者: E － mail:lyzwgz@ 126． com
后，烘干放入干燥器内备用。
1． 2 仪器与试剂
TD4Z离心机:金檀市荣华仪器制造有限公司;
JB90 － D电动搅拌器:金檀市荣华仪器制造有限公
司;SFG － 01B 型电热恒温真空干燥箱:北京科伟永
兴仪器有限公司;BS210S 型分析天平:北京赛多利
斯天平有限公司;SHZ － 3 型循环水式多用真空泵:
上海恒平科学仪器有限公司;UV － 2100 分光光度
计:尤尼克(上海)仪器有限公司;HH － 4 数显恒温
水浴锅:上海浦东物理光学仪器厂
α －淀粉酶、糖化酶、蛋白酶:无锡市博立生物制
品有限公司;氢氧化钠、盐酸、pH 值为 6 的磷酸缓冲
液、95%的乙醇、考马斯亮兰 G － 250、牛血清蛋白、
蒸馏水(均为分析纯)。
1． 3 方法
1． 3． 1 莜麦麸皮 SDF制备工艺 称取 5． 000g 脱脂
样品，按一定料水比混匀放入三角瓶中，在一定的温
度条件下水浴搅拌;然后向溶液中加入淀粉酶、蛋白
酶、糖化酶，使其恒温条件下进行酶解，酶解结束后
调节 pH，沉淀蛋白酶;将提取液在 3 000r /min 下离
心 10min，取上清液测定蛋白;加入一定比例的乙醇
沉淀 SDF，在 3 000r /min 下再次离心 10min，倒掉上
清液，将沉淀放入置于 105 ℃烘箱中烘干至恒重，称
重计算提取率。
公式为:提取率 % = (M1 ﹣ M2)× 100% /
5． 000g
M1 － 沉淀物烘干至恒重的质量。
M2 － 样品中蛋白质质量。
1． 3． 2 莜麦麸皮 SDF 制备工艺优化 根据单因素
实验结果，采用正交试验，分别对影响莜麦麸皮 SDF
的 3 个因素:料水比、提取温度和提取时间，设计 3
因素 3 水平正交试验以优化提取工艺(见表 1． 1)。
1． 3． 3 蛋白质含量测定 采用考马斯亮蓝法［8］测
定莜麦麸皮 SDF中蛋白质含量。
1． 4 数据处理
用 Microsoft Excel和 SPSS统计软件进行图表和
数据分析，用正交试验的最佳处理组合进行验证试
验。
2 结果与分析
2． 1 莜麦麸皮 SDF单因素试验
2． 1． 1 提取时间比对 SDF 提取率的影响 准确称
取样品 4 份，每份 5． 000g，按 1:10 加入蒸馏水，在
60℃的提取条件下，分别提取 30min、60min、90min、
120min。按 1． 3． 1 中提取工艺提取确定最佳提取时
间，结果见图 1。
表 1 L9(33)正交试验因素和水平
Tab． 1 Factors and levels in L9 (33)orthogonal array design
水平
因素
A提取时间(min) B 提取温度(℃) C料水比(g /ml)
1 30 40 1:10
2 60 50 1:12
3 90 60 1:14
图 1 提取时间对 SDF得率的影响
Fig． 1 The effect of extracting time on SDF yield
图 2 提取温度对 SDF得率的影响
Fig． 2 The effect of extracting temperature on SDF yield
311第 1 期 王国泽等: 莜麦麸皮可溶性膳食纤维制备工艺的研究
图 3 料水比对 SDF得率的影响
Fig． 3 The effect of solid － liquid ratio on SDF yield
图 4 不同体积乙醇对 SDF得率的影响
Fig． 4 The effect of different volumes of ethanol on SDF yield
由图 1 可见，提取时间从 30min 增加到 60min
时膳食纤维的得率变化缓慢，当提取时间由 60min
增加到 90min时，可溶性膳食纤维的含量增加很快，
但是当进一步延长时间时，膳食纤维的得率基本不
变。所以提取时间在 90min 左右时，SDF 的得率达
到最大值。
2． 1． 2 提取温度对 SDF 提取率的影响 准确称取
样品料 4 份，每份 5． 000g，按 1:10 加入蒸馏水，分别
在 40℃、50℃、60℃、70℃的提取条件下提取 90min。
按 1． 3． 1 中提取工艺提取确定最佳提取时间，结果
见图 2。
由图 2 可知，SDF 含量随着提取温度的升高而
增加，但是当温度上升到 60℃时，SDF的含量不再增
加，温度进一步升高时 SDF 的含量降低。这可能是
高温破坏了 SDF 的结构，使得 SDF 的得率有所下
降［9］。所以 SDF在 60℃是提取率达到最高。
2． 1． 3 料水比对 SDF 提取率的影响 准确称取样
品料 4 份，每份 5． 000g，分别按 1:10、1:12、1:14、1:
16 加入蒸馏水，在 60℃的提取条件下提取 90min。
按 1． 3． 1 中提取工艺提取确定最佳料水比，结果见
图 3。
由图 3 可以看出，SDF 的得率随着料水比的增
加而升高，在料水比为 1:12 时 SDF 得率达到最高，
当料水比继续增大时，SDF 的得率下降。料液比是
提取工艺中的重要因素，料液比过小，传质推动力就
越小，提取效果不明显，料液比过大大，提取液浓度
降低，从而使 SDF 的得率下降［10］，因而最佳料水比
为 1:12。
2． 1． 4 乙醇体积对 SDF 提取率的影响 准确称取
样品料 3 份，每份 5． 000g，分别按 1:12 加入蒸馏水，
在 60℃的提取条件下提取 90min。按 1． 3． 1 中提取
工艺提取确定最佳乙醇体积，结果见图 4。
由图 4 可知，沉淀时 SDF 的乙醇体积对其 SDF
得率有一定的影响，通过对 4 倍体积，5 倍体积，6 倍
体积乙醇沉淀效果的比较得出:在 6 倍体积乙醇条
件下，SDF的得率最高。从沉淀效果和节约成本考
虑，试验选用 6 倍体积的乙醇沉淀 SDF。许文宪［10］
等研究了从胡萝卜渣中提取膳食纤维，实验结果表
明:随着乙醇量的增加，半纤维素的得率不断升高，
当乙醇加入量小于 4 倍时，上清液中 SDF 不能够最
大程度的提取。
2． 2 正交试验结果与分析
由表 2 极差分析可知，影响莜麦麸皮 SDF 提取
得率的各因素主次关系为 A ＞ B ＞ C，即提取时间 ＞
提取温度 ＞料水比。最优水平组合为 A3B3C2，确定
提取莜麦麸皮 SDF的最佳工艺条件为:料水比为 1:
12，提取温度为 60℃，提取时间为 90min。在此最佳
工艺条件下进行验证试验，SDF得率可高达 6． 24%。
3 结论
本文采用酶法对莜麦麸皮 SDF的制备工艺进行
了研究。利用单因素实验和正交试验对影响其提取
结果的相关因素进行试验和探讨，通过极差和方差
分析，提取莜麦麸皮 SDF 的最佳工艺参数是
A3B3C2:即料水比为 1:12，提取温度为 60℃，提取时
间为 90min。
411 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2012 年
表 2 L9(3
3)正交试验结果及分析
Tab． 2 Results of L9(3
3)orthogonal array design experiments and range analysis for SDF yield
实验号 A B C SDF (%)
1 1 1 1 4． 130
2 1 2 2 5． 017
3 1 3 3 4． 473
4 2 1 3 4． 253
5 2 2 1 4． 310
6 2 3 2 4． 797
7 3 1 2 4． 617
8 3 2 3 5． 703
9 3 3 1 5． 990
K1 13． 62 13． 80 14． 63
K2 13． 36 15． 03 15． 26
K3 16． 31 15． 26 13． 40
X1 4． 54 4． 33 4． 88
X2 4． 45 5． 01 5． 09
X3 5． 49 5． 09 4． 47
R 1． 09 0． 76 0． 62
参 考 文 献:
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511第 1 期 王国泽等: 莜麦麸皮可溶性膳食纤维制备工艺的研究