全 文 ：第 3期
沙果（Malusasiatica）为蔷薇科植物林檎的果实，
又名海棠果、五色果、联珠果等，是黑龙江省夏秋季
节大量上市的水果。沙果中含有丰富糖类、有机酸、
多酚、果胶、多种维生素、矿物质、微量元素等多种营
养成分[1]。膳食纤维被人们称为第七营养素，是一种
功能性食品基料。膳食纤维具有预防便秘、结肠癌及
由冠状动脉硬化引起的心脏病的作用，能降低血清
胆固醇、调节糖尿病人的血糖水平；改善食物消化过
程，防止过度饮食引起的肥胖症等等[2-4]。膳食纤维的
很多重要生理功能都与可溶性膳食纤维（SDF）有很
大的关系，但一般膳食纤维中可溶性膳食纤维中含
量都很低，只有 3%~6%，无法达到膳食平衡要求。因
此最近很多学者采用不同的方法对膳食纤维进行改
性，以提高可溶性纤维的含量和达到提高膳食纤维
生理功能的目的[5]。制备膳食纤维常见的方法，需要
加入酸、碱、盐等试剂[6]，在处理过程中产生了大量阴
离子和阳离子，给膳食纤维的利用带来一些不利因
素。本研究以沙果渣为原料，采用保加利亚乳酸杆菌
和嗜热链球菌，经微生物发酵，确定制备沙果可溶性
膳食纤维的最佳工艺条件，改善沙果膳食纤维的理
乳酸菌发酵制备沙果渣可溶性膳食纤维的工艺研究
牛广财 1，符殿滨 2，汤华成 1，王宪青 1，魏文毅 1
（1.黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319；2.黑龙江省农业科学院园艺分院）
摘 要：以沙果渣为主要原料，利用保加利亚乳酸杆菌与嗜热链球菌 1∶1混合菌种，研究以微生物发酵法制备沙果渣可溶性膳
食纤维（SDF）的最佳工艺参数。通过单因素试验，探讨了接种量、发酵时间、发酵温度等因素对发酵工艺的影响，利用正交试验
对 SDF的制备工艺进行优化。结果表明：该法制备沙果渣 SDF的最佳工艺条件为：接种量 10%，发酵时间 25 h，发酵温度 40 ℃。
在该条件下沙果渣 SDF的平均得率可达到 9.72%，高于非发酵条件下 5.44%的 SDF得率。
关键词：沙果渣；乳酸菌；发酵；可溶性膳食纤维；正交试验
中图分类号：TS201.2
Study on Soluble Dietary Fiber（SDF）Extracting Technology from Malusasiatica
Pomace by Lactobacillus Fermentation
Niu Guangcai1，Fu Dianbin2，Tang Huacheng1，Wang Xianqing1，Wei Wenyi1
（1. College of Foodstuff，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319;
2. Horticultural Sub-academy，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences）
Abstrcat: Malusasiatica pomace as the main raw material，together with a mixture of Bulgarian L.bulgaricus and Str. Themophilus
（1∶1）as the fermentation starter，the technology of extracting soluble dietary fiber（SDF）was studied by microbe fermentation. The
effects of inoculating volume，fermentation temperature and fermentation time on the SDF yield were explored by single factor
experiments. The SDF extracting technology conditions were optimized through orthogonal experiment. The results showed that the
optimal condition of extracting SDF was as follows: inoculating volume 10%，fermentation time 25 hours，fermentation temperature
40 ℃. The average SDF yield of fermentation method which reached 9.72% under the optimal condition was higher than that of non-
fermentation method which was only 5.44%.
Key words: Malusasiatica pomace; lactobacillus; fermentation; soluble dietary fiber（SDF）; orthogonal experiment
收稿日期：2010-01-16
基金项目：黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目（1154G59）。
作者简介：牛广财（1971-），男，副教授，东北林业大学博士毕业，现主要从事农产品贮藏与加工方面的研究工作。
文献标识码：A
第 22卷 第 3期
2010年 6月
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报
Journal of Heilongjiang Bayi Agricultural University
22（3）：73~76
June 2010
文章编号：1002-2090（2010）03-0073-04
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报 第 22卷
化特性，达到提高沙果膳食纤维生理功能的目的。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
沙果渣由大庆市隆赫达食品有限公司提供；菌
种（保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌以 1∶1混合的菌
种）由黑龙江八一农垦大学食品学院发酵实验室保
藏；MRS培养基；95%无水乙醇；低脂奶粉（脂肪含量
低于 2%），市售；白砂糖等。
1.2 主要仪器与设备
DH4000型电热恒温培养箱，天津市泰斯特仪器
有限公司；SPH-250型生化培养箱，上海森信实验仪
器有限公司；HZQ-QX全温振荡器、BCN-1360B生物
洁净工作台，哈尔滨东联电子技术开发有限公司；
TD5A台式多管架离心机，长沙英泰仪器有限公司；
DK-450B电热恒温水槽，上海森信仪器公司。
1.3 工艺流程
沙果渣→干燥→粉碎过筛→脱脂→调料→接
种→发酵→抽滤→滤液醇析→干燥→产品
1.3.1 操作要点
发酵剂制备：以沙果渣与水质量比为 1∶2进行打
浆，通过 4层滤布过滤制得汁液。以此汁液质量计算，
取低脂奶粉 2%，白砂糖 1.5%，进行调匀，分装于 20 mL
试管中，置于高压灭菌锅中，于 121 ℃，灭菌 15 min。取
保加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌（1∶1混合菌种）接种
于上述培养基中，接代培养 3次，制成发酵剂[7]。用血球
计数板计数，保持菌数含量在 107~108个·mL-1。
调料：料水比为 1∶20，并向料液中加入 2%的脱
脂奶粉和 1.5%的白砂糖；将装料的三角瓶置于 95 ℃
水浴中，加热 15 min进行灭菌。
发酵：在一定温度下发酵一定时间后取出即可。
滤液醇析：向滤液加入 4倍体积 95%乙醇，静止
5~7 h，沉淀 SDF，然后再进行离心，分离出沉淀，为发
酵后沙果渣的可溶性膳食纤维即 SDF。
干燥：分离出的 SDF在 60 ℃的鼓风干燥箱中进
行干燥。将抽滤后的滤渣干燥后与 SDF混合，得发酵
活化后的沙果渣总膳食纤维。
1.4 试验方法
1.4.1 单因素试验
1.4.1.1 接种量对 SDF得率的影响：取沙果渣 12.000 g，
分别接入 4%、6%、8%、10%、12%的发酵剂，于 40℃恒温
培养箱中培养 20 h，研究接种量对 SDF得率的影响。
1.4.1.2 发酵时间对 SDF 得率的影响：取沙果渣
12.000 g，接种量为 10%，分别采用不同的发酵时间，
即 10、15、20、25、30 h在 40 ℃恒温培养箱中培养。考
察发酵时间对 SDF得率的影响。
1.4.1.3 发酵温度对 SDF 得率的影响：取沙果渣
12.000 g，接种量为 10%，分别采用 4个不同的发酵
温度，即 36、38、40、42、44 ℃，在恒温培养箱中静置
培养 20 h。考察发酵温度对 SDF得率的影响。
1.4.2 正交试验
在单因素试验基础上，以 SDF得率为指标，选取
三因素三水平的 L9（33）正交试验进行工艺条件优化，
因素水平见表 1。
表 1 正交试验因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
水平
1
2
3
A 接种量/%
8
10
12
B 发酵时间/h
15
20
25
C 发酵温度/℃
38
40
42
1.4.3 SDF得率的测定
SDF得率（%）= 沙果渣 SDF干重（g）/ 沙果渣总
膳食纤维干重（g）× 100%
2 结果与分析
2.1 单因素试验分析
2.1.1 接种量对 SDF得率的影响
由图 1可知，随着接种量的增加，可溶性膳食纤
维得率也在上升。在 10%之前，可溶性膳食纤维得率
增加幅度比较明显。当接种量大于 10%时，所得可溶
性膳食纤维的得率则呈下降趋势。表明接种量过大
会导致前期发酵剧烈，后期动力不足。鉴于此，选择
8%、10%和 12%的接种量作为下一步正交试验的 3
个水平。
74
第 3期
2.1.2 发酵时间对 SDF得率的影响
从图 2可以看出，随着发酵时间的延长，可溶性
膳食纤维的得率逐渐升高，发酵时间在 20 h时，SDF
的得率达到最高值，为 9.66%。而发酵时间在 20 h
后，可溶性膳食纤维得率呈明显的下降趋势，因此，
选择 15、20和 25 h的发酵时间作为下一步正交试验
的 3个水平。
2.1.3 发酵温度对 SDF得率的影响
由图 3可知，26 ℃时发酵速度较慢，且制取率较
低。34 ℃时前期发酵剧烈，后期发酵动力不足，制取
率较低。38～40 ℃时发酵速度最快，发酵平稳，SDF得
率最高可达 8.18%；当温度超过 40 ℃时，可溶性膳食
纤维得率随温度升高而降低。这是由于温度升高导
致其本身分子结构受到破坏，从而使 SDF得率降低。
因此，发酵温度控制在 40 ℃左右较为合适。
2.2 正交试验分析
试验中选用接种量、发酵时间、发酵温度为考察
因素，以 SDF得率为指标，按照表 1进行 L9（33）正交
试验，实验结果及直观分析见表 2。

0
1
2
3
4
5
6
7
4 6 8 10 12

 /%
SD
F

/%
接种量%
图 1 接种量对 SDF得率的影响
Fig.1 Effects of inoculating volume on the SDF yield

7.8
8
8.2
8.4
8.6
8.8
9
9.2
9.4
9.6
9.8
10 15 20 25 30

/h
SD
F

/%
图 2 发酵时间对 SDF得率的影响
Fig.2 Effects of fermentation time on the SDF yield
图 3 发酵温度对 SDF得率的影响
Fig.3 Effects of fermentation temperature on the SDF yield

7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
36 38 40 42 44
SD
F


/%
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R
A 接种量
/ %
1（8）
1
1
2（10）
2
2
3（12）
3
3
7.82
8.68
8.11
0.86
B 发酵时间
/ h
1（15）
2（20）
3（25）
1
2
3
1
2
3
7.82
8.10
8.78
0.96
C 发酵温度
/ ℃
1（38）
2（40）
3（42）
2
3
1
3
1
2
8.25
8.52
7.85
0.67
SDF得率
/ %
7.50
7.99
7.97
8.54
8.16
9.34
7.41
7.90
9.03
表 2 正交试验方案及结果分析
Table 2 Design and results analysis of orthogonal experiment
牛广财等:乳酸菌发酵制备沙果渣可溶性膳食纤维的工艺研究 75
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报 第 22卷
（上接第 72页）
本研究是在熊笼养状态下进行研究的，对于相
似饲养状态熊的繁殖和生产管理具有指导意义。在
群养和散养状态下，本研究的方法具有局限性，应结
合实际情况采取相应的标识方法，但档案结构具有
一定借鉴意义。
由于人工饲养的熊是没有驯化完全的野生动
物，对其进行管理仍具有很大的难度，在熊的标识和
档案设计方面仍需进一步研究。
参考文献：
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场中的作用［J］.养殖与饲料，2007，（1）：81-84.
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关键问题［J］.中草药，2008，（12）：1899-1901.
［3］ 贾永全.人工饲养条件下熊种群结构动态模型的研究［J］.
经济动物学报，1997，（2）：45-49.
表 3 最佳发酵条件下及非发酵条件下的 SDF得率
Table 3 SDF yield under the optimal fermentation condition and non-fermentation condition
由表 2和图 4可知，影响沙果渣可溶性膳食纤
维得率的主次顺序是：发酵时间 > 接种量 > 发酵温
度。由正交试验所得的最佳发酵制备沙果渣可溶性
膳食纤维工艺条件为 A2B3C2，即接种量 10%，发酵时
间 25 h，发酵温度 40 ℃。
通过验证试验（见表 3），采用料液比 1∶20，由保
加利亚乳酸杆菌和嗜热链球菌（1∶1）进行微生物发
酵，在上述的最佳工艺条件下，即在接种量 10%，发
酵时间 25 h，发酵温度 40 ℃，沙果渣可溶性膳食纤
维的平均得率可达到 9.72%；而非发酵条件下（料液
比1∶20）的可溶性膳食纤维的平均得率仅为 5.44%，
明显低于最佳发酵条件下的 SDF得率（表 3）。这说
明乳酸发酵法确实可以非常明显地提高沙果渣可溶
性膳食纤维的得率。
图 4 试验因素水平指标图
Fig.4 Indices chart of factors and levels

7
7.5
8
8.5
9
9.5
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

  
SD
F

/%
重复试验号
最佳发酵条件下 SDF得率
非发酵条件下 SDF得率
1
9.76%
5.32%
2
9.75%
5.37%
3
9.65%
5.62%
平均值
9.72%
5.44%
3 结论
通过正交试验选出采用乳酸发酵法制备沙果渣
膳食纤维的最佳工艺条件，在料液比 1∶20，保加利亚
乳酸杆菌和嗜热链球菌（1∶1）下进行混合发酵，在接
种量 10%，发酵时间 25 h，发酵温度 40 ℃下，沙果渣
SDF的平均得率可达到 9.72%，高于非发酵条件下的
SDF得率（5.44%）。
参考文献：
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中国酿造，2009，（2）:173-175.
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发展趋势［J］.食品科技，2003，（4）:25-27.
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