纤维素酶提取水溶性膳食纤维工艺的研究
水溶性膳食纤维提取研究进展
水溶性膳食纤维提取研究进展作者：谭烨田晓静柳玉瑛郑青波马海宜郭寿清吴亚芬冶梅来源：《农产品加工·上》2018年第02期摘要：水溶性膳食纤维（SDF）的提取方法从酶提取、酸碱提取到微波提取、超声波提取、超滤膜提取、微生物发酵提取，使用的提取技术不断发展，SDF得率也不断提高。
综述了植物SDF提取常用方法的研究进展，为进一步开发利用SDF提供参考依据。
关键词：水溶性膳食纤维；提取方法；提取率中图分类号：TS202 文献标志码：A doi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2018.02.018Research Progress of Soluble Dietary Fiber ExtractionTAN Ye，*TIAN Xiaojing，LIU Yuying，ZHENG Qingbo，MA Haiyi，GUO Shouqing，WU Yafen，YE Mei（College of Life Science and Engineering，Northwest Minzu University，Lanzhou，Gansu 730030，China）Abstract：The extraction methods of soluble dietary fiber（SDF）from enzyme extraction，acid and alkali extraction to microwave extraction，ultrasonic extraction，membrane extraction，microbial fermentation extraction，using the extraction of technology development，SDF yield also increased. This paper reviewed the progress of the methods used in the extraction of plant SDF，and provided a reference for further development and utilization of SDF.Key words：soluble dietary fiber；extraction method；extraction rate隨着社会的进步和科学技术的发展，人们对“第七营养素”——膳食纤维也有了较为深入的认识。
火龙果果皮中水溶性膳食纤维的制备
膳食纤维（DF）是指不能被人体内源酶消化吸收 的可食性植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总 和。膳食纤维是功能性食品一种重要的基料，对人体 健康有非常重要的作用，尤其对促进良好的消化和排 泄固体废物有着举足轻重的作用。适当的补充膳食纤 维，可以防止便秘和降低肠癌的风险；同时可以降低 胆固醇，预防胆结石、高脂血症和心血管疾病并且预 防糖尿病和改善肠道菌群。膳食纤维虽不具营养价值， 但具有的物化特性使它具有独特生理功能和营养保健 作用因此被称为继碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生 素、矿物质和水之后的“第七大营养素”[1-3]。我国膳 食纤维的生产用料来源十分广阔，火龙果在加工利用 过程中果皮作为加工废弃物被浪费。现在很多研究者
1.2.1 工艺流程 果皮→干燥→称量→乙酸乙酯脱脂→常压过滤→
蒸馏水漂洗数次→超声波酶法提取→蒸馏水漂洗数次 →过滤→烘干→磨细→成品。 1.2.2 单因素试验
经过脱脂的样品，固定其他因素水平，分别改变 纤维素酶用量、超声时间、pH 值及酶解温度，考察单 因素对膳食纤维得率的影响。
（1）纤维素酶用量的确定。准确称取 12 g 脱脂 样品，按照 1.2.1 工艺流程操作，确定纤维素酶超声时 间 20 min，pH 为 4.5，酶解温度 55 ℃，分别在纤维素 酶量为 0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8% 和 0.9% 的条 件下进行实验，用来考察纤维素酶用量对膳食纤维得 率的影响。
Niu Chunyan, Zheng Simeng, Wu Qiong (College of Food Engineering, Jilin Agricultural Science and Technology College, Jilin 132101, China)
摘 要：本文主要研究了超声波 - 酶法制备火龙果果皮中膳食纤维的工艺。通过单因素和正交试验，确定了 最佳制备工艺条件。最佳制备条件为：纤维素酶用量 0.6%，超声时间 25 min，pH 5.0，酶解温度 55 ℃。在此 条件下，水溶性膳食纤维最佳得率是 37.50%。
酶法提取葡萄皮渣高活性膳食纤维工艺的研究
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１１ 试 剂 ．． ３
Ｎ Ｏ Ｈ… 无水 乙醇 、 酮 、 水 亚 硫 酸 钠 、 二 烷 ａ Ｈ、 Ｏ 丙 无 十
基 硫 酸钠 、 甲基纤 维素 钠 、 氢 化奈 、 洗 石 棉 、 锰 酸 羧 十 酸 高 钾、 五水 硫 酸 铜 、 硫 酸 、 盐 酸 、 浓 浓 硼酸 、 甲基 红 、 甲酚 绿 臭 等 均 为分 析 纯 。
像 维 生素 一 样 已成 为 国 际流 行 的保 健 食 品， 并 将之 列 为 继 糖 、 白质 、 肪 、 、 物 质 和维 生 素 之 后 的 “ 七 营 蛋 脂 水 矿 第 养素， 。 ，
在 现代 人 的膳食 结 构 中 ． 高热 量 、 蛋 白和 高脂 肪 食 高 品摄 人 量 大 大 增 加， 食 用 纤 维 的摄 取 量 相 对 减 少 ， 致 而 导 营养 平 衡 失 调 ， 使 便 秘 、 致 高血 脂 、 胖 症 、 结 石 、 肪 肥 胆 脂 肝 、 尿病 及 肠 癌等 疾 病 的发 生 呈 上升 趋 势 。 内外 研究 糖 国
子 、 止 糖 尿 病 、 低 血 清 及 胆 固醇 、 止高 血 压 和 心脏 防 降 防
病 等作 用 。而 Ｉ Ｆ则 具 有 预 防结 肠 癌 、 肥等 生理 功 效 ， Ｄ 减
ｒ‘］
膳食纤维的提取工艺研究
膳食纤维的提取工艺研究摘要：人类社会进入21世纪人们生活水平大幅提高，饮食日趋精细对健康越来越注重，膳食纤维作为功能食品中的一分子其生理功能已经成为食品领域研究的热点，并立为保健食品的功能成分之一。
本文对膳食纤维的提取工艺进行了综述，以其对膳食纤维的研究提供参考。
关键词：膳食纤维；提取；化学；酶膳食纤维俗称肠道清道夫，是自1970年才被正式命名的一种膳食元素。
膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。
纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。
纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。
因此膳食纤维的功能在营养学领域受到极大的关注,无疑会在健康饮食中得到更大的应用和广阔的发展前景。
膳食纤维的提取方法由于生产膳食纤维的原料多来源于食品生产过程中的下脚料和废弃物等，大部分原料含有大量的水分、灰分、脂肪、淀粉和蛋白质等杂质，分离制备工艺中要有一个预处理的过程。
预处理的工艺有多种。
如干燥法、悬浮法、气流分级法、研磨法和热蒸煮法等。
干燥法可以减少水分，降低生产工艺中的能耗。
悬浮法可以减少植酸、淀粉含量。
气流分级法可分离出灰分除去杂质。
研磨法可以增加原料的比表面积。
有利于化学反应。
除去蛋白质、淀粉和脂肪等。
加热蒸煮法可以使原料软化，有利于酶和化学试剂的作用。
促进提取的效果。
这些方法可以改变原料中各成分的相对含量增加膳食纤维的相对含量。
如陕方等提取燕麦中的可溶性膳食纤维时采用研磨和蒸煮等预处理的方法，将可溶性膳食纤维物质与β-葡聚糖分离出来，提取的可溶性膳食纤维具有更高的保健生理活性。
同时延长了保质期。
目前，膳食纤维的提取方法是与原料的成分及性质密切相关，大致可分为４类：化学分析法、化学试剂、酶结合分离法、膜分离法和发酵法。
利用纤维素酶对葡萄皮渣中可溶性膳食纤维的提取研究
利用纤维素酶对葡萄皮渣中可溶性膳食纤维的提取研究赵静【摘要】以巨峰葡萄皮渣为原料,研究酶法提取葡萄皮渣可溶性膳食纤维的最佳条件.以酶量、pH值、提取温度、提取时间进行单因素试验和正交试验,实验结果表明,酶法提取葡萄皮渣可溶性膳食纤维最佳条件为:纤维素酶量为2.2％,温度为45℃,提取时间为6h,pH值5.5,提取可溶性膳食纤维的含量达到13.60％.【期刊名称】《中国食品工业》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】2页(P50-51)【关键词】葡萄皮渣;可溶性膳食纤维;纤维素酶【作者】赵静【作者单位】甘肃工业职业技术学院化工学院甘肃天水 741025【正文语种】中文作为榨汁和酿酒加工过程的大量副产物葡萄皮渣，主要包括葡萄皮、果梗、种子等，约占葡萄加工量的25%～30%。
国外一些葡萄酒产业发达的国家，对葡萄废弃物的研究和利用很重视，从葡萄废弃物中提取有益的物质，包括酚类化合物、酒石酸盐、柠檬酸、葡萄籽油、膳食纤维等，并已应用到食品、医学等行业中，形成了一定的市场规模。
膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，被誉为“第七营养元素”。
它包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。
依据膳食纤维的水溶性可分为两个基本类型：可溶性膳食纤维（SDF）与不可溶性膳食纤维（IDF）。
可溶性膳食纤维不仅持水能力和结合水力高，而且可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，有助于调节免疫系统功能，促进体内有毒重金属的排出，因此，对可溶性膳食纤维的提取及利用就显得尤为重要。
本实验用酶法提取可溶性膳食纤维，通过单因素试验和正交试验，葡萄皮渣可溶性膳食纤维提取的最佳工艺条件，为酶法提取可溶性膳食纤维提供一定的理论依据。
1.1 材料试验原料：葡萄采自甘肃省天水市麦积区社棠镇东山葡萄基地，自酿葡萄酒所分离出的葡萄皮渣。
1.2 实验方法测定样品中粗蛋白的含量采用凯式定氮法；可溶性膳食纤维的提取是将葡萄皮渣置于鼓风干燥箱内，80℃干燥24h。
纤维素酶提取水溶性膳食纤维工艺的研究
纤维素酶提取水溶性膳食纤维工艺的研究刘绍鹏，陈文*，慕春海（新疆特种植物药资源省部共建教育部重点实验室，新疆石河子832002）摘要：目的以番茄不溶性膳食纤维为原料，用酶解法提取可溶性膳食纤维（S DF ）。
方法经正交试验优化提取工艺，并在优化条件下循环提取。
结果制备S DF 的最佳工艺条件为：酶用量10%，酶解时间6h ，酶解温度60℃，p H 4.0；以最佳条件连续反应，产率可达31.1%。
结论确定了酶提取S DF 的最佳工艺；证实循环工艺可以提高提取效率。
关键词：纤维素酶；膳食纤维；番茄；改性中图分类号：TS201.1文献标识码：A文章编号：1672-979X (2008)07-0032-03Technol ogy St udy on W at er -s ol ubl e D i et ar y Fi ber Ext ract ed by C el l ul aseL I U Sha o-peng,C H E N W en,M U C hun-hai(K ey L ab or ator y of X inj i ang Phytom edi ci ne R esour ces,Sh i hezi 832002,C hina)A bst r act ：O bj ect i ve T o extr act the w at er -solub l e d i et ary f iber (S D F )f rom tom at oi nsoluble d i etary f iber (ID F)b y cell u l ase.M et hods T h e o pti m al t ech no l o g y w as ob t ai n edbyo r tho go nal test ,then,t h e ci rcu l at ingextr acti o n w as arr ang ed un der t he o pt i m al co ndi ti on .R e sul t s T he opt im umcond i t i o n of SD F ext r act ion w as as f ol low s:10%cel lulose f or 6h at 55℃w i th pH4.0.U nd er the o pt im al co ndit ion ,t he ci rcu l ati n g ex t racti o n w as perf o r m ed w it h a h i gher yi el d of 31.1%.C oncl usi on T he op t i m al extr acti on techn ol og y can be ob t ai n ed an d t he ci rcul at i ng ext ract ion can b e used to i n cr ease t h e ex t ract i o n r at e o f SD F.K ey w or ds ：cell u l ase;d i et ary fi ber ;tom at o ;m odif icati o n收稿日期：2008-03-27基金项目：教育部春晖计划“番茄纤维的开发研究”（Z2004-2-65053）作者简介：刘绍鹏（），男，硕士研究生，从事药物新制剂的研究与开发366@qq *通讯作者：陈文（6），男，教授，硕士生导师，从事新药研究与开发@6近年膳食纤维（di e t ar y f i ber ，D F ）在人体健康中的作用引起了广泛关注，被誉为“第七营养素”，其生理功能已经研究证实[1-3]。
沙棘叶水溶性膳食纤维提取工艺研究
１ 材 料 与方 法
１ １ 材 料 ．
沙棘 叶片 ：采集本 所沙棘 资 源 圃中 国沙棘 树 的老 龄叶 片 。
１ ２ 试 剂 ．
使 用［ 。 膳食 纤 维 （ ｉ ａｙｆ ｅ ，Ｄ ） 是 沙 棘 叶 主 ｄｅ ｒ ｉ ｒ Ｆ ｔ ｂ
要 组成 成分 之 一 ，可 分 为水溶 性 膳 食 纤 维 （ ｏ— ｓｌ ｕ ｌ ｄｅａｙｆ ｅ ，Ｓ Ｆ 和 非 水 溶 性 膳 食 纤 维 ｂｅ ｉｔｒ ｉ ｒ Ｄ ） ｂ
利 用 幼嫩芽 制茶 ，粗 老 的叶片大 多被废 弃 ，而越
两 用 浆 果 的 代 表 ，具 有 祛 痰 、利 肺 、养 胃、健 脾 、活 血 、祛瘀 等药 理作 用＿ 。沙棘 叶和 沙棘 果 １ ］
同样含 有 丰富 的营养 成分 和生 理活 性物 质 ，沙棘 叶 提取 物 具 有 与 银 杏 黄 酮 苷 类 似 的调 节 血 脂 作
２１ ０ ２年 ３月 第 １ ０卷 第 １ 期
国 际 沙棘 研 究 与 开 发
沙棘 叶水 溶性 膳 食 纤维 提 取 工 艺研 究
张 军
（ 黑龙 江省农 业科 学 院浆果 研 究所 ，绥棱 １ ２ ０ ） ５ ２ ０
摘 要 ：沙 棘 叶 Ｓ Ｆ提 取 最 佳 料 液 比为 １： ０ Ｎａ Ｄ ２。 ＯＨ 预 处 理 最 佳 条 件 为 ５ ０目 ，沙 棘 叶 粉 以 １：２ ０的 比 例 用 蒸 馏 水 调 浆 ，用 Ｎａ ＯＨ 调 至 溶 液 浓 度 为 ０ ５ ，在 ５ ￣ 件 下 预 处 理 ２ 。纤 维 素 酶 提 取 的最 佳 工 艺 条 ． ０Ｃ条 ｈ
件 为 ：加 酶 量 ５ ｕ ／ ，温度 ５ ℃ ，时 间 ４ ，ｐ ． 。沙 棘 叶 中原 水 溶 性 膳 食 纤 维 含 量 为 １ ．８ ，采 用 ０Ｌｇ Ｏ ｈ Ｈ７０ １ ３
酶法制取玉米水溶性膳食纤维的研究
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ Ｄｉｅｔａｒｙ Ｆｉｂｅｒ ｂｙ Ｅｎｚｙｍｌｙｓｉｓ Ｍｅｔｈｏｄ
ＺＨＵ Ｍｅｉ－ｙｕｎ１，ＨＯＵ Ｃｈｕａｎ－ｗｅｉ２，ＷＥＩ Ｓｈｕ－ｘｉｎ２，ＬＵ Ｌｉ－ｌｉ１ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２， Ｃｈｉｎａ；
玉米皮中含有一定量的脂肪、淀粉、蛋白质等成 分，为了获得生理活性高的膳食纤维产品，采用复合 酶法除去含量较高的淀粉、蛋白质。然后用纤维素酶 和木聚糖酶限制性酶解玉米皮膳食纤维，进行多功能转 化，使之成为高品质、高生理学活性的水溶性膳食纤 维［ ２ ］ 。
酶法制备水溶性膳食纤维的工艺流程： 玉米种皮→低温烘干→粉碎→ ３８０μｍ 过筛→水提取 →离心→沉淀物→α － 淀粉酶及糖化酶去除淀粉→中性 蛋白酶去除蛋白→纤维素酶及木聚糖酶酶解→离心→上 清液→醇析→沉淀物→烘干→粉碎→水溶性膳食纤维
Table 1
表 １ 酶解最佳条件正交试验因素水平表 Factors and levels of orthogonal test on optimization of
enzymolysis conditions水平１ ２ ３
Ａ 纤维素酶添 加量（％） ０．８ １．０ １．２
因素 Ｂ 木聚糖酶添 加量（％） ０．２５ ０．３０ ０．３５
212 2008, Vol. 29, No. 10
食品科学
※工艺技术
α － 淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、中性蛋白酶 无 锡酶制剂有限公司；盐酸、醋酸、无水乙醇，均为 分析纯。 １．２ 仪器与设备
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近年膳食纤维（ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ，ＤＦ）在人体健康 酸或强碱，在超过 ５０ ℃的温度下反应，使部分纤
中的作用引起了广泛关注，被誉为“第七营养素”， 维素糖苷键断裂，增大溶解度。此法对环境影响很
其生理功能已经研究证实［１－３］。膳食纤维分为可溶性膳 大，且制备的 Ｓ Ｄ Ｆ 颜色较深，不适合食品、药品
收稿日期：２００８－０３－２７ 基金项目：教育部春晖计划“番茄纤维的开发研究”（Ｚ ２ ０ ０ ４ － ２ － ６ ５ ０ ５ ３ ） 作者简介：刘绍鹏（１９８１－ ），男，硕士研究生，从事药物新制剂的研究与开发 Ｅ－ｍａｉｌ： ３９９６０６８１＠ｑｑ．ｃｏｍ ＊ 通讯作者：陈文（１９６７－ ），男，教授，硕士生导师，从事新药研究与开发 Ｅ－ｍａｉｌ： ｃｈｅｎ－ｗｅｎ２０００＠１２６．ｃｏｍ
２２３１
经 试 验 验 证 ，产 量 达 到 ０ ． ４ ５ ０ ｇ ，明 显 优 于 其 他 条 件 下的产量。 ３ ． ２ 酶法膳食纤维连续提取工艺的探讨
由正交试验可知，上述工艺 ＩＤＦ 改性制得 ＳＤＦ 的产量不高。金毓荃等［７］用３步酶解法处理玉米皮膳 食纤维得 ＳＤＦ。作者认为，市售的纤维素酶为复合 纤维素酶，主要由 Ｃｉ、Ｃｂ 和 Ｃｘ 组成，Ｃｉ 和 Ｃｘ 是 β－１，４ 葡糖酶，分别能外切和内切β－１，４ 糖苷键，形 成纤维寡糖；而 Ｃｂ 是纤维二糖酶，其作用是分解纤 维素成为单糖，这个过程是不希望发生的。３ 步酶 解法中由于 Ｃｉ 和 Ｃｘ易吸附于底物上，在随后的酶解 过程中可以继续发生作用；Ｃｂ 则随滤液大量分离， 其不良作用大大降低，不仅提高了酶解产率，而且 能保证最终产品的质量。
１２．２ ％（上述正交试验中酶解最高产率为 ８．８ ％），
证明该工艺确能提高 ＳＤＦ 产率。
Ｓ Ｄ Ｆ ＝ （∑Ｓ Ｄ Ｆ ＋ ∑Ｓ Ｄ Ｆ ）／ （５ × ７ ）
产率
提取
酶解
＝３１．１ ％
通过检验，产品纯度可达 ９１．３ ％，完全可以作
为食品添加剂或药用辅料使用。
参考文献
［１］ 潘英明，梁英，王恒山，等． 从罗汉果渣中提取水不溶性 膳食纤维的研究［Ｊ］． 广西植物， ２００３，２３（４）：３７０－３７２．
［５］ 胡国华，黄绍华． 可溶性膳食纤维的分析［Ｊ］． 粮食与饲料工 业，１ ９ ９ ７，（５ ）：３ ９ － ４ １ ．
［６］ 刘绍鹏，陈文，慕春海，等． 可溶性番茄膳食纤维的提取 工艺［Ｊ］． 石河子大学学报（自然科学版），２００７，２５（５）： ６０５－６０７．
［７］ 金毓峑，李兆辉，李坚，等． 酶法制取水溶性膳食纤维的 实验研究［Ｊ］． 北京工业大学学报，２００４，３０（１）：４５－４８．
食品与药品 Food and Drug ２００８ 年第 １０ 卷第 ０７ 期
３３
真空干燥箱；Ｓ Ｈ Ｚ － ３ 型循环水真空泵。
即得 Ｓ Ｄ Ｆ 。称重，计算产率，即为酶解后产量。
２ 实验方法
单 因 素 考 察 酶 使 用 量 、反 应 时 间 、反 应 温 度 和
２ ． １ ＳＤＦ含量测定
ｐ Ｈ 值 ４ 项因素（ 实 验 过 程 省 略 ），根 据 实 验 结 果
本实验在此基础上加以改进，以循环套用、连 续酶解的工艺提取 ＳＤＦ，设计了新的工艺路线，见 图１ 。
３４
食品与药品 Food and Drug ２００８ 年第 １０ 卷第 ０７ 期
图１ 连续酶解工艺简图
如图１所示，第一次酶解后剩下的底物与新提取 后产生的沉淀合并，经过程Ⅱ处理后继续反应得 ＳＤＦ。每次工艺用 ５ ｇ 原料，提取工艺完毕后，将 本次沉淀与上次反应的沉淀混合，再加入等量的 酶，于同一温度、同一 ｐ Ｈ 环境下反应相同时间， 连续反应 ７ 次，结果见表 ４ 。
采用酶 － 重量法（ＡＯＡＣ 法，即 Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ 拟定 ３ 个 水 平 ，用 Ｌ （３ ４ ）正 交 试 验 优 化 工 艺 条 ９
Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ法）［５］。
件。
２．２ 工艺实验
表１ 正交试验选择条件
提取［６］：取 ５．００ ｇ 粗纤维，加 ２５０ ｍＬ 水，置
挤压膨化法改性 在水中将膳食纤维升温，膨化后强 奥博星公司）；９ ５ ％ 乙醇（上海振兴化工一厂）。
行使其通过某一固定孔径，造成键断裂，达到增加 １．２ 实验仪器
溶解度的目的。其产品颜色与提取所得的 Ｓ Ｄ Ｆ 接
８ ０ ０ ２ 型水浴锅；Ｊ Ｂ ９ ０ － Ｄ 型强力电动搅拌机；
近，适合进一步加工；（２ ）化学法改性 加入强 ＬＸＪ－ＩＩ 离心沉淀机；ＺＦＡ 型旋转蒸发仪；ＺＫ－８２Ａ 型
（２ ）在酶解纤维制取 Ｓ Ｄ Ｆ 产品时，循环工艺 可以充分利用反应底物和酶，在同等条件下提高产 率。
由表 ４ 可见，７ 次的酶解产量逐步提高，最终
可达 １ ． １ ０ ６ ｇ。但反应进行 ７ 次之后（约 ４ ３ ｈ），
容易染菌，导致产品质量下降，故暂定工艺为 ７ 次
循环。酶解效率 ＝ ∑ＳＤＦ ／（５ × ７）＝０．１２２，即 酶解
然来源的膳食纤维中 ＳＤＦ 含量很低。通过改性手段可 进一步优化。
以使一部分 ＩＤＦ 溶解成为 ＳＤＦ，从而提高 ＳＤＦ 产量。 １ 材料和仪器
在诸多膳食纤维改性方法中，以化学法、纤维 １．１ 试验材料
素酶催化法和物理挤压膨化增溶法常见。（１）物理
番 茄 纤 维 （ 新 疆 中 基 公 司 ）； 纤 维 素 酶 （ 北 京
表４ 连续酶解工艺的结果
４ 结论 （１）本研究考察了番茄纤维 ＩＤＦ 的不同酶解工
艺，选定了合理的工艺路线。通过正交试验确立最 佳酶解工艺条件为：酶使用量 １０ ％，酶解时间 ６ ｈ， 酶解温度 ６０ ℃，ｐＨ ４．０；初步探讨了循环套用即 补料酶解方式连续提取 ＳＤＦ，使产率提高至 ３１．１ ％。 酶解后产品为淡黄色粉末，易吸潮，易溶于水。
３２
食品与药品 Food and Drug ２００８ 年第 １０ 卷第 ０７ 期
纤维素酶提取水溶性膳食纤维工艺的研究
刘绍鹏，陈 文 ＊ ，慕春海
（新疆特种植物药资源省部共建教育部重点实验室，新疆 石河子 ８３２００２）
摘 要：目的 以番茄不溶性膳食纤维为原料，用酶解法提取可溶性膳食纤维（Ｓ Ｄ Ｆ ）。方法 经正交试验优化提
取工艺，并在优化条件下循环提取。结果 制备 Ｓ Ｄ Ｆ 的最佳工艺条件为：酶用量 １ ０ ％ ，酶解时间 ６ ｈ ，酶解温度
６ ０ ℃，ｐ Ｈ ４ ． ０ ；以最佳条件连续反应，产率可达 ３ １ ． １ ％ 。结论 确定了酶提取 Ｓ Ｄ Ｆ 的最佳工艺；证实循环工艺
可以提高０ ℃干燥箱中干燥 ２ ｈ，
见表 ２ 和表 ３。
表２ 正交试验结果
表３ 正交试验方差分析
由表 ２、表 ３ 可见，４ 项因素均无显著差异，即 ４项因素所选水平都可作为工艺条件使用；各项因素 对酶解产量的影响依次为酶解时间＞酶使用量＞酶 解温度＞ ｐＨ。选择第 ５ 组 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 为最优化条件。
［２］ 葛春玉，潘英明，何大明，等． 罗汉果渣中水溶性膳食纤 维提取工艺的研究［Ｊ］． 江西化工，２００３，（１）：５２－５４．
［３］ 郑建仙，高孔荣． 论膳食纤维［Ｊ］． 食品与发酵工业，１９９４， （４ ）：７ １ － ７ ４ ．
［４］ 何锦凤． 论膳食纤维［Ｊ］． 食品与发酵工业，１９９７，２３（５）： ６４－７２．
食纤维（Ｓ Ｄ Ｆ ）和水不溶性膳食纤维（Ｉ Ｄ Ｆ ）。Ｓ Ｄ Ｆ 工业进一步加工；（３）纤维素酶改性 其原理与化
能降低血脂含量、延缓小肠对葡萄糖的吸收速度，刺 学 法 相 近 ，但 产 品 颜 色 较 浅 ，杂 质 较 少 ，造价低
激胰岛产生胰岛素，从而预防糖尿病的发生［４］。但天 廉。本文主要讨论纤维素酶法制取 ＳＤＦ 的工艺，并
于６０ ℃水浴３０ ｍｉｎ后，以３ ５００ ｒ／ｍｉｎ离心１０ ｍｉｎ，
收集上清液，乙醇沉淀，浓缩，干燥得 Ｓ Ｄ Ｆ ，未
溶解部分待用。
酶解：取提取后剩余的未溶解部分（即 Ｉ Ｄ Ｆ ）
加 ２ ０ ０ ｍ Ｌ 水，加入一定量纤维素酶，于相应 ｐ Ｈ 、 ３ 结果与讨论
温度、时间反应后，３ ５００ ｒ／ｍｉｎ 离心 １０ ｍｉｎ，乙 ３．１ 正交试验结果
关键词：纤维素酶；膳食纤维；番茄；改性
中图分类号：ＴＳ２０１．１
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２－９７９Ｘ（２００８）０７－００３２－０３
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ Ｄｉｅｔａｒｙ Ｆｉｂｅｒ Ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ
ＬＩＵ Ｓｈａｏ－ｐｅｎｇ， ＣＨＥＮ Ｗｅｎ， ＭＵ Ｃｈｕｎ－ｈａｉ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｐｈｙｔｏｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００２， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ （ＳＤＦ） ｆｒｏｍ ｔｏｍａｔｏ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ （ＩＤＦ） ｂｙ ｃｅｌｌｕｌａｓｅ． Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ， ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ａｒｒａｎｇｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ． Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ＳＤＦ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： １０ ％ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｏｒ ６ ｈ ａｔ ５５℃ ｗｉｔｈ ｐＨ ４．０． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ３１．１％． Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ＳＤＦ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌａｓｅ； ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ； ｔｏｍａｔｏ； ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ