亚麻膳食纤维制备工艺研究

亚麻籽皮中含有约 50% 的膳食纤维，其中 1 /3 为可溶性 膳 食 纤 维 亚 麻 胶［1］。 亚 麻 膳 食 纤 维 具 有 很强的持水 力 及 溶 胀 性，有 减 肥 通 便、预 防 肠 道 疾 病、降低血糖血脂、预防心血管疾病的功能［2］，美国 国家肿瘤研究院已把亚麻籽作为 6 种抗癌植物研究 对象之一［3］。 亚 麻 胶 是 国 家 绿 色 食 品 发 展 中 心 认 定的绿色食 品 专 用 添 加 剂［4］，主 要 作 为 增 稠 剂、乳 化剂、稳定剂、发泡剂，在食品、医药、化工、化妆品等 领域使用［5］。 亚 麻 胶 作 为 一 种 天 然 食 品 添 加 剂 和
Preparation process of the dietary fiber from flaxseed
LIANG Xia，LI Qun ，XU Guang － ying （ Agricultural Products Processing Institute，Shanxi Academy of
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 4 期
营养与品质
亚麻膳食纤维制备工艺研究
梁 霞，李 群，许光映
( 山西省农科院 农产品加工研究所，山西 太原 030031)
摘 要： 以亚麻籽皮为原料，对原料中所富含的可溶性亚麻胶及不溶性亚麻膳食纤维进行分级提取 与分离。对影响亚麻胶得率的因素( 浸提温度、浸提时间、料液比、浸提次数) 进行了单因素及正交 实验，得出最优浸提工艺为: 浸提温度 90 ℃ ，浸提时间 20 min，料液比 1∶ 15，脱胶次数 2 次，亚麻胶 得率为 21． 1% 。对不溶性亚麻膳食纤维进行干燥方法的对比研究，采用乙醇沉淀并离心风干进行 干燥处理。采用挤压膨化及超细粉碎技术对不溶性亚麻膳食纤维进行改性研究，结果表明，超细粉 碎后不溶性亚麻膳食纤维的持水力为 728． 45% 、溶胀性为 14． 67 mL / g，分 别 较 粉 碎 前 提 高 了 28． 4% 和 36． 5% 。 关键词： 亚麻籽皮; 可溶性亚麻胶; 不溶性亚麻膳食纤维; 挤压膨化; 超细粉碎; 改性; 持水力; 溶胀性 中图分类号： TS 201． 4 文献标识码： A 文章编号： 1007 － 7561（ 2013） 04 － 0057 － 04
2． 1． 5 正交实验 由单因素试验可知，浸提温度、时 间及料液比对亚麻胶得率影响较大，因此，设计三因 素三水平正交试验以确定最佳工艺参数，各因素水 平编码见表 1。
表 1 正交试验因素与水平
水平
1 2 3
A 浸提温度 /℃
80 90 100
B 浸提时间 / min
10 20 30
C 料液比
1∶ 10 1∶ 15 1∶ 20
目前国内企业多采用亚麻籽或饼粕为原料提取 可溶性亚麻胶或制备不溶性亚麻膳食纤维，不同程 度存在提取效率低、杂质含量高、加工附加值低的现 象［7 － 8］。本研究以亚麻籽皮为原料，对籽皮中所富 含的可溶性膳食纤维亚麻胶及不溶性亚麻膳食纤维 进行分级提取与分离，研究其工艺及参数，并利用挤
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厂； RE － 52A 旋转蒸发器： 上海亚 荣 生 化 仪 器 厂； 101 － 0A 电热鼓风干燥箱： 天津泰斯特仪器有限公 司； LXT － HB 多管离心机： 上海市金鹏分析仪器有 限公司； FDV 超细粉碎机： 北京环亚天元机械设备 有限公司； NDJ － 1 型黏度计： 上海安德仪器设备有 限公司。 1． 2 方法
由图 4 可知，前两次脱胶，亚麻胶的得率呈显著 上升，再增加脱胶次数，亚麻胶得率增幅不大，说明 大部分胶质已在前两次脱胶中溶解出来，残留胶质 可作为可溶性膳食纤维保留到亚麻不溶性膳食纤维 粉中。为了减少后续离心、浓缩工作量，降低成本， 从节能角度考虑，本工艺选择脱胶次数 2 次。
图 4 脱胶次数对亚麻胶得率的影响
由图 1 可见，浸提温度对亚麻胶得率的影响显 著。随着浸提温度升高，亚麻胶得率增幅变大，浸提
温度与亚麻胶得率成正比。本工艺考虑到实际操作 条件选择浸提温度为 90 ℃ 。
图 1 浸提温度对亚麻胶得率的影响
2． 1． 2 料液比对亚麻胶得率的影响 称取 100 g 脱脂亚麻籽皮粉，按料液比例加入所需量的水，浸提 温度 90 ℃ ，搅拌提取 20 min，离心分离上清液，重复 脱胶 2 次，考察料液比对亚麻胶得率的影响。
由图 2 可以看出，当料液比增大到 1∶ 15 时，亚麻 胶得率显著增加； 继续加大料液比，亚麻胶得率增长 缓慢，加入的水量增加了后续浓缩、干燥时的能耗，因 此，从节能高效考虑，本工艺选择料液比为 1∶ 15。
图 2 料液比对亚麻胶得率的影响
2. 1. 3 浸提时间对亚麻胶得率的影响 称取 100 g
压膨化及超细粉碎技术对不溶性亚麻膳食纤维进行 改性研究。
1 材料与方法
1． 1 材料与仪器 材料： 晋亚 7 号亚麻籽皮，本课题组的中试产
品。 试剂： 6 号溶剂油； 食用酒精，纯度 95% 。 仪器： SHB － 3 真空减压浓缩机： 郑州杜甫仪器
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亚麻胶得率 /% 17． 59 18． 56 20． 20 20． 34 21． 36 20． 42 18． 23 20． 66 19． 04
图 3 浸提时间对亚麻胶得率的影响
2． 1． 4 脱胶次数对亚麻胶得率的影响 在料液比 1∶ 15，浸提温度 90 ℃ ，浸提时间 20 min 的前提下， 研究脱胶次数对亚麻胶得率的影响。
Agricultural Sciences，Taiyuan Shanxi 030031）
Abstract： The flaxseed skin was selected as raw material． The soluble flax gum and insoluble dietary fiber，which was rich in the raw material，were extracted and separated． The single factor and orthogonal experiments were carried out to evaluate the effect of extraction factors，such as temperature，time，washing times and the ratio of raw material to liquid on the yield of flax gum． The optimal extraction conditions were the ratio of raw material to liquid was 1∶ 15，at 90 ℃ ，for 20 min，and washed the gum two times，the maximum yield of flax gum 21． 1% ． The drying methods for the insoluble dietary fiber from flaxseed skin were compared． After being extracted，the skin was treated by ethanol precipitation and centrifugal air dried． The insoluble dietary fiber was modified by extrusion and ultrafine grinding． The result showed that after ultrafine grinding，the modified insoluble dietary fiber had the water holding capacity of 728． 5% and the swelling capacity of 14． 7 mL / g，respectively，which were 28． 4% and 36． 5% higher than the non － ultrafine grinded materials． Key words： flaxseed skin； soluble flax gum； insoluble flax dietary fiber； extrusion； ultrafine grinding； modification； water holding capacity； swelling capacity
持水力（ WHC） 测定方法： 准确称取亚麻膳食 纤维样品 1 g，放入试管中，加入 25 mL 蒸馏水，摇匀 后于室温条件放置 1 h，然后 4 000 r / min 离心 30 min，除去上清液，称量样品湿质量，持水力计算公式 为： WHC （ % ） = （ 样 品 湿 质 量 － 样 品 干 质 量） × 100 / 样品干质量
收稿日期： 2013 － 01 － 16 作者简介： 梁霞，1970 年出生，女，山西人，助理研究员．
药物原料，已被列入《美国药典》和日本《食品化学 品药典》中［6］。可溶性亚麻胶与不溶性膳食纤维按 不同比例进行复配后，既可作为保健品针对特定人 群食用，也可作为主食食品基料生产面向大众的高 纤食品。
试验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3
极差 S
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表 2 正交试验方差分析
A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 18． 78 20． 71 19． 31 1． 93
B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 18． 72 20． 19 19． 93 1． 47
C 1 2 3 2 3 1 3 1 2 19． 56 19． 31 19． 93 0． 62
溶胀性（ SW） 测定方法： 准确称取膳食纤维样 品 1 g，置于量筒中，加入 25 mL 蒸馏水，振荡均匀 后，室温放置 24 h。观察样品在试管中的自由膨胀 体积，溶胀性计算公式为： SW / （ mL / g） = （ 膨胀后体 积 － 干品体积） /样品干质量