小麦麸皮膳食纤维提取方法研究与组分分析

麸皮是小麦制粉过程中的主要副产物，其中每年85%以上直接作为原料用于酿造和饲料行业，附加值不高^【¹^】。小麦麸皮不但富含人体所需的维生素、矿物质、低聚糖、麦麸蛋白等物质，而且也是一种重要的膳食纤维来源，对机体保持健康状态发挥着重要的作用^【²^－⁴^】。小麦麸皮作为重要的膳食纤维来源，虽然不能被人体直接消化吸收，但是其特有的生理保健功能受到人们的重视^［⁵^－⁸^］。目前，对于小麦麸皮的基本化学成分已有一定的研究，但对于小麦膳食纤维的基本化学成分及原料小麦麸与成品膳食纤维的基本成分的关系研究甚少。19 世纪70年代，膳食纤维良好的物化特性和生理功能特性已引起人们广泛的研究兴趣。探讨制备高品质食纤维已成研究的热点。我国对膳食纤维的提取技术研究、应用研究和生产尚处于起步阶段^[9]。国内市场主要存在专业生产膳食纤维的企业少、行业标准和质量标准不健全、产品质量参差不齐等各种问题。因此，行业加快配套设施建设、技术上加快创新是完善当前膳食纤维市场的重中之重。本文对三种不同方法制备麦麸膳食纤维的物化特性作比较分析，得出多酶法制备的麦麸膳食纤维纯度较高。来源不同的小麦麸，通过多酶法都可以制成纯度较高的小麦膳食纤维，从而增加小麦麸皮的利用率.

试验方法

2.1麦麸及麦麸膳食纤维的组分分析

水分的测定：直接干燥法GB/T5009.3-2010；蛋白质的测定：凯氏定氮法GB/T5009.5-2010；脂肪的测定：酸水解法GB/T5009.6-2010；灰分的测定：灼烧重量法GB/T5009.4-2010；TDF、IDF、SDF 测定：依据 AOAC 991.43 法进行测定。纤维素、半纤维素和木质素的测定参照张艳荣等^[10]的方法。

2.2麦麸膳食纤维的制备

2.2.1化学法制备小麦膳食纤维

按照料液比 1:20g/mL 加入 2%（v/v）的稀硫酸→90℃水浴振荡 45 min→1mol/L NaOH 溶液调节溶液 pH 至 10.5→60℃水浴振荡 60 min→中和、离心→滤渣水洗至中性→鼓风干燥→麦麸膳食纤维成品，即本文中的成品1。

2.2.2酸酶法制备小麦膳食纤维

按照料液比 1:20g/mL 加入 2%（v/v）的稀硫酸→90℃水浴振荡 45 min→1mol/L NaOH 溶液调节溶液 pH 至 8.5→加入适量碱性蛋白酶→60℃水浴振荡 60min→中和、离心→滤渣水洗至中性→鼓风干燥→麦麸膳食纤维成品，即本文中的成品2。

2.2.3多酶法制备小麦膳食纤维

按照料液比 1:16g/L 加入磷酸盐缓冲液→用 0.5mol/L Hcl 溶液调节 pH值为5.0→加入中温α-淀粉酶、糖化酶和蛋白酶（1:1:1）→55℃水浴振荡45 min→1mol/L NaOH溶液调节溶液 pH 至 8.5→加入适量碱性蛋白酶→60℃水浴振荡 60 min→中和、离心→滤渣水洗至中性→鼓风干燥→麦麸膳食纤维成品，即本文中的成品3。

2.3麦麸膳食纤维物化特性分析

2.3.1不同方法制得麦麸膳食纤维持水力、持油力的测定

精确称取制备好的膳食纤维成品3g放于50mL离心管中，加入25mL去离子水，在25℃、37℃下搅拌30min，3000rpm离心30min，倒去上清液，用滤纸吸干离心管壁上的水分，称重。

计算方法:持水力(g/g）=(M1-M0）/M0，

取1.0g膳食纤维于离心管中，加入食用油20g，分别在25℃、37℃下静置1h，3000r/min离心30min，去掉上层油，用滤纸吸干游离的油，将结合了油的膳食纤维转移到表面皿上称重。

计算方法：持油力(g/g）=(M2-M0）/M0

M1，M2，M0分别为样品吸水后、吸油后质量及样品干重

2.3.2不同方法制得麦麸膳食纤维膨胀力测定

称取样品0.50g置于10mL的量筒中，准确读记录样品体积为 V1，准确称取5.00mL蒸馏水加入其中，振荡混匀后在25℃、37℃静置，每隔2h，读取膨胀后的体积，记录为V2，样品的膨胀力随时间变化的计算按下列式子计算：

膨胀力（mL/g）=（V2-V1）/m，m为样品的干重

2.3.3不同方法制得麦麸膳食纤维结合水力的测定

先将100mg膳食纤维分别浸泡于25℃和37℃的蒸馏水中，在14000g下离心处理lh，小心除去上层清液，残留物置于G-2多孔玻璃坩埚上静置1h，称重该残留物M1，然后在120℃下干燥2h后再次称重残留物M2，两者差值即为所结合的水重量，换算成每克膳食纤维的结合水克数^[11]。

结合水力(g/g)=Ml(g)一M2(g)/样品干重(g)

2.3.4不同方法制得麦麸膳食纤维抗氧化能力测定

样品管中加入 0.5mL 待测样品溶液，2.5mLDPPH 溶液，空白管和对照管分别用蒸馏水和 95%乙醇溶液替代 DPPH 溶液，避光条件下反应 30min，515nm 处测定吸光值，计算公式如下：DPPH 清除能力（%）=[A空白-（A样品-A对照）]/A空白×100

3结果与分析

3.1麦麸及不同方法制得麦麸膳食纤维的成分分析

由表3可以看出，麦麸中的总膳食纤维含量最高，高达 44.56%，其中不溶性膳食纤维为 40.13%，占总膳食纤维的 90.06%，而可溶性膳食纤维仅占 9.94%。淀粉含量、蛋白含量也较高，分别为：20.85%，15.21%，由此可以看出，麦麸中的淀粉和蛋白质是制备高品质麦麸膳食纤维的主要影响因素。

同一品种不同方法制备的麦麸膳食纤维成分有明显不同。化学法制备的麦麸膳食纤维淀粉残留率最高，高达 8.75%，多酶法制备的麦麸膳食纤维淀粉含量最低，仅为 0.65%。与原麦麸中的淀粉、蛋白质含量相比，不同方法制备的麦麸膳食纤维含量不同:淀粉含量分别降低了 12.10%、14.56%、20.20%；蛋白质含量也分别降低8.79%、11.12%、10.84%。由此可以看出，用淀粉酶、糖化酶和蛋白酶（1:1:1）结合的方法去除麦麸中的淀粉能使淀粉含量明显降低，能显著提高麦麸膳食纤维的品质。不种方法制备的麦麸膳食纤维总膳食纤维的含量有明显不同，其中化学法制备的总膳食纤维含量仅为58.65%，而多酶法制备的麦麸膳食纤维含量高达 87.28%，可溶性膳食纤维含量相差不大。其中化学法制备的膳食纤维中的纤维素、半纤维素含量分别为 15.98%、19.16%，而多酶法制备的麦麸膳食纤维中的纤维素、半纤维素含量分别为 29.23%、33.0%。采用化学法制备的膳食纤维成品水分含量较高，而采用多酶法制备的膳食纤维成品水分含量仅为3.14%，更有利于成品的保存。由此可以推断出，采用多酶法可以有效降低蛋白、淀粉的含量，从而提高麦麸膳食纤维的百分含量。