酶分解小麦麸皮的实验方案

酶-化学法优化麦麸可溶性膳食纤维提取工艺作者：陶志杰王改玲王家良陈杰来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2019年第01期摘要：建立了麦麸中提取可溶性膳食纤维的方法，为高效利用小麦加工副产物提供参考.以麦麸为试验材料，考察碱用量、碱解时间、酶用量、酶解时间对麦麸可溶性膳食纤维提取率的影响.在单因素实验基础上通过正交L9（34）优化提取条件.麦麸通过酶-化学法提取后，其最优提取条件为碱用量12%，碱解时间45min，酶用量0.2%，酶解时间4.5h，可溶性膳食纤维提取率平均值为16.53%，相对标准差RSD=1.86%.建立了麦麸可溶性膳食纤维的酶-化学法提取最佳工艺.关键词：麦麸;可溶性膳食纤维;酶-化学法;提取工艺中图分类号：Q813.1; 文献标识码：A; 文章编号：1673-260X（2019）01-0043-04小麦是世界上种植和消费需求最广的粮食作物之一，被称为世界粮食.小麦麸皮是小麦加工过程中的主要副产物，占小麦重量的15%左右.据相关数据显示，我国2016年小麦总产量12886万t[1]，我国每年可开发利用的麦麸可达2000万t，是我国大宗农副产品资源之一[2].这些麸皮大多数被废弃，部分用于饲料加工和酿造业，而深加工和再利用则较少.麦麸中富含被誉为“第七大营养素”的膳食纤维.膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以热水中的溶解性可分为两个基本类型：非水溶性膳食纤维（Insoluble Dietary Fiber，IDF）与水溶性膳食纤维（Soluble Dietary Fiber，SDF）[3].膳食纤维尤其是可溶性膳食纤维具有吸水膨胀性和黏滞性[4]，可促进肠道蠕动、预防肠道疾病[5]、预防心血管疾病和癌症[6]、调节血糖[7]、减肥[8]等功能，被认为是保证人体健康的必需营养成分.据相关研究表明：麦麸中膳食纤维含量约为35～50%，水溶性膳食纤维即SDF含量仅为2%[9].而膳食纤维具有溶解性后，不仅口感好，性质更稳定，在面制食品[10-11]、乳制品[12]、肉制品[13]和饮料[14]等食品生产中应用更加广泛.如何提高麦麸中SDF提取及应用是当前研究的重点.目前的提取方法主要有化学法、物理法、酶法和酶-化学法[15].酶-化学法提取膳食纤维是将酶解和化学处理组合在一起的方法，进行酸碱处理和酶解，这样得到的产品纯度高、品质好[16].本实验以麦麸为实验材料，采用酶-化学法联合提取SDF，通过单因素试验和正交优化试验对碱用量、碱解时间、酶用量、酶解时间等因素进行研究，并分析各因素的变化规律.以期获得酶-化学法提取麦麸SDF的优化工艺.1 材料与方法1.1 材料与试剂原料：安徽雁湖面粉有限公司.试剂：盐酸：分析纯，上海振企化学试剂有限公司;氢氧化钠：分析纯，天津市展云化工有限公司;無水乙醇：分析纯，天津市永大化学试剂有限公司;α﹣淀粉酶（≥2000 U/g），上海凯尔生物科技有限公司;糖化酶（5000 U/g），张家港金源生物化工有限公司;纤维素酶（10000 U/g），上海原生态生物科技有限公司.1.2 主要仪器与设备电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司;BS224S型电子分析天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司;高速中药粉碎机，永康市久品工贸有限公司;数显恒温水浴锅，江苏金坛市荣华仪器制造有限公司;高速冷冻离心机，上海菁华科技仪器有限公司.1.3 试验方法1.3.1 工艺流程麸皮预处理（60℃烘干，40目）→淀粉酶酶解→灭酶（100℃，10min）→碱解→调pH值（4）→纤维素酶酶解→灭酶→离心过滤（6000r/min，10 min，取上清）→调pH值（7）→醇沉（95%乙醇4倍体积，过夜）→干燥→SDF1.3.2 试验操作方法及提取率计算称取5.0g经预处理的麦麸于250mL的烧杯中，按料液比1：10[17]加入65～70℃的蒸馏水，加入0.3%淀粉酶制剂（α-淀粉酶与糖化酶的比例1∶3），在65℃的恒温水浴锅中酶解40min，灭酶后添加适量NaOH在55℃水浴锅中碱解，之后加适量纤维素酶，酶解温度60℃，酶解一段时间后按照工艺流程进行处理得到SDF[18-19].称重计算SDF提取率[20].1.3.3 试验设计1.3.3.1 单因素试验设计按1.3.2试验操作，分别在不同的碱用量、碱解时间、酶用量和酶解时间下，考察各单因素对麦麸SDF提取率的影响，具体试验设计如下.1.3.3.1.1 碱用量对麦麸SDF提取率的影响分别以4、6、8、10、12%的碱含量添加NaOH，65℃水浴锅中碱解45min，之后按0.7%加酶量加入纤维素酶，酶解温度60℃，反应时间4h后按照工艺流程进行处理得到可溶性膳食纤维.考察碱用量对麦麸SDF提取率的影响.1.3.3.1.2 碱解时间对麦麸SDF提取率的影响4%的NaOH碱含量，65℃水浴锅中分别碱解5、15、25、35、45、55、65、75min，之后加纤维素酶，酶解温度60℃，加酶量0.7%，反应时间4h后按照工艺流程进行处理，得到可溶性膳食纤维.考察碱解时间对麦麸SDF提取率的影响.1.3.3.1.3 酶用量对麦麸SDF提取率的影响4%的NaOH碱含量，65℃水浴锅中碱解45 min，之后分别以0.0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1%的加酶量加入纤维素酶，酶解温度60℃，反应时间 4h后按照工艺流程进行处理得到可溶性膳食纤维.考察酶用量对麦麸SDF提取率的影响.1.3.3.1.4 酶解时间对麦麸SDF提取率的影响4%的NaOH碱含量，65℃水浴锅中碱解45min，之后以0.7%的加酶量加入纤维素酶，酶解温度60℃，反应时间分别在0.5、1.5、2.5、3.5、4.5、5.5、6.5h后按照工艺流程进行处理得到可溶性膳食纤维.考察酶解时间对麦麸SDF提取率的影响.1.3.3.2 正交试验设计在以上单因素试验结果基础上，进行4因素3水平正交试验，采用L9（34）正交试验设计方案进行优化提取，因素水平见表1.取3份5.0g经预处理的麦麸于250mL的烧杯中，以正交试验优化的最佳提取条件提取麦麸SDF，计算SDF平均提取率.考察实验结果的可重复性.2 结果与分析2.1 单因素试验结果与分析2.1.1 碱用量对麦麸SDF提取率的影响在1.3.3.1.1条件下，碱用量对麦麸SDF提取率的影响如图1所示.由图1可知，在碱用量10%以下时，麦麸SDF提取率随着碱用量的增加而变大，当碱用量达到10%时达到最大提取率15.96%.当碱用量超过10%时，麦麸SDF提取率开始下降.这是因为通过碱解，纤维素和半纤维素将发生轻度的水解反应，不溶性膳食纤维降解为可溶性葡聚糖，可溶性膳食纤维含量增加.当碱浓度增大后，葡聚糖等聚合物再度水解成更小分子物质，导致可溶性膳食纤维含量降低.因此碱解浓度应选择10%为宜.2.1.2 碱解时间对SDF提取率的影响在1.3.3.1.2条件下，碱解时间对麦麸SDF提取率的影响如图2所示.由图2可知，碱解开始时麦麸SDF提取率在逐渐增大，当碱解35min时，所测得SDF提取率最大.在碱解35～55min之间，SDF提取率略有下降，但都超过11%.再随时间延长，SDF 提取率急剧下降.碱解时间过长，导致可溶性膳食纤维降解.因此碱解最佳时间为35min.2.1.3 酶用量对SDF提取率的影响在1.3.3.1.3条件下，酶用量对麦麸SDF提取率的影响如图3所示.由图3可知，不添加纤维素酶，碱水解后麦麸中SDF提取率不足10%，当纤维素酶用量为0.1%时，麦麸中SDF的提取率最大，达到15.49%.而后随着纤维素酶添加量的增大，麦麸SDF提取率不但没有增加反而降低.此现象同姜北国[17]等人研究相同，原因可能是不溶性膳食纤维过度水解所致.综上所述，得出最佳纤维素酶用量为0.1%.2.1.4 酶解时间对SDF提取率的影响在1.3.3.1.4条件下，酶解时间对麦麸SDF提取率的影响如图4所示.由图4可知，酶解开始，随时间延长麦麸SDF提取率逐渐增加.酶解至1.5～3.5h范围时，SDF提取率较好，3.5h时达到最大提取率.由于酶水解时间长，导致SDF的降解.综上所述，得出最佳纤维素酶解时间为3.5h.2.2 正交优化结果与分析2.2.1 正交试验结果与方差分析利用正交设计助手IIV3.1软件，对不同的酶用量、碱用量、酶解时间、碱解时间四个影响因子通过正交试验设计，可以得到正交试验结果分析，见表2.由表2可知，在麦麸SDF提取的研究试验过程中，不同的酶用量，碱用量，酶解时间，碱解时间因素对提取率的影响大小：A﹥B﹥C﹥D，即最大的因素是酶用量，碱用量次之，酶解时间的影响相对于酶用量和碱用量较小，碱解时间最小.提取麦麸SDF最优组合条件是A3B3C3D3：酶用量0.2%，碱用量12%，酶解时间4.5h，碱解时间45min.由表3可知，在此范圍内酶用量和碱用量对麦麸SDF的提取表现出较强的显著性，证明了酶用量和碱用量对麦麸SDF提取有较大的影响，酶解时间和碱解时间对麦麸SDF提取率的影响不显著.2.2.2 验证试验在正交试验的优化条件下，提取3组可溶性膳食纤维求麦麸SDF提取率，取平均值，结果见表4.由表4可以看到，在最优的提取参数时，麦麸SDF提取率平均值为16.53%，麦麸SDF提取率高于其他的提取条件.相对标准差RSD=1.86%.说明该提取条件有较好的重复性.3 结论（1）仅碱法提取小麦麸皮SDF时的提取率为7.65%，而结合酶法再次处理后麦麸SDF提取率明显增高，最大提高了53.7%.（2）酶-化学法提取小麦麸皮SDF最佳实验条件为碱用量12%，碱解时间45min，酶用量0.2%，酶解时间4.5h，麸皮SDF提取率平均值为16.53%，相对标准差RSD=1.86%.通过本次实验，证明了酶法辅助提取小麦麸皮SDF的高效性.参考文献：〔1〕曹慧.小麦消费增速快于生产净进口量先降后增[J].农产品市场周刊，2017（16）：19-20.〔2〕刘亚伟.小麦精深加工[M].北京：化工工业出版社，2005.263-265.〔3〕邓璀，李志建，李海峰，等.酶-化学法提取石磨小麦麸皮不溶性膳食纤维工艺研究[J].河南工业大学学报（自然科学版）2015，36（2）：13-16，22.〔4〕高怡然.麦麸资源分级分离高值利用的研究[D].华南理工大学，2014.3-4.〔5〕赵雪，吕晓玲，李静，等.两种麦麸可溶性膳食纤维对BALB/c小鼠通便功能的影响[J].中国食品添加剂，2016（3）：98-102.〔6〕Britt-Marie Bernhardson， Karin Olson. Reframing eating during chemotherapy in cancer patients; with chemosensory alterations[J].European Journal of Oncology Nursing， 2012， 16（5）：483-490.〔7〕李丽，王红玲.小麦麸膳食纤维对小鼠降血糖作用的研究[J].粮食与食品工业，2010，17（3）：30-32.〔8〕董文彦，伍立居.三种膳食纤维降血脂，通便与减肥作用的比较研究[J].中国粮油学报，2000，15（1）：40-44.〔9〕董晓伟，温纪平，王华东.麦麸膳食纤维在食品中的应用研究[J].粮食与油脂2016，29（1）：1-3.〔10〕郑绍达.麦麸膳食纤维戚风蛋糕生产工艺研究[J].农产品加工（下），2017（6）：31-33.〔11〕彭红梅，何雅蔷.麦麸膳食纤维对面包品质的影响[J].粮食科技与经济，2016，41（1）：54-55，72.〔12〕李雪玲.麦麸水溶性膳食纤维对酸乳品质的影响[J].乳业科学与技术，2012，35（2）：1-3.〔13〕刘英丽，谢良需，丁立，等.小麦麸膳食纤维对猪肉肌原纤维蛋白凝胶功能特性的影响[J].食品科学，2016，37（19）：15-23.〔14〕李逸鹤.浅谈麦麸饮料的研究及其市场前景[J].食品工业，2013，34（6）：178-180.〔15〕徐慧，陶海腾，徐同成.麦麸膳食纤维研究进展[J].中国食物与营养，2015，21（7）：43-45.〔16〕向琴.小麦膳食纤维构效关系研究及化学成分选择性重组[D].华南理工大学，2015.6-7.〔17〕姜北国，杨宏志，张洪微，等.纤维酶法制备可溶性麸皮膳食纤维工艺条件的优化[J].包装与食品机械，2015，33（5）：24-27.。

酶法去除燕麦麸皮淀粉工艺研究
韩静;郭玉蓉;刘政;马文杰;孙小娟
【期刊名称】《甘肃农业大学学报》
【年(卷),期】2008(043)005
【摘要】用α-淀粉酶酶解燕麦麸皮中的淀粉,以酶解后燕麦麸皮中淀粉的残留量为考察指标,研究了酶解反应过程中加水量、加酶量、反应时间及反应温度4个因素对酶解效果的影响.结果表明,α-淀粉酶酶解麸皮燕麦中淀粉的最佳工艺条件为:料水比1∶5,加酶量200 U,反应时间40 min,反应温度65 ℃.酶解后燕麦麸皮淀粉含量由243.15 mg/g 降至3.73 mg/g以下,去除淀粉的效果明显.
【总页数】3页(P147-149)
【作者】韩静;郭玉蓉;刘政;马文杰;孙小娟
【作者单位】甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃,兰州,730070;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西,西安 710000;甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃,兰州,730070;甘肃省天祝县农业局,甘肃,天祝,733200
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.1
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明;郑学玲
3.不同产地白砂糖中淀粉含量测定及酶法去除淀粉研究 [J], 韦宇
4.不同产地白砂糖中淀粉含量测定及酶法去除淀粉研究 [J], 韦宇[1]
5.麸皮中α-淀粉酶的活化与提高麸皮生物利用率的研究 [J], 额尔敦夫;杨晓虹;王和平;霍烽
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利用木聚糖酶酶解小麦麸皮制备低聚木糖工艺参数的研究王立东;张丽萍
【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》
【年(卷),期】2012(024)001
【摘要】研究利用木聚糖酶酶解小麦麸皮制备低聚木糖。

采用正交旋转组合实验优化设计,确定木聚糖酶酶解制备小麦麸皮低聚木糖的最佳工艺参数。

结果表明,底物浓度为10.5%,加入酶量为1 000 IU/g底物,水解温度为53℃,水解时间为5.5 h,最终得到酶解液中低聚木糖的平均聚合度为2.18,总还原糖含量为5.83 mg/mL。

并通过HPLC分析确定酶解液中主要含有木二糖、木三糖、木四糖、木五糖等低聚木糖组分,且低聚木糖（木二～木五）的相对含量达64.41%。

说明此水解条件能够较好的制备低聚木糖。

【总页数】8页(P61-68)
【作者】王立东;张丽萍
【作者单位】黑龙江省农产品加工工程技术研究中心,大庆163319;黑龙江省农产品加工工程技术研究中心,大庆163319
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.2
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张艳艳;范俊峰;江正强
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第4期（总第526期）2021年4月农产品加工Farm Products ProcessingNo.4Apr.文章编号：1671-9646（2021）04b-0034-04小麦麸皮脱脂及酶解工艺条件的研究陈梅斯1,练习中1,林丽芳2（1.江门市食品检验所，广东江门529000; 2.江门市程锦企业管理有限公司，广东江门529000）摘要：研究了化学-酶法提取小麦麸皮中的纤维素和膳食纤维素的生产工艺流程，并确立了采用乙醇脱脂、混合使用酸性蛋白酶与a-淀粉酶去除蛋白质和淀粉的工艺，该方法能有效除去小麦麸皮的脂蛋白和脂肪，为进一步深加工奠定基础。

关键词：小麦麸皮；脱脂；酸性蛋白酶；a-淀粉酶；工艺条件中图分类号：S816.44文献标志码：A doi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2021.04.042Study on Technological Conditions of Wheat Bran DegreasingCHEN Meisi1,LIAN Xizhong1,LIN Lifeng2（1.Jiangmen Food Inspection Institute，Jiangmen，Guangdong529000，China；（2.Jiangmen Chengjin Enterprise Management Co.，Ltd，Jiangmen，Guangdong529000，China）Abstract：Fiber and dietary fiber in wheat bran were extracted by chemical and enzymatic method，which production process has been studied.The technology of removing proteins and starches by ethanol degreasing and combination of acidic protease and a-amylase has been determined.This method could effectively remove lipoprotein and fat from wheat bran.It laid a foun­dation for further processing.Key words：wheat bran；degrease；acid protease；a-amylase；technological conditions0引言小麦麸皮是小麦面粉加工的主要农副产品，一般都是作为饲料原料使用，为企业产生的经济效益不高。

多种酶分解小麦麸皮的协同作用1、实验目的我国是小麦生产大国，年产量已超过1亿吨，每年加工出的小麦麸皮可达2000万吨以上，而其中85％以上都用于酿造和饲料行业。

麸皮中含有较丰富的酶系、蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质等。

针对酱油生产中对小麦麸皮的处理，本实验的目的在于研究纤维素酶、戊聚糖酶以及阿魏酸酯酶对其酶解的协同作用，并观察酶解效果。

2、实验原理纤维素酶属于高度专一的纤维素水解生物催化剂，是降解纤维素原料的生成葡萄糖的一种酶的总称，它不是单种酶，而是起协同作用的多组酶系。

纤维素酶主要包括三种组分：内切型葡聚糖酶，外切型葡聚糖酶、纤维素二糖酶，每一组分又有若干亚组分组成。

纤维素水解生成葡萄糖的过程必须依赖这三种组分的协同作用才能完成。

木聚糖酶，又名内1,4-β-木聚糖酶，是采用液体深层发酵、超滤及喷雾干燥等工艺制得，用于啤酒酿造，可以有效分解麦芽汁中的木聚糖和戊聚糖，降低麦芽汁中的粘度，改善其过滤性能，防止非碳水化合物混浊的产生。

木聚糖酶能够降解木聚糖生成聚合度2-10的低聚木糖混合物，其产物的经济价值很高。

阿魏酸酯酶能水解阿魏酸甲酯、低聚阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键，将阿魏酸游离出来的一种酶，属于水解类的羧酸酯水解酶亚类。

利用阿魏酸处理植物性的原材料，其细胞壁的骨架结构会被破坏，结构变得比处理前疏松。

这三种酶对小麦麸皮的酶解具有很大的协同作用，三种酶同时存在是小麦麸皮达到最大的酶解效率。

3、实验材料与设备实验材料与试剂小麦麸皮，纤维素酶、木聚糖酶、阿魏酸酯酶、淀粉酶、蛋白酶等，3-5二硝基水杨酸（DNS），间苯三酚，冰醋酸实验仪器水浴锅，台式电子天平，离心机，分光光度计，精密PH计等4、试验方法及步骤㈠小麦麸皮的预处理将小麦麸皮粉碎，加水预热。

中性蛋白酶作用于小麦麸皮的酶解条件为料液比1:10（W:V）、酶用量1.75%、酶解温度55℃、酶解时间3h、pH 7.50，水解度值为25.32%；中温淀粉酶作用于小麦麸的酶解条件为料液比1:10（W:V）、酶用量1.75%、酶解温度65℃、酶解时间3.5h、pH 6.00，水解度为38.85%。

酶法水解麦麸制取功能性低聚糖陈育如,陈志芳,刘媛(南京师范大学生命科学学院,210097,南京)[摘要] 以淀粉加工业剩余物 麦麸为原料,利用从里氏木霉制得复合酶中的半纤维素酶与纤维素酶,对物料中的半纤维素与纤维素成分进行控制酶水解,制取功能性低聚糖.酶解在接近常温和常压下进行,相对于常用的葡萄糖或淀粉原料,采用麦麸原料价格较低.由于低价原料和复合酶系的采用,简化了工序与设备,降低了成本,具有较好的开发应用前景.[关键词] 低聚糖,麦麸,复合酶,酶水解[中图分类号]Q946, [文献标识码]B, [文章编号]1672-1292-(2003)04-0021-03收稿日期:2003-06-07.基金项目:江苏省高校自然科学研究指导性计划(01KJD180003)和高新技术产业发展项目(J H02 082)资助.作者简介:陈育如,1965-,博士,南京师范大学生命科学学院副教授,主要从事生物化工和应用微生物的研究.0 引言功能性低聚糖是新一代的保健食品[1].低聚糖摄入人体后在大肠中可为有益菌双歧杆菌利用并使之增殖.目前市场上的低聚糖产品大多数是以淀粉、蔗糖等为原料生产的[2].我国每年有着大量的麸皮、玉米皮等富含纤维的加工剩余物料,多数未能得到有效的利用[3].麦麸中的半纤维素经酶水解后生成低聚木糖,其双歧杆菌的增殖效果比低聚果糖高5倍,是优良的功能性食品.酶水解制取低聚糖是低聚糖生产研究中开发的新方法之一.用不同的酶和原料,控制一定的条件可以制得不同的低聚糖产品.本工作以麦麸为原料,对以复合酶制剂制取低聚糖进行了探讨.1 材料与方法1.1 材料麦麸:江苏产,为面粉厂生产过程中产生的剩余物料,经适当的预处理后用于酶水解.复合酶制剂:用里氏木霉(Trichoderma reesei )固体发酵而成,含纤维素酶(80U/g)、半纤维素酶(120U/g)等复合酶.纤维二糖酶由黑曲霉(Aspergillus niger )发酵制得.1.2 方法麦麸酶解:将麦麸用植物粉碎机(FZ102型,河北黄骅齐家务科学仪器厂)粉碎至16目以下,加入反应器中,在pH4 8和50 下酶水解一定时间后离心分离,经精制、灭菌得产品.糖的分析[4]:还原糖分析采用3,5 二硝基水杨酸法测定.葡萄糖采用葡萄糖氧化酶(GOD)试剂盒测定,木糖的测定采用苔黑酚比色法.测定流程如图1所示.麦麸预处理酶反应离心分离精制灭菌液体产品! ∀ 复合酶干燥固体产品图1 流程简图 21 第3卷第4期2003年南京师范大学学报(工程技术版)JOURNAL OF NANJI NG NORMAL UNI VERSI TY(E NGI NEERI NG AND TEC HNOLOGY)Vol.3No.420032 产品成分与指标表1 低聚糖液体产品指标总糖中低聚糖含量#75%总糖中单糖(木糖与葡萄糖)含量∃15%低聚糖聚合度(DP)2~10产品为黄褐色液体,具有小麦麸皮的微香味,固态产品为黄褐色粉末.在前人的研究中,有采用稀酸或稀碱蒸煮玉米芯溶出木聚糖,然后加酶水解制取低聚糖的方法.在加酶量为6U/g 底物时,所得产品组成中各种糖量为:木糖与葡萄糖为18 3%,阿拉伯糖7 7%,木二糖54 2%,木三糖19 8%,总低聚木糖量为74%[5].因为木聚糖的分离要花费一定的成本,本工作采用不分离木聚糖的方法,用含半纤维素酶(木聚糖酶)和纤维素酶的混合酶制剂对物料中的半纤维素和纤维素同时进行酶水解,简化了工序.产品的安全性:原料麦麸已经用于生产食用纤维,原料中的纤维素、半纤维素与少量的木质素均是膳食纤维中的成分,因此在加工中这些成分可以作为产品的一部分.3 结果与讨论从原料成本而言,淀粉原料的市场价比麦麸高,因此以麦麸为原料的低聚糖生产工艺与以淀粉为原料的工艺具有成本优势.图2 纤维素酶对纤维素的协同降解示意图麦麸中的主要成份是半纤维素和纤维素,另外还含有木质素、淀粉、粗蛋白等.一般认为,纤维素的酶水解过程为协同降解方式[6].在协同降解过程中,首先由Cx 酶在纤维素聚合物的内部起作用,在纤维素的非结晶部分进行切割,产生新的末端;然后再由C 1酶以纤维二糖为单位由末端进行水解,最后由纤维二糖酶将纤维二糖水解为葡萄糖(如图2所示).图3 物料酶水解过程中还糖量的变化从图2可见,纤维素由内切型葡萄糖酶(exe 1,4 glucanse )又称Cx 酶,将初始的长链纤维素分解为短链纤维素,然后由外切型葡萄糖酶(endo 1,4 glucanse )C 1作用于短链纤维,生成纤维二糖.纤维二糖酶( 1,4 glucosidase )又称CB 酶,将纤维二糖分解成二个葡萄糖[7].因此,只要将纤维二糖酶的活性降低至一定程度,就能让酶解停留在生成低聚糖阶段,从而适用于低聚糖的生产.与高成本的柱层析法除去纤维二糖酶生产低聚糖的方法相比,可大幅度地降低成本.以淀粉类原料生产的低聚糖因为其糖苷键是 键型,不如纤维低聚糖的 键型稳定,且人体无分解纤维低聚糖的 1,4键的酶存在,纤维低聚糖能直接进入大肠作为双歧因子,作为保健食品更能体现低热值、高效能的优点.实验中所用的酶是一种含半纤维素酶、纤维素酶等多种成分的复合酶,其中半纤维素酶对半纤维素的酶水解产物为低聚木糖,双糖中的木二糖可被木二糖酶进一步水解为木糖;纤维素酶对纤维素水解的产物为纤维低聚糖,双糖中的纤维二糖可被酶系中的 葡糖苷酶(又称纤维二糖酶)水解为葡萄糖.为探讨复合酶对麦麸水解过程中还原糖的变化规律,实验过程中采用添加由黑曲霉产的纤维二糖酶对麦麸进行酶解,24h 酶解过程中还原糖的变化曲线如图3所示.由图3可见,在一定的时间 22 南京师范大学学报(工程技术版) 第3卷第4期(2003年)内,随着酶解时间的延长,还原糖是不断增加的,最终低聚糖能被完全水解为葡萄糖、木糖等单糖(见表2).而作为低聚糖产品的制备,希望能减少产品中单糖的含量,因此在生产中,可以通过适当的工艺(如调整酶水解时间与加酶量)控制产品中的单糖含量,提高产品质量,降低材料消耗与加工成本.表2 麸皮在完全水解后酶解液中糖的比例/%葡萄糖木糖其他糖49 817 233 0 注:酶水解时间48h,50 ,pH4 8,酶用量10IU/g 底物由表2可见,实验中所用复合酶能将物料中的主要成分有效地分解,酶解体系中纤维二糖酶和木二糖酶充足时,生成的低聚糖将进一步分解成单糖.而为了使酶解产物符合低聚糖生产的要求,可以控制酶系中纤维二糖酶、木二糖酶的含量和控制酶解时间,以使酶解过程停留在所需要的阶段.本工作所用的由里氏木霉所产的酶系中,纤维二糖酶相对较少,有利于减少葡萄糖单糖的形成.4 结论用麦麸为原料进行酶解,经适当的工艺可制得低聚糖产品.本工作用自制的低成本复合酶可将麦麸中的主要成份进行酶解,充分利用原料.由于所用复合酶制剂中限制了纤维二糖酶的活性,故酶解可停留在低聚糖的积累阶段,减少了分离纤维二糖酶等的成本.结果表明,酶法从麦麸制备低聚糖的工艺简单,对设备要求低;所得产物中含有大量的低聚糖和少量单糖,可有效地提高原料的附加值.采用自制复合酶成本低廉,调整酶系组成和酶解时间以符合工艺要求,为麦麸的综合利用和低聚糖保健品的低成本生产提供了有效途径.[参考文献][1]曹劲松,王晓琴,彭志英.微生物酶法合成低聚糖的问题与策略[J].食品与发酵工业,1999,25(4):11~15.[2]胡学智.功能性低聚糖及其制造概要[J].工业微生物,1997,(1):30~39.[3]Chen g B parative effect of dietary wheat bran and its morphorlogical components on volatile fatty acid concentrati on in the rat[J].British Journal Nutrition,1987,57:69~72.[4]郑建仙.功能性食品[M].北京:中国轻工业出版社,2000.[5]尤新.我国低聚糖生产工艺研究进展[J].食品工业科技,2002,23(4):4~7.[6]段金柱,曹淡君.玉米秸粉作碳源固体发酵生产纤维素酶的研究[J].饲料博览,2000,(2):4~6.[7]Gunnar Henriksson,Gunnar Johansson,Goran Pettersson.A cri tical review of cellobiose dehydrogenases[J].Journal of Bi otechnology,2000,78:93~113.Enzymatic hydrolyzed preparation ligosaccharides usingwheat bran as raw materialChen Yuru ,Chen Zhifang ,Liu Yuan(College of Life Science,Nanjing Normal Universi ty,210097,Nanji ng,PRC)Abstract :Preparation of functional oligosaccharides using enzyme as catalyst have been shown to be a new research field.In this paper,oli gosaccharides preparation methods using wheat bran residues as raw material and enzyme come from Trichoderma reesei as biocatalyst were studied.The composi tion of wheat bran such as cellulose and hemicellulose were hydrolyzed by cellulase and xylanase of complex enzyme respectively.The enzyme hydrolysis reaction was carried out at about the room temperature and atmospheric pressure.As com plex enzyme and low price raw material were used,the enzyme hydrolysis process was simpler and more effective,showing a promising potential for develop ment and application.Key words :oligosaccharides,wheat bran,complex enzyme,enzymatic hydrolysis[责任编辑:刘健] 23 陈育如,等:酶法水解麦麸制取功能性低聚糖。

利用生物酶解技术提高小麦麸皮食用性的研究作者：李玉忠路宏科陈兴叶金红来源：《价值工程》2014年第11期摘要：麸皮是小麦制粉的主要副产物，占小麦质量的15%～20%，我国每年约有2000万t小麦麸皮资源，85%以上用于饲料、传统酿造业，资源增值转化率低。

小麦麸皮中含有丰富的膳食纤维、蛋白质、植酸、维生素、矿物质等。

本课题采用纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶对小麦麸皮进行酶解，通过实验确定了纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶联合酶解麸皮最适条件，即60℃，PH为4，酶解时间为4hr，料水比为1：15，酶比为5：10：2，或者在60℃，PH为5，酶解时间为3hr，料水比为1：10，酶比为5：10：3，在此条件下，酶解后的小麦麸皮食用性最佳。

Abstract： This is a major byproduct of wheat bran flour， accounting for 15% to 20% of the wheat quality， every year about 20 million t of wheat bran resources， more than 85% for feed，traditional brewing industry， increase the value of the resource conversion rate. Wheat bran is rich in dietary fiber， protein， phytic acid， vitamins， minerals and so on. This paper uses cellulase，hemicellulase and xylanase enzyme on wheat bran be determined by experiment cellulase，hemicellulase and xylanase enzyme bran joint optimal conditions that is 60℃， PH 4， hydrolysis time was 4hr， feed water ratio of 1：15 enzyme ratio of 5：10：2， or at 60℃， PH 5，hydrolysis time of 3hr， the ratio of water to 1：10 enzyme ratio of 5：10：3， under this condition， the consumption of wheat bran after enzymolysis.关键词：小麦麸皮；生物酶解；复合酶解法；食用性Key words： wheat bran；bio-enzymolysis；compound enzymatic hydrolysis；edibility中图分类号：S816.44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0301-030 引言小麦麸皮富含纤维素和半纤维素、蛋白质、矿物质、脂肪、低聚糖以及β-淀粉酶、植酸酶等成分，是人体植物雌激素的重要食物来源，具有抗衰老、抗癌、减肥、减少憩室病、胆结石和结肠癌发生等重要生理功能，其主要成分见表1。

武汉长江工商学院酶工程技术论文院：工学院专业：生物工程年级：10级题目: α-淀粉酶酶解麸皮的研究学生：罗忠学号：10411 指导教师：魏艳芬职称: 实验师2013年 5 月30日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)前言 (2)1 材料与仪器 (2)1.1 实验主要材料和试剂 (2)1.2 主要仪器 (2)2 实验方法 (2)2.1 主要试剂的配制 (2)2.2 实验方法 (3)2.2.1 葡萄糖标准曲线的制备 (3)2.2.2 α-淀粉酶酶解小麦麸皮产物提取 (3)3 实验结果 (3)3.1 葡萄糖标准曲线 (3)3.2 单因素实验 (4)3.2.1 料液比对小麦麸皮酶解的影响 (4)3.2.2 酶加入量对小麦麸皮酶解的影响 (4)3.2.3 反应时间对小麦麸皮酶解的影响 (5)3.2.4 反应温度对小麦麸皮酶解的影响 (5)4 小结与讨论 (6)参考文献 (7)α-淀粉酶酶解麸皮的研究摘要：用α-淀粉酶酶解小麦麸皮中的淀粉，以酶解后还原糖含量为考察指标，研究酶解反应过程中加水量、加酶量、反应时间以及反应温度四个因素对酶解效果的影响。

实验结果表明：中温α-淀粉酶酶解小麦麸皮淀粉较好工艺条件为：在料水比为1:10，加酶量0.008 g/mL，反应时间40 min，反应温度为60℃。

在此条件下，酶解后还原糖的含量为9.717mg/g。

关键词：小麦麸皮；还原糖；α-淀粉酶。

ɑ-Amylases amylase enzyme solution research of branAbstract：Wheat bran with ɑ-Amylases enzymes of starch, with digestion after reducing sugar content as test index, the amount of added water, added enzyme enzymolysis reaction process, reaction time and reaction temperature effects of four factors on the enzymatic hydrolysis. Experimental results show that the medium temperature of alpha amylase enzyme Wheat bran starch has good technological conditions as follows: in the ratio of 1:10 of material to water, plus the amount of enzyme is 0.008 g/mL, 40 min reaction time, reaction temperature was 60 ℃, in this condition, the enzyme solution after the content of reducing sugar was 9.717 mg/g.Key words：Wheat bran；reducing sugar；ɑ-Amylases.前言小麦麸皮作为面粉加工副产品。

酶制剂分解饲料原料实验报告实验操作人员：临沂丰林饲料品管经理崔广龙及陈彪技术员负责、鸿鹰祥徐友林协助。

实验时间：2013年7月16日下午2点半-17日上午8点。

实验材料与设备：饲用次粉（取自临沂丰林饲料有限公司原料库）、鸿鹰祥禽类通用复合酶、大盈生物禽类复合酶、250ml三角烧瓶5个、分析天平、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、蒸馏水、定性滤纸、称量纸等。

实验原理：小麦、次粉中含有大量的粘蛋白，粘多糖（木聚糖、B-葡萄糖、纤维素、果胶等）等非淀粉多糖不利于畜禽的消化吸收。

为了消除和降低小麦、次粉中这些抗营养因子，可以在饲料加工过程中加入木聚糖酶，纤维素酶，葡聚糖酶，果胶酶，蛋白酶等，从而提高饲料的消化吸收和利用率。

本实验就是针对酶制剂对饲料原料的底物专一性和高效催化降解性的原理设计，酶制剂的活性越高，催化的效率越高。

实验步骤：1、用量杯或量筒量出体积相同量的温水（40℃左右）约100-150ml（误差必须小于0.5%）放入烧杯中。

本实验量取的蒸馏水各为100ml于250ml三角烧瓶中，反应的温度设置为40℃。

2、精确称取设计好的一定添加量的酶制剂产品倒入分别倒入各三角烧瓶中并做好标记，搅拌均匀，充分溶解。

3、将精确称量（精确到小数点后三位以上，用分析天平）相同重量的颗粒饲料（或粉碎细度相同的原料）放入各三角烧瓶中，置于40℃恒温水浴环境中进行反应，定期搅拌振荡，本实验进行1.5小时即结束反应。

（时间略长效果越明显）。

4、称取相同质量和重量的滤纸五张（最好干燥过，计下重量），分别对上述反应液过滤，取滤纸上残留的物质进行称量，残留量量少的说明酶解效果好。

或者连同滤纸一起在烘箱105℃条件下进行烘干8小时至恒重，再测算出原料残留物的重量，残留量越少说明酶制剂的分解效果越好。

实验结果及分析：表1 分解饲料原料实验数据结果注明：HY为鸿鹰祥酶制剂的标记；DY为大盈生物酶制剂标记。

净减重量=初始总重-余重；分解率%=（净减重量/原料样重）*100%。

纤维素酶酶解小麦麸皮技术初步研究
王在贵;刘朝良;王云生
【期刊名称】《饲料广角》
【年(卷),期】2007(000)021
【摘要】本实验采用还原糖法研究了不同酶解时间、温度、pH值及酶浓度条件对纤维素酶酶解小麦麸皮效果的影响.结果表明,纤维素酶酶解小麦麸皮的最适条件为:酶解时间15min,温度37℃,pH值6,最适酶浓度0.04IU/mL.
【总页数】3页(P29-30,33)
【作者】王在贵;刘朝良;王云生
【作者单位】安徽农业大学生命科学学院;安徽农业大学生命科学学院;安徽农业大学生命科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】S8
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1.纤维素酶解条件和连续酶解工艺的研究 [J], 汤晖;于淼;汤树德
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3.利用生物酶解技术提高小麦麸皮食用性的研究 [J], 李玉忠;路宏科;陈兴叶;金红;张怀予;张小燕;彭涛
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5.玉米秸秆纤维素酶解条件的初步研究 [J], 张继泉; 孙玉英; 关凤梅; 王瑞明
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