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柑橘皮纤维的制备及其理化特性与应用研究 摘 要 膳食纤维是一种多糖，根据其是否溶于水分为可溶性膳食纤维 （SDF）和不可溶性 膳食纤维 （IDF）。由于膳食纤维具有优良理化性质及生理功能，深受广大消费者喜爱。 膳食纤维在食品添加剂、油脂载体等多方面具有广泛应用，所以对膳食纤维持水性、持 油性、粒径大小、悬浮溶液稳定性等理化性质的研究具有重要意义。本文主要以提取果 胶和黄酮之后的柑橘皮渣为原料，将化学方法和物理方法相结合制备橘皮纤维。主要研 究不同提取条件对橘皮纤维产率的影响以及不同脱色条件对橘皮纤维白度的影响。结合 高压均质处理增加橘皮纤维颗粒之间的间距，使纤维颗粒充分分散从而增加悬浮溶液稳 定性，提升橘皮纤维应用性。研究了高压均质处理前后橘皮纤维样品的理化特性 （持水 力、持油力、悬浮溶液稳定性、粒径大小、热特性、显微特性等）的变化规律并将高压 均质处理后的橘皮纤维应用到酸奶制品中。主要研究内容如下： 1.橘皮纤维的制备工艺及优化。单因素实验研究了碱解温度、碱解时间、NaOH 浓 度、液料比4 个因素对橘皮纤维产量的影响。在单因素实验的基础上，以上述4 个因素 为响应变量、橘皮纤维的得率为响应值，利用Design-Expert 实验设计方案和响应面分 析法建立橘皮纤维得率与响应变量的回归方程并确定最佳提取条件为NaOH 浓度0.51 mol/L、碱提温度54.99 ℃、液料比19.46：1mL/g 和碱提时间60.59min。在此条件下 橘皮纤维的产率为46.87%和预实验结果47%比较接近。经过验证实验将制备条件确定 为NaOH 质量分数0.5mol/L、温度55℃、液料比20：1mL/g和碱浸泡时间61min。 2.高压均质前后橘皮纤维理化性质变化规律的研究。由于本实验旨在提升橘皮纤维 的理化性质和应用性，因此将制备好的橘皮纤维经过冷冻干燥、超微粉碎等物理处理， 通过高压均质处理不同压力下 （13000psi、17000psi、21000psi、23000psi）不同粒径 100 200 400 大小 （ 目、 目、 目）的橘皮纤维。通过高压均质处理，显著提升了橘皮纤 维的持油力、持水力、结合水力等理化性质，通过对比扫描电子显微镜照片结果显示高 压均质处理前后的橘皮纤维差别明显，球状的结构颗粒在经过均质处理后充分分散并有 明显的破碎、片状分支和孔洞，其主要成分纤维素、木质素的结构遭到破坏，部分 型Ⅰ 纤维素转化为Ⅱ型纤维素。 3.橘皮纤维在酸奶制品中的应用。本研究发现在酸奶中加入橘皮纤维有利于酸奶整 I 柑橘皮纤维的制备及其理化特性与应用研究 体品质的提升。在酸奶中分别添加 1%、2%、3%的橘皮纤维并设置空白对照组，货架 28d pH 期为 ，通过测定酸奶的色差、 、酸度、粘度、持水力、乳清析出率、质构涂布 性及其微观结构等指标研究了橘皮纤维对酸奶综合品质的影响。结果显示：在橘皮纤维 添加量为3%时，酸奶持水力为71%，储能模量范围为80~130pa；发酵5h 滴定酸度可 达70.51°T；在经过28d 货架期后乳清析出率仅为4.3%，弛豫时间T2 144.81ms，显 著低于同期其他处理方式未添加橘皮纤维的酸奶；扫描电镜观察结果显示，添加橘皮纤 维后的酸奶结构致密，孔隙与对照组相比明显减少，说明橘皮纤维能够有效提升酸奶的 持水力和整体稳定性，降低酸奶的乳清析出率，提升酸奶乳酸菌吸附力，有利于酸奶综 合品质的提升。 关键词：橘皮纤维；高压均质；理化性质；酸奶；应用 II 柑橘皮纤维的制备及其理化特性与应用研究 图目录 图 1-1 膳食纤维果胶 （A）、纤维素 （B）、半纤维素基本组成4 图 1-2 膳食纤维的降脂机制5 图 2-1 NaOH 质量分数对IDF、SDF 产量的影响18 图 2-2 液料比对IDF、SDF 产量的影响19 图 2-3 浸提温度对IDF、SDF 产率的影响20 图 2-4 浸提时间对橘皮纤维产量的影响 2
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