H2O2前处理对小麦麸皮制取木聚糖的影响

刘伟强 王海霞 吕晓晶

(黑龙江林业职业技术学院，黑龙江 牡丹江 157000)

低聚木糖(xylooligosaccharide)具有促进以双歧杆菌为代表的肠道有益菌群的增殖、抑制病原菌生长、防止腹泻和便秘、增强肌体免疫力、抵抗肿瘤、分解致癌物和促进人体对钙的吸收等功能，以及耐热、耐酸和难发酵等特点，已被广泛应用于食品、医药和饲料工业。低聚木糖是由2～7个木糖以β-(1-4)糖苷键连接而成的低聚糖，其中以木二糖为主要成分，木二糖含量越多，其产品质量越好。木聚糖是生产低聚木糖的主要原料，通常木聚糖存在于植物的细胞壁中，在玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳和麸皮等农作物废弃物中含量较高。

小麦是我国重要粮食作物之一，小麦麸皮是面粉厂加工小麦时产生的副产物，产量约为加工小麦量的20%，主要用于作畜禽饲料、发酵培养基等，其价格低廉[1～3]。

本文主要研究小麦麸皮经过H2O2前处理后木聚糖的提取率变化，为工业化生产提供试验依据。

1 实验材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦麸皮：牡丹江面粉责任有限公司，粉碎后过40目筛。

木聚糖酶：宁夏夏盛集团。

D-木糖：中国玉环红星生化制品厂。

乙腈(色谱纯)、地衣酚(3,5二羟基苯酚，化学纯)、盐酸(分析纯)、乙醇(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、30%过氧化氢(分析纯)。

1.2 仪器与设备

MDS-2003F型微波消解仪(上海新仪微波化学科技有限公司)、酸度计(PhC-2)、SHZ-A水浴恒温振荡器、台式电热恒温干燥箱(GZX-DH-26X30-TBS)、离心机(LX3-64-01)、UV762双光束紫外可见分光光度计(上海精密仪器仪表有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 H2O2前处理

称取一定量的小麦麸皮，加入一定体积已用NaOH调pH值至11.5的已知浓度(W/V)的H2O2溶液，在室温下浸泡一定时间，然后用水充分洗至洗出液呈中性，60℃烘箱内烘至恒重。

设计四因素三水平正交试验，分析H2O2前处理最优工艺条件。

1.3.2 微波处理[4]

称取0.5000g前处理后的小麦麸皮置于消解罐中，再加入5.0mL蒸馏水，加盖密封后于微波消解仪中消解，冷却后取出，用柠檬酸钠缓冲溶液(pH=5.8)定容至10mL。

1.3.3 酶解

经微波处理后的样品，加入1.0%(相当于小麦麸皮干物料)的木聚糖酶，在50℃恒温振荡培养箱中酶解4h[5]，取其上清液测定木聚糖提取率。

1.3.4 木聚糖提取率测定

地衣酚—盐酸法。

2 结果与讨论

设计L9(34)正交试验。正交试验因素水平表见表1。

表1 因素水平表

正交试验结果见表2。

表2 H2O2前处理制备木聚糖正交试验结果表

续表

试验号ABCD提取率K161.4362.8063.5967.96K268.2173.9170.7166.68K372.5365.4667.8767.53k120.4820.9321.2022.65k222.7424.6423.5722.23k324.1821.8222.6222.51R3.703.712.370.42最优水平A3B2C2D1

表2结果表明，H2O2前处理的最优工艺条件为：固液比1∶25，H2O2浓度1.5%，温度40℃，时间8h。

3 结论

利用小麦麸皮提取木聚糖，采用H2O2前处理可以明显提高木聚糖提取率，实验室获得的利用H2O2前处理的最优工艺条件为：固液比1∶25，H2O2浓度1.5%，温度40℃，时间8h。

同时，利用H2O2前处理应用于木聚糖的工业生产的最优工艺条件，则需要在已获得的实验室数据基础上继续研究。

参考文献：

[1]夏延斌.食品化学[M].北京：中国农业出版社，2004：7.

[2]孙会丽，谢明德.健康食品麦麸膳食纤维研究概况[J].中国药业，2007,16(15)：61～62.

[3]王菁莎.小麦麸皮的加工利用现状[J].纤维素科学与技术，2005，(6)：59～65.

[4]吕晓晶，韩玉洁.微波处理对小麦麸皮酶法制取低聚木糖的影响[J].食品研究与开发，2010，(4)：58～60.

[5]隋明，容加超，张阳，等.酶法制备麸皮中低聚木糖的研究[J].包装与食品机械，2012,30(1)：5～9.