（食品科学专业论文）改性大豆低聚糖功能性的研究及大豆低聚糖在食品中的应用.pdf

硕士学位论文 改性大豆低聚糖功能性研究及大豆低聚特在食品中的 应用 东北农业大学 摘要 改性大豆低聚糖是通过大豆低聚糖经过酶改性将其中蔗糖转化为功能性低聚糖的 一种新型低聚糖，该糖的功能特性需被证实，通过建立小鼠的便秘模型和龋齿模型，对 其润肠通便和抗龋齿功能作详细研究。另外，建立了小鼠胀气的动物模型， 通过测量胀 肠容 积的方法对大豆低聚糖、改性大豆低聚糖和低聚果糖的胀气现象进行研究，在研究 胀气方面是一个创新。 始予 小鼠 改 性大 豆 低聚 糖 1 0天、 增 加小鼠 的小 肠 推 进运 动， 缩 短 便 秘小鼠 的 首 次 排便时间， 增加便秘小鼠的排便粒数和排便重量。改性大豆低聚糖具有润肠通便功能。 改性大豆低聚糖与大豆低聚糖致龋程度相比 较，在统计学上有显著性差异p 0 . 0 1 , 说明改性大豆低聚糖致龋程度大大降低。改性后的大豆低聚搪有抗龋齿功能。 小鼠胀肠容积试验，大豆低聚糖和改性大豆低聚糖各剂量组 ( 高、中、低) 均无胀 气现象。 低聚果糖的中、 低剂量组也无胀气现象， 而高剂量组( 成人实际用量的1 0 0 倍时) 有极显著胀气现象。 采用单因素及正交试验设计研究国产大豆低聚糖在几种食品中的 应用。 血 奶 在 发 酵 后 七 天 时 大 豆 低 聚 糖 损 失 率 为 9 . 8 % , 添 加 量 为 2 - 2 . 5 % . 乳酸菌饮料最佳配方果汁为4%、发酵脱脂乳为6%、蔗糖为1 2 %、柠檬酸为 0 . 2 0 % ，大豆低聚糖4%，稳定剂 ( p g a : c m c = 1 : 1 ) 0 . 3 0 % , l - v , 0 . 0 5 % ，香料0 . 1 0 % ，色 素适量，水7 3 . 3 5 %大豆低聚糖保留量达 9 0 %以上。 冰淇淋的最优组合为蔗糖量为 1 1 . 2 % ，大豆低聚糖的里为 3 . 0 % ，奶粉的量为 1 2 % . 稳定剂( cmc: 明胶=1 :1 ) 为0 . 4 % , 鸡蛋2 % ， 乳化剂单甘酩0 . 2 % ， 香草香精0 . 0 4 % , 奶油0 . 5 % ，水7 2 . 0 6 % 。大豆低聚糖保留量达到9 4 . 7 y o , 果汁饮料最佳配方酸量0 . 1 % ， 糖量0 . 7 % ， 大豆低聚糖3 % ， 果汁( 1 0 0 % 纯橙汁) 1 0 % , l - v a. 1 y . ， 香精0 . 1 % ，乙基麦芽酚0 . 0 0 5 % ，色素橙黄 ( 柠橡黄2 5 % ，日 落黄7 5 % )加 入量。 . l m g / k g 。大豆低聚糖损失率为4 . 9 % . 主食面包中添加大豆低聚糖能延长面包老化现象，延长货架期达到 2 -3天，大豆 低聚搪保存9 7 . 8 %以上， 主食面包含蔗糖量6 % ( 以面粉计) ， 加入大豆低聚糖量为5 . 1 4 % 以一 卜 。 点心面包中，9 0 % 以上大豆低聚糖保留下来，在 2 4 h内，加入大豆低聚糖的面包与 对照组相比硬度有显著性差异 ( p 0 . 0 5 ). 添加 1 . 3 1 % 纯 大豆低聚糖的曲包，在贮存 1 9 大 内，水分活性和细菌总数明显低十至白组。 大豆低聚糖在挂面中的添加量在2 - - 4 % 之间，超过4 % 易出现浑汤. 大豆低聚糖应用于馒头时，能延长一天的货架期，加入量3 一5 %之间。 关 键词: 改性大豆低聚糖 大 豆低聚 籍 防止便秘抗龋齿 胀气 应用 英文摘要 李晓东 2 0 0 1 年 5月 s t u d i e s o n t h e f u n c t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f m o d i f i e d s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s a n d t h e a p p l i c a t i o n s o f s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s i n f o o d s abs tract t h e m o d i f i e d s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s w h i c h a r e m o d i f i e d b y e n z y m e s a r e a n e w t y p e o f o l i g o s a c c h a r i d e s , and t r a n s f o r m a t e d f r o m s u r c o s e i n s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s t o f u n c t i o n a l o l i g o s a c c h a r i d e s . t h e f u n c t i o n a l p r o p e r t i e s o f o l i g o s a c c h a r i d e s m u s t b e v e r i f i e d . i t s f u n c t i o n s o f a n t i - c o n s t i p a t e d a n d a n t i - d e c a y e d t o o t h a r e i n v e s t i g a t e d i n d e t a i l s b y s e t t i n g u p a n t i - c o n s t i p a t e d a n d a n t i - d e c a y e d t o o t h m o d e l s o f m i c e . i n a d d i t i o n , t h e a n i m a l m o d e l s o f m o u s e f l a t u l e n c e a r e s e t u p , t h e f l a t u l e n t p h e n o m e n a o f s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s , m o d i f i e d s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s , a n d f r u c t o o l i g o s a c c h a r i d e s a r e g o n e i n t o u s i n g t h e m e t h o d s o f m e a s u r i n g f l a t u l e n t c a p a c i t i e s , a n d i t i s a i n n o v a t i o n i n t h e s t u d y o n f l a t u l e n c e . t h e s m a l l i n t e s t i n e t p e r i s t a l s i s o f m i c e i s e n h a n c e d , t h e f i r s t - d u n g t i m e o f m i c e i s s h o r t e n e d , and t h e q u a n t i t i e s a n d w e i g h t s o f c o n s t i p a t i o n m i c e d u n g a r e i n c r e a s e d , w h e n t h e m i c e a r e f e e d w i t h m o d i f i e d s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s f o r 1 0 d a y s . t h e m o d i f i e d s o y b e a n o l i g o s a c c h a r i d e s h a v e t h e a n t i - c o n s t i p a t i o n f u n c t i o n . t h e r e i s a r e m a r k a b l e d i f f e r e n c e ( p ( 3 )低脂保健冰淇淋的正交试验设计 为获得较好的产品，采用正交试验设计以得到较好的因素配比， 影响冰淇淋产品的主 要因素为蔗糖量、大豆低聚糖量、奶粉量和稳定剂添加量， 所以采用四因素三水平的正交 表l 9 ( 3 )。各因素和水平的选取见表 8 . 硕士学位论文 改性大 豆低聚糖功能性研究及大豆低聚糖在食品中的 应用 东北农业大学 表 8正交试验因素水平表 t a b l e 8 o r t h o g o n o l e x p e r i m e n t f a c t o r l e v e l t a b l e 因素d 细 唐 % 大豆低聚糖 %全月 a v粉 无糖 % l0n :.: 稳定剂% 0 c 二 明资1 : 1 0 . 2 3 1 1 . 9 5 1 2 0 . 4 -一 由 . - 曰 梢 ， . ( 4 ) 把正交试验得到的最优组合配比 按 s b / t l o o b - 9 2冰淇琳国家标准进行 感官、 理化及 卫生指标和大豆低聚糖的残留率的测定。 2 . 2 . 5 . 4 在果汁饮料中应用 ( 1 )大豆低聚糖加入量单因素试验 本试 验主要是得出大豆低聚糖的加入量大概范围， 因为大豆低聚糖的多少， 将影响 产品的稳定性和风味， 大豆低聚糖的加入量为分别替代蔗糖的2 0 % -5 0 % ， 另外， 按照国家 标准( 6 8 1 0 7 8 9 - 8 9 ) 果汁饮料中 果汁的含 量不少于1 0 % , ， 因 此以1 0 % 的1 0 0 % 纯 橙汁为果汁 的加入量，配料如表 9 . 表 9 果汁饮料配料表 t a b l e 9 t h e f o r m u l a o f f r u i t j u i c e b e v e r a g e sh1 大豆低聚糖蔗 搪 % 橙 汁 % 酸 % l-v c 香 精 % 乙基麦 芽酚% 色 素 g / k g 日落黄 7 5 % 柠橡黄2 5 % 加 水 至% 柠橡酸: 苹果酸 = 2: 1 替代 % 实 际 加诬 % 空白组 1 2 3 4 0 2 0 3 0 4 0 5 0 0 2 3 4 5 1 0 8 7 6 o 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 1 0. 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 0 0 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 5 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 ( 2 ) 评分标准 通过1 。 名专业人员 进行感官评定， 标准四如下: 色泽和外观香气 a q10 ( 3 )果汁饮料的正交试验设计 为获得较好的饮料产品，采用正交试验设计，以获得各因素的较好的配比。主要 因素为 糖量， 大豆低聚糖量， 柠檬酸量。 采用四因素三水平正交表l 9 ( 3 ) ， 各因素和水 平的选取见表 1 0 . 李晓东 试验材料与方法 2 0 0 1 年 5月 表 1 0 正交试验因素 水平表 t a b l e 1 0 o r t h o g o n a l e x p e r i m e n t f a c t o r l e v e l t a b l e 因素蔗糖%大豆低聚糖% 2 3 4 柠檬酸和苹果酸% ( 2 : 1 ) 0 . 1 % 0 . 1 2 % 0 . 1 4 % zn1 4 )对最佳组合配比进行制作，按国标 g b 2 7 6 1标准检验感官，理化和卫生指标 ，测大 豆低聚糖残留率。 2 . 2 . 5 . 5 在主食面包中的应用 ( i ) 大豆低聚糖最适添加量的单因素试验 主 食 面包 种 类很多， 各国 家 均有差 别 选取北京 主食面 包的 配料为 基本 配方17 6 。 以 替 代蔗糖的量为2 0 %, 4 0 %. 6 0 % 加入大豆低聚糖。各组配料如表 l l o 表 1 1 主食面 包配料表 t a bl e 1 1 t h e 组 号 1( 空白组) 2 3 代大 豆 低 聚糖 0 f o r m u l a o f p r i n c i p a l f o o d b r e a d 单位:份数( 以1 0 0 份面粉计) 蔗 糖面 粉酵 母盐油水 1 . 7 1 3 . 4 3 6 1 0 0 1 . 2 1 . 5 3 5 8 4 . 8 1 0 0 1 . 2 1 . 5 3 5 8 3 . 6 1 0 0 1 . 2 1 . 5 3 5 8 n妇u八州 9d人 4 6 0 5 . 1 4 2 . 4 1 0 0 1 . 2 1 . 5 3 5 8 * : 其中大豆低聚糖加入里为除以加权系数0 . 7 后的值 按照主食面包配料表进行配料，采用一次发酵法进行发醉。 一 工 艺制作要点: 除油外所有原材料放入搅拌缸内慢速拌2 m i n ， 加油后，改为中速搅拌 巧 m i n ，使面筋 扩展。 搅拌后面团 温度为2 6 c a 基本发酵1 -2 . 5 h ( 2 5 - - 2 8 0c )。 分割滚圆后使之松弛 巧分钟后整型。 最后发酵约4 0 分钟 ( 3 5 -3 8 c ，在醒发室中)至体积胀至2 / 3 时取出，在表面切口。 烤炉2 0 0 左右，焙烤 1 0 - 1 2 分，炉内要有蒸汽。 ( 2 ) 主食面包按g b 7 1 0 0 - 8 6 标准进行感官评定，卫生指标评定和大豆低聚糖残留量测定 ( 3 ) 主食面包老化度的测定 测定 面包老 化度的 方 法很多w 7 ， 有 物理的 和化学的， 但最直 接和简单有 效的 方法就是 通过压缩仪测定面包心硬度，以压缩一定深度所需的力来表示。 硕士学位论文 改性大豆低聚糖功能性研究及大豆 低聚糠在食品中的 应用 东北农业大学 具 体测定 方法* 将面包切成3 0 二的片 状， 放 在试 样台 上， 用压 缩 面包片2 . 5 二时 所需压强 ( n / m m )， 表示试样的硬度。 各组面包分别在 工 h . 1 2 h . 3 6 h , 6 0 h . 8 4 h . 9 6 h 时测定硬度。每次测定均随机抽取 1 0 个面包， 然后取平均数，并进行显著性分析洲 225 . 6 在点心面包中的应用 u) 人显低聚糖最适添加量的单因素试验 点心面包除面粉、酵母、盐和水四种主要原料外， 加入了 较多的糖、 鸡蛋、奶粉、油 脂等高级原料。点心面包 ( 甜面包) 入口香甜而松软， 属于典型的法式面包。 甜面包的花 色品种很多， 选取表 1 2 法式甜面包的配方为基本配方 w 7 表 1 2 法式甜面包配方 t a b l e 1 2 t h e f o r m u l a o f f r e n c e - s t y l e s w e e t b r e a d 原 料份 数 面 粉 水 糖 油 原 料 蛋 奶 粉 盐 干 酵 母 酵母 含物 份 数 1 . 5 2 0 . 2 5 0目n 飞，工 在点心面包中加入大豆低聚糖以 替代2 0 % , 4 0 % , 6 0 %的 蔗糖， 其他配料不变， 配方如 表 玲。 表 1 3 点n j 面包的配方 t a b l e 1 3 t h e f o r m u l a o f d e s s e r t b r e a d 单位 份数 组号蔗糖大豆低聚糖k 面 粉水油蛋奶粉 盐干酵母 酵母 创勿 1 ( 空白少 2 1 8 1 4 . 4 0 5 . 1 ( 2 0 % ) 1 0 . 3 (4 0 % ) : : 4 1 . 5 2 4 1 . 5 2 1 0 . 81 0 5 41 . 5 2 0 . 2 5 0 . 2 5 0 . 2 5 户u凸ucu 扮乃55 户州八日八 八曰n口门 .玉叫11冬 4 7 . 2 5 . 4 ( 6 0 1 ) 1 0 0 5 0 1 0 5 4 1 . 5 2 0 . 2 5 * : 大豆低聚糖的量为除以0 . 7 后值. 工艺要点:采用一次发醉法，同主食面包。 ( 2 ) 点心面包按g b 7 1 0 0 - 8 6 标准进行感官评定， 卫生指标评定及大豆低聚糖残留量的测定。 ( 3 ) 点心面包老化度测定 测定方法同主食面包，各组面包每次测定 (1 2 h . 2 4 h , 4 8 h , 9 6 h ) 均随机抽取 1 0个 面包，取平均值进行显著性分析。 李晓东 试验材科与方法 2 0 0 年 s月 ( 4 ) 加大豆低聚糖面包贮存期间的水份活性 ( a w) 与面包细菌总数之间的关系 ( 5 )点心面包扩大试验 ( 中试) 点心面包中试实验是在哈尔滨高科技集团大豆蛋白厂中试车间进行的，以确定配方 及 艺的合理性。 考虑到大豆低聚糖的成本较高以及大豆低聚糖在2 4 h 后抗老化作用不明 显和保健功能有效摄入量等因素，选择以 3 0 % 替代蔗糖量添加大豆低聚糖，面包中纯大豆 低聚糖含量 1 . 3 1 % ，具体配方如下: 面粉1 0 公 斤， 水5 .6 公 斤、 白 糖1 .2 6 公 斤、 油1 公 斤、 蛋5 0 0 g 、奶粉4 0 0 g 、 盐1 5 0 8 , 干 鲜母2 0 0 g , 酵 母食物2 .5 g ， 大豆低聚糖7 7 1 g o 对照组 不加大豆低聚糖) :白 糖 1 . 8 公斤，其他同上。 制作要点:采用一次发酵法。 二 将砂糖、 食盐、酵母食物、 奶粉、蛋、大豆低聚糖和8 0 % 水混合， ( 用少量水溶解酵母 备用) b . 用5 0 % 面粉与a 一起投入调粉机中低速搅2 m i n . c 酵母液加入， 低速搅拌数转。 d . 加入剩余面粉，搅拌，适当加入剩余水分，计算调粉时间，搅拌2 m i n . e . 低速混合5 m i n 一中速4 m i n 一高速 1 m i n 一加入植物油一中速3 m i n 高速2 -3 m i n - - 搅拌完成后面团 温度2 6 2 7 c e f . 基本发酵2 小时4 5 分 ( 2 5 2 8 c ) g - 分割 滚圆 后松驰1 5 分 ( 醒 发) ， 然后 整形1 0 0 g / 个。 h . 表面刷蛋水后，醒发约 4 0分左右，( 3 5 .3 8 c)至体积胀至 2 / 3时取出，表面切开有 裂口。 1 . 炉温2 1 0 左右，焙烤 1 0 - 1 5 分左右，炉内要有蒸汽。 加大 豆低聚糖的点心面包的中试试验及感官、 理化和卫生检验。 感官、 理化和卫生检验送到有关职能检测部门按国 标进行检测。 2 . 2 . 5 . 7 在挂面中的应用 ( 保健挂面的研制) ( 1 ) 大豆低聚糖加入童的研究 分 别往 面粉中 加入。 ， 2 % , 4 % , 6 %的 大 豆低聚 糖， 然 后按挂面加工 工艺 阳 ， 加 水3 2 % , 加盐 1 % ， 进行制作。 通过晾晒， 干燥 最终使挂面含水量达到 工 3 % -1 4 % 。 然后经挑选， 切断等处理，得到宽2 . o m m ，长2 2 二 的面条。 ( 2 ) 挂面质显评定 - , 对挂面进行感官评定， 烹调性评定，弯曲折断率测定，以确定大豆低聚糖在挂面中的 加入量。 ( 扮 烹调性测定 从样品中任意取出面条 3 0根， 放入盛有 5 0 0 m 1 沸水的铝锅中煮3 m i n ，然后将面条 用竹筷挑出查看，以 面条不粘，不腻， 不浑汤， 熟断条率不大于1 0 %为 合格。 熟断条率 ( % ) 二 断条根数1 3 0 x 1 0 0 ( i i ) 弯曲折断率测定 从样品中均匀地抽取面条 1 0根，分 1 0次放在有厘米刻度的平板上，用手捏住两端， 硕上学位论文 改性大豆低聚糖功能性研究及大豆低聚糖在食品中的应用 东北农业大学 向 上缓缓弯曲 呈弧形。 对于宽度在1 . 5 二 以上的 面条， 如果弧高比长小于2比1 0时折断， 即为弯曲 断条。弯曲断条率不应超过4 0 % a 弯曲断条率 ( % )二 断条根数/ l o x 1 0 0 2 . 2 . 5 . 8 在馒头中的应用 ( 1 ) 馒头的生产及配料 分别在馒头中加入大豆低聚糖的量为0 , 3 % , 5 % , 7 % 做四组馒头， 其他配料为1 % 干酵 母，4 5% 的加水量。 馒头的生产工艺 和面 在面粉中加入1 % 干酵母， 4 5 % 的水和大豆低聚糖， 然后放入和面 机中 和面5 - 1 0 分钟 发酵 在2 6 - 2 8 c , 2 - 3 小时下发酵至体积增大至 1 倍为终点。 成型 5 0 g i 个 醒发 在4 0 下1 5 分钟。 蒸煮 开水上屉蒸3 0 分