三豆飲豆渣膳食纖維提取工藝優(yōu)化研究

羅忠圣 ，楊 丹，劉永琴 ，鄧 強(qiáng)，徐昌艷 ，覃容貴

（1. 貴州醫(yī)科大學(xué)省部共建藥用植物功效與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省中國(guó)科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550014；3.貴州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

【研究意義】三豆飲方記載于《證治準(zhǔn)繩》《本草綱目》等古籍中，由黑豆、綠豆、赤小豆（或代以黃豆）組成，歷代醫(yī)家多將此方用于治療痘疹、瘡毒之癥。目前有文獻(xiàn)報(bào)道三豆飲用于治療痤瘡、皰疹［1］、黃褐斑［2］等皮膚病，療效良好，對(duì)小兒高熱［3-4］、腎病綜合征［5］、急性中毒［6］等也有較好療效?，F(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)研究也表明，三豆飲具有抗氧化［7-8］、降血糖［9-11］等作用。基于三豆飲的良好治療和保健作用，課題組前期將其制備成三豆飲功能飲料，后期剩余大量豆渣，其含有豐富的膳食纖維（Dietary fiber，DF）。研究三豆飲膳食纖維提取工藝，對(duì)三豆飲豆渣的循環(huán)利用、增加植物膳食纖維種類(lèi)、改善居民飲食結(jié)構(gòu)有理論指導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用意義。

【研究進(jìn)展】膳食纖維有第七營(yíng)養(yǎng)素的美稱(chēng)，由水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維組成，主要包括纖維素、半纖維素、果膠等物質(zhì)，食用后不能被人體消化［12］。研究表明，膳食纖維具有降血脂、降血糖、降血壓、預(yù)防便秘、減肥、抗氧化等藥理作用，能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，加速毒害物質(zhì)排出，在一定程度上降低人們發(fā)病幾率［13-14］。膳食纖維還具有發(fā)酵性，可使腸道pH值發(fā)生改變，促進(jìn)有益菌群生長(zhǎng)，破壞腐生菌生存環(huán)境，能預(yù)防腸道粘膜發(fā)生萎縮，有效維持維生素代謝［15-16］；此外，膳食纖維還具有持水性和膨脹性、吸附作用［17-19］和陽(yáng)離子交換作用［20］等。持水性和吸水膨脹性使膳食纖維在胃腸道中體積變大后成為填充劑，并且影響碳水化合物等在腸道內(nèi)的消化吸收，有利于減肥［21］；膳食纖維分子表面具有較多的活性基團(tuán)，使之具有吸附作用，能夠吸附膽酸鈉、膽固醇和多種有毒成分，可降低心血管疾病的發(fā)生率［22-25］。目前纖維食品已經(jīng)成為國(guó)際食品結(jié)構(gòu)調(diào)整的主流方向，其需求在美國(guó)和日本以每年10%速度增長(zhǎng)。

【本研究切入點(diǎn)】基于膳食纖維具有較好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)［26-31］，本研究針對(duì)三豆飲制備過(guò)程中殘余的豆渣進(jìn)行再利用，對(duì)三豆飲豆渣中的水分、灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、膳食纖維等主要成分進(jìn)行測(cè)定?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為減少資源浪費(fèi)，本研究利用單因素試驗(yàn)結(jié)合Box-behnken法對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維進(jìn)行酸-堿提取工藝研究，為三豆飲豆渣開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

黑豆〔Glycine max（L.） Merr〕、赤小豆（Vigna umbellataOhwi et Ohashi）、綠豆〔Vigna radiata（Linn.） Wilczek〕購(gòu)自重慶慧遠(yuǎn)藥業(yè)有限公司；鹽酸（化學(xué)純） 購(gòu)自重慶川東化工有限公司，氫氧化鈉（化學(xué)純） 購(gòu)自成都金山化學(xué)試劑有限公司，其余試劑均為分析純。

主要儀器：101-1型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海路達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）、DK-98-Ⅱ型電熱恒溫水浴鍋（天津市泰斯特儀器有限公司）、PHS-3C pH計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）、SX-4-10型箱式電阻爐（天津市泰斯特儀器有限公司）、SC083139型實(shí)驗(yàn)室超純水設(shè)備（四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程 稱(chēng)取黑豆、赤小豆、綠豆→加水提取3次→過(guò)濾，取豆渣烘干，粉碎過(guò)篩→加酸水處理→洗滌抽濾→干燥粉碎→加堿水處理→洗滌抽濾→干燥粉碎→獲得豆渣膳食纖維。

1.2.2 三豆飲豆渣中基本成分測(cè)定 等比例稱(chēng)取黑豆、赤小豆、綠豆藥材，均勻混合，加適量蒸餾水，提取3次，過(guò)濾，合并三豆飲提取液（制備功能飲料用），豆渣烘干，粉碎過(guò)孔徑250±9.9μm的篩，測(cè)定膳食纖維、脂肪、蛋白質(zhì)、水分、灰分等主要成分含量。脂肪含量采用索氏提取法參照GB 5009.6-2016測(cè)定［32］，蛋白質(zhì)含量參照GB5009.5-2016測(cè)定［33］，水分含量參照GB5009.3-2016測(cè)定［34］；灰分含量參照 GB5009.4-2016測(cè)定［35］；膳食纖維含量參照GB/T 5009.88-2008測(cè)定［36］。

1.2.3 三豆飲豆渣中膳食纖維酸提工藝建立 （1）單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)［37-38］：精密稱(chēng)取三豆飲烘干豆渣5 g，根據(jù)表1試驗(yàn)條件分別考察不同酸提料液比、酸提溫度、酸提pH、酸提時(shí)間對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響，確定酸提工藝最佳料液比、最佳酸提溫度、最佳酸提pH、最佳酸提時(shí)間范圍。

表1 酸提工藝單因素對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design for effect of single factor of acid extraction test on the content of dietary fiber from Sandouyin bean dregs

（2）響應(yīng)面法優(yōu)化酸提工藝［39-40］：根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以酸提pH（A）、酸提料液比（B）、酸提溫度（C）、酸提時(shí)間（D）為自變量，以三豆飲中膳食纖維含量為響應(yīng)值，用Design-Expert 8.0.6軟件在四因素三水平上對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維提取過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到最大限度提取的目的。試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平及編碼如表2所示。

1.2.4 三豆飲豆渣中膳食纖維堿提工藝建立（1）單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)。精密稱(chēng)取三豆飲烘干豆渣5 g，根據(jù)表3試驗(yàn)條件分別考察不同堿提料液比、堿提溫度、堿提pH、堿提時(shí)間對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響，確定堿提工藝最佳料液比、最佳堿提溫度、最佳堿提pH、最佳堿提時(shí)間范圍。（2）響應(yīng)面法優(yōu)化堿提取工藝。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以堿提pH（A）、堿提溫度（B）、堿提時(shí)間（C）、堿提料液比（D）為自變量，以三豆飲中膳食纖維含量為響應(yīng)值，用Design-Expert 8.0.6軟件在四因素三水平上對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維提取過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到最大限度提取的目的。試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平及編碼如表4所示。

表2 酸提工藝響應(yīng)面分析因素與水平編碼Table 2 Factors and levels of response surface design of acid extraction test

表3 堿提工藝單因素對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響試驗(yàn)Table 3 Experimental design for effect of single factor of alkali extraction test on the content of dietary fiber from Sandouyin bean dregs

表4 堿提工藝響應(yīng)面分析因素與水平編碼Table4 Factors and levels of response surface design of alkali extraction test

2 結(jié)果與分析

2.1 三豆飲豆渣中基本成分含量

本研究對(duì)三豆飲豆渣基本成分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，豆渣中含膳食纖維45.6%、蛋白質(zhì)36.55%、水分9.6%、脂肪6.5%、灰分1.75%。可見(jiàn)，豆渣中的膳食纖維含量相對(duì)較低，不適合作為人體膳食纖維補(bǔ)充劑，需要對(duì)豆渣中膳食纖維進(jìn)行提取富集。

2.2 酸提三豆飲豆渣中膳食纖維單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 酸提料液比對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣酸提工藝，在提取溫度85 ℃、提取pH 3.9、提取時(shí)間2.5 h條件下，料液比在1∶5～1∶25區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增多，1∶25后膳食纖維含量基本穩(wěn)定，其中在1∶15～1∶25之間增長(zhǎng)速度較快（圖1），故選取酸提料液比為1∶15、1∶20、1∶25用于后續(xù)酸提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖1 酸提料液比對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig. 1 Effect of solid-liquid ratio of acid extraction on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.2.2 酸提溫度對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣酸提工藝，在料液比1∶20、提取pH3.9、提取時(shí)間2.5 h條件下，提取溫度在70～85℃區(qū)間豆渣中膳食纖維含量快速增加，溫度超過(guò)85℃以后豆渣中膳食纖維含量快速減少，其中在80～85℃時(shí)增長(zhǎng)速度最快（圖2），故選取酸提溫度80、85、90℃用于后續(xù)酸提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖2 酸提溫度對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig. 2 Effect of acid extraction temperature on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.2.3 酸提pH對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣酸提工藝，在料液比為1∶20、提取溫度為85 ℃、提取時(shí)間為2.5 h條件下，提取pH在3.0～4.5區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增多，高于4.5含量降低，其中在4.2～4.5時(shí)增長(zhǎng)速度最快（圖3），故選取酸提pH 4.2、4.5、4.8用于酸提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖3 酸提pH對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維的影響Fig. 3 Effect of acid extraction pH on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.2.4 酸提時(shí)間對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣酸提工藝，在料液比為1∶20、提取溫度為85℃、提取pH為3.9條件下，提取時(shí)間在1～3 h區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增加，在提取時(shí)間為2.5 h后達(dá)到相對(duì)平衡（圖4），故選取酸提時(shí)間為2.0、2.5、3.0 h用于酸提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖4 酸提時(shí)間對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig. 4 Effect of acid extraction time on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

表5 酸提響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 5 RSM design matrix and the responses of acid extraction

2.3 酸提響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝

2.3.1 酸提三豆飲豆渣中膳食纖維的回歸方程方差分析及顯著性檢驗(yàn) 利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)表5試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，得到酸提膳食纖維含量對(duì)酸提pH（A）、酸提料液比（B）、酸提溫度 （C）、酸提時(shí)間（D）的數(shù)學(xué)回歸模型為：

膳食纖維含量（%）=59.07-0.25A+3.26B-0.36C+1.63D-1.50AB-0.28AC+1.22AD+0.66BC-0.35BD+0.47CD-8.52A2+0.22B2-4.80C2-2.07D2

2.3.2 酸提三豆飲豆渣中膳食纖維的回歸方差分析及顯著性檢驗(yàn) 對(duì)上述模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果（表6）表明，試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷腜值小于0.0001，說(shuō)明模型極顯著；P失擬項(xiàng)=0.6509＞0.05，表明試驗(yàn)外的其他因素對(duì)本研究影響??；模型R2為98.24%，表明各單因素與膳食纖維含量之間關(guān)系顯著。酸提料液比為極顯著，且由F值可知，酸提料液比對(duì)膳食纖維含量的影響最大，其次是酸提時(shí)間，再次是酸提溫度，最后是酸提pH。

表6 酸提膳食纖維回歸方程模擬顯著性分析Table 6 Significance analysis on regression equation model of dietary fiber extracted by acid

圖5 酸提三豆飲豆渣中膳食纖維的響應(yīng)面圖（左）和等高線圖（右）Fig. 5 Acid extraction of dietary fiber from Sandouyin bean dregs in the response surface (Left) and contour plot (Right)

2.3.3 酸提膳食纖維響應(yīng)面圖分析 由酸提三豆飲豆渣中膳食纖維的響應(yīng)面（圖5）可知，隨著酸提pH、酸提溫度、酸提料液比、酸提時(shí)間的增加，三豆飲豆渣中膳食纖維含量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，且酸提料液比的曲線較陡，對(duì)響應(yīng)值的影響最為顯著，其次為酸提pH和酸提溫度，而酸提時(shí)間對(duì)響應(yīng)值最小，表現(xiàn)為曲線平緩。由圖5中酸提料液比和酸提溫度的等高線排列緊密且趨向橢圓形可得出，酸提料液比和酸提溫度交互作用最大；酸提pH和酸提溫度的等高線排列稀疏呈圓形，表明酸提pH和酸提溫度的交互作用最小。

2.3.4 酸提工藝條件的驗(yàn)證 通過(guò)對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆治龅玫饺癸嫸乖猩攀忱w維酸提的最佳條件為：酸提 pH 4.6、料液比1∶25（g/mL）、酸提時(shí)間2.8 h、酸提溫度87℃，獲得三豆飲豆渣中膳食纖維含量為59.0%，試驗(yàn)重復(fù)3次驗(yàn)證，膳食纖維提取量分別為58.9%、59.3%、59.1%，其平均提取量為59.1%，與理論值偏差小于0.01%，比原三豆飲豆渣中膳食纖維含量增加14.4%。表明通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化后得到的最佳條件參數(shù)可靠，能較好地預(yù)測(cè)試驗(yàn)得率。

2.4 堿提三豆飲豆渣中膳食纖維單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 堿提料液比對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 從圖6可見(jiàn)，采用三豆飲豆渣堿提工藝，在堿提溫度50℃、堿提時(shí)間2.5 h、堿提pH 10.9條件下，料液比在1∶5～1∶30區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增加，1∶30后豆渣中膳食纖維含量基本穩(wěn)定，其中在1∶25～1∶30之間增長(zhǎng)速度較快，故選擇堿提料液比1∶25、1∶30、1∶35用于后續(xù)堿提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖6 堿提料液比對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig. 6 Effect of solid/liquid on alkali extraction of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.4.2 堿提pH對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣堿提工藝，在堿提料液比1∶20、堿提時(shí)間2.5 h、堿提溫度50℃條件下，提取pH在10.0～11.5區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增加，pH高于11.5豆渣中膳食纖維含量降低（圖7），故選取堿提pH 11.2、11.5、11.8用于后續(xù)堿提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖7 堿提pH對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig.7 Effect of alkali extraction pH on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.4.3 堿提時(shí)間對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣堿提工藝，在堿提料液比1∶20、堿提pH 10.9、堿提溫度50℃條件下，堿提時(shí)間在1.0～3.5 h區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增加，3.5 h后豆渣中膳食纖維含量基本穩(wěn)定，其中在3.0～3.5 h之間增長(zhǎng)速度較快（圖8），故選取堿提時(shí)間3.0、3.5、4.0 h用于后續(xù)堿提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖8 堿提時(shí)間對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig. 8 Effect of alkali extraction time on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.4.4 堿提溫度對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響 采用三豆飲豆渣堿提工藝，在堿提料液比1∶20、堿提時(shí)間2.5 h、堿提pH 10.9條件下，堿提溫度在35～55℃區(qū)間豆渣中膳食纖維含量持續(xù)增加，高于55℃豆渣中膳食纖維含量降低（圖9），故選取堿提溫度50、55、60℃用于后續(xù)堿提響應(yīng)面法試驗(yàn)。

圖9 堿提溫度對(duì)三豆飲豆渣中膳食纖維含量的影響Fig. 9 Effect of alkali extraction temperature on the content of dietary fiber from Sandouyin soybean dregs

2.5 堿提響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝

2.5.1 堿提三豆飲豆渣中膳食纖維的回歸方程方差分析及顯著性檢驗(yàn) 利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)表7試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，得到堿提膳食纖維含量對(duì)堿提pH（A）、堿提溫度 （B）、堿提時(shí)間（C）、堿提料液比（D）、的數(shù)學(xué)回歸模型為：

表7 堿提響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 7 RSM design matrix and the responses of alkali extraction

膳食纖維含量（%）=71.00+6.07A+1.07B+1.70C+2.24D-2.71AB-1.45AC+0.21AD-0.67BC-0.82BD-1.82CD-0.41A2-1.54B2-0.020C2-0.73D2

2.5.2 堿提三豆飲豆渣中膳食纖維的回歸方差分析及顯著性檢驗(yàn) 對(duì)上述模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果（表8）表明，試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷腜值小于0.0001，說(shuō)明模型極顯著；P失擬項(xiàng)=0.7074＞0.05，表明試驗(yàn)外的其他因素對(duì)本研究影響??；模型的R2為99.37%，表明各單因素與膳食纖維含量之間關(guān)系顯著。堿提pH、溫度、料液比、時(shí)間均為極顯著，且由F值可知，堿提pH比對(duì)膳食纖維含量的影響最大，其次是料液比，再次是堿提時(shí)間，最后是堿提溫度。

表8 堿提膳食纖維回歸方程模擬顯著性分析Table 8 Significance analysis on regression equation model of dietary fiber extracted by alkali

2.5.3 堿提膳食纖維響應(yīng)面圖分析 由堿提三豆飲豆渣中膳食纖維的響應(yīng)面圖（圖10）可知，隨著堿提pH、堿提溫度、堿提時(shí)間、堿提料液比的增加，三豆飲豆渣中膳食纖維含量呈增加趨勢(shì)，且堿提pH曲線較陡，對(duì)響應(yīng)值影響最為顯著，其次為堿提時(shí)間、堿提溫度，堿提料液比對(duì)響應(yīng)值的影響最小，表現(xiàn)為曲線平緩，圖中堿提溫度與堿提時(shí)間等高線圖排列緊密且呈橢圓形，表明堿提溫度與堿提時(shí)間交互作用較大，其他等高線圖表明堿提pH和堿提溫度、堿提pH和堿提時(shí)間、堿提pH和堿提料液比、堿提溫度和堿提料液比、堿提時(shí)間和堿提料液比均有交互作用。

圖10 堿提三豆飲豆渣中膳食纖維的響應(yīng)面圖（左）和等高線圖（右）Fig. 10 Alkali extraction of dietary fiber from Sandouyin bean dregs in the response surface (Left) and contour plot (Right)

2.5.4 堿提工藝條件的驗(yàn)證 通過(guò)對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆治龅玫饺癸嫸乖猩攀忱w維堿提的最佳條件為：堿提 pH 11.8、堿提料液比1∶35（g/mL）、堿提時(shí)間4 h、堿提溫度56℃，獲得三豆飲豆渣中膳食纖維含量為76.4%，試驗(yàn)重復(fù)3次驗(yàn)證，三豆飲豆渣中膳食纖維提取量分別為75.4%、75.9%、75.8%，其平均提取量為75.7%，與理論值偏差小于0.01%，且比三豆飲豆渣最佳酸提條件下獲得的膳食纖維含量增加16.6%，比原三豆飲豆渣中膳食纖維含量增加30.1%。說(shuō)明通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化后得到的最佳條件參數(shù)可靠，能較好地預(yù)測(cè)試驗(yàn)得率。

經(jīng)檢測(cè)，酸-堿提取后三豆飲豆渣中各主要成分含量為膳食纖維含量75.7%、蛋白質(zhì)含量17.9%、豆渣水分含量2.0%、脂肪含量2.5%、灰分含量1.2%。確定三豆飲豆渣中膳食纖維提取的最佳工藝條件為：酸處理?xiàng)l件：酸提 pH 4.6，料液比1∶25（g/mL），酸提時(shí)間2.8 h，酸提溫度87℃；堿處理?xiàng)l件：堿提 pH 11.8，料液比1∶35（g/mL），堿提時(shí)間4 h，堿提溫度56℃。

3 討論

本研究采用單因素和響應(yīng)面法相結(jié)合的方法優(yōu)化三豆飲豆渣膳食纖維提工藝。從酸提和堿提的單因素試驗(yàn)結(jié)果可以看出，料液比和提取時(shí)間對(duì)豆渣中膳食纖維提取具有飽和性，即隨著反應(yīng)條件水平的提高，膳食纖維含量隨之增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度后，膳食纖維含量達(dá)飽和，但不會(huì)降低，說(shuō)明料液比和提取時(shí)間對(duì)膳食纖維含量沒(méi)有負(fù)面影響。而pH和提取溫度對(duì)膳食纖維的含量的影響呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，說(shuō)明過(guò)度劇烈的條件不僅不能提高膳食纖維含量，反而會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)，從而降低膳食纖維含量。因此對(duì)膳食纖維的提取工藝進(jìn)行響應(yīng)面分析很有必要。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)酸提后豆渣中膳食纖維的平均提取量為59.1%，比原三豆飲豆渣中膳食纖維含量增加14.4%。經(jīng)堿提后豆渣中膳食纖維平均提取量為75.7%，比三豆飲豆渣最佳酸提條件下獲得的膳食纖維含量增加16.6%，比原三豆飲豆渣中膳食纖維含量增加30.1%。說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程中酸提和堿提對(duì)膳食纖維含量提高的貢獻(xiàn)同等重要，均可通過(guò)降解豆渣中的蛋白質(zhì)和脂肪從而提高膳食纖維含量。由于酸提和堿提后的處理液對(duì)環(huán)境污染較大，可通過(guò)處理液的酸堿中和減小環(huán)境污染。且通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化后得到的最佳條件參數(shù)可靠，重復(fù)性較好，有利于剩余大量豆渣的循環(huán)利用。

4 結(jié)論

本研究通過(guò)單因素試驗(yàn)結(jié)合響應(yīng)面法對(duì)三豆飲豆渣膳食纖維酸提和堿提工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳酸提和堿提工藝條件如下：酸處理?xiàng)l件為酸提 pH 4.6，料液比1∶25（g/mL），酸提時(shí)間2.8 h，酸提溫度87℃；堿處理?xiàng)l件為堿提 pH 11.8，料液比1∶35（g/mL），堿提時(shí)間4 h，堿提溫度56℃。經(jīng)最佳酸-堿提取后三豆飲豆渣中各主要成分含量為膳食纖維75.7%、蛋白質(zhì)17.9%、水分2.0%、脂肪2.5%、灰分1.2%。本研究建立了三豆飲豆渣膳食纖維酸提和堿提模型，顯著提高了三豆飲豆渣膳食纖維得率，為三豆飲殘余的大量豆渣提供了再利用依據(jù)。