正交試驗法浸提竹筍膳食纖維工藝優化

詹永貴

（建甌市徐墩鎮農業技術推廣站，福建建甌 353103）

竹筍作為我國一種傳統食材，含有多種營養物質和活性物質，并具有較高的食用價值和保健功能[1]。福建省擁有豐富的竹筍資源。為充分利用竹筍資源，筆者研究了竹筍中膳食纖維的提取工藝，為進一步開發竹筍資源提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

電子天平（型號：BS210S，北京賽多利斯天平有限公司）；恒溫水浴鍋（型號：HH-6，常州國華電器有限公司）；鹽酸、氫氧化鈉均為優級純，均購自上海國藥集團化學試劑有限公司；去離子水（電阻率18.2 MΩ·cm）；電熱鼓風干燥箱（型號：DHG-9075A，上海一恒科學儀器有限公司）；九陽粉碎機；竹筍產自建甌。

1.2 竹筍膳食纖維用原料處理

將新鮮竹筍筍肉分離、洗凈，瀝干水分，于40℃烘箱中干燥24 h 后用粉碎機粉碎，過40 目篩，得到竹筍干粉，置于干燥器中備用。

1.3 竹筍膳食纖維提取單因素試驗

以膳食纖維得率為指標，用堿浸提時間（60、80、100 min）、用堿浸提溫度（50℃、60℃、70℃）、料液比（竹筍量與0.01 mol/L NaOH 用量比為1∶10、1∶15、1∶20 g/mL）、用酸（0.01 mol/L HCl 75 mL）中和時浸提時間（80、100、120 min）為考察因素進行單因素試驗。

1.4 正交試驗

在單因素試驗和分析的基礎上，用酸中和時浸提時間（A）、料液比（B）、用堿浸提時間（C）、用堿浸提溫度（D）作為試驗水平，以竹筍膳食纖維提取率為評價指標，選用L9（34）正交表[2]安排試驗。正交試驗因素和水平見表1。

表1 正交試驗因素和水平

2 結果與分析

2.1 浸提時間對竹筍膳食纖維得率的影響

以竹筍干粉為試驗材料，研究浸提時間對竹筍膳食纖維浸提效果的影響，在60℃分別浸提60、80、100 min。由圖1 可知，竹筍膳食纖維浸提80 min 時，膳食纖維得率較大；隨著浸提時間的延長，膳食纖維得率增大不顯著，為節約成本及提高效率，故選擇80 min 作為水浴浸提的最佳條件。

圖1 浸提時間對竹筍膳食纖維提取的影響

2.2 浸提溫度對竹筍膳食纖維得率的影響

以竹筍粉末為試驗材料，研究浸提溫度對竹筍膳食纖維浸提效果的影響，分別在50℃、60℃、70℃浸提80 min。由圖2 可知，在60℃下產量最高，隨著溫度的升高，膳食纖維得率反而下降，這可能是由于溫度高使膳食纖維裂解的緣故。

圖2 浸提溫度對竹筍膳食纖維得率的影響

2.3 料液比對竹筍膳食纖維得率的影響

以竹筍粉末為試驗材料，研究料液比（竹筍量與0.01 mol/L NaOH 用量比）對竹筍膳食纖維浸提效果的影響，分別在60℃浸提80 min，料液比為1∶10、1∶15、1∶20 g/mL。由圖3 可知，在料液比為1∶15 g/mL 時，膳食纖維得率最高。

圖3 料液比對竹筍膳食纖維得率的影響

2.4 用酸中和時浸提時間對竹筍膳食纖維得率的影響

以竹筍粉末為試驗材料，研究酸（0.01 mol/L HCl 75 mL）中和時浸提時間對竹筍膳食纖維浸提效果的影響，分別在60℃水浴鍋中浸提80、100、120 min。由圖4 可知，在浸提100 min 時膳食纖維得率最高。

圖4 酸（0.01 mol/L HCl 75 mL）中和時浸提得率的影響

2.5 單因素最佳條件下水浴提取法膳食纖維得率

在單因素的最佳條件下：浸提時間80 min、浸提溫度60℃、用酸中和浸提時間100 min，進行3 次平行驗證試驗，平均膳食纖維提取率為7.40%，RSD（1.0%）符合要求。

2.6 正交試驗結果

從試驗的極差分析（表2）可知，對竹筍膳食纖維提取量的影響大小依次為料液比（B）、用酸中和時浸提時間（A）、堿浸提時間（C）及堿浸提溫度（D）。由方差分析表可知，其影響因素的順序依次為B＞A＞C＞D（表3）。從表2 中可看出對竹筍膳食纖維浸提的最佳工藝條件為：A3B2C3D3。通過驗證試驗，3 次平行試驗得到膳食纖維提取率為8.40%，未低于實際的膳食纖維提取率8.30%。因此，正交試驗法的最佳提取條件為：料液比為1∶15 g/mL，用堿浸提時間為100 min，浸提溫度為70℃，用酸中和時浸提時間120 min，此時竹筍膳食纖維得率最高。

表2 L9（34）正交試驗結果及其分析

表3 正交試驗方差分析

3 結論

竹筍中膳食纖維提率的優化工藝：稱取5 g 竹筍干粉原料，加入0.01 mol/L NaOH 75 mL，70℃水浴加熱100 min，加熱過程中不時攪拌使其反應充分。然后加入0.01 mol/L HCl 75 mL，60℃水浴加熱120 min，加熱過程中不時攪拌。待冷卻后用酸度計測定pH，用酸或堿中和漿液至中性，經過濾、干燥后即得到水浴浸提制備的竹筍膳食纖維樣品。