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第28卷第3期农业工程学报Vol.28No.3
2782012年2月TransactionsoftheCSAEFeb.2012

超滤膜分离纯化花生壳中水溶性膳食纤维

王世清1，于丽娜2，杨庆利2※，李红霞1,2
（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，青岛266109；2.山东省花生研究所，青岛266100）

摘要：为探索花生壳中水溶性膳食纤维（SDF）的有效分离纯化方法和效果，选择适宜的膜组件，采用不同截留分子
量的超滤膜以及优化膜分离过程的操作条件，对SDF提取液进行超滤分离，试验结果表明：选用PS-30聚砜膜，在压力
为0.08MPa、料液比为1∶75g/mL、温度为30℃时，分离纯化效果最为显著。其中，膜通量达到127.2L/(m2·h)、SDF的
得率达到67.56%，非淀粉多糖（NSP）的质量分数由49.85%提高到92.36%，蛋白质量分数从5.53%降到0.92%。与传统
的提取法比较，超滤膜分离纯化花生壳水溶性膳食纤维具有生产周期短，成本低,产品纯度高等优点。
关键词：分离，纯化，膜，优化，过滤，花生壳，水溶性膳食纤维
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.03.048
中图分类号：TS255.1文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-03-0278-05

王世清，于丽娜，杨庆利，等.超滤膜分离纯化花生壳中水溶性膳食纤维[J].农业工程学报，2012，28(3)：278－282.
WangShiqing,YuLina,YangQingli,etal.Purificationofwatersolubledietaryfiber(SDF)frompeanuthullusing
ultrafiltration[J].TransactionsoftheCSAE,2012,28(3):278－282.(inChinesewithEnglishabstract)

技术相比，膜分离法不会发生相变，耗能少，不消耗化
0引言
学试剂和添加剂，不会污染产品，而且膜分离生产过程
膳食纤维（dietaryfiber,DF）有预防肥胖症、心脑血可在常温封闭的回路中进行，适合处理热敏性物质，同
管疾病等的显著功能[1]。DF按溶解性分为水溶性膳食纤时，避免有效物质被氧化。该法在多糖类的提取中得到
维（watersolubledietaryfiber,SDF）和水不溶性膳食纤维了应用[11-14]。而对于采用超滤膜分离纯化花生壳中SDF
（insolubledietaryfiber,IDF）两大类[2]。其中，SDF是指的研究，目前国内外还未见报道。本研究以花生壳的SDF
不被人体消化道酶消化，但可溶于温、热水且其水溶液又粗提液为原料，从膜通量、SDF得率和非淀粉多糖
能被其4倍体积的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维[3]。SDF（non-starchpolysaccharides，NSP）质量分数综合比较，
在预防结肠癌，预防心血管疾病，降低胆固醇等方面具探讨了膜分离的过程所需最佳膜截留分子量及该截留分
有比IDF更强的生理功能[4-5]，SDF还能降低血脂含量、子量下分离的最佳工作条件，旨在为花生壳SDF的开发
延缓小肠对葡萄糖的吸收速度，刺激产生胰岛素，从而和应用提供参考。
预防糖尿病的发生[6]。SDF作为一种多功能保健性食品基
1材料与方法
料[7]，早已引起世界各国营养学家的极大关注。
花生壳约占花生质量的30%，其中主要含半纤维素1.1材料与试剂
和粗纤维素，粗纤维素约占花生壳质量的65.7%～79.3%，由山东省花生研究所莱西试验站提供，采用2009年
半纤维素占10.1%，粗蛋白占4.8%～7.2%[8]。目前，大秋天收获，品种为花育19的花生果的外壳，去除霉烂、
部分花生壳被当作废弃物丢弃或焚烧，造成环境污染[9]，虫害的花生壳后，用自来水洗净，恒温干燥箱中80℃烘
若能有效利用花生壳提取其水溶性膳食纤维意义重大。干，在植物粉碎机中粉碎，再经50目筛分，取筛下物作
而膜分离是一种新兴的生化分离技术，可借助膜的选择为提取SDF的原料。
渗透作用，在外界能量或化学位差的推动下对混合物中柠檬酸、无水乙醇、氢氧化钠、氯化钠、木糖、半
溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集，已广泛应用乳糖醛酸、苯酚、咔唑、硫酸、过硫酸铵、N,N,N',N'-四
于化工、食品、医药及废水处理等领域[10]。与传统分离甲基二乙胺（TEMED）、盐酸羟胺、对氨基苯磺酸、α-
萘胺、硫酸亚铁、过氧化氢、水杨酸均为分析纯国产试

收稿日期：2011-01-03修订日期：2011-10-24剂；1,1-二苯基苦基苯肼（DPPH）进口分装试剂；标准
基金项目：国家“863”计划项目（项目编号：2007AA10Z