米糠粕是稻谷加工过程中的副产物米糠经过浸出脱脂处理后的产物。米糠粕DF中SDF比例低，口感较粗糙，仅能作为饲料或者丢弃，造成资源的极大浪费。来自沈阳师范大学粮食学院的闵钟熳、高路和高育哲等人以米糠粕为原料，采用响应面法，优化黑曲霉发酵米糠粕制备SDF工艺，并对其理化性质进行测定，以期为米糠粕SDF的合理利用提供理论依据。
1. 单因素试验结果
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料液比的确定
料液比对黑曲霉制备米糠粕SDF提取率有显着影响。随着加水量的增加，提取率先上升后下降。当料液比为1∶10（g/mL）时，米糠粕SDF提取率达到最高。
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发酵时间的确定
发酵时间对黑曲霉制备米糠粕SDF提取率有显着影响。随着时间的延长，黑曲霉发酵产生的纤维素酶增加，在72 h时SDF提取率最高。
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发酵温度的确定
发酵温度对米糠粕SDF提取率有显着影响。发酵温度达到25 ℃时，SDF提取率达到最高。
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发酵初始pH值的确定
pH值对米糠粕SDF提取率有显着影响。在低pH值时变化不明显，随着pH值的升高提取率增大，在pH值为5.0时，SDF提取率达到最高，继续升高pH值，提取率降低。因此选择适宜的初始发酵pH值为5.0。
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摇床转速的确定
摇床转速对米糠粕SDF提取率有显着影响。随着摇床转速的增大，黑曲霉与氧气、米糠粕的接触面积也越大，从而使菌体生长代谢速度加快。在摇床转速为150 r/min时，米糠粕SDF提取率达到最高。
2. 响应面试验结果
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Box-Behnken响应面试验设计及结果
根据单因素试验结果，以发酵时间、发酵温度、料液比为自变量，米糠粕中SDF提取率为响应值，通过Box-Behnken响应面设计对发酵条件进一步优化。
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拟合模型的建立与结果分析
回归模型极显着（P＜0.0001），表明与实际情况拟合度好；失拟项不显着（P=0.2583），表明残差均由随机误差引起，对实验干扰小，预测值与试验值有高度相关性（R2=0.985 6）。R2Adj表示模型调整确定系数，本试验中R2Adj为0.9672，表示试验数据可靠性较高，可以用此模型来分析和预测黑曲霉发酵提取米糠粕提取SDF的工艺条件。由F值可知，3 个因素对米糠粕SDF提取率的影响大小依次为发酵时间（A）＞发酵温度（B）＞料液比（C）。
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响应面试验交互作用分析
根据Box-Behnken试验所得的结果和分析二次多项回归方程，获得了提取米糠粕SDF的最佳发酵提取条件：A=0.21、B=0.16、C=0.13，即发酵时间77.04h、发酵温度25.80℃、料液比1∶10.65（g/mL）时，SDF提取率最高。
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验证实验结果
考虑到实际情况，选择发酵时间77 h、发酵温度26℃、料液比1∶11（g/mL）的条件下，进行3次重复性验证实验。实验结果平均值为38.23%，与理论值38.11%接近，拟合度较好，说明采用响应面设计得到的工艺参数真实可信，有较好的指导意义。
3. 发酵前后SDF理化性质变化
经过黑曲霉发酵后提取出的米糠粕SDF膨胀力提高了84.44%，持水力提高了79.30%，持油力提高了73.25%。即经过发酵处理，米糠粕SDF的膨胀力、持水力和持油力都有显着提高。高的膨胀力和持水力是DF功能特性的良好体现。
4. 发酵前后米糠粕SDF超微结构观察
放大10 000 倍后，两者的形态结构区别明显。发酵前米糠粕SDF结构致密，颗粒较大；发酵后的SDF表面结构发生变化，疏松、多孔蜂窝状，颗粒变小。原因是黑曲霉在发酵过程中代谢产生纤维素酶，能够作用于米糠粕中的纤维多糖，使其糖苷键降解，因此可以使原来致密的结构遭到破坏，呈现出松散的状态。这种结构有利于水分子、油分子的进入，增加与水和油的接触面，从而改善SDF膨胀力、持水力和持油力等理化性质。
