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(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東佛山 528231)

物理改性對燕麥麩皮不溶性膳食纖維理化特性的影響

鐘先鋒,黃偉志,黃桂東*,陳韻,梁舒妍,黃雯麗

(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東佛山 528231)

通過分析物理改性對燕麥麩皮不溶性膳食纖維特性的影響,為進(jìn)一步研究水不溶性燕麥麩皮膳食纖維的保健功能提供科學(xué)依據(jù)。采用以500 MPa 20 min 60 ℃超高壓、1500 W 30 min超聲波及其聯(lián)合的方法處理不溶性膳食纖維,分析了物理改性對燕麥麩皮不溶性膳食纖維比面積和粒度、持油性、持水性、膨脹度、懸浮粘度、離子交換能力的影響。結(jié)果表明:超高壓聯(lián)合超聲波處理比兩者單獨(dú)處理效果顯著(p<0.05),以1%燕麥麩皮IDF為例,兩者聯(lián)合處理能顯著(p<0.05)增加燕麥麩皮不溶性膳食纖維比面積13.49倍、持油性2.92倍、膨脹度、粘度值和陽離子交換能力,減少纖維粒度2.8倍,減少持水性2.25倍(持水性以16%燕麥麩皮IDF為例)。因此認(rèn)為物理改性能加大燕麥麩皮不溶性膳食纖維的綜合利用,提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值和食品資源的再利用程度。

物理改性,燕麥,麩皮,不溶性膳食纖維

膳食纖維(Dietary Fiber,DF)被稱為繼淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和水之后的第7種營養(yǎng)元素,是指植物類食品中不被人體胃腸道消化酶消化,但能被人體胃腸道系統(tǒng)內(nèi)定殖的部分微生物酵解或利用的,特指非淀粉性多糖類和木質(zhì)素的合稱[1]。根據(jù)溶解性的不同,DF可分為可溶性膳食纖維(Soluble Dietary Fiber,SDF)和不溶性膳食纖維(Insoluble Dietary Fiber,IDF)[2]。燕麥麩皮是燕麥加工的副產(chǎn)物,是燕麥含有膳食纖維最多的部分,其DF含量高達(dá)36%以上,其中IDF約占三分之二[3]。

研究表明,IDF和SDF按照2∶1的比例攝取比較合適,在人體內(nèi)具有不可替代的生理功能[4]。美國FDA推薦成人每日攝入DF 20～35 g/d,其中IDF要達(dá)到14～26 g/d,世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的最低日常IDF的攝入量為18 g/d[5]。但研究卻發(fā)現(xiàn),2013年全世界平均DF攝入量遠(yuǎn)低于推薦水平(中國城市居民,平均DF攝入量分別是11.8 g/日),而高血脂、糖尿病、心腦血管疾病、肥胖癥、便秘、胃腸道病變等現(xiàn)代“文明病”與日常飲食結(jié)構(gòu)中IDF攝入量的相對不足有關(guān)[6]。因此,食品中IDF的有效添加及利用已成為科學(xué)研究工作者及消費(fèi)者密切關(guān)心的問題。

IDF專一性較差,未進(jìn)行物理改性的IDF會(huì)影響食品感官品質(zhì)。通過適當(dāng)手段對IDF進(jìn)行改性處理,改變其部分組成聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與相對含量,新增或強(qiáng)化其生理功能特性,對有效利用IDF、更好地發(fā)揮其生理功能具有重要作用[7-8]。目前常見的IDF改性處理方法有化學(xué)法和物理法。化學(xué)處理法主要是采用酸、堿等化學(xué)試劑處理,改變膳食纖維結(jié)構(gòu),如羧甲基化,以期獲得IDF,但存在轉(zhuǎn)化率低、反應(yīng)時(shí)間長、同時(shí)引入不必要的陰陽離子造成后期加工不變[9];物理改性方法是使纖維物質(zhì)發(fā)生破碎、膨化,進(jìn)而改變其理化性質(zhì),操作簡單,主要有螺桿擠壓技術(shù)、高溫蒸煮技術(shù)、超高壓技術(shù)(ultra high voltage,UHV)、超聲波處理(ultrasonic wave,UW)和超微粉碎技術(shù)等[10-11]。這些物理的、化學(xué)的以及其聯(lián)合處理的方法都可以用來制備IDF[12-13]。本文擬探討UHV、UW及二者聯(lián)合處理對燕麥麩皮IDF特性的影響,以期為燕麥麩皮IDF的綜合利用及功能開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

燕麥麩皮IDF 實(shí)驗(yàn)室自制；α-淀粉酶 5000 U/g,上海士鋒生物科技有限公司；糖化酶 10萬U/g,南寧東恒華道生物科技有限公司；木瓜蛋白酶 60萬U/g,南寧東恒華道生物科技有限公司。

S-FL-085-9-W超高壓處理系統(tǒng) 英國STANSTED公司;PC1800N型超聲波破碎機(jī) 上海皓莊儀器有限公司;HORIBA激光散射粒度分布分析儀 天津東方科捷科技有限公司;FlowSorb3 2310型比表面積分析儀 美國Micromeritics公司;JMS-240型膠體磨 廊坊通用機(jī)械制造有限公司;SSD型低速離心機(jī) 張家港市拓邦機(jī)械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 燕麥麩皮IDF制備工藝 燕麥麩皮IDF提取工藝參照劉德講等[14]工藝改進(jìn)。燕麥麩皮→粉碎→浸泡洗滌→淀粉酶酶解→糖化→蛋白酶酶解→去除上清液→沉淀物(丙酮洗滌2～3次)→干燥→H2O2脫色→干燥→粉碎→燕麥麩皮IDF

1.2.2 燕麥麩皮IDF超高壓改性 用去離子水將1.2.1制備得到的燕麥麩皮IDF,分別調(diào)配成1%、2%、4%、8%、16%(w/v)的懸浮液,用高速攪拌機(jī)分散均勻,裝入超高壓包裝袋中。參考文獻(xiàn)[15]方法,部分改進(jìn),超高壓改性技術(shù)參數(shù)為:500 MPa,20 min,60 ℃。改性后的燕麥麩皮IDF,真空干燥,-4 ℃保存,測定改性前后IDF的理化性質(zhì)。

1.2.3 燕麥麩皮IDF超聲波改性 前期處理同1.2.2,配制梯度懸浮液,用高速攪拌機(jī)分散均勻,接著進(jìn)行UW改性處理,參考文獻(xiàn)[16]方法改進(jìn),超聲波改性技術(shù)參數(shù)為:1500 W,30 min。改性后的燕麥麩皮IDF,真空干燥,-4 ℃保存,測定改性前后IDF的理化性質(zhì)。

1.2.4 燕麥麩皮IDF的超高壓和超聲波聯(lián)合處理改性 方法操作同1.2.2和1.2.3。制備得到燕麥麩皮IDF,先經(jīng)UHV處理20 min,后經(jīng)UW處理30 min。

1.2.5 燕麥麩皮IDF比表面積和粒度分析 用HORIBA激光散射粒度分布分析儀進(jìn)行燕麥麩皮IDF分析,粒度采用體積平均粒徑表示;比表面積采用FlowSorb3 2310型比表面積分析儀在60 ℃下脫氣30 min,低溫氮吸附法測定。

1.2.6 燕麥麩皮IDF持油性(Oil holding capacity,OHC)檢測 分別稱取0.10 g不同方法處理后的燕麥麩皮IDF,于50 mL離心管中,加入市售調(diào)和油10 mL,充分混勻,60 ℃下放置 1 h,2000 r/min 離心15 min,移除上層油,稱重。計(jì)算每克燕麥麩皮IDF結(jié)合脂肪的重量(單位g油/g燕麥麩皮IDF)。

1.2.7 燕麥麩皮IDF持水性(Water holding capacity,WHC)檢測 操作方法同1.2.6,離心后的樣品,移除上層去離子水,稱重。計(jì)算每克燕麥麩皮IDF結(jié)合水的重量(單位mL水/g燕麥麩皮IDF)。

1.2.8 燕麥麩皮IDF膨脹度(Swelling capacity,SWC)檢測 分別稱取0.10 g不同方式處理后的燕麥麩皮IDF,于10 mL的量筒中,加入10 mL的蒸餾水,輕輕的攪拌以除去其中殘留的氣泡。然后在量筒上方纏上保鮮膜(防止水分的揮發(fā))置于室溫下24 h讓纖維素充分吸水。樣品吸水后的體積(mL)即是其膨脹度,表示為mL/g干樣品。

1.2.9 燕麥麩皮IDF懸浮液黏度檢測 分別稱取0.20 g不同處理方式下的燕麥麩皮IDF,于50 mL燒杯中,加入20 mL的蒸餾水,1000 r/min均質(zhì)1 min,置于室溫下0.5 h,用黏度計(jì)測定懸浮液表觀黏度。

1.2.10 物理改性對燕麥麩皮IDF離子交換能力的影響 參考文獻(xiàn)[17]方法,部分改進(jìn),分別稱取0.20 g不同方式處理后的燕麥麩皮IDF,加入20 mL的0.1 mol/L的HCl,常溫浸泡24 h后過濾,殘?jiān)萌ルx子水洗至洗脫液pH顯中性(pH≥4),直到用10%的硝酸銀滴定溶液檢驗(yàn)不含氯離子后,置于60 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重。準(zhǔn)確稱取0.10 g干燥濾渣,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% NaCl溶液100 mL,攪拌均勻,用0.01 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定,記錄相應(yīng)的體積和pH,據(jù)得到的數(shù)據(jù)作VNaOH-pH關(guān)系圖。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 19.0,進(jìn)行F檢驗(yàn),單項(xiàng)方差分析。采用SigmaPlot 12.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥麩皮IDF比表面積和粒度分析

比表面積(specific surface area,SSA)是纖維特性的一個(gè)重要指標(biāo)[18]。表1顯示了UHV、UW和UHV+UW處理后燕麥麩皮IDF比表面積和粒度的變化。由表可知,經(jīng)UHV+UW處理的燕麥麩皮IDF,粒度最小,比表面積最大,且呈濃度依賴關(guān)系。隨著懸浮液濃度升高,比表面積顯著降低、粒度顯著增加(p<0.05)。懸浮液濃度為1%和16%時(shí),其比表面積分別為3.159 m2·g-1和2.341 m2·g-1,平均粒度分別為74.6 μm和81.2 μm。經(jīng)UHV和UW單獨(dú)處理后的樣品,其比表面積隨懸浮液濃度的上升而減小,平均粒度隨懸浮液濃度的上升而增大,又以單獨(dú)UW處理的燕麥麩皮IDF粒度方面的影響最小。體外消化研究證明,植物纖維功能的發(fā)揮與其粒度和比表面積的大小有一定的關(guān)系,纖維粒度的減小能顯著提高其生物有效性[19]。同時(shí),限制植物纖維素被人體或胃腸道微生物利用的主要因素是,纖維細(xì)胞壁上有被纖維素酶作用的位點(diǎn)[20]。植物纖維粒度越小、比表面積越大、植物纖維可降解位點(diǎn)越多,意味著纖維越易被降解。

表1 物理改性對燕麥麩皮IDF比表面積和粒度的影響Table 1 Effects of physical modification on specific area and particle size of IDF from oat bran

注:a、b、c、d、e等字母表示相同改性方式處理,不同懸浮液濃度組間有顯著性差異(p<0.05)。

2.2 物理改性對燕麥麩皮IDF持油性的影響

經(jīng)物理改性處理的燕麥麩皮IDF,持油性上升。以1%、16%燕麥麩皮IDF組為例,在1%的濃度中,UHV、UW和UHV+UW處理后的燕麥麩皮IDF持油性分別是未改性前(2.63 g/g)的2.56倍(6.72 g/g)、1.80(4.74 g/g)和2.92(7.66 g/g)倍;在16%的濃度中,UHV、UW和UHV+UW處理后的燕麥麩皮IDF持油性分別是未改性前(2.00 g/g)的2.94倍(5.87 g/g)、1.98(3.95 g/g)和3.38(6.75 g/g)倍;表明經(jīng)物理改性處理的燕麥麩皮IDF的持油性都能增加一倍多以上。由圖1可知,UHV+UW聯(lián)合處理對持油性影響最大,UHV處理比UW處理影響大。UHV+UW聯(lián)合處理提高燕麥麩皮IDF持油性的主要原因,一方面與UHV和UW處理引起的燕麥麩皮IDF粒度減小有關(guān),粒度的降低,提高了燕麥麩皮IDF的毛細(xì)管吸引力,從而提高了油類物質(zhì)的物理截留[21]。另一方面,UHV處理使燕麥麩皮IDF產(chǎn)生大量疏松多孔的結(jié)構(gòu),大幅提高了持油性;UW對燕麥麩皮IDF表面的剝蝕和粒度的減小一定程度的提高了持油性。因此,從持油性方面來看,物理改性后的燕麥麩皮IDF可較好的應(yīng)用到需要保持油吸收的食品中。

圖1 物理改性對燕麥麩皮IDF持油性的影響Fig.1 Effect of physical modification on oil holing capacity of idf from oat bran注:a、b、c、d等字母表示相同改性方式處理, 不同燕麥麩皮IDF濃度組間有顯著性差異(p<0.05)。

2.3 物理改性對燕麥麩皮IDF持水性的影響

與持油性結(jié)果類似,燕麥麩皮IDF經(jīng)過物理方法處理后,持水性也有上升,其中UHV+UW處理上升幅度最大。以16%燕麥麩皮IDF組為例,UHV、UW和UHV+UW處理后的燕麥麩皮IDF持水性分別是未改性前持水性(4.06 mL/g)的1.80倍(7.29 mL/g)、1.42倍(5.77 mL/g)和2.25(9.12 mL/g)倍。結(jié)合表1和圖2,可以發(fā)現(xiàn)持水性的升高與顆粒尺寸以及比表面積的降低趨勢一致,原因可能是粒徑的降低增加了燕麥麩皮IDF的孔隙度和毛細(xì)引力,也可能是微米級或納米級的燕麥麩皮IDF可溶性部分所占的比例增加所致,此外,UHV和UW帶來的物理結(jié)構(gòu)和聚合形式的改變也影響燕麥麩皮IDF的持水特性[22]。

圖2 物理改性對燕麥麩皮IDF持水性的影響Fig.2 Effect of physical modification on water holing capacity of IDF from oat bran注:a、b、c、d等字母表示相同改性方式處理,不同燕麥麩皮IDF濃度組間有顯著性差異(p<0.05)。

2.4 物理改性對燕麥麩皮IDF膨脹度的影響

燕麥麩皮IDF的膨脹度與持水性,都是評估纖維類物質(zhì)水結(jié)合能力的重要參數(shù)[13]。纖維的水結(jié)合能力與其結(jié)構(gòu)、密度和水結(jié)合位點(diǎn)的性質(zhì)和數(shù)量有關(guān)[6]。因UHV和UW等物理改性過程導(dǎo)致的微粉化,造成燕麥麩皮IDF纖維粒徑減小,增加了比表面積,暴露了更多水結(jié)合位點(diǎn)(例如極性基團(tuán)或糖醛酸基團(tuán)),從而導(dǎo)致膨脹度和持水性的顯著改善(p<0.05)[17]。另外,物理改性后,燕麥麩皮IDF經(jīng)真空干燥,使IDF分散介質(zhì)由于升華被除去,IDF相鄰的纖維素分子之間的氫鍵相互接近,直到它們組裝成細(xì)長的纖維,最后聚集成三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造[24],這也會(huì)大大提高燕麥麩皮IDF膨脹度和持水性。

圖3 物理改性對燕麥麩皮IDF膨脹度的影響Fig.3 Effect of physical modification on swelling degree of IDF from oat bran注:a、b、c等字母表示相同改性方式處理,不同燕麥麩皮IDF濃度組間有顯著性差異(p<0.05)。

2.5 物理改性對燕麥麩皮IDF懸浮液黏度的影響

如圖4所示,隨著燕麥麩皮IDF懸浮液濃度的增大和粒徑的減小,黏度值均有一定程度上升。對比未物理改性組、UHV處理組、UW處理組和UHV+UW處理組等四組數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),其燕麥麩皮IDF黏度值大小為:UHV+UW處理組>UHV處理組>UW處理組>未物理改性組,組間差異顯著(p<0.05)。結(jié)合表1分析可知:燕麥麩皮IDF懸浮液粒度越小,比表面積越大,暴露的基團(tuán)越多,導(dǎo)致其分子間力越大、結(jié)構(gòu)越緊密,變形所需的剪切力越大,使得黏度變大[25]。

圖4 物理改性對燕麥麩皮IDF懸浮液黏度的影響Fig.4 Effect of physical modification on suspension viscosity of IDF from oat bran

2.6 物理改性對燕麥麩皮IDF陽離子交換能力的影響

由圖5可知,UHV、UW和UHV+UW與未物理改性組IDF對陽離子交換能力各不相同,其中UHV+UW處理組陽離子交換能力最強(qiáng),UHV組對陽離子交換能力的影響強(qiáng)于UW處理組,未物理改性組最弱。當(dāng)NaOH消耗量達(dá)到0.8 mL時(shí),不同組燕麥麩皮IDF陽離子交換能力趨于穩(wěn)定。陽離子交換能力隨粒度的降低而增加,可以歸因于糖醛酸或離子結(jié)合位點(diǎn)暴露的增加。纖維分子結(jié)構(gòu)帶有一些側(cè)鏈基團(tuán),上面的羧基和氨基可以起到弱酸性陽離子交換作用,與陽離子實(shí)現(xiàn)可逆交換[26]。物理改性后,燕麥麩皮IDF的比表面積增大,粒度減小,使更多能進(jìn)行有機(jī)陽離子交換的基團(tuán)暴露出來,弱酸性表現(xiàn)更明顯,陽離子交換能力越強(qiáng)。當(dāng)IDF被攝入到機(jī)體內(nèi),可增強(qiáng)膽固醇運(yùn)送能力,減少其在小腸中吸收的時(shí)間,同時(shí)也能起到維持機(jī)體胃腸道的pH,為滲透壓和化學(xué)反應(yīng)提供緩沖環(huán)境,可與Ca2+、Zn2+等陽離子結(jié)合,維持鉀鈉離子平衡,吸附Na+并使之隨糞便排出體外,降低食鹽攝入過多而引起的心腦血管等疾病的發(fā)病率[17]。

圖5 物理改性對燕麥麩皮IDF陽離子交換能力的影響Fig.5 Effect of physical modification on cation exchange capacity of IDF from oat bran

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明:在500 MPa 20 min 60 ℃ UHV、1500 W 30 min UV的參數(shù)條件下,UHV和UW等物理改性方法可有效改善IDF理化特性(p<0.05),其效果:UHV+UW>UHV、UV>未改性,其中UHV和UW聯(lián)合處理,能減少燕麥麩皮IDF粒度13.49倍(以1%燕麥麩皮IDF為例)、持油性2.92倍(以1%燕麥麩皮IDF為例)、粘度值和陽離子交換能力,減少纖維粒度2.8倍(以1%燕麥麩皮IDF為例),減少持水性2.25倍(以16%燕麥麩皮IDF為例),從而使改性的IDF更適合于纖維強(qiáng)化食品。此結(jié)果可為研究水不溶性燕麥麩皮膳食纖維的綜合利用和保健功能提供科學(xué)依據(jù)。

[1]Micha R,Shulkin M L,Pealvo J L,et al. Etiologic effects and optimal intakes of foods and nutrients for risk of cardiovascular diseases and diabetes:Systematic reviews and meta-analyses from the Nutrition and Chronic Diseases Expert Group(NutriCoDE)[J]. PLoS One,2017,12(4):e0175149.

[2]Burton Freeman B,Liyanage D,Rahman S,et al. Ratios of soluble and insoluble dietary fibers on satiety and energy intake in overweight pre-and postmenopausal women[J]. Nutrition and Healthy Aging,2017,4(2):157-168.

[3]Pérez-López E,Mateos-Aparicio I,Rupérez P. Determination of soluble dietary fibre content of Okara treated with high hydrostatic pressure and enzymes:a comparative evaluation of two methods(AOAC and HPLC-ELSD)[J]. Journal of Food Science & Technology,2017,54(5):1333-1339.

[4]Chen S,Chen Y,Ma S,et al. Dietary fibre intake and risk of breast cancer:A systematic review and meta-analysis of epidemiological studies[J]. Oncotarget,2016,7(49):80980-80989.

[5]Liu C,Lin X L,Wan Z,et al. The physicochemical properties,invitrobinding capacities andinvivohypocholesterolemic activity of soluble dietary fiber extracted from soy hulls[J]. Food & Function,2016,7(12):4830-4840.

[6]中國營養(yǎng)學(xué)會(huì).中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2013版)[M].北京:科學(xué)出版社,2014.

[7]Surampudi P,Enkhmaa B,Anuurad E,et al. Lipid Lowering with Soluble Dietary Fiber[J]. Current Atherosclerosis Reports,2016,18(12):75.

[8]Isken F,Klaus S,Osterhoff M,et al. Effects of long-term solublevs insoluble dietary fiber intake on high fat diet-induced obesity in C57BL/6Jmice[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry,2010,21(4):278-284.

[9]朱國君,趙國華. 膳食纖維改性研究進(jìn)展[J]. 糧食與油脂,2008(4):40-42.

[10]丁莎莎,黃立新,張彩虹,等. 油橄欖果渣水不溶性膳食纖維結(jié)構(gòu)表征及體外吸附性能研究[J]. 食品工業(yè)科技,2017,371(3):108-112.

[11]Peerajit P,Chiew chan N,Devahastin S. Effects of pretreatment methods on health-related functional properties of high dietary fibre powder from lime residues[J]. Food Chemistry,2012,132(4):1891-1898.

[12]郭文奎,焦月華,劉飛. 小米和燕麥中水溶性膳食纖維結(jié)構(gòu)表征及對體外發(fā)酵體系短鏈脂肪酸的影響[J]. 食品科技,2017,305(3):190-194.

[13]Liu W,Fu Y J,Zu Y G,et al. Supercritical carbon dioxide extraction of seed oil from Opuntia dillenii,Haw. and its antioxidant activity[J]. Food Chemistry,2009,114(1):334-339.

[14]劉德講,鄭曉吉,朱麗莉. 燕麥麩膳食纖維提取工藝的研究[J]. 保鮮與加工,2013,13(3):37-41.

[15]胡曉平,楊愛華,王成忠,等. 辣椒膳食纖維的低溫超高壓改性[J]. 中國調(diào)味品,2013,38(3):60-68.

[16]宋維春,徐云升,盧凌彬,等. 超聲波提取香蕉莖干中水溶性膳食纖維的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2009,30(3):220-222.

[17]龔衛(wèi)華,向卓亞,葉發(fā)銀,等. 麻竹筍筍殼中木質(zhì)素的理化特性[J]. 食品科學(xué),2017,38(9):59-65.

[18]李新平,朱晶航,王轉(zhuǎn),等. 酶預(yù)處理纖維形貌尺寸和比表面積的變化方式及規(guī)律[J]. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,1(2):1-5,22.

[19]郭亮,王艷華,隋連敏. 纖維濾袋技術(shù)對豬體外玉米蛋白粉養(yǎng)分消化的影響[J]. 中國飼料,2005,1(2):22-24,36.

[20]王燕云,吳凱,雷福厚,等. NaOH-Fenton試劑預(yù)處理桑木的纖維素酶分段酶水解研究[J]. 生物質(zhì)化學(xué)工程,2016,50(4):31-36.

[21]金文筠,Hussain Shehzad,嚴(yán)守雷,等. 超微粉碎對藕節(jié)膳食纖維理化性質(zhì)的影響[J]. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào),2015,6(6):2071-2076.

[22]Labuza T P. Sorption phenomenon in foods[J]. Food technology,1968,22(3):215.

[23]李麗,李慶龍,常憲輝. 小麥膳食纖維持水/膨脹力及吸附特性的研究[J]. 糧食加工,2008,1(5):14-16,29.

[24]齊惠,倪春蕾,尹園,等. 不同處理方法對豆渣水溶性膳食纖維結(jié)構(gòu)與功能的影響[J]. 食品工業(yè)科技,2016,355(11):62-66.

[25]Raghavendra S,Swamy S R,Rastogi N,et al. Grinding characteristics and hydration properties of coconut residue:a source of dietary fiber[J]. Journal of Food Engineering,2005,72(3):281-286.

[26]郭鳳倩,黃祖順,朱寶磊,等. 忍冬藤可溶性膳食纖維提取及性能分析[J]. 山東科學(xué),2017,144(1):20-25.

Effectsofphysicalmodificationonphysicochemicalpropertiesofinsolubledietaryfiberfromoatbran

ZHONGXian-feng,HUANGWei-zhi,HUANGGui-dong*,CHENYun,LIANGShu-yan,HUANGWen-li

(College of Food Science and Engineering,Foshan University,Foshan 528231,China)

The aim of the present study was to investigate the effect of physical modification on the properties of insoluble dietary fiber from oat bran,which might be theoretical basis for further research on the health function of insoluble oat bran dietary fiber. The physicochemical properties of oat bran insoluble dietary fibers,including specific area and particle size,oil holding capacity,water holding capacity,swelling degree,suspension viscosity and cation exchange capacity,were analyzed under the treatment of 500 MPa 20 min 60 ℃ultra high pressure,1500 W 30 min ultrasonic and ultra high pressure with ultrasonic. Results showed that the physical modification of ultra high pressure with ultrasonic was significantly more effective than the separate treatment of ultra high pressure or ultrasonic(p<0.05). Taking 1% oat bran IDF as an example,the both treatment of ultra high pressure with ultrasonic treatment can significantly(p<0.05)increase the specific area of 13.49 times,holding oil capacity 2.92 times,swelling degree,viscosity and cation exchange capacity of the oat bran insoluble dietary fiber,and reduce fiber size 2.8 times and water holding capacity 2.25 times(water holding capacity was taking 16% oat bran IDF as an example). Therefore,it was considered that the physical modification would increase the comprehensive utilization of oat bran insoluble dietary fiber,increase the added value of agricultural products and reuse the food resources.

physical modification;oat;wheat bran;insoluble dietary fiber

2017-05-02

鐘先鋒(1981-)，男，博士，副教授，研究方向：食品加工與安全控制，E-mail：zhongxf81@126.com。

*通訊作者:黃桂東(1979-)，女，博士，特聘教授，研究方向：發(fā)酵工程，E-mail：guidongh78@126.com。

國家自然科學(xué)基金(31660459，31501476)；江蘇省自然科學(xué)基金(BK20150139)；佛山市科技局項(xiàng)目(2016AB000011，2016GA10155)；無錫市衛(wèi)計(jì)委重點(diǎn)項(xiàng)目(YGZYZ1508)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)23-0035-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.23.008