于安芬 李瑞琴 許文艷 徐美蓉 陶海霞
摘?要:目的:研究脫脂對苜蓿膳食纖維提取物特性的影響。方法:以初花期和結(jié)莢期苜蓿草粉為原料,研究了脫脂處理對苜蓿草粉及其水不溶性膳食纖維(IDF)提取物膨脹力、持水力和持油力的影響。結(jié)果:脫脂可顯著提高不同生長時期苜蓿草粉及初花期IDF提取物的持油力(t>t0.05)、初花期草粉持水力(t>t0.01);顯著降低初花期草粉(t>t0.01)及其IDF提取物的膨脹力(t>t0.05);對初花期和結(jié)莢期苜蓿IDF提取物持水力、結(jié)莢期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨脹力、結(jié)莢期IDF提取物持油力無顯著影響(t 關(guān)鍵詞:脫脂;苜蓿草粉;IDF提取物;膨脹力;持水力;持油力 膳食纖維(dietary fiber,DF)是一類不易被人體消化酶消化的碳水化合物及其類似物,其主要來自植物細(xì)胞壁,包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠和樹膠等。膳食纖維根據(jù)其在水中的溶解性,分為水不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber,IDF)和水溶性膳食纖維(soluble dietary fiber,SDF)。膳食纖維被列為人體必需的第七大營養(yǎng)素[1-7]。不同來源膳食纖維及其化學(xué)結(jié)構(gòu)、組成、物理特性以及其他因素都會影響膳食纖維的水合性能和吸油性[8-11]。苜蓿富含膳食纖維,是良好的天然膳食纖維提取原料[8,12-13]。目前,我國在苜蓿膳食纖維提取研究中,樣品預(yù)處理多采取脫脂方法。因有機溶劑浸提法脫脂過程操作步驟簡單、成本合理、易于工業(yè)化[6],常用乙酸乙酯進行脫脂處理[14-16],但在脫脂對苜蓿膳食纖維功能特性影響的研究方面鮮有報道。因苜蓿粗纖維含量隨生長時間延長而增加[13],本文選用纖維含量較高的初花期和結(jié)莢期苜蓿草粉為原料,研究脫脂對苜蓿草粉及其IDF提取物水合性能和持油特性的影響,以期為脫脂方法在苜蓿膳食纖維提取中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。 1?材料與方法 1.1?樣品采集 3年生紫花苜蓿,來源于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧與獸藥研究所大洼山林場苜蓿種植基地,刈割時間分別為初花期、結(jié)莢期。 1.2?主要試劑與設(shè)備 1.2.1?試劑?木瓜蛋白酶,北京索萊寶科技有限公司;乙酸乙酯、濃鹽酸、氫氧化鈉均為分析純,天津市百世化工有限公司;硅藻土;菜籽油;蒸餾水。 1.2.2?設(shè)備?DK-S26型數(shù)顯式電熱恒溫水浴鍋,上海柏欣儀器設(shè)備廠;PHS-3C精密pH酸度計,上海雷磁儀器廠;ZBY149-83電熱恒溫干燥箱,上海躍進醫(yī)療器械廠;10 mL玻璃量筒、國華CHA-S氣浴恒溫振蕩器,常州國華電器有限公司;定性中速濾紙。 1.3?方法 對不同生育期苜蓿草粉進行脫脂處理。分別提取脫脂和不脫脂處理(對照)的初花期和結(jié)莢期草粉樣品的IDF;測定不同處理草粉及其IDF提取物的持水力、持油力和膨脹力。每次試驗采取3個平行,重復(fù)2次。 1.4?樣品預(yù)處理 苜蓿鮮草—整理(除雜)一清洗—晾干—粉碎—過篩(40目)—自封袋避光保存。 1.5?脫脂樣品制備 在常溫下,用4倍于苜蓿草粉體積的乙酸乙酯浸泡干燥的試驗樣品3 h,用蒸餾水清洗殘留的有機溶劑至樣品無味。將樣品置于105 ℃烘箱烘至恒質(zhì)量得脫脂草粉樣品。 1.6?苜蓿IDF制備工藝流程 苜蓿草粉→稱重→水浴→過濾→濾渣→堿液浸提→調(diào)節(jié)pH值→酶解→洗滌→脫水→干燥→粉碎過篩→成品。 1.7?特性指標(biāo)測定方法 膨脹力、持水力、持油力參照鄭建仙等[8]、劉朝霞等[17]的方法測定。 1.7.1?膨脹力?稱取膳食纖維0.500 0 g放到10 mL 的量筒中,讀取干品體積(mL),用10 mL蒸餾水浸泡,25 ℃下放置 24 h,讀取纖維在量筒中自由膨脹的體積(mL),換算成每克纖維的膨脹力。膨脹力的計算公式如式(1)所示: 式(1)中,m—稱取苜蓿草粉的質(zhì)量(g)、v0—干樣自然堆積時的體積(mL)、v1—樣品膨脹后的體積(mL)。 1.7.2?持水力?稱取膳食纖維0.500 0 g于50 mL玻璃燒杯中,加入30 mL蒸餾水,在25 ℃恒溫條件下飽和2 h,過濾至濾紙瀝干不滴水,將結(jié)合了水的膳食纖維轉(zhuǎn)移至已知質(zhì)量的潔凈塑料紙上,并將塑料卷起后稱重。持水力的計算公式如式(2)所示: 式(2)中,m—稱取苜蓿草粉的質(zhì)量(g)、m1—吸水后濕樣的質(zhì)量(g)。 1.7.3?持油力?稱取膳食纖維 0.500 0 g于50 mL玻璃燒杯中,加入20 mL菜籽油,在 25 ℃下飽和 2 h,過濾至濾紙上瀝干不滴油,將結(jié)合了油的膳食纖維移至已知質(zhì)量的潔凈塑料紙上,并將塑料卷起后稱重。持油力計算公式如式(3)所示: 式(3)中,m—稱取苜蓿草粉的質(zhì)量(g)、m1—吸油后濕樣的質(zhì)量(g)。 1.8?數(shù)據(jù)處理與分析 采用Windows Excel軟件和SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。 2?結(jié)果與分析 試驗結(jié)果表明,脫脂對不同生育期草粉及其IDF提取物膨脹力、持水力及持油力等特性的影響不同。 2.1?膨脹力 2.1.1?不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨脹力比較?初花期草粉及其IDF提取物膨脹力均高于結(jié)莢期草粉及其IDF提取物的膨脹力(圖1)。初花期草粉膨脹力為9.52 mL/g,遠(yuǎn)高于結(jié)莢期的3.61 mL/g;初花期草粉IDF提取物膨脹力為7.40 mL/g,高于結(jié)莢期5.00 mL/g。 2.1.2?脫脂對不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物膨脹力的影響?脫脂對不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物膨脹力的影響不同。對于初花期苜蓿,脫脂處理可顯著降低草粉及其IDF提取物膨脹力,使草粉膨脹力下降58.82%(t>t0.01),IDF提取物膨脹力下降33.78%(t>t0.05),但對于結(jié)莢期苜蓿,脫脂處理對草粉膨脹力影響不顯著(t 2.2?持水力 2.2.1?不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物持水力比較初花期苜蓿草粉和結(jié)莢期苜蓿草粉的持水力基本接近,分別為3.06、3.3 g/g,IDF提取物持水力分別為7.01、6.36 g/g。IDF提取物持水力比同時期草粉持水力分別提高129.08%和91.57%,提高幅度初花期大于結(jié)莢期(圖2)。 2.2.2?脫脂對不同時期草粉及其IDF提取物持水力的影響?脫脂后,初花期草粉持水力為3.88%,比不脫脂提高21.12%,差異極顯著(t>t0.01),而結(jié)莢期草粉脫脂前后持水力差異不顯著(t 2.3?持油力 2.3.1?不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物持油力比較?初花期和結(jié)莢期苜蓿草粉的持油力分別為0.98、1.25 g/g,其IDF提取物持油力分別為2.20、2.33 g/g,IDF提取物比草粉持油力分別提高124.18%和85.99%,提高幅度初花期>結(jié)莢期(圖3)。 2.3.2?脫脂對不同時期草粉及其IDF提取物持油力的影響?脫脂可顯著提高不同生育期苜蓿草粉持油力。脫脂后,初花期草粉持油力為2.03 g/g,比不脫脂提高106.43%(t>t0.01),結(jié)莢期草粉持油力為2.15 g/g,比不脫脂提高72.25%(t>t0.05)。脫脂對不同生育期苜蓿草粉IDF提取物的持油力的影響不同,初花期草粉IDF提取物持油力為2.95 g/g,比不脫脂提高33.94%(t>t0.05),而結(jié)莢期草粉IDF提取物的持油力比不脫脂略有下降(t 3?結(jié)論 持水力和膨脹力是膳食纖維的水合性能的主要特性指標(biāo)。本研究初步結(jié)果顯示,初花期和結(jié)莢期苜蓿IDF提取物的持水力和持油力均顯著高于草粉原料;脫脂對不同生育期苜蓿草粉及其IDF提取物的水合性能和持油性影響不同,可顯著提高不同生育期苜蓿草粉及初花期IDF提取物持油力(t>t0.05),顯著降低初花期草粉(t>t0.01)及其IDF提取物膨脹力(t>t0.05),但對結(jié)莢期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨脹力、結(jié)莢期苜蓿IDF提取物持水力和持油力無顯著影響(t 參考文獻(xiàn) [1]王俊麗,臧明夏.膳食纖維改性研究進展[J].食品研究與開發(fā),2012,33(5):225-228. [2]歐仕益.膳食纖維與癌腫發(fā)生的關(guān)系[J].中藥材,2001,24(1):59-61. [3]陸克峰,楊海軍.膳食纖維在功能性食品中的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J].食品工業(yè),2004(3):24-26. [4]黃才歡,歐仕益,張寧,等.膳食纖維吸附脂肪、膽固醇和膽酸鹽的研究[J].食品科技,2006(5):133-136. [5]劉楠,孫永,李月欣,等.膳食纖維的理化性質(zhì)、生理功能及其應(yīng)用[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2015(10):3959-3963. [6]張玉倩,趙乃峰,王成忠.膳食纖維功能特性與改性的研究[J].糧食加工,2010,35(5):57-59. [7]葉秋萍,曾新萍,鄭曉倩.膳食纖維的制備技術(shù)及理化性能的研究進展[J].食品研究與開發(fā),2019,40(17):212-217. [8]鄭建仙,李璇.高活性苜蓿膳食纖維的制備、性質(zhì)與應(yīng)用[J].糧食與飼料工業(yè),1997(7):41-43. [9]鄭建仙.功能性食品學(xué)[M].2 版.北京:中國輕工業(yè)出版社,2006. [10]丁莎莎,黃立新,張彩虹,等.膳食纖維的制備、性能測定及改性的研究進展[J].食品工業(yè)科技,2016,37(8):381-386. [11]扈曉杰,韓冬,李鐸.膳食纖維的定義、分析方法和攝入現(xiàn)狀[J].中國食品學(xué)報,2011,11(3):133-137. [12]馮暢敏,曹致中.不同方法提取苜蓿草渣膳食纖維的效果比較[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,42(3):88-91. [13]于安芬,等.苜蓿綠、白葉蛋白提取分離及殘渣殘液營養(yǎng)成分分析[J].草業(yè)科學(xué),2009(4):50-54. [14]姜亞東,賈玉山,格根圖,等.苜蓿水溶性膳食纖維提取方法的研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè),2006,18(3):51-53. [15]歐陽克蕙,王文君,徐明生,等.苜蓿水溶性膳食纖維提取工藝的研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,31(3):541-544. [16]楊歡,曲敏.苜蓿棄用粗莖水溶性膳食纖維的提取[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2012(5):10-13. [17]劉朝霞.紫花苜蓿膳食纖維酶法提取工藝的研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.