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不同制备方法对桔柚皮膳食纤维品质的影响

作者:未知

  摘 要:橘皮可用于制备优质的膳食纤维,其中可溶性膳食纤维含量、总黄酮含量和总抗氧化能力是决定橘皮膳食纤维品质的重要指标。以建阳桔柚果皮为研究对象,测定比较了不同干燥和粉碎方法对膳食纤维中可溶性膳食纤维(SDF)含量、总黄酮含量和总抗氧化能力的影响。结果表明:不同干燥和粉碎方法均未对桔柚果皮总膳食纤维(TDF)含量产生显著影响;超微粉碎可促进SDF的溶出;冻干粉碎促进黄酮物质的溶出,且极显著提高样品的总抗氧化能力。
  关键词:桔柚皮;膳食纤维;品质;抗氧化
  DOI:10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.03.014
  Abstract:Orange peel can be used to produce high quality dietary fiber, among which the content of soluble dietary fiber, total flavonoids and total antioxidant capacity are important indexes to determine the quality of dietary fiber from orange peel. In this paper, the effects of different drying and grinding methods on the contents of soluble dietary fiber (SDF), total flavonoids and total antioxidant capacity of dietary fiber from Jianyang tangelo peel were analyzed and compared. The results showed that different drying and grinding methods had no significant effect on the content of total dietary fiber (TDF), the content of SDF could be improved by superfine grinding, freezedrying grinding could promote the dissolution of flavonoids and significantly improve the total antioxidant capacity of samples.
  Key words:Tangelo peel; Dietary fiber; Quality; Antioxidant
  研究表明,膳食纖维(Dietary fiber,DF)摄入量不足与肥胖、糖尿病、心血管疾病等多种慢性疾病的发生具有显著的相关性[1]。膳食纤维可分为可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)和不可溶性膳食纤维(Insoluble dietary fiber,IDF)两类[2]。果蔬来源的膳食纤维中SDF/IDF比例明显高于谷物膳食纤维,并结合了更多的黄酮类和酚酸等具有抗氧化活性的物质,从而使果蔬膳食纤维具备了更好的品质[3]。
  建阳桔柚是福建省的地方特色名果和地理标志保护产品[4]。桔柚果皮占果实重的45%左右,橘皮中主要成分是水,若作为废弃物处理极易滋生霉菌,腐坏并污染环境。纪颖等研究表明,桔柚果皮中含有丰富的果胶(SDF)[5]和具有抗氧化活性的黄酮类[6]和酚酸等生物活性物质,是制备高SDF含量和高抗氧化活性优质膳食纤维的原料[7]。工业化的膳食纤维制备方法主要为化学法,该方法不仅易导致膳食纤维结构和理化性质变化以及抗氧化活性成分的损失,而且制备过程产生的化学废弃物还会对环境造成污染破坏[8]。利用物理方法制备橘皮膳食纤维,不仅方法简便,不会产生污染环境的废液,同时还有利于保护橘皮中原有成分不被破坏[9]。
  本研究以建阳桔柚果皮为研究对象,研究不同干燥(热风烘干、冻干)和粉碎技术(常规粉碎和超微粉碎)对桔柚果皮膳食纤维的SDF含量、总黄酮含量和抗氧化能力的影响,为制备高品质的桔柚果皮膳食纤维提供一定的理论基础。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  建阳桔柚果实在福州本地市场购买,手工剥取果皮,温水清洗后用于膳食纤维的制备。葡萄糖苷酶、蛋白酶和α淀粉酶购置自美国Sigma公司;无水乙醇、盐酸等试剂均为国产分析纯。
  1.2 试验设备
  电子天平(0.01 g,上海浦春计量仪器有限公司);电热恒温鼓风干燥箱(DGG9140BD),上海森信实验仪器有限公司;FD4C80冷冻干燥机,北京博医康实验仪器有限公司;FW177中草药粉碎机,天津泰斯特仪器有限公司;胶体磨JM80,温州星星机械设备有限公司。
  1.3 试验方法
  1.3.1 膳食纤维样品的制备 将桔柚果皮在50℃热风干燥24 h至恒重,用粉碎机进行常规粉碎后,得到的桔柚果皮粉末过100目筛,得到样品1(DF1);桔柚果皮在冷冻干燥机中冻干后常规粉碎10 min,桔柚皮粉末过100目筛,得到样品2(DF2);将一部分DF2粉末在胶体磨中超微粉碎处理15 min,得到样品3(DF3)。
  1.3.2 SDF和IDF的测定 膳食纤维样品中SDF和IDF含量的测定参照Wang等[10]的方法。称取1 g样品与MESTRIS缓冲液混合后,加入热稳定
  α淀粉酶溶液在沸水浴中反应15 min,冷却至60℃后再加入葡糖苷酶和蛋白酶酶解处理30 min。离心弃去上清液,得到的沉淀放入60℃烘箱中干燥得到总膳食纤维(Total dietary fiber,TDF)。向TDF中加入4倍的95%乙醇,收集沉淀即为SDF,烘干后并称重。剩余的沉淀物为IDF,使用78%乙醇进行数次洗涤,烘干后称重。   1.3.3 总黄酮的测定 按照张婧萱等[11]的方法绘制芦丁标准曲线。称取芦丁样品5 mg,用无水乙醇溶解,摇匀定容至5 mL,配制成浓度为1 mg·mL-1的芦丁标准曲线储备液,精密量取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL的储备液,分别加水至3 mL,加5%碳酸钠水溶液0.5 mL,静置6 min,10%硝酸铝溶液0.5 mL,放置6 min,加5%氢氧化钠溶液2.5 mL,混匀静置15 min,以蒸馏水定容至10 mL。500 nm处测定吸光度值,以吸光度值y为纵坐标,浓度x为横坐标,进行线性回归。
  称取0.5 g样品于10 mL离心管中,加入4 mL的60%乙醇,在60℃水浴锅中浸提2 h,离心后取上清液于10 mL容量瓶中,用60%乙醇定容至10 mL。精密吸取上述提取液1.0 mL,置于10 mL容量瓶中,按照标准曲线制备的方法测定吸光度。
  1.3.4 总抗氧化能力的测定 采用南京建成总抗氧化(TAOC)能力检测试剂盒对样品的总抗氧化能力进行测定:根据试剂盒说明书的添加量配置好样液后,充分混匀,静置10 min,用分光光度计(波长520 nm)测定各管吸光度值,测算总抗氧化能力。
  1.4 数据分析
  数据采用平均值表示,通过DPS数据处理软件7.05进行统计分析。
  2 结果与分析
  2.1 吸光度值与标准溶液浓度的回归方程
  由图1可知,吸光度值(y)与芦丁的标准溶液浓度(x,mg·mL-1)之间的线性回归方程为y=0.032x+0.2067,线性相关系数为R2=0.09955。
  2.2 膳食纤维中SDF的含量
  由表1可以看出,不同干燥(热风烘干、冻干)和粉碎技术(常规粉碎和超微粉碎)对桔柚果皮膳食纤维的TDF含量均未产生显著影响,然而经过胶体磨超微粉碎的DF3中SDF的含量为28.82%,显著高于DF1和DF2(P<0.05)。由此可见,桔柚果皮膳食纤维中的IDF在胶体磨的高速剪切力的作用下,不仅可以形成粒径更小的IDF,还有一部分IDF断裂后形成小分子的SDF。
  2.3 膳食纤维中总黄酮的含量
  由表2可以看出,DF1和DF2的总黄酮含量分别为0.093和0.138 mg·mL-1,说明热风烘干和冻干对桔柚果皮膳食纤维中总黄酮的含量产生显著的影响(P<0.05)。在3个膳食纤维样品中,DF3的总黄酮含量最低,仅为0.047 mg·mL-1,可能是由于胶体磨在超微粉碎过程中产生大量的热量,严重破坏了纤维中吸附的黄酮类物质。
  2.4 膳食纤维的总抗氧化能力
  由图2可以看出,3个桔柚果皮膳食纤维样品的总抗氧化能力存在显著性差异(P<0.05),按照从高到低的顺序为DF2>DF1>DF3,总体趋势与总黄酮含量相一致。膳食纤维的总抗氧化能力与纤维中结合的天然抗氧化剂,包括黄酮类、酚酸和缩合单宁等活性物质的含量紧密相关[13]。
  3 讨论
  近年来,随着人们对膳食纤维健康功效认识的不断深入,食品中膳食纤维含量的高低成为影响消费者购买的重要因素。膳食纤维由于来源和制备方法不同,其中所含的黄酮类等抗氧化物质、SDF和IDF均有差异,造成其营养和理化特性的差异[12-13]。本试验研究了不同干燥(热风烘干、冻干)和粉碎技术(常规粉碎和超微粉碎)对桔柚果皮膳食纤维中SDF/IDF含量,总黄酮含量和总抗氧化能力的影响,结果表明超微粉碎技术可以提高SDF含量,但是降低了总黄酮含量和总抗氧化能力;冻干处理比热风干燥能减少对总黄酮的破坏作用,对膳食纤维的抗氧化能力具有重要的作用。在后续的研究中,还需要继续对桔柚果皮膳食纤维的持水性、膨胀度、持油性等理化特性进行深入的研究,从而更好地为开发高品质的膳食纤维提供技术支撑。
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  (责任编辑:柯文辉)
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