红薯渣不溶性膳食纤维超高压改性.pdf

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1、第28卷第19期农业工程学报、b1．28No．192702012年10月TransactionsoftheChineseSocie够ofAgriculturalEngineeringOct．2012红薯渣不溶性膳食纤维超高压改性李雁1，熊明洲1，尹丛林2，(1．华南农业大学食品学院，广州510640；吴芳1，解新安1，杨公明12．瑞士万通中国有限公司，北京100005)摘要：为增强红薯渣膳食纤维的生理功能，研究超高压对其理化性质的影响。该文以红薯渣为原料，采用均匀试验方法对不溶性膳食纤维产品理化性质进行超高压改性，并通过扫描电镜

2、、毛细管电泳法、红外光谱、x射线衍射、比表面积测试法BET和粒度等手段研究改性对膳食纤维结构及理化性质的影响。结果表明：超高压改性不溶性膳食纤维的工艺条件如压力、时间、温度对其调节血糖、血脂、清除外源有害物质能力有显著影响。得出超高压对调节血糖、血脂能力改性条件：600MPa，15min，60℃；清除外源有害物质改性条件：100MPa，10min，42℃。通过对改性膳食纤维结构、理化性质测定发现，改性红薯渣不溶性膳食纤维的微观结构为疏松、光滑、蜂巢形的多孔网状结构；其单糖组分没有太大影响，单糖含量产生了一定程度的变化；改性使结晶

3、度减小，比表面积增大；特征吸收峰增强、红移和蓝移，同时也产生了一些新的吸收峰。研究结果可为红薯渣膳食纤维的功能改性及综合利用提供相关依据。关键词：压力，物理特性，化学特性，红薯渣，膳食纤维，改性，超高压doi：10．3969，j．issn．1002—6819．2012．19．036中图分类号：TS255．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一19一0270一09李雁，熊明洲，尹丛林，等．红薯渣不溶性膳食纤维超高压改性[J]．农业工程学报，2012，28(19)：270—278．LiY抽，XiongMingzh

4、ou，YinConglin，eta1．Modificationofinsolubledietary助er舶msweetpotatoresiduewithul仃ahighpress眦eprocessingtecllnolog)，[J]．TransactionsoftheChineseSocie哆ofA鲥cultIlralEngineering(Trallsactionsof像eCSAE)，2012，28(19)：270一278．(沁ChinesewithEnglishabs拄．act)0引言膳食纤维具有润肠通便、减肥、调节血糖血脂

5、【1。2J、清除外源有害物质等诸多生理功能，红薯是中国主要粮食作物之一，具有药食疗效，红薯渣是红薯提取淀粉的副产物，含30％左右的膳食纤维，通常做饲料或被废弃。为了充分利用此类原料，可利用红薯渣生产膳食纤维，但膳食纤维的专一性较差，通过适当改性手段对膳食纤维进行改性处理，改变其中部分组成聚合物的化学结构与相对含量，新增或强化部分原先没有或很微弱的功能特性，从而使不溶性膳食纤维在某种程度上能够发挥可溶性膳食纤维的作用，对有效利用天然资源，更好地发挥其生理功能具有积极的意义。目前常见的膳食纤维改性处理方法有化学处理法和物理处理法，常

6、见的化学处理法是羧甲基化，常用的物理改性方法有螺杆挤压技术【3川、高温蒸煮技术【5】、超高压技术[6．7l和超微粉碎技术等【8lo改性的目标主要集中于增加膳食纤维可溶性，而对其功能改性除水合特性外，其余很少报道。赵国华等【9J收稿日期：2011．10．17修订日期：2012一07．16作者简介：李雁(1963一)，女，副教授，博士，研究方向为食品化学、分离提纯及农副产品综合利用研究。广州华南农业大学食品学院，510“O。Emil：y蛐liscau@163．com研究发现超高压处理的薯渣膳食纤维能将葡萄糖浓度控制在较低的水平，对餐

7、后血糖的快速升高有。抑制作用；刘伟等【l0J以微射流均质机为物质基础的瞬时高压作用，对麦麸的膳食纤维进行物理机械处理，处理后样品的膳食纤维总含量及其可溶性的含量均有所增加。虽然超高压改性方法尚不成熟，而且相对于常规的化学法成本较高，但因其反应条件较为温和，同时对环境的污染相对较小，将是今后改性膳食纤维的研究方向之一。本文拟以提高调节血糖、血脂能力和清除外源有害物质能力为目标；采用均匀试验方法对红薯渣不溶性膳食纤维进行超高压改性，根据各工艺的影响系数，确定超高压对其改性的最优工艺条件；并分析不溶性膳食纤维的组成和含量、微观结构、晶

8、体形式、晶粒和粒度大小以及官能团的变化：对不同功能改性纤维的改性原因进行初步探讨，从而为膳食纤维的功能改性提供理论依据。1材料与方法1．1材料与试剂红薯渣(含水率大约13％)，湖南某公司提供；耐高温仅一淀粉酶溶液(酶活30000U／m-L)，糖化酶溶液(酶活≥1