微波改性对燕麦麸膳食纤维结构及功能性质的影响（一）膳食纤维（Dietaryfiber

2025-05-15 01:44:25　来源：智汇魔方　　

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膳食纤维（Dietaryfiber，微波DF）作为“第七大营养素”因独特的改性生理功能而在食品领域备受关注。探究良好的对燕膳食纤维原料来源并提升其品质及功能特性是业内的研究热点。燕麦麸是麦麸燕麦的麸皮，与燕麦相比，膳食具有热量低、结构及功膳食纤维含量高等特点，影响资料表明，微波燕麦麸具有降低胆固醇、改性降血糖、对燕降低胰岛素水平以及抗氧化、麦麸预防结肠癌等多种保健功能。膳食然而，结构及功燕麦麸食用口感不佳，影响未得到有效利用。微波采用安全、简便、有效的改性方法使不溶性膳食纤维（IDF）向可溶性膳食纤维（SDF）转化，改善燕麦麸的口感，拓宽其应用途径，继而提高膳食纤维品质及生理功能，是燕麦麸产品实现功能化的重要途径。

目前，关于燕麦麸的研究主要集中在膳食纤维的提取方面。刘德讲等以燕麦加工产品的剩余滤渣为原料，采用酶-碱结合法提取燕麦麸膳食纤维。郑旭从燕麦麸中提取β-葡聚糖并制备脂肪模拟品。关于燕麦麸皮改性方面，刘静雪等采用双螺杆挤压法对燕麦麸皮进行改性处理，使改性后燕麦麸膳食纤维比改性前SDF提高了29.4%。微波作为膳食纤维物理改性的一种重要方法，可使物料中的极性分子在电磁波作用下产生剧烈振动和空化效应，随着物料温度的升高，分子间化学键断裂，造成分子间相互挤压，促使物料微孔隙的形成，比表面积增大，达到改善物料性能的作用。任雨离等研究了微波改性对方竹笋膳食纤维结构及性能的影响，得出微波改性可以提高其水合性及抗氧化性的结论。李明泽研究结果表明微波功率的增大会提高青稞中β-葡聚糖含量，在功率640W时达到最大值，随后呈现下降趋势。马晓凤等研究证实改性燕麦麸膳食纤维可以降低大鼠空腹血糖和调节血脂的作用。目前关于微波改性燕麦麸膳食纤维（OBDF）的研究尚未见报道。本文作者曾以提升燕麦麸皮SDF含量为切入点，通过微波改性燕麦麸膳食纤维，SDF含量由改性前的5.3%提高到12.6%，取得了良好的改性效果。在此基础上，本文针对微波改性对燕麦麸膳食纤维结构及功能性质方面的影响做进一步的探究，为燕麦麸的品质改良及应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

燕麦麸、葡萄糖、玉米油，市售；淀粉酶（10000U/g）、木瓜蛋白酶（100000U/g），浙江一诺生物科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH），美国sigma公司；硫酸亚铁、亚硝酸钠、95%乙醇等化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FW135中草药粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；800型离心分离机，北京医用离心机厂；WF-4000C常压微波快速反应系统，上海屹尧微波化学技术有限公司；JEM-200CX型高分辨透射电镜，日本JEOL公司；XRD-7000X-射线衍射分析仪，日本岛津公司；Spectrum100傅里叶红外光谱仪，美国PerkinElmer公司；XMTA-608电热鼓风干燥箱，上海佳胜实验设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 OBDF的制备

采用酶法制备OBDF。挑选无霉变、无虫蛀的新鲜燕麦麸皮，置60℃干燥箱内干燥24h，粉碎，过80目筛得到燕麦麸粉末。燕麦麸粉末按料液比1∶15（g/mL）加入0.5%淀粉酶，置50℃水浴锅内酶解1.5h，灭酶，调节水浴锅温度至55℃，加入0.5%木瓜蛋白酶酶解1h。加入4倍体积95%乙醇溶液，4℃冰箱冷藏条件下静置24h，离心、过滤，置于60℃干燥箱内干燥24h，得到OBDF，作为对照组。

1.3.2 微波改性OBDF工艺

称取OBDF5.000g，与水按料液比1∶25配成溶液，在微波功率600W条件下处理4min，待冷却后加入4倍体积的无水乙醇，4℃条件下静置过夜。用抽滤机抽滤后置60℃干燥箱内烘干，得到改性OBDF，装袋密封备用。另外称取5.000gOBDF按照上述相同的条件进行微波改性，抽滤后取其上清液，加入4倍体积的无水乙醇，于冰箱4℃条件下静置12h，置离心机内以5000r/min转速离心25min，将沉淀物在60℃干燥箱内烘干，得到改性SDF，作为功能性质试验的对照组。

1.3.3 结构分析

1.3.3.1 扫描电镜（SEM）

将待扫描样品燕麦麸原料、OBDF、改性OBDF经干燥处理后置于载物台上，表面喷金处理提高导电性。设定扫描电压为15kV，放大倍数为2000×，通过扫面电镜观察待测样品改性前后的微观形态。

1.3.3.2 X衍射

参考杨开等的方法进行操作。利用连续步进扫描法进行测定。扫描参数为：靶：Cu-Ka；步宽：0.02°；扫描速率：2°·min^-1；扫描范围（2θ）为2°～40°。

1.3.3.3 红外光谱分析

分别称取2mg干燥的OBDF和改性OBDF，与KBr粉末于玛瑙研钵中，充分研磨均匀后置于压膜器内进行压片，压成薄片后取出，置于傅里叶变换红外光谱仪中扫描，扫描波长为500～4000cm^-1，扫描25次。

1.3.4 吸附性能的测定

1.3.4.1 葡萄糖吸附能力测定

分别称取0.500gOBDF、改性OBDF、改性SDF，置于100mL葡萄糖溶液（0.15mg/mL）中，在37℃条件下用磁力搅拌器搅拌4h，将溶液放置离心机内以3500r/min处理15min。以葡萄糖溶液（0.10mg/mL）为空白，取1mL离心后的上清液用于测定葡萄糖含量，按公式转换为吸收葡萄糖能力。

式中：C₀—葡萄糖溶液质量浓度，mg/mL；C₁—上清液中葡萄糖质量浓度，mg/mL；V—葡萄糖溶液体积，mL；M—DF质量，mg。

1.3.4.2 胆固醇吸附能力测定

采用朱玉等的方法对胆固醇吸附能力进行测定，略作修改。将新鲜蛋黄与纯净水按料液比1∶8（g/mL）混合，充分搅打成乳液状态。分别取1.000gOBDF、改性OBDF和改性SDF与20.000g蛋黄乳液混合，将混合物分别调节至pH2.0和pH7.0，然后置于37℃水浴摇床内摇动1.5h，以3500r/min离心15min，取上清液，以蛋黄乳液混合物作为空白对照品，550nm处测定吸光度。

1.3.4.3 吸油力测定

参照黄萍等的方法略作改进。分别称取1.000gOBDF、改性OBDF和改性SDF（M₁），按料液比1∶10（g/mL）加入玉米油，混合后静置1.5h。将混合物置于离心机内以4000r/min离心处理35min，去除上清液，用吸油纸将多余油脂吸干后称量残渣，质量记为M₂，以每克干物质所带油脂质量表示持油力。持油力按照以下公式进行计算。