超聲微波輔助酶法提取黑豆皮水溶性膳食纖維及理化特性分析

巫永華,劉夢虎,孫 悅,邵 穎,陳安徽,劉恩岐

(徐州工程學(xué)院,江蘇省食品資源開發(fā)與質(zhì)量安全重點建設(shè)實驗室,江蘇徐州 221008)

膳食纖維是指既不能讓胃腸道消化吸收,也無法產(chǎn)生能量的一種多糖物質(zhì)[1]。膳食纖維在防治疾病和保障人體康健方面有著非常大的作用,是十分優(yōu)質(zhì)安全的功能性保健食品原輔料,被稱為第七大營養(yǎng)素[2]。水溶性膳食纖維是一種無法被消化酶消化和人體吸收,能夠在水中溶解的非淀粉多糖,如菊粉、果膠以及低聚木糖和瓊脂等物質(zhì)。膳食纖維不僅有豐富的原料來源,而且具有良好的生理作用,如抗氧化[3]、降血糖、降低血脂[4]、預(yù)防冠心病,預(yù)防結(jié)腸和直腸癌,以及減肥和防止便秘等功效[5]。水溶性纖維還能夠有效地活化腸道中的益生菌,促進益生菌大量繁殖,使腸道保持一個健康良好的生態(tài)[6]。隨著專家對膳食纖維特別是水溶性膳食纖維的研究不斷深入,探求可以食用的安全的水溶性膳食纖維已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱門課題,研究人員開展了從柑橘皮[7]、柚子皮[8]、葡萄皮渣[9]、香梨皮渣[10]等植物皮渣中采用水提法、物理輔助提取法、生物酶法和發(fā)酵法等方法提取制備水溶性膳食纖維的探索。

黑豆在我國各地被廣泛種植,其內(nèi)銷和出口的主要是新鮮黑豆及一些初級加工產(chǎn)品。黑豆皮多數(shù)作為飼料使用,其潛在的價值沒有被挖掘出來。從黑豆皮中提取水溶性膳食纖維能提高黑豆皮資源的附加值,對于黑豆制品加工行業(yè)的發(fā)展和資源的高效利用具有極其重要的意義。因此本文研究超聲微波輔助酶法提取黑豆皮中水溶性膳食纖維的工藝,并對黑豆皮水溶性膳食纖維的部分理化特性進行了分析,以期為其在功能性食品中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

東北黑豆 徐州卜蜂蓮花超市;木瓜蛋白酶(800 U/mg)、纖維素酶(400 U/mg)、果膠酶(500 U/mg)、透析袋(8000～14000 U) 上海源葉生物科技有限公司;溴化鉀(光譜純) 美國PIKE公司;六偏磷酸鈉、乙醇、苯酚、硫酸、葡萄糖 國藥集團化學(xué)試劑有限公司;其余試劑 均為分析純。

CW-2000超聲微波協(xié)同萃取儀 上海新拓分析儀器科技公司;IT61M/CSF6-GDE膳食纖維測定儀 意大利VELP公司;R206旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海申生科技有限公司;旋轉(zhuǎn)粘度計 上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司;IT-09A-5型數(shù)顯恒溫磁力攪拌器 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;DL-5低速離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠;INSPECTS50掃描電子顯微鏡 美國FEI公司;Nicolet iS10傅里葉紅外光譜儀 美國Thermo fisher公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 黑豆皮的預(yù)處理及水溶性膳食纖維的提取 黑豆皮用萬能粉碎機粉碎,過50目篩,備用。準確稱取一定量的黑豆皮粉,加入一定的質(zhì)量分數(shù)為2%的六偏磷酸鈉溶液,調(diào)節(jié)pH至6.5,在100 ℃水浴1.5 h,降溫至60 ℃左右,加入一定合適的酶后于一定的溫度下在超聲波功率為50 W,微波功率為400 W下輔助提取一定的時間,100 ℃滅酶10 min后,冷卻離心,收集上清液,濃縮至一定體積后加入4倍體積的乙醇沉淀,過夜,收集沉淀,用適量水復(fù)溶后透析24 h,干燥后即得黑豆皮水溶性膳食纖維。

1.2.2 黑豆皮水溶性膳食纖維的提取工藝研究

1.2.2.1 酶種類的篩選 在料液比1∶25 (g/mL),提取溫度為60 ℃和提取時間20 min下,考察分別添加果膠酶、木瓜蛋白酶、纖維素酶和不添加酶對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響。

1.2.2.2 料液比的選擇 在纖維素酶添加量為20 mg/g,提取溫度為60 ℃和提取時間20 min下,分別考察料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25和1∶30 (g/mL)對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響。

1.2.2.3 酶添加量的選擇 在料液比1∶25 (g/mL),提取溫度為60 ℃和提取時間20 min下,分別考察添加10、15、20、25和30 mg/g的纖維素酶對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響。

1.2.2.4 提取溫度的選擇 在料液比1∶25 (g/mL),纖維素酶添加量為20 mg/g下,分別考察在50、55、60、65和70 ℃下提取20 min對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響。

1.2.2.5 提取時間的選擇 在料液比為1∶25 (g/mL),纖維素酶添加量為20 mg/g,提取溫度為60 ℃下,分別考察提取時間10、15、20、25和30 min對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響。

1.2.2.6 提取條件的優(yōu)化 根據(jù)單因素實驗結(jié)果,采用正交試驗優(yōu)化提取劑濃度、料液比和提取時間等參數(shù),確定最佳提取工藝條件。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal tests

1.2.3 水溶性膳食纖維的測定 根據(jù)國標GB 5009.88-2014食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定[11]方法進行測定。

得率(%)=水溶性膳食纖維的提取質(zhì)量(g)/黑豆皮質(zhì)量(g)×100

1.2.4 黑豆皮水溶性膳食纖維理化特性分析 根據(jù)上述優(yōu)化后的條件制備黑豆皮水溶性膳食纖維,在60 ℃真空干燥箱中干燥18 h后、研磨、過100目篩后進行理化特性分析。

1.2.4.1 黑豆皮水溶性膳食纖維持水力的測定 參考王慶玲等[12]報道的方法。準確稱取黑豆皮水溶性膳食纖維樣品0.50 g于50 mL離心管中,加入12.50 mL蒸餾水,室溫下振蕩0.5 h,4000 r/min的條件下離心15 min,棄去上清液并用濾紙吸干離心管殘留水份,稱重后計算持水力:

式中:m:離心管重,g;m1:樣品干重,g;m2:樣品濕重,g。

1.2.4.2 黑豆皮水溶性膳食纖維持油力的測定 參考王慶玲等[12]報道的方法,準確稱取0.50 g黑豆皮水溶性膳食纖維樣品于50 mL離心管中,加入植物油10 mL,振蕩搖勻,室溫下放置1.5 h,4000 r/min的條件下離心30 min,小心除去上清液,稱重后計算持油力:

式中:m:離心管重,g;m1:樣品干重,g;m2:樣品吸油后重量,g。

1.2.4.3 黑豆皮水溶性膳食纖維膨脹力的測定 參考王慶玲等[12]報道的方法,稱取1.0 g黑豆皮水溶性膳食纖維樣品于10 mL量筒中,讀取干基樣品的體積,轉(zhuǎn)移至50 mL量筒中并加蒸餾水(室溫)至25 mL處,用玻璃棒將黑豆皮水溶性膳食纖維攪勻,讓其充分吸收水分,靜置24 h,第2 d觀察并讀取膨脹的黑豆皮水溶性膳食纖維體積,計算膨脹力:

式中:V1:吸水前樣品體積,mL;V2:吸水后樣品體積,mL。

1.2.4.4 黑豆皮水溶性膳食纖維葡萄糖吸附值(GAC)的測定 參考Peerajit等[13]報道的方法,稱取0.5 g的黑豆皮水溶性膳食纖維與50 mL質(zhì)量濃度為200 mmol/L的葡萄糖溶液混合均勻,于37 ℃恒溫培養(yǎng)6 h。當(dāng)吸附達到平衡后,4000 r/min的條件下離心20 min。采用苯酚硫酸法測定上清液的葡萄糖溶液濃度,計算GAC值:

式中:Ci:原葡萄糖溶液濃度,mmol/L;Cs:吸附平衡后葡萄糖溶液濃度,mmol/L;Ws:黑豆皮水溶性膳食纖維樣品的質(zhì)量,g;Vi:葡萄糖溶液體積,L。

1.2.4.5 黑豆皮水溶性膳食纖維乳化穩(wěn)定性的測定 稱取一定量的干燥后的樣品,分別配成質(zhì)量分數(shù)為2.0%的黑豆皮水溶性膳食纖維溶液。取樣品溶液5 mL,在室溫下加入5 mL色拉油,于高速分散器中以2000 r/min的轉(zhuǎn)速乳化2 min,之后1300 r/min離心5 min,記錄乳化層體積，按下式計算乳化能力(Emulsion Capabilit,EC)。

EC(%)=被乳化層高度/離心管中液體總體積×100

將上述乳化樣品,置于80 ℃水浴中保溫30 min,再用自來水冷卻15 min,于1300 r/min離心5 min,計算乳化穩(wěn)定性(Emulsion Stability,ES)。

ES(%)=保持乳化狀態(tài)的液層高度/最初乳化層的高度×100

1.2.4.6 黑豆皮水溶性膳食纖維葡萄糖延遲指數(shù)(GRI)的測定 GRI可以用來預(yù)測樣品在腸道中延遲吸收葡萄糖的效果。試驗參照Peerajit等[13]報道的方法,稱取0.5 g黑豆皮水溶性膳食纖維加入25 mL質(zhì)量濃度為50 mmol/L的葡萄糖溶液中,混勻后轉(zhuǎn)入的透析袋(12000 U)中,將透析袋放入含100 mL蒸餾水的燒杯中,于37 ℃、120 r/min的振蕩器中振蕩,同時空白對照組。于30、60、120 min時,采用苯酚硫酸法測定樣品組和空白組1 mL透析液中的葡萄糖含量,計算GRI值。

1.2.4.7 黑豆皮水溶性膳食纖維粘度的測定 從微觀來說粘度就是流體受力的作用其質(zhì)點間作相對運動時產(chǎn)生阻力的性質(zhì),這種阻力來自分子運動或分子引力。粘度是一個流變特性參數(shù),它的大小決定了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。試驗使用旋轉(zhuǎn)粘度計測定在一定黑豆皮水溶性膳食纖維不同濃度溶液(2%、4%、6%、8%和10%)的表觀粘度。

1.2.5 黑豆皮水溶性膳食纖維的微觀結(jié)構(gòu)分析 參照Zhang等[14]方法,將干燥粉碎至20目的樣品噴金后放入掃描電子顯微鏡中,20 kV加速電壓條件下,對樣品1000和2000倍的微觀結(jié)構(gòu)進行拍照觀察。

1.2.6 黑豆皮水溶性膳食纖維的紅外光譜分析 稱取試樣樣品2 mg于120 ℃干燥2 h,與KBr混合后研細壓片,在400～4000 cm-1區(qū)間進行紅外光譜掃描分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次以上,采用Excel 2010軟件進行繪圖,使用SPSS 18.0 軟件進行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 最佳提取工藝的確定

2.1.1 作用酶的確定 由圖1可知,添加果膠酶和纖維素酶酶解提取黑豆皮水溶性膳食纖維的得率極顯著(P<0.05)高于不加酶的CK組,加入纖維素酶的得率為15.12%,比添加果膠酶和木瓜蛋白酶的得率分別提高了23.83%和61.71%,效果最優(yōu),這可能與黑豆皮含有較多的纖維素有關(guān)。喬小全等[15]采用超微粉碎輔助纖維素酶提取黑豆皮水溶性膳食纖維,其得率為12.01%,低于本試驗結(jié)果,可能與原料組成和超聲波輔助效果有關(guān)。故本試驗選用纖維素酶進行后續(xù)試驗。

圖1 不同酶水解對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響Fig.1 Effect of different enzymeson the yield of water-soluble dietary fiber

2.1.2 料液比的確定 由圖2可知,料液比的改變對黑豆皮水溶性膳食纖維的得率有較大的影響,隨著料液比的增加,水溶性膳食纖維的得率也隨之增加,在1∶25 g/mL的時候水溶性膳食纖維的得率達到最大,隨后黑豆皮水溶性膳食纖維得率變化不不顯著。提取劑用量的增加在一定程度上能提高可溶性膳食纖維的溶出,但過高時不僅會增大溶劑成本,也會使得后續(xù)處理步驟難度加大[16]。故選擇料液比為1∶25 g/mL左右較為合適。

圖2 料液比對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響Fig.2 Effect of liquid/material ratioon the yield of water-soluble dietary fiber

2.1.3 酶添加量的確定 由圖3可知,在添加量小于20 mg/g時,黑豆皮水溶性膳食纖維的得率隨著酶添加量的增加逐漸上升,在酶添加量為20 mg/g時水溶性膳食纖維的得率達到最大;之后,隨著酶添加量的不斷增加得率反而有所下降。這是因為隨著酶濃度的不斷升高,原料中的可溶性膳食纖維不斷溶出,同時纖維素酶能將不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化成可溶性膳食纖維[17]。但當(dāng)酶的濃度過高時,會使得部分膳食纖維被進一步水解成不能被乙醇沉淀的低聚糖,反而降低得率[5]。故選擇酶添加量為20 mg/g左右比較合適。

圖3 酶添加量對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響Fig.3 Effect of enzyme dosageon the yield of water-soluble dietary fiber

2.1.4 酶解溫度的確定 試驗所用的纖維素酶的最適溫度55～65 ℃,試驗考察了50～70 ℃下對黑豆皮膳食纖維得率的影響,由圖4可知,溫度小于60 ℃,溫度升高有利于黑豆皮水溶性膳食纖維的提取,但當(dāng)溫度高于65 ℃時,得率降低?？赡苁怯捎跍囟鹊闹鸩缴?不僅會加快溶劑分子和溶質(zhì)分子的運動速度,也會加快酶促反應(yīng)的速度,從而使得率提高;但溫度過高時,溶液的黏度變大會導(dǎo)致底物與酶的接觸困難,同時也會降低酶的活性[18],使得水溶性膳食纖維得率下降。由試驗結(jié)果可知,選擇提取溫度為60 ℃較為合適。

圖4 提取溫度對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響Fig.4 Effect of extraction temperatureon the yield of water-soluble dietary fiber

2.1.5 提取時間的確定 由圖5可知,在20 min前,隨著提取時間的延長,水溶性膳食纖維得率也隨之增加,20 min時候達到最大值,之后得率呈下降趨勢。可能是前期由于在酶的水解和超聲波的空穴效應(yīng)、微機械效應(yīng)及熱效應(yīng)的共同作用下提高了水溶性膳食纖維的得率,但大于20 min后,這種效應(yīng)會使得膳食纖維發(fā)生降解[5],使其水溶性膳食纖維得率下降,故選取20 min左右最為合適。

圖5 提取時間對黑豆皮水溶性膳食纖維得率的影響Fig.5 Effect of extraction timeon the yield of water-soluble dietary fiber

2.1.6 超聲輔助酶法提取黑豆皮水溶性膳食纖維的正交試驗結(jié)果 在單因素實驗的基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交試驗對料液比、酶添加量、溫度和提取時間這幾個因素進行優(yōu)化,以確定最佳工藝條件,試驗結(jié)果見表2所示。

表2 正交試驗結(jié)果Table 2 Results of the orthogonal tests

由表2可知,影響超聲結(jié)合酶法提取黑豆皮中水溶性膳食纖維得率的主次因素依次為料液比>提取溫度>提取時間>酶添加量,理論最優(yōu)方案是A2B2C2D3,即料液比為1∶25 (g/mL)、提取溫度60 ℃,提取時間為23 min,纖維素酶添加量為20 mg/g。由表3方差分析可知,料液比對得率具有顯著影響(P<0.05),酶添加量在所選水平內(nèi)對結(jié)果影響較小。把理論最佳方案與單因素最優(yōu)條件(料液比1∶25,添加20 mg/g的纖維素酶,在60 ℃下提取20 min)進行比較驗證,結(jié)果表明理論最優(yōu)方案的得率為19.12%±0.23%,高于其他方案。

表4 黑豆皮水溶性膳食纖維理化性質(zhì)分析結(jié)果Table 4 Physicochemical properties of water-soluble dietary fiber from black soybean peel

表3 正交試驗方差分析結(jié)果Table 3 Results of variance analysis of orthogonal test

注：F0.05(2,2)=19.00;F0.01(2,2)=99.00。

2.2 黑豆皮水溶性膳食纖維理化特性分析結(jié)果

2.2.1 黑豆皮水溶性膳食纖維理化性質(zhì)分析結(jié)果 表4為黑豆皮水溶性膳食纖維的基本理化指標,膳食纖維的持水力、持油力及膨脹力分別為11.89 g/g、10.52 g/g和585.71%。王慶玲等[12]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過酶處理的番茄皮渣膳食纖維其持水力、持油力及膨脹力分別為9.33 g/g、9.29 g/g和604.2%;苗敬芝等[19]研究發(fā)現(xiàn)從生姜中提取出來的水溶性膳食纖維其持水力、持油力及膨脹力分別為3.61 g/g、3.57 g/g和358.7%,相比較而言,本試驗所制備的黑豆皮水溶性膳食纖維的持水力和持油力比番茄皮渣和生姜水溶性膳食纖維要高。這可能是由于不同膳食纖維具有不同的表面積、多孔性和密度,以及不同的表面性質(zhì)、電荷密度、厚度及顆粒疏水性;結(jié)果提示黑豆皮水溶性膳食纖維進入消化道后會吸水膨脹,增加食物體積,使人產(chǎn)生飽腹感,減少食物攝取量[20],故而適合于作為功能性食品原輔料。

水溶性膳食纖維的GAC能體現(xiàn)葡萄糖通過胃腸時水溶性膳食纖維對葡萄糖的吸附行為,黑豆皮水溶性膳食纖維的GAC為19.72 mmol/g,說明其具有一定緩解糖尿病人對葡萄糖的吸收速率,并控制血糖上升的作用。劉朝霞等[21]研究發(fā)現(xiàn)苜蓿水溶性膳食纖維在200 mmol葡萄糖溶液中GAC可達18.069 mmol/g,黑豆皮水溶性膳食纖維與其相比,具有更好的葡萄糖吸附效果,可能與黑豆皮水溶性膳食纖維的結(jié)構(gòu)上的多孔性及顆粒大小有關(guān)。此外,其還具有一定的乳化能力(42.45%)和乳化穩(wěn)定性(64.76%),提示其可以作為食品乳化劑。

2.2.2 黑豆皮水溶性膳食纖維葡萄糖延遲指數(shù)(GRI)的測定結(jié)果 水溶性膳食纖維具有延遲葡萄糖擴散的作用,葡萄糖可以在一定程度上被水溶性膳食纖維吸收,并且可以使溶液在小腸中的粘度有所增加[12]。由圖6可知,黑豆皮水溶性膳食纖維的GRI值在30、60和120 min時分別為34.65、30.48和25.72 mmol/g,即隨著透析時間的延長而逐漸減小。研究表明葡萄糖延遲指數(shù)與可溶性膳食纖維的、結(jié)構(gòu)、水合性質(zhì)、含量及溶液的粘度直接相關(guān)[22];另外,膳食纖維顆粒的大小會影響GRI,顆粒結(jié)構(gòu)越小,表面積越大,能夠加速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對葡萄糖的截留[13]。黑豆皮水溶性膳食纖維的最大GRI值出現(xiàn)在透析30 min時,結(jié)果與王慶玲等[12]和王旭[22]的結(jié)果相似。也有研究發(fā)現(xiàn)擠壓柳橙果漿的最高GRI值出現(xiàn)在透析60 min時[23]。

圖6 黑豆皮水溶性膳食纖維葡萄糖延遲指數(shù)Fig.6 GRI of water-soluble dietary fiber

2.2.3 黑豆皮水溶性膳食纖維黏度的測定結(jié)果 黏度是一個流變特性參數(shù),產(chǎn)品的應(yīng)用效果可由粘度的大小來決定[24]。黑豆皮水溶性膳食纖維濃度-黏度的關(guān)系見圖7。由圖7可知,在膳食纖維濃度為2%～10%范圍內(nèi),隨著濃度的增加,黑豆皮水溶性膳食纖維的表觀黏度呈上升趨勢,楊衛(wèi)東等[25]在研究麥麩水溶性膳食纖維時得到了相似的結(jié)果,認為是因為濃度的增加導(dǎo)致其分子之間相互纏繞及分子間摩擦力的增加,從而引起黏度增加。

圖7 黑豆皮水溶性膳食纖維不同濃度溶液的表觀粘度Fig.7 Apparent viscosity of water-soluble dietaryfiber at different concentrations

2.3 黑豆皮水溶性膳食纖維的微觀結(jié)構(gòu)分析

由圖7可以看出,黑豆皮膳食纖維表面較為粗糙,存在許多不規(guī)則的顆粒狀物質(zhì),且有大量的褶皺和孔隙存在,這種結(jié)構(gòu)的存在有利于增加膳食纖維與其他物質(zhì)作用時的接觸面積,而大量的孔隙有利于水分子進入膳食纖維內(nèi)部,形成的氫鍵或偶極作用可以增加膳食纖維的吸附能力,從而使膳食纖維的持水力和膨脹力增加[26]。

圖8 黑豆皮水溶性膳食纖維掃描電鏡圖Fig.8 Scanning electron microscope of water-soluble dietary fiber

2.4 黑豆皮水溶性膳食纖維紅外光譜分析結(jié)果

黑豆皮水溶性膳食纖維紅外光譜分析結(jié)果見圖9,由圖9可知,黑豆皮SDF在3340.56 cm-1附近有一個最強吸收峰,這是由于多糖分子內(nèi)部或分子間的O-H發(fā)生收縮振動所引起的,說明其具有較多締合狀態(tài)的氫鍵[27]。在2938.56 cm-1處是糖類甲基和亞甲基上C-H的變角振動引起的吸收峰[12],是一個糖類的特征吸收峰。在1654.05 cm-1處有一個峰,這是由于C=O發(fā)生不對稱振動收縮所引起的。在1425.21 cm-1左右存在的峰是由于CH3、CH2和CH等的C-H彎曲振動而引起的,是糖類的特征峰[28]。在1066.30 cm-1左右存在的強吸收峰是吡喃型糖苷環(huán)骨架C-O變角振動引起的吸收峰,表明分子中存在糖環(huán)C-O-C和C-O-H結(jié)構(gòu)。在896.16 cm-1處存在吸收峰,表明其可能有β-D-葡萄吡喃糖吸收峰的存在[12],在848.12 cm-1左右處出現(xiàn)的弱小峰,表明其存在α-型吡喃糖[27]。

圖9 黑豆皮水溶性膳食纖維紅外光譜圖Fig.9 Infrared spectrum of water-soluble dietary fiber

3 結(jié)論與討論

黑豆皮是黑豆制品加工中主要的廢棄物,對其中的色素和花色苷的研究已有大量報道,而對其中的水溶性膳食纖維研究較少,沈蒙等[29]采用響應(yīng)面優(yōu)化了超聲-微波協(xié)技術(shù)提取黑豆皮中可溶性膳食纖維的工藝,表明在料液比1∶40 g/mL,微波功率450 W,溫度45 ℃下微波處理30 min,黑豆皮可溶性膳食纖維得率為15.7280%;馮子倩等[30]研究表明在H2O2濃度15%(V/V),pH11,料液比1∶18 (m/V)下反應(yīng)時間0.5h,黑豆皮可溶性膳食纖維提取率為16.85%,膽酸結(jié)合實驗證明黑豆皮可溶性膳食纖維有著較強的膽酸結(jié)合能力。喬小全等[15]報道了超微粉碎輔助提取黑豆皮水溶性膳食纖維工藝,表明在物料粒徑25～38 μm,液固比30∶1 (mL/g),添加纖維素酶188 (U/mg),溫度60 ℃下酶解2 h,其得率達12.01%,所得產(chǎn)品的膨脹力2.56 (mL/g),持水力377%,持油力138%,對膽酸鈉的吸附率達29.89%,具有被開發(fā)成有預(yù)防心血管疾病功能的食品添加劑的潛質(zhì)。

試驗研究表明,纖維素有利于提高黑豆皮水溶性膳食纖維的提取,在料液比1∶25 (g/mL)、酶添加量為20 mg/g,60 ℃下處理23 min,得率達19.12%±0.23%。所得黑豆皮水溶性膳食纖維的具有較高的持水力、膨脹性、乳化能力和乳化穩(wěn)定性,GRI在30 min時最高,為34.65 mmol/g,其較好的理化特性與其表面較為粗糙、存在許多不規(guī)則的顆粒狀物質(zhì)及具有大量的褶皺和孔隙有關(guān);通過紅外光譜分析顯示黑豆皮水溶性膳食纖維具有吡喃型多糖特征，研究為黑豆皮水溶性膳食張維的開發(fā)和其在功能食品中的應(yīng)用提供了依據(jù)。