蒸煮對(duì)小米膳食纖維結(jié)構(gòu)及功能特性的影響

徐曉琴，陳金鳳，尤鶯鴿，陳雪琴，李志程，張曉萌，張盛貴

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院1，蘭州 730070) (甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院2，蘭州 730070)

膳食纖維(DF)可以增加排便量、刺激胃腸運(yùn)動(dòng)、降低血糖和膽固醇水平等[1]，增加DF攝入量可以降低糖尿病、肥胖和心血管等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)[2]。根據(jù)水中溶解度不同，DF可分為不溶性膳食纖維(IDP)和可溶性膳食纖維(SDF)，IDF和SDF在不同的原料中含量不同，并具有不同的性質(zhì)[3]。DF主要來(lái)自谷物、水果、堅(jiān)果和蔬菜。小米膳食纖維主要存在于種皮及少量的糊粉層中[4]。在天然植物細(xì)胞壁中，細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)骨架是纖維素，半纖維素和木質(zhì)素分散在纖維中，導(dǎo)致DF產(chǎn)率低、功能性差[5]。因此，通過(guò)合適的改性方法提高DF的提取率和功能特性，從而提高人體對(duì)DF的利用率，已經(jīng)成為食品加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

小米作為甘肅的主要雜糧作物，具有耐儲(chǔ)藏、耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其營(yíng)養(yǎng)均衡、消化率高，具有抗氧化、消炎、抗癌、抗菌等生理作用[9]。因此，本研究以“隴谷032”小米為原料，首先通過(guò)蒸煮處理對(duì)小米進(jìn)行改性，再經(jīng)過(guò)酶法處理提取DF，探討蒸煮處理對(duì)DF結(jié)構(gòu)和功能特性的影響，以期為甘肅小米DF的開(kāi)發(fā)和利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

“隴谷032”小米、蛋白酶(1 000 U/g，分析純)、糖化酶(100 000 U/mL，分析純)、高溫α-淀粉酶(20 000 U/mL，分析純)。

1.1.2 儀器與設(shè)備

X’Pert-Pro MPD多晶粉末X射線衍射儀，TGA50熱重分析儀和DSC25差示掃描量熱儀，JSM-6701F冷場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡，NEXUS670傅里葉紅外光譜儀，Bettersize 2600激光粒度分析儀。

1.2 方法

1.2.1 蒸煮小米制備

小米室溫浸泡3 h(1∶1，g/mL)，蒸鍋中平攤成2 cm薄層，常壓(98 ℃)蒸制1 h(水沸騰時(shí)計(jì)時(shí))，手捻易碎且有完整顆粒時(shí)取出放入30 ℃烘箱中干燥12 h后磨粉，過(guò)40目篩。裝入密封袋儲(chǔ)存于4 ℃冰箱備用。以未蒸煮的小米作為對(duì)照。

1.2.2 小米膳食纖維提取

參考AOAC法和Liu等[10]的方法。小米粉用正己烷(1∶2.5，g/mL)脫脂，稱取10.0 g干燥的小米粉，加入250 mL的磷酸鹽緩沖液(pH 6)，500 μL高溫α-淀粉酶，95 ℃酶解30 min。冷卻后將pH調(diào)為7.5，加入1 mL堿性蛋白酶(5 mg/mL)，60 ℃水浴30 min。最后將pH調(diào)為4.5，加入3 mL糖化酶，60 ℃水浴30 min后離心(5 000 r/min，10 min)分離沉淀和上清液。沉淀依次用蒸餾水、95%乙醇和丙酮清洗3次后再次離心，所得的沉淀即為IDF。收集離心后的上清液，加入60 ℃，95%的乙醇(上清液∶乙醇的體積比1∶4)混勻后靜置12 h，得到的沉淀即為SDF。IDF和SDF經(jīng)真空冷凍干燥后磨粉，過(guò)100目篩。

1.2.3 小米膳食纖維成分測(cè)定

在干質(zhì)量的基礎(chǔ)上，參照GB/T 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》、淀粉測(cè)定參照淀粉含量檢測(cè)試劑盒、GB/T 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》、GB/T 5009.5—2016《食品國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》、GB/T 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》分別測(cè)定提取的膳食纖維的水分、灰分、粗蛋白、脂肪含量測(cè)定。

1.2.4 小米膳食纖維結(jié)構(gòu)性質(zhì)測(cè)定

1.2.4.1 掃描電鏡測(cè)定

利用掃描電鏡對(duì)樣品結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，用雙面導(dǎo)電膠帶將樣品固定在樣品臺(tái)上，在1 000倍下觀察樣品顆粒形貌。

1.2.4.2 傅里葉紅外光譜測(cè)定

樣品與KBr粉末(1∶100)混勻研磨后壓片，在400～4 000 cm-1波數(shù)下掃描，分辨率為4 cm-1。

1.2.4.3 X射線衍射的測(cè)定

用X射線衍射儀對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，掃描速度為1(°)/min，衍射角(2θ)范圍為10°～80°。

1.2.4.4 粒徑測(cè)定

用激光粒度分析儀對(duì)樣品的粒徑進(jìn)行分析。以蒸餾水作為分散劑，通過(guò)超聲輔助使樣品分散均勻，設(shè)定折射率1.460，粒徑測(cè)定范圍0.01～10 000 μm。

1.2.4.5 熱穩(wěn)定性測(cè)定

參考李璐等[11]的方法，利用TGA和DSC對(duì)樣品熱特性進(jìn)行分析，TGA測(cè)定參數(shù)：升溫范圍在25～800 ℃之間，升溫速率為10 ℃/min，N2流速35 mL/min。DSC測(cè)定參數(shù)：升溫范圍20～200 ℃，升溫速率10 ℃/min，N2流速50 mL/min。

1.2.5 小米膳食纖維功能性質(zhì)測(cè)定

1.2.5.1 SC、WHC、OHC測(cè)定

參考Ma等[12]的方法，稱取0.5 g樣品于10 mL量筒中，加入5 mL蒸餾水，室溫放置24 h，記錄體積；用式(1)計(jì)算SC。

SC=(V1-V0)/W0

(1)

式中：V0為膨脹前的體積/mL；V1為膨脹后的體積/mL；W0為樣品質(zhì)量/g。

參考Ma等[12]的方法，稱取0.5 g樣品于已知質(zhì)量的離心管中，加入20 mL蒸餾水混勻，室溫振蕩12 h后，5 000 r/min離心10 min。棄去上清液，吸干離心管管壁殘留的水分，稱離心管和沉淀的總質(zhì)量。用式(2)計(jì)算WHC。

WHC=m1/m0

(2)

式中：m1為離心后樣品質(zhì)量/g；m0為樣品質(zhì)量/g。

參考Ma等[12]的方法，稱取0.5 g樣品于已知質(zhì)量的離心管中，加入20 mL菜籽油混勻，室溫振蕩12 h后，5 000 r/min離心10 min，棄去上清液，吸干離心管管壁殘留的菜籽油，用式(3)計(jì)算OHC。

OHC=m1/m0

(3)

式中：m1為離心后樣品質(zhì)量/g；m0為樣品質(zhì)量/g。

1.2.5.2 膽固醇吸附能力測(cè)定

參考Ma等[12]的方法，膽固醇用新鮮蛋黃代替，蛋黃與蒸餾水(體積比1∶9)充分?jǐn)嚢璩嗜橐籂顟B(tài)。取0.5 g樣品加入15 mL的蛋黃乳液，調(diào)節(jié)pH至2.0(模擬胃)和7.0(模擬小腸)，37 ℃振蕩2 h，4 000 r/min離心20 min。用式(4)計(jì)算膽固醇吸附量。

膽固醇吸附量=(n1-n2)/m1

(4)

式中：n1為吸附前膽固醇的量/mg；n2為吸附后膽固醇的量/mg；m1為樣品質(zhì)量/g。

1.2.5.3 亞硝酸鹽吸附能力測(cè)定

參考Luo等[13]的方法，取0.5 g樣品加入50 mL 100 μmol/L亞硝酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至2.0(模擬胃)和7.0(模擬小腸)，37 ℃振蕩2 h，吸取2 mL上清液，測(cè)定吸光度，用式(5)計(jì)算亞硝酸鹽吸附量。

亞硝酸鹽吸附量=(n1-n2)/m1

(5)

式中：n1為吸附前亞硝酸鹽的量/μg；n2為吸附后亞硝酸鹽的量/μg；m1為樣品質(zhì)量/g。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3次。數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)SPSS 22.0軟件中t檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析，P<0.05表示差異顯著，采用Origin 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 小米膳食纖維成分分析

脫脂后的小米經(jīng)酶處理制備小米膳食纖維，得到的小米膳食纖維中水分、淀粉、灰分和蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.07%、0.12%、0.08%和0.03%，未檢測(cè)出脂肪。

2.2 小米膳食纖維結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析

2.2.1 掃描電鏡分析

由圖1觀察可知，4種樣品結(jié)構(gòu)存在明顯差異，IDF和C-IDF表面呈明顯片狀結(jié)構(gòu)，碎片不規(guī)則，存有孔洞，C-IDF孔洞更多，表面褶皺明顯，結(jié)構(gòu)更為松散；這與Wang等[14]通過(guò)酶法提取獼猴桃膳食纖維，觀察到不溶性膳食纖維孔較多，且結(jié)構(gòu)更加松散、復(fù)雜的結(jié)果相似。SDF和C-SDF均呈現(xiàn)不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu)，表面有小團(tuán)塊，C-SDF的表面出現(xiàn)較大的團(tuán)聚體，相互堆積形成緊密相連的組織；這與Liu等[15]通過(guò)酶處理麥麩可溶性膳食纖維的結(jié)果類似。C-IDF和C-SDF結(jié)構(gòu)存在差異，可能與蒸煮處理后IDF和SDF降解和聚集有關(guān)。蒸煮導(dǎo)致IDF中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素裂解成小分子物質(zhì)[16]，使得C-IDF表面變得疏松、粗糙，微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。此外，蒸煮處理增強(qiáng)了顆粒間的結(jié)合，使DF結(jié)構(gòu)更有黏結(jié)性[17]，從而導(dǎo)致C-IDF和C-SDF顆粒形態(tài)的改變。由此可知，IDF和SDF微觀結(jié)構(gòu)存在差異，蒸煮能改變DF的微觀結(jié)構(gòu)。掃描電鏡結(jié)果為DF與膽固醇、亞硝酸鹽的結(jié)合提供了微觀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

圖1 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的掃描電鏡圖(1 000倍)

2.2.2 傅里葉紅外光譜分析

如圖2所示，IDF、C-IDF、SDF和C-SDF在3 420 cm-1附近的寬吸收峰是O—H的伸縮振動(dòng)，IDF和C-IDF的吸收峰主要是由木質(zhì)素、纖維素和半纖維素分子內(nèi)或分子間的O—H伸縮振動(dòng)，SDF和C-SDF的吸收峰主要來(lái)自甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖中的—OH基團(tuán)；C-IDF在此處的峰面積變寬，強(qiáng)度增加，說(shuō)明蒸煮處理使得纖維素、半纖維素中部分糖苷鍵斷裂，氫鍵增強(qiáng)，親水性增強(qiáng)[16]，符合C-IDF具有較高WHC的結(jié)果。2 927cm-1處的吸收峰是由糖類甲基和亞甲基上C—H的伸縮振動(dòng)引起的，2 360 cm-1處的吸收峰是C—H的反伸縮振動(dòng)，C-SDF在這兩處的峰強(qiáng)度增加，表明C-SDF中存在典型的糖類化合物。IDF、C-IDF、SDF和C-SDF在1 639 cm-1處的吸收峰主要來(lái)自—COOH伸縮振動(dòng)，表明樣品中含有糖醛酸，這與Huang等[18]通過(guò)高溫蒸煮輔助酶法改性茶渣膳食纖維中的研究結(jié)果一致。另外，4種樣品在920 cm-1附近有β-糖苷鍵吸收峰，在860 cm-1附近有α-糖苷鍵吸收峰[17]。除此之外，IDF和C—IDF在900～1 200 cm-1之間的吸收峰是由半纖維素的?；?CO—OR)伸縮振動(dòng)和木質(zhì)素?；腃—O伸縮振動(dòng)引起的[19]。SDF和C—SDF在1 000～1 200 cm-1區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)吸收峰是由C—O—C糖苷鍵，C—C和C—OH鍵伸縮振動(dòng)引起的。C-SDF的吸收峰強(qiáng)度降低，可能是由于蒸煮處理使樣品中部分水溶性多糖發(fā)生降解。SDF和C—SDF在1 745～1 750 cm-1范圍內(nèi)無(wú)振動(dòng)信號(hào)峰，說(shuō)明SDF和C-SDF中的果膠為低酯果膠[20]，低酯果膠具有良好的安全性和生物降解性，與金屬離子發(fā)生反應(yīng)，形成網(wǎng)狀凝膠，有效去除重金屬離子[21]。IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的紅外光譜相似，說(shuō)明蒸煮沒(méi)有改變小米DF的主要官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—CHO等)。但其含量或結(jié)合程度不同，導(dǎo)致某些吸收峰強(qiáng)度不同。

圖2 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的紅外光譜圖

2.2.3 X射線衍射分析

IDF、C-IDF與SDF、C-SDF的組分、分子量不同，使其結(jié)晶衍射峰不同(圖3)。IDF在掃描角度2θ為20.02°處表現(xiàn)出強(qiáng)烈的結(jié)晶衍射峰，C-IDF結(jié)晶區(qū)被破壞，結(jié)晶強(qiáng)度減弱，衍射角變寬，可能因?yàn)檎糁筇幚砗竽举|(zhì)素、纖維素、半纖維素之間發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化[22]。SDF在2θ為29.20°處有明顯的結(jié)晶衍射峰，在16.30°、49.48°、56.33°處有較弱的衍射峰，而C-SDF僅在23.95°和28.43°處有明顯的特征峰。表明C-SDF的部分結(jié)晶區(qū)被破壞，晶體結(jié)構(gòu)由有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變。SDF主要是由半乳糖醛酸、阿拉伯糖、半乳糖等成分組成，在蒸煮過(guò)程中多糖和低聚糖在一定程度上被分解為單糖，使得C-SDF結(jié)晶區(qū)發(fā)生變化[17]。C-IDF和C-SDF分子之間的相互作用力變?nèi)?，組織變得疏松，不僅有助于降低DF的聚合度，還能有效提高其溶解性[23]，從而使其SC、WHC和OHC增強(qiáng)，進(jìn)而改善DF的生理功能。

圖3 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的X射線衍射圖

2.2.4 粒徑分析

與IDF相比，C-IDF、SDF和C-SDF粒徑分布峰均發(fā)生左移，SDF和C-SDF粒徑分布峰高于IDF和C-IDF，峰跨度窄，表明SDF和C-SDF粒度分布相對(duì)集中，顆粒尺寸均勻。IDF粒徑分布峰較寬，有2個(gè)峰出現(xiàn)，說(shuō)明其顆粒尺寸大小不一；C-IDF粒徑分布峰寬度變小，峰值升高，僅出現(xiàn)1個(gè)峰，表明蒸煮處理后顆粒大小越來(lái)越均勻(圖4)。IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的體積平均粒徑大小依次為IDF >C-IDF > C-SDF > SDF(表1)。IDF的D(4,3)顯著高于C-IDF的D(4,3)(P<0.05)，蒸煮處理使得部分DF被破壞，質(zhì)地變得松散[10]，從而使C-IDF顆粒粒徑減小；與SDF相比，C-SDF的D(4,3)增加，由掃描電鏡結(jié)果可印證，處理后C-SDF顆粒發(fā)生部分團(tuán)聚，從而使粒徑增加。

圖4 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的粒徑分布圖

表1 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的粒徑參數(shù)

2.2.5 熱穩(wěn)定性分析

如圖5所示，由于IDF和SDF組成成分不同，故IDF、C-IDF與SDF、C-SDF的質(zhì)量損失及質(zhì)量損失速率差異較大。IDF和C-IDF在200 ℃之前，主要是樣品內(nèi)游離水及結(jié)合水的揮發(fā)，質(zhì)量損失緩慢；從200 ℃開(kāi)始是第二階段熱分解反應(yīng)，此階段內(nèi)IDF和C-IDF質(zhì)量損失最多，質(zhì)量損失分別為79%和65%。隨溫度的升高，IDF和C-IDF的質(zhì)量損失速率分別在320 ℃和300 ℃左右達(dá)到最大，之后質(zhì)量損失速率減小，IDF的溫度達(dá)到560 ℃后，其質(zhì)量損失速率基本保持不變，而C-IDF的質(zhì)量損失速率一直減小。蒸煮處理后，纖維素、半纖維素、木質(zhì)素之間發(fā)生解聚反應(yīng)[22]，使部分IDF轉(zhuǎn)化成SDF，使得C-IDF質(zhì)量損失降低。SDF和C-SDF在420 ℃之前，一直處于TGA損失階段，質(zhì)量損失分別為25%和24%，此階段主要涉及樣品內(nèi)自由水、結(jié)合水的揮發(fā)，以及半乳聚糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖等的分解。圖5b中，SDF和C-SDF在70、190 ℃時(shí)出現(xiàn)2個(gè)質(zhì)量損失速率峰，且C-SDF的峰值更高，可能是SDF和C-SDF的表面出現(xiàn)團(tuán)聚體，結(jié)構(gòu)變得緊密，水分不易從分子內(nèi)蒸發(fā)，第2個(gè)峰的出現(xiàn)是因?yàn)镾DF和C-SDF內(nèi)多糖分子大小不一，受熱后碳鏈和氫鍵斷裂[24]。另外，IDF與SDF因組成、分子量不同，導(dǎo)致兩者的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生差異。在280 ℃后，熱穩(wěn)定性大小依次為SDF>C-SDF>C-IDF>IDF，與DSC實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

圖5 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的質(zhì)量損失及質(zhì)量損失速率圖

為了進(jìn)一步闡明IDF和SDF的熱轉(zhuǎn)變，進(jìn)行DSC分析，如圖6所示，所有樣品在熔化過(guò)程均為吸熱反應(yīng)。IDF僅在101 ℃處有1個(gè)吸熱峰，而C-IDF的第1個(gè)吸熱峰溫度為85 ℃，且向左偏移，第2個(gè)吸熱峰溫度為113 ℃。SDF和C-SDF分別在69、105 ℃和72、100 ℃出現(xiàn)2個(gè)吸熱峰。說(shuō)明C-IDF、C-SDF的熱穩(wěn)定性均發(fā)生不同程度的改變。圖中的吸熱涉及水的揮發(fā)過(guò)程，以及DF和其他多糖的脫甲氧基、脫羥基和脫羧作用[25]。C-IDF和C-SDF的熱流強(qiáng)度均低于對(duì)照，表明IDF和SDF的熱穩(wěn)定性較低，這與熱重結(jié)果一致。C-SDF的2個(gè)熱焓值ΔH(66.51、135.52 J/g)均顯著高于對(duì)照SDF(39.25、74.22 J/g)(P<0.05)，可能是因?yàn)橛坞x水和結(jié)合水的蒸發(fā)，多糖的相變需要更多的熱量來(lái)破壞氫鍵以釋放水[26]。

圖6 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的DSC圖

2.3 小米膳食纖維功能性質(zhì)分析

2.3.1 SC、WHC、OHC分析

由表2可知，與IDF相比，C-IDF的SC增加了9.3%，與SDF相比，C-SDF的SC增加了53.3%；與IDF相比，C-IDF的WHC增加了17.2%，OHC增加了26.9%(P<0.05)。整體上，IDF和C-IDF的SC、WHC、OHC優(yōu)于SDF和C-SDF，C-IDF的SC、WHC、OHC作用更明顯，蒸煮導(dǎo)致部分IDF降解，使IDF的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變IDF的水化性能[27]。IDF和C-IDF的WHC的變化與Wen等[28]研究的酶和酶微化處理對(duì)米糠膳食纖維的結(jié)果(3.60 g/g)相比明顯增加了。DF的OHC對(duì)防止食物在烹飪過(guò)程中脂肪流失和保持食物風(fēng)味有重要意義，IDF和SDF可吸收食物中的脂肪來(lái)抑制腸道吸收脂肪[29]。蒸煮也能提高IDF和SDF的OHC，該結(jié)果與QIAO等[30]的研究結(jié)果一致。優(yōu)質(zhì)DF具有更高的水化性能，有助于增加飽腹感，從而減少食物攝入量[31]。蒸煮可提高DF的吸附性能，進(jìn)而提高了對(duì)水、油類物質(zhì)的物理吸附，從而改善DF的SC、WHC、OHC[10]。

2.3.2 膽固醇吸附能力分析

DF可降低小腸對(duì)過(guò)多的膽固醇、膽酸鹽和甘油三酯的吸收和利用，從而降低膽固醇水平[32]。樣品與膽固醇(pH 2.0和pH 7.0)的結(jié)合能力如表2所示。標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=8.377 3x-2.386 5，R2=0.998 8。與IDF相比，C-IDF對(duì)膽固醇的吸附量在pH 2.0(模擬胃)環(huán)境中增加了10.7%，C-IDF在胃消化階段對(duì)膽固醇吸附量?jī)?yōu)于腸消化(pH 7.0)階段，而C-SDF相反，由于在酸性條件下，過(guò)多的氫離子阻礙膽固醇攜帶正電荷[33]，導(dǎo)致C-SDF的膽固醇結(jié)合能力降低。這是由于蒸煮處理使DF暴露的極性基團(tuán)增多，空間障礙減少，從而提高膽固醇吸附能力。在膽固醇吸附過(guò)程中，DF表面會(huì)通過(guò)分子間引力形成多分子吸附層，從而對(duì)膽固醇起到吸附效果[34]。此外，DF表面的活性基團(tuán)也可以直接螯合膽固醇分子，進(jìn)而對(duì)膽固醇起到吸附作用[23]。Xu等[35]通過(guò)微流化處理桃渣輔助纖維素酶法提取的SDF，顯著增強(qiáng)對(duì)膽固醇的結(jié)合能力。由此可知，DF具有平衡體內(nèi)膽固醇含量的潛力。

2.3.3 亞硝酸鹽吸附能力分析

亞硝酸鹽是一種活性離子，可與仲胺和酰胺在酸性條件下反應(yīng)形成N-亞硝基化合物，在動(dòng)物體內(nèi)具有致癌性[36]，因此，降低亞硝酸鹽含量對(duì)于人體具有重要意義。亞硝酸鹽吸附標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.839 2x-0.006 5，R2=0.992 9。由表2可知，不同模擬環(huán)境下，IDF、C-IDF、SDF、C-SDF對(duì)亞硝酸鹽的吸附不同，模擬胃中DF對(duì)亞硝酸鹽的吸附量均高于模擬腸道中的吸附量。這一結(jié)果與MOLLER等[37]的結(jié)果一致。這是由于蒸煮處理使物料粒徑減小，表面積增大，更多的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)暴露[38]。C-IDF吸附亞硝酸鹽量較IDF在同一條件下增加了2.8%(pH 2.0)和3.7%(pH 7.0)，C-SDF吸附亞硝酸鹽量較SDF在同一條件下增加了2.7%(pH 2.0)和10.3%(pH 7.0)(P<0.05)，這與蒸煮破壞顆粒完整性有關(guān)。DF對(duì)亞硝酸鹽的高清除能力對(duì)預(yù)防胃癌發(fā)生有重要作用，也作為預(yù)防胃癌的功能性食品提供了潛在的應(yīng)用前景。

表2 IDF、C-IDF、SDF和C-SDF的功能特性參數(shù)

3 結(jié)論

采用蒸煮對(duì)小米進(jìn)行改性，輔助酶法提取小米膳食纖維，比較了蒸煮前后DF的結(jié)構(gòu)和功能特性。結(jié)構(gòu)特性研究結(jié)果表明，蒸煮處理會(huì)破壞DF顆粒完整性，使得IDF孔洞變多、SDF出現(xiàn)團(tuán)聚體；蒸煮處理不影響DF的紅外吸收峰，但會(huì)使部分水溶性多糖降解，導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)由有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變。蒸煮處理還會(huì)使DF熱穩(wěn)定性增大、顆粒粒徑減小且分布集中。功能特性結(jié)果表明蒸煮處理顯著提高了IDF的水化特性。模擬消化實(shí)驗(yàn)表明蒸煮處理可以改善DF對(duì)亞硝酸的吸附能力，這對(duì)于預(yù)防胃癌發(fā)生積極的作用。