復(fù)合酶改性蘋(píng)果渣工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化及其物性評(píng)價(jià)

常相娜， 陳雪峰， 蘇 瑤

(陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院, 陜西 西安 710021)

0 引言

蘋(píng)果渣(Apple pomace，AP)是蘋(píng)果工業(yè)的主要副產(chǎn)品[1],富含膳食纖維、黃酮、多酚等活性成分[2,3].目前，AP除小部分經(jīng)粗加工用作動(dòng)物飼料外，大部分都作為廢棄物丟棄，嚴(yán)重浪費(fèi)資源和污染環(huán)境[4].因此AP的高附加利用是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題.

膳食纖維包括可溶性膳食纖維(soluble dietary fibers，SDF)和不可溶性膳食纖維(insoluble dietary fibers，IDF)兩類，已有研究表明增加SDF的攝入可以降血脂、降血壓、改善血糖、減少炎癥、減輕體重及提高免疫力等作用[5-7]，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)建議在高膽固醇、高飽和脂肪的飲食中加入SDF，用以降低機(jī)體膽固醇及低密度脂蛋白膽固醇含量[8].基于SDF突出的生理功能，高品質(zhì)的膳食纖維要求SDF含量超過(guò)膳食纖維總量10%[9]，天然膳食纖維組成通常難以滿足要求.因此，采用適宜的方法改性膳食纖維實(shí)現(xiàn)IDF向SDF轉(zhuǎn)化，已成為研究的焦點(diǎn).目前，用于改性膳食纖維的方法主要有生物法(酶法、發(fā)酵法)[10,11]、物理方法(超高壓技術(shù)、超微粉碎法、擠壓蒸煮技術(shù)、瞬時(shí)高壓技術(shù)等)[12,13]和化學(xué)方法(酸法、堿法)[14].其中酶法改性條件溫和易操作，具有專一性，改性后所得產(chǎn)品品質(zhì)高，是一種很有潛力的改性方法[15].Foo等[16]的研究證實(shí)蘋(píng)果渣含總膳食纖維55.56%，是適宜的膳食纖維來(lái)源[17].基于提高SDF含量的AP酶法改性已有研究報(bào)道，采用的是單一的纖維素酶[18-20]，尚未見(jiàn)到復(fù)合酶協(xié)同作用改性AP提高SDF含量的報(bào)道.

持水力、持油力及膨脹力是膳食纖維的主要理化特性，反映膳食纖維的生理功能和加工性質(zhì)[21]，因此持水力、持油力及膨脹力是膳食纖維制備工藝的常用評(píng)價(jià)指標(biāo)[22].耿乙文等[21]通過(guò)評(píng)價(jià)持水力、持油力及膨脹力等理化性質(zhì)證明過(guò)氧化氫處理是一種清潔有效的改性蘋(píng)果渣膳食纖維的方法；侯麗娟等[23]則通過(guò)分析持水力、持油力及膨脹力等理化性質(zhì)，對(duì)比了微波輔助提取法和纖維素酶水解法對(duì)蘋(píng)果渣中膳食纖維品質(zhì)的影響.

植物細(xì)胞壁中含有果膠和纖維素[24]，除纖維素外含量最為豐富的天然細(xì)胞壁多糖是木聚糖[25]，所以可以通過(guò)果膠酶、纖維素酶和木聚糖酶的酶切作用降低IDF分子鏈長(zhǎng)，將果渣中IDF轉(zhuǎn)化成SDF.本文擬采用上述三類酶組合成復(fù)合酶改性AP以提高其SDF含量，基于響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝條件，評(píng)價(jià)改性后AP的持水力、持油力及膨脹力.以期探索獲得高品質(zhì)AP膳食纖維的新工藝，提升AP的附加值，有望推動(dòng)AP在食品及保健品領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，且有利于AP資源的循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù).

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘋(píng)果渣(Apple pomace，AP)原料來(lái)自陜西海升果業(yè)發(fā)展有限公司.

乙酸鈉(A.R)、 冰乙酸(A.R)、乙酸銨(A.R)、鹽酸(A.R)：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；95%乙醇(A.R)：天津化學(xué)試劑二廠；纖維素酶(≥700 U/g)、果膠酶(≥20 U/mg)、木聚糖酶(≥2 500 U/g)：上海阿拉丁生化科技股份有限公司上海源葉生物有限公司；食用油：市售.

1.2 儀器與設(shè)備

BSA224S-CW電子天平、PB-10實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)：賽多利斯科儀器有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：國(guó)華電器有限公司；H-1850R高速冷凍離心機(jī)：長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；101-1AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津泰斯特儀器有限公司；FW135高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：天津泰斯特儀器有限公司；HZ-9212SBC水浴恒溫振蕩器：太倉(cāng)市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；FD-1D-50冷凍干燥機(jī)；上海比朗儀器制造有限公司；S4800掃描電鏡：日本Hitachi公司.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 復(fù)合酶改性蘋(píng)果渣工藝

工藝流程：蘋(píng)果渣→預(yù)處理→酶解→滅酶→醇沉→抽濾→干燥→樣品.

操作要點(diǎn)：將4倍體積的蒸餾水加入除雜粉碎后AP中，常溫下攪拌30 min，過(guò)濾后所得濾渣用溫水沖洗兩遍，60 ℃干燥后過(guò)40目篩.稱預(yù)處理后原料AP 10.0 g，按料液比1∶20(g/mL)加入一定pH的緩沖鹽溶液，添加一定量的酶，置于設(shè)定反應(yīng)溫度下，經(jīng)2 h溶脹后于轉(zhuǎn)速為100 r/min的恒溫振蕩水浴中反應(yīng)一定時(shí)間，然后樣品通過(guò)90 ℃水浴進(jìn)行10 min滅酶.再向體系中加入4倍體積的95 %乙醇，4 ℃靜置24 h進(jìn)行醇沉后，過(guò)濾，濾渣少量水洗，60 ℃干燥得樣品.

SDF含量評(píng)價(jià)：滅酶結(jié)束后過(guò)濾取上清液，將其濃縮至原體積的1/2，經(jīng)反復(fù)凍融三次除蛋白后，緩緩加入4倍體積的95 %乙醇，攪勻，4 ℃靜置24 h進(jìn)行醇沉.離心得沉淀，經(jīng)冷凍干燥后得SDF[14,15].SDF含量由公式(1)計(jì)算：

(1)

1.3.2 單因素試驗(yàn)

在確定酶的用量和復(fù)合酶優(yōu)組合基礎(chǔ)上分別討論各因素對(duì)SDF含量的影響[26].

(1)纖維素酶用量

樣品體系pH4.5，分別加入纖維素酶量為：0 U/g、5 U/g、10 U/g、20 U/g、40 U/g，45 ℃溶脹2 h，恒溫振蕩水浴中反應(yīng)6 h.其他操作同1.3.1.

(2)木聚糖酶用量

樣品體系pH4.5，分別加入木聚糖酶量為：0 U/g、10 U/g、20 U/g、40 U/g、80 U/g，45 ℃溶脹2 h，恒溫振蕩水浴中反應(yīng)6 h.其他操作同1.3.1.

(3)果膠酶用量

樣品體系pH4.5，分別加入果膠酶量為：0 U/g、40 U/g、80 U/g、120 U/g、160 U/g，45 ℃溶脹2 h，恒溫振蕩水浴中反應(yīng)6 h.其他操作同1.3.1.

(4)復(fù)合酶類型

樣品體系pH4.5，結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)各類酶得最優(yōu)加入量，分別將三類酶兩兩復(fù)合加入反應(yīng)體系：纖維素酶+木聚糖酶(cellulase+xylanase，C+X)、纖維素酶+果膠酶(cellulase+pectinase，C+P)、木聚糖酶+果膠酶(xylanase+pectinase，X+P)，45 ℃溶脹2 h，恒溫振蕩水浴中反應(yīng)6 h.其他操作同1.3.1.

(5)酶解時(shí)間

樣品體系pH4.5，結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)確定的加酶類型與數(shù)量加入對(duì)應(yīng)酶，45 ℃溶脹2 h，恒溫振蕩水浴中分別反應(yīng)2 h、4 h、6 h、8 h、10 h.其他操作同1.3.1.

(6)酶解溫度

樣品體系pH4.5，結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)確定的加酶類型與數(shù)量加入對(duì)應(yīng)酶，分別在25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃下溶脹2 h，進(jìn)而恒溫振蕩水浴中反應(yīng)6 h.其他操作同1.3.1.

(7)pH值

樣品體系pH分別取3、3.5、4、4.5、5、5.5、6，結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)確定的加酶類型與數(shù)量加入對(duì)應(yīng)酶， 45 ℃溶脹2 h，進(jìn)而恒溫振蕩水浴反應(yīng)6 h.其他操作同1.3.1.

1.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

基于單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，依據(jù)三因素三水平的Box-Behnken Design中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以時(shí)間(A)、pH值(B)、溫度(C)為自變量，以SDF含量為響應(yīng)值，優(yōu)化復(fù)合酶改性蘋(píng)果渣的工藝條件.響應(yīng)面優(yōu)化因素及水平設(shè)計(jì)如表1所示.

表1 響應(yīng)面優(yōu)化因素及水平設(shè)計(jì)

1.3.4 微觀形貌掃描電鏡觀察

樣品經(jīng)研磨后過(guò)100目篩，少量挑取樣品均勻置于黏附導(dǎo)電膠的載樣臺(tái)上，固定好.樣品噴金處理后通過(guò)掃描電鏡(Scanning electron microscope,SEM)在不同放大倍數(shù)下觀察.

1.3.5 復(fù)合酶改性蘋(píng)果渣物性評(píng)價(jià)

(1)持水力

準(zhǔn)確稱取1.000 g樣品置于100 mL燒杯中，向燒杯中加入蒸餾水60 mL，攪拌4 h后，于4 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心20 min，棄去上清液，稱量濕樣品質(zhì)量[27,28].持水力由公式(2)計(jì)算：

(2)

(2)持油力

準(zhǔn)確稱取1.000 g樣品置于100 mL燒杯中，向燒杯中加入食用油60 mL，攪拌4 h后，于4 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心20 min，棄去上清液，稱量濕樣品質(zhì)量[27,28].持油力由公式(3)計(jì)算：

(3)

(3)膨脹力

準(zhǔn)確稱取1.000 g樣品放置于具塞刻度離心管，震蕩均勻，記錄下干樣品的體積，再加蒸餾水15 mL且輕輕的搖晃均勻，靜置24 h后，記錄下離心管中膨脹后濕樣品的體積[27,28].膨脹力由公式(4)計(jì)算：

膨脹力(mL/g)=

(4)

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

樣品測(cè)定設(shè)3組平行，結(jié)果表示使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差.使用SPSS22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和事后LSD檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Design-Expert V8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析，p<0.05為顯著性差異，p<0.01為極著性差異.

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)合酶改性工藝單因素試驗(yàn)

2.1.1 纖維素酶用量

如圖1所示，采用纖維素酶改性AP時(shí)，隨著纖維素酶的加入量的增加，SDF含量逐漸增高.加入纖維素酶后SDF的含量較不加纖維素酶(0 U/g)都有顯著的增加(p<0.05)，當(dāng)纖維素酶用量為20 U/g(SDF含量13.37%)、40 U/g(SDF含量13.83%)時(shí)，SDF含量差異不再顯著(p>0.05)，由圖1數(shù)據(jù)可以看出，纖維素酶有效地使蘋(píng)果渣中的IDF轉(zhuǎn)變成可溶性的，提高 SDF含量，結(jié)合成本，20 U/g為纖維素酶的適宜添加量.

a、b、c、d表示不同濃度之間的顯著性差異(p<0.05)圖1 纖維素酶用量對(duì)SDF含量的影響

2.1.2 木聚糖酶用量影響

木聚酶用量的影響如圖2所示，隨著木聚糖酶加入量的增加，改性后的AP中SDF含量呈現(xiàn)不斷增高趨勢(shì).加入木聚糖酶后，SDF的含量較不加木聚糖酶(0 U/g)都有顯著的增加(p<0.05)，當(dāng)木聚糖酶用量為40 U/g(SDF含量11.67%)、80 U/g(SDF含量11.99%)時(shí)，SDF含量差異不再顯著(p>0.05)，由圖2數(shù)據(jù)可以看出，木聚糖酶可有效地使蘋(píng)果渣中的IDF轉(zhuǎn)變成可溶性的，包括把不溶性半纖維素降解成可溶性半纖維素[29]，提高SDF含量，結(jié)合成本，40 U/g為木聚糖酶的適宜添加量.

朗讀在小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)中的含義并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是“念”，而是要求學(xué)生用標(biāo)準(zhǔn)、清晰且洪亮的普通話將文章聲情并茂的讀出來(lái)。在語(yǔ)文的教學(xué)中，文字是視覺(jué)形象，朗讀則是將視覺(jué)形象轉(zhuǎn)變?yōu)槁?tīng)覺(jué)形象。書(shū)本上的文字是單一的，而每個(gè)學(xué)生的聲音卻是千變?nèi)f化的，學(xué)生在朗讀的時(shí)候需要將自己置身于特定的環(huán)境，理會(huì)作者的感情，才能準(zhǔn)確無(wú)誤地表現(xiàn)出作者的意境。然而作為還在逐漸了解語(yǔ)文魅力的小學(xué)生，對(duì)于朗讀的技巧存在著許多的不足，老師在教學(xué)生朗讀時(shí)有許多地方值得注意，要從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，讓學(xué)生能夠真正的掌握朗讀的要領(lǐng)。

a、b、c、d表示不同濃度之間的顯著性差異(p<0.05)圖2 木聚糖酶用量對(duì)SDF含量的影響

2.1.3 果膠酶用量影響

如圖3所示，采用果膠酶改性AP時(shí)，隨著果膠酶的加入量的增加，SDF含量逐漸增高.加入果膠酶改性后，SDF的含量較不加纖維素酶(0 U/g)都有顯著的增加(p<0.05).但果膠酶酶解表現(xiàn)不同于纖維素酶與木糖酶，最初劑量的增加SDF含量增高迅速，80 U/g時(shí)SDF的含量達(dá)到最高的14.11%，但伴隨果膠酶用量持續(xù)增高，SDF含量出現(xiàn)了明顯的下降，原因是果膠親水性優(yōu)于纖維素和半纖維素，所以果膠酶起效更迅速，當(dāng)果膠部分酶解后溶出，更多的基團(tuán)得到暴露，推動(dòng)了AP的酶解改性，提高了SDF含量.當(dāng)果膠酶的用量提升80 U/g以上時(shí)，果膠被降解的程度加大，其酶解產(chǎn)物的聚合度被進(jìn)一步降低，低聚糖量升高，影響到SDF含量.因此，確定80 U/g為果膠酶的適宜添加量.

a、b、c、d表示不同濃度之間的顯著性差異(p<0.05)圖3 果膠酶用量對(duì)SDF含量的影響

2.1.4 復(fù)合酶類型的影響

復(fù)合酶類型的影響如圖4所示，各種酶加入量分別為：纖維素酶20 U/g；木聚糖酶40 U/g；果膠酶80 U/g.三組復(fù)合酶加入改性AP后，SDF的含量較不加酶的空白組(Con組)都有顯著的增加(p<0.05).三組間改性后的SDF含量差異顯著(p<0.05)，效果最好為C+P組，SDF含量為15.94%，高于C+X組的11.52%及X+P組的13.59%.首先，因?yàn)樵倮w維素酶和木聚糖酶的作用下，果渣結(jié)構(gòu)組織變的較疏松，親水性相對(duì)好些的果膠能夠更充分的與果膠酶接觸并溶出，所以與果膠酶的復(fù)合組，SDF含量更高.其次，由于蘋(píng)果渣中的纖維素與半纖維素的親水性較低，酶的作用有限，所以兩者復(fù)合酶相對(duì)酶解效果在三類復(fù)合酶中最低.因此，確定酶解體系添加酶為纖維素酶與果膠酶構(gòu)成的復(fù)合酶，添加量為纖維素酶20 U/g、果膠酶80 U/g.

C+X為纖維素酶+木聚糖酶；C+P為纖維素酶+果膠酶；X+P為木聚糖酶+果膠酶；Con為空白組；a、b、c、d表示不同組別之間的顯著性差異(p<0.05)圖4 復(fù)合酶類型對(duì)SDF含量的影響

2.1.5 酶解時(shí)間的影響

在C+P復(fù)合酶改性條件下，酶解時(shí)間的影響如圖5所示， 2 h、4 h、6 h的 SDF含量隨著酶解時(shí)間延長(zhǎng)先顯著增高(p<0.05)，6 h的SDF含量最高為15.98%.6 h后SDF含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但差異不顯著(p>0.05).呈現(xiàn)該趨勢(shì)是由于酶解初期，酶還沒(méi)有充分作用AP，被打開(kāi)連接鍵數(shù)量較少，SDF溶出量少，伴隨酶解時(shí)間延長(zhǎng)，酶的作用越來(lái)越充分，SDF含量增高.但酶解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)6 h時(shí)，酶解程度加深，產(chǎn)物中低分子量糖含量慢慢上升，導(dǎo)致SDF含量下降.因此，酶解改性適宜時(shí)間為6 h.

a、b、c、d表示不同時(shí)間下的顯著性差異(p<0.05)圖5 酶解時(shí)間對(duì)SDF含量的影響

2.1.6 酶解溫度的影響

在C+P復(fù)合酶改性條件下，酶解溫度的影響如圖6所示，25 ℃～45 ℃區(qū)間，SDF含量上升顯著(p<0.05)，45 ℃時(shí)SDF含量最高為15.29%，超過(guò)45 ℃后SDF含量開(kāi)始下降，55 ℃時(shí)SDF含量為14.41%，但差異不顯著(p>0.05).每種酶都有最適宜發(fā)揮活力的溫度，對(duì)復(fù)合酶同樣如此.溫度低于45 ℃時(shí)，酶活力較低沒(méi)有充分作用AP，被打開(kāi)連接鍵數(shù)量較少，SDF溶出量少，所以含量低，伴隨溫度升高，酶的活力增強(qiáng)，酶解作用增強(qiáng)，有效的提升了SDF含量.但溫度超過(guò)45 ℃后，酶活受到了抑制，導(dǎo)致SDF含量下降.由圖6可知，45 ℃時(shí)SDF含量最高，是復(fù)合酶酶活表現(xiàn)最佳的溫度.

a、b、c表示不同溫度之間的顯著性差異(p<0.05)圖6 酶解溫度對(duì)SDF含量的影響

在C+P復(fù)合酶改性條件下，pH值的影響如圖7所示， SDF含量隨著pH值變化，首先在3～3.5區(qū)間呈現(xiàn)降低，推測(cè)因?yàn)閜H=3果膠酶活性強(qiáng)于pH=3.5，而纖維素酶在該區(qū)域活性一般變化不大，所以綜合作用結(jié)果為pH=3時(shí)SDF含量較高些.4～5區(qū)間適宜纖維素活性發(fā)揮，酶解效果提升，也有利于更多的親水性的果膠與酶接觸，這個(gè)階段SDF含量保持顯著上升趨勢(shì)(p<0.05)，pH=5時(shí)得到最高SDF含量為15.53%.因 5.5～6區(qū)間pH偏高，不利于果膠酶和纖維素酶活性更好的發(fā)揮作用，所SDF含量出現(xiàn)下降.因此，酶解適合的pH值為5.

a、b、c、d表示不同pH值之間的顯著性差異(p<0.05)圖7 pH值對(duì)SDF含量的影響

2.2 復(fù)合酶改性工藝響應(yīng)面優(yōu)化

2.2.1 模型擬合及方差分析

三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果如表2所示.

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

對(duì)表2結(jié)果進(jìn)行回歸方程擬合，得模型方程：Y=16.58-0.68A+0.79B-0.50C+1.08AB+0.31AC-0.38BC-2.80A2-1.81B2-1.45C2.

表3 響應(yīng)面法回歸模型方差分析

2.2.2 復(fù)合酶改性優(yōu)化條件

圖8為時(shí)間(A)、pH值(B)、溫度(C)三個(gè)因素間交互作用對(duì)SDF含量影響的三維響應(yīng)面圖.三維響應(yīng)曲面圖能夠反映各因素間交互作用強(qiáng)弱.曲面坡度陡峭表示兩因素交互影響大，而坡度平緩則與之相反[30].其結(jié)果與表3所示方差分析結(jié)果相互印證.時(shí)間(A)、pH值(B)交互作用響應(yīng)面圖坡度最高且交互作用項(xiàng)p為0.014 2<0.05，表明AB交互作用對(duì)響應(yīng)值SDF含量影響顯著；時(shí)間(A)與溫度(C)交互作用項(xiàng)p為0.378 5>0.05，pH值(B)、溫度(C)交互作用項(xiàng)p為0.293 6(P>0.05)，且AC與BC的交互作用相應(yīng)圖坡度緩和，說(shuō)明AC與BC的交互作用對(duì)SDF含量影響較弱.

(a)時(shí)間(A)、pH值(B)交互作用響應(yīng)面圖

(b)時(shí)間(A)與溫度(C)交互作用響應(yīng)面圖

(c)pH值(B)、溫度(C)交互作用響應(yīng)面圖圖8 時(shí)間、pH值、溫度三因素交互作用對(duì)SDF含量影響的響應(yīng)面圖

分析回歸模型求其極值，獲得復(fù)合酶改性AP最佳工藝條件為：時(shí)間5.81 h、pH值5.11、溫度43.95 ℃，該條件下，SDF理論含量為16.75%.考慮到實(shí)際操作情況，將該理論上最優(yōu)條件圓整為時(shí)間5.5 h、pH值5.1、溫度44 ℃，在此條件下進(jìn)行回歸模型的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，設(shè)空白對(duì)照組，平行進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明該優(yōu)化條件下，SDF含量為(16.84±0.45) %，與預(yù)測(cè)值接近，說(shuō)明回歸方程可較好模擬各因素對(duì)SDF含量的影響，用響應(yīng)面優(yōu)化復(fù)合酶改性AP的條件是可行的；驗(yàn)證結(jié)果相較空白組(7.10±0.34)%的SDF含量提高137.18%，明顯高于牟建樓等[31]采用單一纖維素酶改性AP時(shí)SDF的提高量94.44%.同樣的采用酶法改性馬鈴薯渣[32]和米糠[33]的過(guò)程中，復(fù)合酶提升SDF含量效果也優(yōu)于單一纖維素酶.總之，相較于化學(xué)法的污染高、機(jī)械法的設(shè)備投資高、微波及超聲法的能耗高，采用復(fù)合酶法改性AP具有效率高、成本適中、條件溫和及綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，具有良好的應(yīng)用前景.

2.3 微觀形貌掃描電鏡觀察

由圖9可知，復(fù)合酶改性前后AP微觀形貌發(fā)生明顯的變化，由表面凹凸不平、結(jié)合較為緊實(shí)轉(zhuǎn)為出現(xiàn)較大的空腔和明顯的裂縫，形成較小、不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)，這種形貌的改變是由于酶的作用使得蘋(píng)果渣膳食纖維直鏈和支鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生水解所導(dǎo)致[20]，該變化一方面使得SDF溶出變的容易，大幅的提升了SDF含量；另一方面使AP具有更大的比表面積，且更多的親水和親油基團(tuán)暴露到表面，對(duì)AP的物性特征也帶來(lái)明顯的影響.

(a)復(fù)合酶改性前SEM圖 (b)復(fù)合酶改性后SEM圖圖9 復(fù)合酶改性AP超微結(jié)構(gòu)SEM圖像(×10 000)

2.4 復(fù)合酶改性蘋(píng)果渣物性評(píng)價(jià)

對(duì)復(fù)合酶改性后AP進(jìn)行了持水力、持油力及膨脹力的三方面物性評(píng)價(jià)，結(jié)果如表4所示.復(fù)合酶改性后AP的持水力、持油力和膨脹力都獲得了顯著的提升(p<0.01)，分別提高114.74%、104.55%與137.10%.結(jié)合前述SEM結(jié)果可知復(fù)合酶改性果渣，使果渣結(jié)構(gòu)組織變的較疏松、出現(xiàn)較大的空腔和明顯的裂縫，水和油更易于進(jìn)入纖維間隙，加之表面積增大，更多的親水和親油基團(tuán)暴露到表面，能吸附更多的水、油分子[34].

表4 復(fù)合酶改性蘋(píng)果渣后物性變化

3 結(jié)論

本文以SDF含量為指標(biāo)，采用復(fù)合酶法改性AP，通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化得最佳工藝條件為：料液比為1∶20，采用纖維素酶與果膠酶構(gòu)成的復(fù)合酶(纖維素酶20 U/g；果膠酶80 U/g)，酶解時(shí)間5.5 h、 酶解pH 5.1、酶解溫度44 ℃，該工藝條件下SDF含量可達(dá)16.84%.SEM顯示復(fù)合酶改性后得AP微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，具有更大的比表面積，更多的親水和親油基團(tuán)暴露到表面；使得AP具有更好的物性表現(xiàn)，其持水力、持油力及膨脹力都獲得了顯著的提高.