脱脂对苜蓿草粉及其IDF提取物特性的影响

2020-09-10于安芬李瑞琴许文艳徐美蓉陶海霞

中国食物与营养 2020年12期

关键词：脱脂

于安芬李瑞琴许文艳徐美蓉陶海霞

摘要：目的：研究脱脂对苜蓿膳食纤维提取物特性的影响。方法：以初花期和结荚期苜蓿草粉为原料，研究了脱脂处理对苜蓿草粉及其水不溶性膳食纤维（IDF）提取物膨胀力、持水力和持油力的影响。结果：脱脂可显著提高不同生长时期苜蓿草粉及初花期IDF提取物的持油力（t>t0.05）、初花期草粉持水力（t>t0.01）;显著降低初花期草粉（t>t0.01）及其IDF提取物的膨胀力（t>t0.05）;对初花期和结荚期苜蓿IDF提取物持水力、结荚期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨胀力、结荚期IDF提取物持油力无显著影响（t

关键词：脱脂;苜蓿草粉;IDF提取物;膨胀力;持水力;持油力

膳食纤维（dietary fiber，DF）是一类不易被人体消化酶消化的碳水化合物及其类似物，其主要来自植物细胞壁，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶和树胶等。膳食纤维根据其在水中的溶解性，分为水不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber，IDF）和水溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）。膳食纤维被列为人体必需的第七大营养素[1-7]。不同来源膳食纤维及其化学结构、组成、物理特性以及其他因素都会影响膳食纤维的水合性能和吸油性[8-11]。苜蓿富含膳食纤维，是良好的天然膳食纤维提取原料[8，12-13]。目前，我国在苜蓿膳食纤维提取研究中，样品预处理多采取脱脂方法。因有机溶剂浸提法脱脂过程操作步骤简单、成本合理、易于工业化[6]，常用乙酸乙酯进行脱脂处理[14-16]，但在脱脂对苜蓿膳食纤维功能特性影响的研究方面鲜有报道。因苜蓿粗纤维含量随生长时间延长而增加[13]，本文选用纤维含量较高的初花期和结荚期苜蓿草粉为原料，研究脱脂对苜蓿草粉及其IDF提取物水合性能和持油特性的影响，以期为脱脂方法在苜蓿膳食纤维提取中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

3年生紫花苜蓿，来源于中国农业科学院畜牧与兽药研究所大洼山林场苜蓿种植基地，刈割时间分别为初花期、结荚期。

1.2 主要试剂与设备

1.2.1 试剂木瓜蛋白酶，北京索莱宝科技有限公司;乙酸乙酯、浓盐酸、氢氧化钠均为分析纯，天津市百世化工有限公司;硅藻土;菜籽油;蒸馏水。

1.2.2 设备 DK-S26型数显式电热恒温水浴锅，上海柏欣仪器设备厂;PHS-3C精密pH酸度计，上海雷磁仪器厂;ZBY149-83电热恒温干燥箱，上海跃进医疗器械厂;10 mL玻璃量筒、国华CHA-S气浴恒温振荡器，常州国华电器有限公司;定性中速滤纸。

1.3 方法

对不同生育期苜蓿草粉进行脱脂处理。分别提取脱脂和不脱脂处理（对照）的初花期和结荚期草粉样品的IDF;测定不同处理草粉及其IDF提取物的持水力、持油力和膨胀力。每次试验采取3个平行，重复2次。

1.4 样品预处理

苜蓿鲜草—整理（除杂）一清洗—晾干—粉碎—过筛（40目）—自封袋避光保存。

1.5 脱脂样品制备

在常温下，用4倍于苜蓿草粉体积的乙酸乙酯浸泡干燥的试验样品3 h，用蒸馏水清洗残留的有机溶剂至样品无味。将样品置于105 ℃烘箱烘至恒质量得脱脂草粉样品。

1.6 苜蓿IDF制备工艺流程

苜蓿草粉→称重→水浴→过滤→滤渣→碱液浸提→调节pH值→酶解→洗涤→脱水→干燥→粉碎过筛→成品。

1.7 特性指标测定方法

膨胀力、持水力、持油力参照郑建仙等[8]、刘朝霞等[17]的方法测定。

1.7.1 膨胀力称取膳食纤维0.500 0 g放到10 mL 的量筒中，读取干品体积（mL），用10 mL蒸馏水浸泡，25 ℃下放置 24 h，读取纤维在量筒中自由膨胀的体积（mL），换算成每克纤维的膨胀力。膨胀力的计算公式如式（1）所示：

式（1）中，m—称取苜蓿草粉的质量（g）、v0—干样自然堆积时的体积（mL）、v1—样品膨胀后的体积（mL）。

1.7.2 持水力称取膳食纤维0.500 0 g于50 mL玻璃烧杯中，加入30 mL蒸馏水，在25 ℃恒温条件下饱和2 h，过滤至滤纸沥干不滴水，将结合了水的膳食纤维转移至已知质量的洁净塑料纸上，并将塑料卷起后称重。持水力的计算公式如式（2）所示：

式（2）中，m—称取苜蓿草粉的质量（g）、m1—吸水后湿样的质量（g）。

1.7.3 持油力称取膳食纤维 0.500 0 g于50 mL玻璃烧杯中，加入20 mL菜籽油，在 25 ℃下饱和 2 h，过滤至滤纸上沥干不滴油，将结合了油的膳食纤维移至已知质量的洁净塑料纸上，并将塑料卷起后称重。持油力计算公式如式（3）所示：

式（3）中，m—称取苜蓿草粉的质量（g）、m1—吸油后湿样的质量（g）。

1.8 数据处理与分析

采用Windows Excel软件和SPSS 17.0 统计软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

试验结果表明，脱脂对不同生育期草粉及其IDF提取物膨胀力、持水力及持油力等特性的影响不同。

2.1 膨胀力

2.1.1 不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨胀力比较初花期草粉及其IDF提取物膨胀力均高于结荚期草粉及其IDF提取物的膨胀力（图1）。初花期草粉膨胀力为9.52 mL/g，远高于结荚期的3.61 mL/g;初花期草粉IDF提取物膨胀力为7.40 mL/g，高于结荚期5.00 mL/g。

2.1.2 脱脂对不同时期苜蓿草粉及其IDF提取物膨胀力的影响脱脂对不同时期苜蓿草粉及其IDF提取物膨胀力的影响不同。对于初花期苜蓿，脱脂处理可显著降低草粉及其IDF提取物膨胀力，使草粉膨胀力下降58.82%（t>t0.01），IDF提取物膨胀力下降33.78%（t>t0.05），但对于结荚期苜蓿，脱脂处理对草粉膨胀力影响不显著（t

2.2 持水力

2.2.1 不同时期苜蓿草粉及其IDF提取物持水力比较初花期苜蓿草粉和结荚期苜蓿草粉的持水力基本接近，分别为3.06、3.3 g/g，IDF提取物持水力分别为7.01、6.36 g/g。IDF提取物持水力比同时期草粉持水力分别提高129.08%和91.57%，提高幅度初花期大于结荚期（图2）。

2.2.2 脱脂对不同时期草粉及其IDF提取物持水力的影响脱脂后，初花期草粉持水力为3.88%，比不脱脂提高21.12%，差异极显著（t>t0.01），而结荚期草粉脱脂前后持水力差异不显著（t

2.3 持油力

2.3.1 不同时期苜蓿草粉及其IDF提取物持油力比较初花期和结荚期苜蓿草粉的持油力分别为0.98、1.25 g/g，其IDF提取物持油力分别为2.20、2.33 g/g，IDF提取物比草粉持油力分别提高124.18%和85.99%，提高幅度初花期>结荚期（图3）。

2.3.2 脱脂对不同时期草粉及其IDF提取物持油力的影响脱脂可显著提高不同生育期苜蓿草粉持油力。脱脂后，初花期草粉持油力为2.03 g/g，比不脱脂提高106.43%（t>t0.01），结荚期草粉持油力为2.15 g/g，比不脱脂提高72.25%（t>t0.05）。脱脂对不同生育期苜蓿草粉IDF提取物的持油力的影响不同，初花期草粉IDF提取物持油力为2.95 g/g，比不脱脂提高33.94%（t>t0.05），而结荚期草粉IDF提取物的持油力比不脱脂略有下降（t

3 结论

持水力和膨胀力是膳食纤维的水合性能的主要特性指标。本研究初步结果显示，初花期和结荚期苜蓿IDF提取物的持水力和持油力均显著高于草粉原料;脱脂对不同生育期苜蓿草粉及其IDF提取物的水合性能和持油性影响不同，可显著提高不同生育期苜蓿草粉及初花期IDF提取物持油力（t>t0.05），显著降低初花期草粉（t>t0.01）及其IDF提取物膨脹力（t>t0.05），但对结荚期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨胀力、结荚期苜蓿IDF提取物持水力和持油力无显著影响（t

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