浅析制备工艺对番茄皮膳食纤维理化和加工特性的影响

2024-01-01王陈强王雪铭马自强

现代食品 2023年20期

◎ 王陈强，王雪铭，马自强，柴岳

（新疆冠农检测科技有限公司，新疆库尔勒 841000）

膳食纤维是一种重要的营养成分，对人体健康具有多种益处。在日常饮食中，蔬菜和水果是主要的膳食纤维来源。番茄皮中含有丰富的膳食纤维，研究番茄皮膳食纤维具有重要的理论和实践意义。然而，学界目前对于番茄皮膳食纤维的研究相对较少，特别是对不同制备工艺对番茄皮膳食纤维理化性质影响的研究还较为有限。

本研究采用酸法制备、碱法制备、酸碱结合法制备和酶-酸法制备，对番茄皮进行处理。通过对处理后的番茄皮样本进行理化和加工特性的分析试验，并对不同制备工艺下番茄皮膳食纤维理化和加工特性的影响进行分析，旨在为进一步利用番茄皮作为膳食纤维来源提供科学依据。

1 番茄皮膳食纤维制备工艺介绍

1.1 酸法制备工艺

番茄皮膳食纤维的酸法制备工艺主要是在酸性条件下，通过酸水解的方法提取纤维素。具体做法如下：①将番茄皮渣进行皮籽分离，番茄皮经清洗后放入酸性溶液中，如硫酸、盐酸等，在酸性条件下，纤维素与酸发生水解反应，破坏纤维素结构，提取纤维素[1]。②将酸水解后的混合物进行过滤，将固体残渣与液体分离，用适量的水进行洗涤，以去除酸的残留物和其他杂质。③将洗涤后的纤维素进行干燥，可采用自然晾干或低温烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纤维。需要注意的是，在酸法制备过程中，酸的种类、浓度、反应时间等参数，对纤维素的质量和性质有一定影响。

1.2 碱法制备工艺

番茄皮膳食纤维的碱法制备工艺是在碱性条件下，通过碱水解的方法提取纤维素。具体做法如下：①将番茄皮放入碱性溶液中，如氢氧化钠、氢氧化钾等，在碱性条件下，纤维素与碱发生水解反应，破坏纤维素结构，提取纤维素。②将碱水解后的混合物进行过滤，将固体残渣与液体分离，然后用适量的水进行洗涤，以去除碱的残留物和其他杂质[2]。③将洗涤后的纤维素进行干燥，可以采用自然晾干或者低温烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纤维。

1.3 酸碱结合法制备工艺

番茄皮膳食纤维的酸碱结合法制备工艺是利用酸性和碱性条件相结合的方法提取纤维素。具体做法如下：①将番茄皮放入酸性溶液中，如硫酸、盐酸等，在酸性条件下，纤维素与酸发生水解反应，破坏纤维素结构，提取纤维素。②将酸水解后的混合物进行过滤，将固体残渣与液体分离，然后用适量的水进行洗涤，以去除酸的残留物和其他杂质。③将洗涤后的纤维素放入碱性溶液中，如氢氧化钠、氢氧化钾等，在碱性条件下，纤维素与碱发生水解反应，进一步分解纤维素结构，提取纤维素。④将碱水解后的混合物进行过滤，将固体残渣与液体分离，然后用适量的水进行洗涤，以去除碱的残留物和其他杂质。⑤将洗涤后的纤维素放入酸性溶液中，如盐酸、硫酸等，以中和碱的残留物，使纤维素的pH 接近中性。⑥将酸中和后的纤维素进行过滤，将固体残渣与液体分离，然后用适量的水进行洗涤，以去除酸的残留物和其他杂质。⑦将洗涤后的纤维素进行干燥，可以采用自然晾干或者低温烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纤维。

1.4 酶-酸法制备工艺

番茄皮膳食纤维的酶-酸法制备工艺是利用酶和酸相结合的方法提取纤维素。具体做法如下：①将番茄皮放入酶溶液中，如纤维素酶、果胶酶等[3]，以分解番茄皮中的细胞壁组分，使纤维素暴露出来。②将酶处理后的混合物进行过滤，将固体残渣与液体分离，然后用适量的水进行洗涤，以去除酶的残留物和其他杂质。③将洗涤后的纤维素放入酸性溶液中，如盐酸、硫酸等，在酸性条件下，纤维素与酸发生水解反应，进一步分解纤维素结构，提取纤维素。④将酸处理后的混合物进行过滤，将固体残渣与液体分离，然后用适量的水进行洗涤，以去除酸的残留物和其他杂质。⑤将洗涤后的纤维素进行干燥，可采用自然晾干或者低温烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纤维。

2 制备工艺对番茄皮膳食纤维理化性质的影响试验

2.1 试验设备及工艺参数

2.1.1 试验设备

酸度计、高效液相色谱仪、砂芯坩埚、循环水真空泵、数显恒温水浴锅。

2.1.2 工艺参数

工艺参数见表1。

表1 4 种制备工艺参数表

2.2 番茄皮膳食纤维理化性质试验内容

番茄皮膳食纤维理化性质试验内容见表2。

表2 番茄皮膳食纤维理化性质试验的主要项目表

3 不同制备工艺下膳食纤维理化和加工特性影响的分析

3.1 基本成分

①4 种不同制备工艺对番茄皮膳食纤维中的水分含量影响不大。②4 种制备工艺下的番茄皮膳食纤维中的灰分含量相似[4]。③酶-酸法制备工艺可以有效分解番茄皮中的蛋白质，降低番茄皮膳食纤维中的蛋白质含量，减少番茄籽对番茄膳食纤维品质的影响，而其他制备工艺对蛋白质的影响较小。④4 种制备工艺下的番茄皮膳食纤维中的脂肪含量相似。

3.2 持水力

①酸法制备的番茄皮膳食纤维通常具有较高的持水力，这是因为酸处理可以促使纤维素的解聚，增加纤维素的表面积和孔隙度，从而增强其吸水性能。②碱法制备的番茄皮膳食纤维的持水力相对较低，这是因为碱处理可能导致纤维素的部分溶解或破坏，从而降低了纤维素的持水能力。③酸碱结合法制备的番茄皮膳食纤维通常具有适中的持水力，这是因为酸碱结合法结合了酸法和碱法的处理步骤，能够在一定程度上保持纤维素的结构完整性和持水性能。④酶-酸法制备的番茄皮膳食纤维的持水力较高，这是因为酶处理过程可以有效分解番茄皮中的非纤维素成分，使纤维素暴露在外表面，增加其持水能力。

3.3 持油力

①酸法制备的番茄皮膳食纤维通常具有较低的持油力，这是因为酸处理可以促使纤维素的解聚，增加纤维素的表面积和孔隙度，从而减弱其吸油性能。②碱法制备的番茄皮膳食纤维的持油力相对较高，这是因为碱处理可以导致纤维素的部分溶解或破坏，从而增强了纤维素的吸油能力。③酸碱结合法制备的番茄皮膳食纤维通常具有适中的持油力，这是因为酸碱结合法结合了酸法和碱法的处理步骤，能够在一定程度上保持纤维素的结构完整性和持油性能[5]。④酶-酸法制备的番茄皮膳食纤维的持油力较低，这是因为酶处理过程可以有效分解番茄皮中的非纤维素成分，减少其吸油性能。

3.4 膨胀力

①酸法制备的番茄皮膳食纤维通常具有较低的膨胀力，这是因为酸处理可以促使纤维素的解聚，减少纤维素的结构性膨胀。②碱法制备的番茄皮膳食纤维的膨胀力相对较高，这是因为碱处理导致纤维素的部分溶解或破坏，增加纤维素的结构性膨胀。③酸碱结合法制备的番茄皮膳食纤维通常具有适中的膨胀力，这是因为酸碱结合法结合了酸法和碱法的处理步骤，能够在一定程度上保持纤维素的结构完整性和膨胀性能。④酶-酸法制备的番茄皮膳食纤维的膨胀力较低，这是因为酶处理过程可以有效分解番茄皮中的非纤维素成分，减少其结构性膨胀。

3.5 阳离子交换能力

①酸法制备的番茄皮膳食纤维通常具有较高的阳离子交换能力，这是因为酸处理可以促使纤维素的解聚，增加其表面积和孔隙度，从而提高阳离子吸附能力[6]。②碱法制备的番茄皮膳食纤维的阳离子交换能力相对较低，这是因为碱处理可能导致纤维素的部分溶解或破坏，从而降低了纤维素的交换能力。③酸碱结合法制备的番茄皮膳食纤维通常具有中等的阳离子交换能力，这是因为酸碱结合法结合了酸法和碱法的处理步骤，能够在一定程度上保持纤维素的结构完整性和交换能力。④酶-酸法制备的番茄皮膳食纤维具有较高的阳离子交换能力，这是因为酶处理过程可以有效分解番茄皮中的非纤维素成分，使纤维素暴露在外表面，增加其交换能力。

3.6 胆酸盐吸附能力

①酸法制备的番茄皮膳食纤维具有较高的膳食纤维胆酸盐吸附能力，这是因为在酸法制备过程中，酸处理可以促使纤维素的解聚，增加表面积和孔隙度，从而提高膳食纤维胆酸盐的吸附能力。②相对于酸法而言，碱法制备的番茄皮膳食纤维胆酸盐的吸附能力较低，这是因为碱法制备过程中，碱处理可能导致纤维素的部分溶解或破坏，从而降低了膳食纤维胆酸盐的吸附能力。③酸碱结合法制备的番茄皮膳食纤维通常具有中等的膳食纤维胆酸盐吸附能力，这是因为酸碱结合法结合了酸法和碱法的处理步骤，能够在一定程度上保持纤维素的结构完整性和吸附性能。④酶-酸法制备的番茄皮膳食纤维的胆酸盐吸附能力较强，这是因为酶处理过程可以有效分解番茄皮中的非纤维素成分，使纤维素暴露在外表面，增加其吸附能力。