【摘 要】
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沙棘籽粕是沙棘油加工过程中主要的副产物,含有多种生物活性成分,但是目前主要用作饲料或被废弃处理,资源综合利用率有待提高。膳食纤维是沙棘籽粕中最主要的成分,其中不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber,IDF）约占总膳食纤维含量的98.8%。不溶性膳食纤维有较好的降血脂和降血糖等生理功能,因此具有极大的开发和利用价值。然而传统提取方法得到的不溶性膳食纤维结构紧密,功能性质较差,
【基金项目】
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西宁市科技项目（编号:2021-Y-15）; 青海伊纳维康生物科技有限公司科研创新基金
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沙棘籽粕是沙棘油加工过程中主要的副产物,含有多种生物活性成分,但是目前主要用作饲料或被废弃处理,资源综合利用率有待提高。膳食纤维是沙棘籽粕中最主要的成分,其中不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber,IDF）约占总膳食纤维含量的98.8%。不溶性膳食纤维有较好的降血脂和降血糖等生理功能,因此具有极大的开发和利用价值。然而传统提取方法得到的不溶性膳食纤维结构紧密,功能性质较差,在食品工业中的应用受限。通过一定的改性技术处理不溶性膳食纤维,能够改善其结构形态,并有效提高相关功能特性和应用潜力。因此,本研究以沙棘籽粕为原料制备改性沙棘不溶性膳食纤维（modified insoluble dietary fiber,MIDF）,比较研究IDF及MIDF结构形态、理化性质和功能特性,并以此为基础研发了一款富含不溶性膳食纤维的固体饮料。研究的主要内容和结果如下:（1）改性沙棘不溶性膳食的制备及理化性质测定。本研究中,通过碱法提取得到IDF,采用球磨粉碎作为物理改性法得到MIDF-1、2、3;采用行星球磨结合纤维素酶水解作为联合改性法得到MIDF-4;采用不同p H值下（3.5、7.0、11.5）过氧化氢处理作为化学改性法得到MIDF-5、6、7。物理改性之后的MIDF-3粒径最高可降低95.60%,比表面积可提高98.72%。三种改性方法均可显著提高MIDF的亮度,并改善其理化性质。其中联合改性得到的MIDF-4持水力、持油力和溶胀性最佳,分别为3.64 g/g,2.15g/g和1.55 m L/g。改性技术也改变了MIDF的粉体特性,其中物理改性可增加样品紧密度,最高使得MIDF-3的休止角提高55.01%,容积密度提高42.50%,联合改性和化学改性显著提高MIDF的松散度,最高可使得MIDF-7的容积密度降低7.50%,休止角降低41.62%。改性技术也改变了MIDF结构,扫描电镜结果表明物理改性使得样品颗粒减小,表面出现碎片结构,但过度改性使得MIDF-3出现聚集现象;联合改性后,MIDF-4颗粒表面出现沟壑和层状结构,结构更加疏松;化学改性后颗粒表出现蜂窝孔状结构。从红外光谱和X衍射结果可以看出,IDF和MIDF的基团类型和晶体结构相同,但改性技术使得MIDF的特征峰强度和结晶度发生改变。综上可得,MIDF-3、4、7的理化性质和结构得到最显著的改善。（2）改性沙棘不溶性膳食纤维功能特性研究。三类改性方法得到的MIDF对阳离子交换能力显著强于IDF,且能在更短时间内完成交换。改性技术能够显著提高MIDF的吸附能力,最高可使得MIDF-4对胆酸盐的结合能力达到27.46%,使得MIDF-3对NO2-的结合能力达到13.90%。与IDF相比,MIDF能够更加有效地吸附葡萄糖和延滞葡萄糖透析。此外,MIDF对淀粉的糊化过程有显著影响,能够明显降低淀粉糊化过程中的粘度值。改性技术也显著提高了MIDF对淀粉消化的影响,其中MIDF-4对淀粉消化的延缓作用最高可达25.92%。综上可得,物理-生物联合改性得到的MIDF-4综合功能特性最佳。（3）富含不溶性膳食纤维沙棘风味固体饮料的研制。以联合改性后MIDF-4辅以沙棘果粉作为主要原料,重点研究固体饮料的增稠技术,有效改善不溶性膳食纤维的沉降和口感问题。确定固体饮料最终的配方为:过300目MIDF-4 27.17%,沙棘果粉27.27%,沙棘原花青素0.27%,卡拉胶1.36%,瓜尔胶4.08%,黄原胶1.09%,赤藓糖醇21.74%,木糖醇16.30%,食用盐0.82%。该配方下的饮料口感细腻,保留了独特的沙棘风味,具有富含不溶性膳食纤维且能够平稳血糖的特点。
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