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甘薯（Ipomoea batatas Linn.Lamarck）是浙江省内极为重要的薯类作物,现已形成较完整的深加工产业链。然而甘薯加工中产生的皮渣副产物约占总量20-30%,却一直难于高值化利用。甘薯皮中含有大量纤维类、黄酮多酚类物质,因此是提取功能性膳食纤维的潜在理想材料。本研究以物理法高效提取甘薯皮膳食纤维并提高其活性为目的,使用超声辅助提取（ultrasonic assisted extraction,UE）、亚临界水提取（subcritical water extraction,SWE）和微波辅助提取（microwave assisted extraction,ME）技术提取膳食纤维并以无辅助热水提取（unassisted hot water extraction,HWE）作为对照,探究三种物理提取技术在提取甘薯皮膳食纤维（sweet potato peels dietary fiber,SPPDF）中的应用,并以可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber,SDF）与总膳食纤维（total dietary fiber,TDF）得率、总膳食纤维中可溶性膳食纤维比例（SDF/TDF值）、理化性、抗氧化性、形貌结构、多糖组成和体外发酵能力为指标,评价不同物理提取法在SPPDF提取中应用的优缺点,以筛选出高得率和高品质的物理提取法,结果如下:（1）单因素和正交优化实验得到的最佳SDF提取条件与得率为:HWE料液比1:20、提取温度60℃、提取时间3 h,SDF得率为1.20%,TDF得率为21.72%,SDF/TDF占比为5.52%;UE料液比1:30、提取温度70℃、提取功率400 W、提取时间30 min,SDF得率为8.21%,TDF得率为22.23%,SDF/TDF占比为36.93%,对SDF得率影响最大的因素是时间;SWE料液比1:30、提取温度120℃、提取时间30 min,SDF得率为10.43%,TDF得率为24.68%,SDF/TDF占比为42.26%,对SDF得率影响最大的因素是料液比;ME料液比1:30、提取功率500 W、提取时间6 min,SDF得率为7.74%,TDF得率为21.84%,SDF/TDF占比为35.44%,对SDF得率影响最大的因素是料液比;（2）SDF中SWE-SDF的持水性（water holding capacity,WHC）为4.83 g·g-1,显著优于UE-SDF和HWE-SDF（P<0.05）,与ME-SDF没有显著差异;TDF中ME-TDF的WHC最高为7.83 g·g-1,其次是SWE-TDF;三种SDF的吸水膨胀性（swelling capacity,SC）均无显著差异,TDF中SWE-TDF的SC最高,达7.89 m L·g-1;持油性（oil holding capacity,OHC）最高的SDF是UE-SDF,最高的TDF是SWE-TDF;SDF之间的峰值黏度（viscosity peak,VP）没有显著差异（P>0.05）,三种TDF的VP均显著高于对照组HWE-TDF（P<0.05）;SDF的葡萄糖吸附能力（glucose adsorption capacity,GAC）均显著高于TDF（P<0.05）,其中SWE-SDF的GAC最强,三种TDF之间的GAC无显著差异（P>0.05）,但均显著高于HWE-TDF（P<0.05）;总酚含量最高的是SWE-SDF和SWE-TDF,其中SWE-SDF的总酚含量约是SWE-TDF的两倍;羟基自由基清除率（hydroxyl radical scavenging rate,HRSR）和DPPH自由基清除能力（DPPH radical scavenging rate,DPPH-RSR）最高的是SWE-SDF和SWE-TDF,其中SDF的羟基自由基清除能力均高于TDF,甘薯皮膳食纤维的抗氧化性强弱与其总酚含量高低呈相同变化趋势。（3）透射电镜观察发现,SWE对TDF的形态结构影响最为显著,其比表面积增加,呈现出更复杂的空间结构;红外光谱分析可知,三种物理法提取的甘薯皮膳食纤维仍具备多糖的官能团和果胶的多聚半乳糖醛酸结构,且物理法提高了膳食纤维中果胶总含量。XRD结果分析可知,SWE和ME均改变了TDF的纤维素晶型,由纤维素Ⅰ型结构转变为Ⅱ型结构,其中SWE-TDF的结晶度最低,即SWE对结晶度破坏最为严重。（4）DEAE-Sepharose FF色谱柱分析SDF多糖组成发现,三种物理法提取的SDF中,中性多糖占比最高的是SWE-SDF,达到58.51%;酸性多糖中,使用0.1、0.2、0.3、0.5 mol·L-1Na CL洗脱出的部分占比最高的均为HWE-SDF,分别达8.48%、19.52%、28.44%和2.32%,0.4 mol·L-1Na Cl洗脱出的部分占比最高的是SWE-SDF,达到10.99%,0.6 mol·L-1Na Cl洗脱出的部分占比最高的是UE-SDF,达到38.74%。结合透射电镜和X-射线衍射结果,SDF中中性多糖占比与膳食纤维被破坏的程度有关。（5）体外发酵实验结果表明,UE-SDF的产气量最大,SWE-SDF和ME-SDF产气量最低,与市售INU和FOS对比,物理法提取的SDF不会引起明显胀气;从中位值分析SCFA含量,ME-SDF对乙酸含量提升最显著,UE-SDF对丙酸、丁酸和总酸含量提升最显著;从离散度分析,SWE-SDF在提升乙酸含量方面个体差异最小,ME-SDF在提升丙酸含量方面个体差异最小;物理法提取的SDF在降低发酵环境p H值和氨含量均优于HWE-SDF,p H值降低最显著的是UE-SDF和ME-SDF,氨含量降低最显著的是ME-SDF;UE-SDF降解率最高,还原糖/总糖占比最高,物理提取法均提高了SDF降解率,且还原糖占比与降解率变化具有一致性。结论:SWE-SDF的GAC、总酚含量、HRSR、DPPH-RSR、中性多糖含量、0.4 mol·L-1Na CL酸性多糖含量最高,体外发酵中对促进乙酸含量促进的个体差异最小;SWE-TDF的SC、OHC最高,结晶度最低,即SWE对结晶度破坏最严重。UE-SDF的0.6 mol·L-1Na CL酸性多糖含量最高,对体外发酵产气量、丙酸、丁酸、总酸含量和还原糖相对含量的提高最显著,同时降解率也最高。ME-SDF对体外发酵乙酸含量提高最显著,p H值和氨含量最低;ME-TDF的WHC最高。SWE在提升甘薯皮膳食纤维理化性质方面最具优势;UE在提升甘薯皮膳食纤维体外发酵性方面最具优势。