雷竹是一種優(yōu)質(zhì)的食用筍竹種，其幼嫩莖為雷筍，又名早竹筍，含有粗蛋白、脂肪、纖維素等成分，營(yíng)養(yǎng)豐富，有著產(chǎn)量高、出筍早的特點(diǎn)，作為竹筍的一種，雷筍也富含膳食纖維。膳食纖維被認(rèn)為是人類(lèi)的第七營(yíng)養(yǎng)素，近幾年的醫(yī)學(xué)研究又證實(shí)了DF可以降低糖尿病，心血管疾病，結(jié)腸癌等的發(fā)病率，這與DF良好的持水、持油、膨脹和吸附能力等有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，可溶性膳食纖維(SDF)相比不可溶膳食纖維(IDF)對(duì)膽固醇和血糖控制等功能具有更顯著的效果。

我國(guó)每年都有大量新鮮雷筍產(chǎn)出，除鮮食外，普遍以常規(guī)的罐頭加工食品為主，缺乏精深加工，而且因?yàn)檩^低的原始SDF含量使得其功能價(jià)值尚未完全開(kāi)發(fā)。為了提高SDF的比率，常使用化學(xué)、生物和物理方法對(duì)DF進(jìn)行改性處理?；瘜W(xué)方法會(huì)帶來(lái)潛在的食品安全問(wèn)題；而物理方法(螺桿擠壓、高壓均質(zhì)、高靜水壓等)則對(duì)設(shè)備和操作要求較高；生物法(酶解法和發(fā)酵法)因其操作簡(jiǎn)便快捷的特點(diǎn)，是該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展方向。因此，本文旨在通過(guò)纖維素酶和木聚糖酶聯(lián)合處理改善雷筍DF的理化性質(zhì)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析比較，為獲得高SDF含量的雷筍膳食纖維和提高雷筍附加值提供有效途徑。

一、材料與方法

1、材料與試劑

新鮮雷筍購(gòu)自杭州市果蔬批發(fā)市場(chǎng)，經(jīng)浙江省農(nóng)科院食品科學(xué)研究所陸勝民研究員品種鑒定。耐熱α-淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶和α-葡萄糖苷酶均購(gòu)自Sigma公司；纖維素酶(酶活力30000U／g)、木聚糖酶(酶活力30000U／g)，寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司；其他化學(xué)試劑屬于分析級(jí)。

2、儀器與設(shè)備

FW200粉碎機(jī)，江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所；CRl0色差儀，日本柯尼卡美能達(dá)公司；SW23水浴搖床，德國(guó)優(yōu)萊博公司；LXJ-IIB離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；UV.1800紫外分光光度計(jì)，日本島津公司；TM3000臺(tái)式顯微鏡，日本日立公司；NicoletiS5傅里葉紅外光譜儀，美國(guó)賽默飛世爾公司；UItimaIV型X射線(xiàn)衍射儀，日本理學(xué)公司。

3、實(shí)驗(yàn)方法

（1）粗膳食纖維制備

挑選無(wú)機(jī)械損傷，筍齡和外觀一致的新鮮雷筍50kg。去殼處理后，將其在60℃下干燥48h并用研磨機(jī)粉碎，并過(guò)80目篩獲得雷筍粉末。雷筍DF根據(jù)AOAC方法991.43制備，最后獲得1.5kg未處理的雷筍膳食纖維粉末。

（2）改性膳食纖維制備

根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使用纖維素酶和木聚糖酶分步酶解對(duì)雷筍膳食纖維進(jìn)行改性。取10g雷筍膳食纖維粉末，加入50mL0.05mol／LpH6.8的PBS緩沖液，按添加量0.15％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))加人纖維素酶，混勻，置于50℃振蕩水浴2h，將pH調(diào)至4.8后加入0.15％的木聚糖酶，混勻，置于50℃振蕩水浴3h。酶解結(jié)束后沸水浴10min滅活，加入4倍體積的95％乙醇，靜置過(guò)夜，抽濾，并烘干粉碎，得到酶改性后雷筍膳食纖維。

（3）色澤測(cè)定

使用色差儀測(cè)量樣品的色澤。顏色值表示為亮度／暗度(L*)，紅色／綠色(a*)和黃色／藍(lán)色(b*)。未處理雷筍膳食纖維用作計(jì)算總色差的參考。根據(jù)KIM等的方法使用式(1)計(jì)算總色差：

(5)吸附能力測(cè)定

①亞硝酸吸附能力

采用鐘希瓊等的方法測(cè)定亞硝酸吸附能力(NIAC)，稍有改動(dòng)。將lgDF樣品與25mLNaNO₂溶液(0.1mol／L)混合，并將溶液的pH調(diào)節(jié)至2.0(模擬胃的pH環(huán)境)和7.0(模擬小腸的pH環(huán)境)。將混合物在水浴搖床中于37℃以120r／min搖動(dòng)30min，然后用離心機(jī)以4000r／min離心20min以沉淀DF，收集上清液用于以下分析。亞硝酸鹽含量通過(guò)ZHU等的方法測(cè)定。

②膽固醇吸附能力

采用朱玉等的方法對(duì)膽固醇吸附能力(CBC)進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了一些修改。取新鮮的蛋黃，并用9倍體積的蒸餾水充分?jǐn)嚧虺扇橐骸gDF樣品與25g蛋黃乳液混合，并將體系的pH分別調(diào)節(jié)至2.0和7.0。將混合物在37℃振蕩浴中以120r／min搖動(dòng)2h，并以4000r／min離心20min以沉淀DF，然后收集上清液。使用蛋黃乳液作為空白對(duì)照，在550nm的波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度。

（6）掃描電鏡(SEM)分析

通過(guò)SEM在15kV下觀察DF的表面和微結(jié)構(gòu)。將DF樣品用雙面導(dǎo)電膠帶裝載在樣品架上，并涂覆金層，然后進(jìn)行電子顯微鏡觀察和樣品拍照。

（7）傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析

用FT-IR光譜儀測(cè)量DF分子結(jié)構(gòu)的變化。取干燥的樣品(2mg)用KBr(100mg，光譜級(jí))研磨，壓片制成透明薄片，并用空白KBr作為背景。掃描次數(shù)：20次，分辨率，4cm^-1，掃描范圍：500～4000cm^-1。

（8）X-射線(xiàn)衍射(xRD)分析

利用步進(jìn)掃描法。測(cè)定參數(shù)為：靶：Cu-Kα；步寬：0.02^o；掃描速率：2^o／min；掃描范圍：2^o～40^o。結(jié)晶度使用式(2)從曲線(xiàn)下的峰面積計(jì)算：

式中：D_c為結(jié)晶度；A_c為結(jié)晶區(qū)域；A_a為非晶區(qū)域。

(9)數(shù)據(jù)處理

每組數(shù)據(jù)平行測(cè)定3次并表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。使用SPSS19.0進(jìn)行方差和顯著性分析，利用Origin2017軟件繪圖。

二、結(jié)果與討論

1、酶改性對(duì)膳食纖維組成的影響

表1顯示了酶改性前后DF的組成。與對(duì)照組的SDF含量(1.02±0.04)％相比，酶改性后顯著提高了SDF含量，達(dá)到了對(duì)照組的6.67倍。TDF含量沒(méi)有顯著變化(P＞0.05)，但是IDF含量與對(duì)照組相比顯著降低，這是因?yàn)槔w維素酶水解的纖維素和木聚糖酶水解的半纖維素都是IDF的重要組成部分，水解產(chǎn)生的寡糖和小分子糖則提高了SDF含量。WEN等也有類(lèi)似的結(jié)論：纖維素酶和木聚糖酶處理米糠膳食纖維后可增加SDF含量。此外，酶改性后水分含量增加但是灰分含量降低。

2、酶改性DF的色度

由表2可知，與未處理DF相比，酶改性處理后L*值，a*值和b*值均顯著降低(P＜0.05)，這可能是由于小分子糖促進(jìn)干燥過(guò)程中的褐變反應(yīng)導(dǎo)致的。L*值降低，表示亮度降低，b*值為正且相對(duì)較高，說(shuō)明在黃綠之間更傾向于黃色。在食品加工中，可根據(jù)所生產(chǎn)食品的色澤要求添加不同類(lèi)型的DF產(chǎn)品，NAEEM等。在餅干中添加竹筍膳食纖維時(shí)，觀察到了良好的感官接受度。

3、酶改性DF的持水性、持油性和膨脹力

DF的持水量(WHC)，持油量(OHc)和膨脹能力(SC)的差異可能與粒徑，孔隙率，電荷密度，比表面積和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。表3顯示了酶處理后DF的WHC、0HC和SC均顯著增加(p＜0.05)。

據(jù)推測(cè)，酶改性后DF的比表面積增加，DF的松散結(jié)構(gòu)暴露出更多的極性和非極性基團(tuán)，從而增強(qiáng)了WHC和0HC，YU等在用酶改性胡蘿卜果渣的不可溶性膳食纖維后得到了類(lèi)似的結(jié)果。纖維素酶和木聚糖酶降解了一些IDF，使整個(gè)結(jié)構(gòu)變得龐大并增加了SC，并且有研究表明SC與SDF的含量呈正相關(guān)，因此sC增加也可能與SDF含量增加有關(guān)。

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