脫脂對苜蓿草粉及其IDF提取物特性的影響

于安芬 李瑞琴 許文艷 徐美蓉 陶海霞

摘?要：目的：研究脫脂對苜蓿膳食纖維提取物特性的影響。方法：以初花期和結莢期苜蓿草粉為原料，研究了脫脂處理對苜蓿草粉及其水不溶性膳食纖維（IDF）提取物膨脹力、持水力和持油力的影響。結果：脫脂可顯著提高不同生長時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）;顯著降低初花期草粉（t>t0.01）及其IDF提取物的膨脹力（t>t0.05）;對初花期和結莢期苜蓿IDF提取物持水力、結莢期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨脹力、結莢期IDF提取物持油力無顯著影響（t

關鍵詞：脫脂;苜蓿草粉;IDF提取物;膨脹力;持水力;持油力

膳食纖維（dietary fiber，DF）是一類不易被人體消化酶消化的碳水化合物及其類似物，其主要來自植物細胞壁，包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠和樹膠等。膳食纖維根據其在水中的溶解性，分為水不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）和水溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）。膳食纖維被列為人體必需的第七大營養素[1-7]。不同來源膳食纖維及其化學結構、組成、物理特性以及其他因素都會影響膳食纖維的水合性能和吸油性[8-11]。苜蓿富含膳食纖維，是良好的天然膳食纖維提取原料[8，12-13]。目前，我國在苜蓿膳食纖維提取研究中，樣品預處理多采取脫脂方法。因有機溶劑浸提法脫脂過程操作步驟簡單、成本合理、易于工業化[6]，常用乙酸乙酯進行脫脂處理[14-16]，但在脫脂對苜蓿膳食纖維功能特性影響的研究方面鮮有報道。因苜蓿粗纖維含量隨生長時間延長而增加[13]，本文選用纖維含量較高的初花期和結莢期苜蓿草粉為原料，研究脫脂對苜蓿草粉及其IDF提取物水合性能和持油特性的影響，以期為脫脂方法在苜蓿膳食纖維提取中的應用提供科學依據。

1?材料與方法

1.1?樣品采集

3年生紫花苜蓿，來源于中國農業科學院畜牧與獸藥研究所大洼山林場苜蓿種植基地，刈割時間分別為初花期、結莢期。

1.2?主要試劑與設備

1.2.1?試劑?木瓜蛋白酶，北京索萊寶科技有限公司;乙酸乙酯、濃鹽酸、氫氧化鈉均為分析純，天津市百世化工有限公司;硅藻土;菜籽油;蒸餾水。

1.2.2?設備?DK-S26型數顯式電熱恒溫水浴鍋，上海柏欣儀器設備廠;PHS-3C精密pH酸度計，上海雷磁儀器廠;ZBY149-83電熱恒溫干燥箱，上海躍進醫療器械廠;10 mL玻璃量筒、國華CHA-S氣浴恒溫振蕩器，常州國華電器有限公司;定性中速濾紙。

1.3?方法

對不同生育期苜蓿草粉進行脫脂處理。分別提取脫脂和不脫脂處理（對照）的初花期和結莢期草粉樣品的IDF;測定不同處理草粉及其IDF提取物的持水力、持油力和膨脹力。每次試驗采取3個平行，重復2次。

1.4?樣品預處理

苜蓿鮮草—整理（除雜）一清洗—晾干—粉碎—過篩（40目）—自封袋避光保存。

1.5?脫脂樣品制備

在常溫下，用4倍于苜蓿草粉體積的乙酸乙酯浸泡干燥的試驗樣品3 h，用蒸餾水清洗殘留的有機溶劑至樣品無味。將樣品置于105 ℃烘箱烘至恒質量得脫脂草粉樣品。

1.6?苜蓿IDF制備工藝流程

苜蓿草粉→稱重→水浴→過濾→濾渣→堿液浸提→調節pH值→酶解→洗滌→脫水→干燥→粉碎過篩→成品。

1.7?特性指標測定方法

膨脹力、持水力、持油力參照鄭建仙等[8]、劉朝霞等[17]的方法測定。

1.7.1?膨脹力?稱取膳食纖維0.500 0 g放到10 mL 的量筒中，讀取干品體積（mL），用10 mL蒸餾水浸泡，25 ℃下放置 24 h，讀取纖維在量筒中自由膨脹的體積（mL），換算成每克纖維的膨脹力。膨脹力的計算公式如式（1）所示：

式（1）中，m—稱取苜蓿草粉的質量（g）、v0—干樣自然堆積時的體積（mL）、v1—樣品膨脹后的體積（mL）。

1.7.2?持水力?稱取膳食纖維0.500 0 g于50 mL玻璃燒杯中，加入30 mL蒸餾水，在25 ℃恒溫條件下飽和2 h，過濾至濾紙瀝干不滴水，將結合了水的膳食纖維轉移至已知質量的潔凈塑料紙上，并將塑料卷起后稱重。持水力的計算公式如式（2）所示：

式（2）中，m—稱取苜蓿草粉的質量（g）、m1—吸水后濕樣的質量（g）。

1.7.3?持油力?稱取膳食纖維 0.500 0 g于50 mL玻璃燒杯中，加入20 mL菜籽油，在 25 ℃下飽和 2 h，過濾至濾紙上瀝干不滴油，將結合了油的膳食纖維移至已知質量的潔凈塑料紙上，并將塑料卷起后稱重。持油力計算公式如式（3）所示：

式（3）中，m—稱取苜蓿草粉的質量（g）、m1—吸油后濕樣的質量（g）。

1.8?數據處理與分析

采用Windows Excel軟件和SPSS 17.0 統計軟件進行數據處理與分析。

2?結果與分析

試驗結果表明，脫脂對不同生育期草粉及其IDF提取物膨脹力、持水力及持油力等特性的影響不同。

2.1?膨脹力

2.1.1?不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨脹力比較?初花期草粉及其IDF提取物膨脹力均高于結莢期草粉及其IDF提取物的膨脹力（圖1）。初花期草粉膨脹力為9.52 mL/g，遠高于結莢期的3.61 mL/g;初花期草粉IDF提取物膨脹力為7.40 mL/g，高于結莢期5.00 mL/g。

2.1.2?脫脂對不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物膨脹力的影響?脫脂對不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物膨脹力的影響不同。對于初花期苜蓿，脫脂處理可顯著降低草粉及其IDF提取物膨脹力，使草粉膨脹力下降58.82%（t>t0.01），IDF提取物膨脹力下降33.78%（t>t0.05），但對于結莢期苜蓿，脫脂處理對草粉膨脹力影響不顯著（t

2.2?持水力

2.2.1?不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物持水力比較初花期苜蓿草粉和結莢期苜蓿草粉的持水力基本接近，分別為3.06、3.3 g/g，IDF提取物持水力分別為7.01、6.36 g/g。IDF提取物持水力比同時期草粉持水力分別提高129.08%和91.57%，提高幅度初花期大于結莢期（圖2）。

2.2.2?脫脂對不同時期草粉及其IDF提取物持水力的影響?脫脂后，初花期草粉持水力為3.88%，比不脫脂提高21.12%，差異極顯著（t>t0.01），而結莢期草粉脫脂前后持水力差異不顯著（t

2.3?持油力

2.3.1?不同時期苜蓿草粉及其IDF提取物持油力比較?初花期和結莢期苜蓿草粉的持油力分別為0.98、1.25 g/g，其IDF提取物持油力分別為2.20、2.33 g/g，IDF提取物比草粉持油力分別提高124.18%和85.99%，提高幅度初花期>結莢期（圖3）。

2.3.2?脫脂對不同時期草粉及其IDF提取物持油力的影響?脫脂可顯著提高不同生育期苜蓿草粉持油力。脫脂后，初花期草粉持油力為2.03 g/g，比不脫脂提高106.43%（t>t0.01），結莢期草粉持油力為2.15 g/g，比不脫脂提高72.25%（t>t0.05）。脫脂對不同生育期苜蓿草粉IDF提取物的持油力的影響不同，初花期草粉IDF提取物持油力為2.95 g/g，比不脫脂提高33.94%（t>t0.05），而結莢期草粉IDF提取物的持油力比不脫脂略有下降（t

3?結論

持水力和膨脹力是膳食纖維的水合性能的主要特性指標。本研究初步結果顯示，初花期和結莢期苜蓿IDF提取物的持水力和持油力均顯著高于草粉原料;脫脂對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響不同，可顯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），顯著降低初花期草粉（t>t0.01）及其IDF提取物膨脹力（t>t0.05），但對結莢期苜蓿草粉及其IDF提取物的膨脹力、結莢期苜蓿IDF提取物持水力和持油力無顯著影響（t

參考文獻

[1]王俊麗，臧明夏.膳食纖維改性研究進展[J].食品研究與開發，2012，33（5）：225-228.

[2]歐仕益.膳食纖維與癌腫發生的關系[J].中藥材，2001，24（1）：59-61.

[3]陸克峰，楊海軍.膳食纖維在功能性食品中的應用及其發展前景[J].食品工業，2004（3）：24-26.

[4]黃才歡，歐仕益，張寧，等.膳食纖維吸附脂肪、膽固醇和膽酸鹽的研究[J].食品科技，2006（5）：133-136.

[5]劉楠，孫永，李月欣，等.膳食纖維的理化性質、生理功能及其應用[J].食品安全質量檢測學報，2015（10）：3959-3963.

[6]張玉倩，趙乃峰，王成忠.膳食纖維功能特性與改性的研究[J].糧食加工，2010，35（5）：57-59.

[7]葉秋萍，曾新萍，鄭曉倩.膳食纖維的制備技術及理化性能的研究進展[J].食品研究與開發，2019，40（17）：212-217.

[8]鄭建仙，李璇.高活性苜蓿膳食纖維的制備、性質與應用[J].糧食與飼料工業，1997（7）：41-43.

[9]鄭建仙.功能性食品學[M].2 版.北京：中國輕工業出版社，2006.

[10]丁莎莎，黃立新，張彩虹，等.膳食纖維的制備、性能測定及改性的研究進展[J].食品工業科技，2016，37（8）：381-386.

[11]扈曉杰，韓冬，李鐸.膳食纖維的定義、分析方法和攝入現狀[J].中國食品學報，2011，11（3）：133-137.

[12]馮暢敏，曹致中.不同方法提取苜蓿草渣膳食纖維的效果比較[J].甘肅農業大學學報，2007，42（3）：88-91.

[13]于安芬，等.苜蓿綠、白葉蛋白提取分離及殘渣殘液營養成分分析[J].草業科學，2009（4）：50-54.

[14]姜亞東，賈玉山，格根圖，等.苜蓿水溶性膳食纖維提取方法的研究[J].內蒙古草業，2006，18（3）：51-53.

[15]歐陽克蕙，王文君，徐明生，等.苜蓿水溶性膳食纖維提取工藝的研究[J].江西農業大學學報，2009，31（3）：541-544.

[16]楊歡，曲敏.苜蓿棄用粗莖水溶性膳食纖維的提取[J].農產品加工（學刊），2012（5）：10-13.

[17]劉朝霞.紫花苜蓿膳食纖維酶法提取工藝的研究[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2007.