改性处理对牛蒡根膳食纤维结构和功能特性的影响

本研究旨在通过超声联合过氧化氢改性处理牛蒡根膳食纤维,期望实现其水合特性及功能特性的双向提升。以牛蒡根膳食纤维为研究对象,分别采用超声、碱性过氧化氢、超声-碱性过氧化氢、碱性过氧化氢-超声的方式对其进行改性处理,探究不同改性方法对牛蒡根膳食纤维结构和功能特性的影响。结果表明,通过功率200 W、时间10 min的超声条件与pH11、5%体积分数的过氧化氢处理牛蒡根膳食纤维的膨胀力和持水力均显著(P<0.05)提高,其中碱性过氧化氢-超声处理后效果最佳;粒径分布、扫描电子显微镜分析结果表明,经过碱性过氧化氢-超声处理后的膳食纤维粒径最小,表面结构疏松多孔;X射线衍射、傅里叶变换红外光谱分析表明,碱性过氧化氢-超声的膳食纤维相对结晶度最低,部分纤维素组分重新分布,向可溶性膳食纤维转化;热重分析表明,碱性过氧化氢-超声处理的膳食纤维热稳定性得到改善;体外抗氧化、α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶抑制实验表明,改性前后的膳食纤维均具有较强的抗氧化能力和糖消化酶抑制能力,其中碱性过氧化氢-超声处理的膳食纤维对DPPH、ABTS+自由基清除能力最强,半数抑制浓度(Median Inhibition Concentration,IC_(50))分别为1.07和0.89 mg/mL;对α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶的抑制作用最佳,其IC_(50)分别为2.00和1.32 mg/mL。综上所述,碱性过氧化氢-超声改性是提升牛蒡根膳食纤维水合特性及功能特性的优良方法,可为牛蒡根膳食纤维理化特性的精准利用及功能食品研发提供理论依据。