4、酶改性DF的吸附亞硝酸鹽和膽固醇能力

一些流行病學(xué)研究表明，過(guò)量攝入亞硝酸鹽被認(rèn)為對(duì)人體健康有害，并可能增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。表4顯示了酶改性前后DF的亞硝酸根離子吸收能力(NIAC)，酶改性后NIAC在模擬小腸和胃的pH下均顯著增加(P＜0.05)。結(jié)果表明，酶改性后有助于防止過(guò)量亞硝酸鹽引起的人體中毒。此外，發(fā)現(xiàn)NIAC在pH2.0的條件下有更高的吸收能力，說(shuō)明DF在胃中比在腸中能吸收更多的亞硝酸根離子。不同pH下NIAC之間的差異可能是由DF中的阿魏酸引起的，酚酸基團(tuán)對(duì)亞硝基有較強(qiáng)的吸附作用，但在小腸環(huán)境中，由于pH值的升高使得阿魏酸上的羧基發(fā)生解離，從而排斥NO2^-，影響了吸附效果。

表4還顯示了酶改性前后DF的膽固醇吸附容量(CAC)。酶改性后顯著提高了雷筍DF的CAC(P＜0.05)，cAc分別提高了2.16倍(pH7.0)和1.41倍(pH2.0)。DF對(duì)膽固醇的吸附通常是化學(xué)和物理吸附的作用。最近的研究報(bào)道，SDF的CAC比IDF更高，因此酶改性后CAC的增加可能與其SDF含量增加有關(guān)。此外，pH值是CAC的一個(gè)重要影響因素。在pH7.0條件下，CAC的數(shù)值明顯比pH2.0下的更高，這可能是由于SDF中部分側(cè)鏈基團(tuán)在較高pH下發(fā)生了解離。

5、掃描電鏡分析

在圖1中，顯示了酶改性前后的膳食纖維的微觀結(jié)構(gòu)。觀察到未處理膳食纖維的表面較為光滑，組織較致密，孔隙較少，呈束狀結(jié)構(gòu)。酶改性后，膳食纖維的表面更為疏松，形成了較多孔隙，呈現(xiàn)了更復(fù)雜的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這和王佳等的研究一致，其使用纖維素酶和木聚糖酶的酶處理導(dǎo)致竹筍膳食纖維的表面變得蓬松且?guī)в锌紫?。膳食纖維的比表面積增大，會(huì)暴露出更多的親水親油基團(tuán)，這導(dǎo)致了持水性、持油性和吸附能力的顯著增加。

6、紅外光譜分析

酶解后DF顯示出與未處理樣品相似的光譜分布，但在相應(yīng)波長(zhǎng)下吸收強(qiáng)度略有變化。如圖2所示，3400cm^-1處的寬吸收峰是纖維素和半纖維素的O-H伸縮振動(dòng)帶。酶改性后3400cm^-1處呈現(xiàn)較弱的峰，可能是因?yàn)楦男蕴幚韺?dǎo)致纖維素分子之間的氫鍵斷裂。2925cm^-1處的吸收峰是多糖亞甲基的C-H振動(dòng)。在l734cm^-1處觀察到未處理膳食纖維的肩峰是半纖維素的特征吸收峰，酶改性后該峰消失，這說(shuō)明木聚糖酶對(duì)半纖維素產(chǎn)生了分解作用。l653cm-1處的吸收峰是木質(zhì)素中的芳香苯引起的，1546cm^-1和l247cm^-1處的吸收峰是木質(zhì)素組分的特征性彎曲或拉伸。在酶改性后，這些峰的強(qiáng)度均降低，表明一些木質(zhì)素被降解。l370cm^-1和l060cm^-1處的譜帶屬于木質(zhì)素和纖維素的共同帶。897cm^-1處的峰是糖單元中β-糖苷鍵的伸縮振動(dòng)。

7、X射線衍射

根據(jù)文獻(xiàn)，DF由有序結(jié)晶區(qū)(70％)和非晶(30％)組成。非晶區(qū)由無(wú)定形纖維素，半纖維素和木質(zhì)素組成。從圖3可以看出，酶改性前后的X射線衍射圖形在形狀上相似，顯示出典型的纖維素I晶體構(gòu)型。未處理DF在掃描角度2θ為20.10^o有明顯的結(jié)晶衍射峰，酶改性DF在掃描角度2θ為20.39^o有明顯的結(jié)晶衍射峰，同時(shí)在34.55^o處有一個(gè)弱衍射峰。酶改性DF與未處理DF比較，結(jié)晶峰的2θ值相近，表明酶改性并沒有使晶型發(fā)生改變。由Jade5.0軟件擬合后發(fā)現(xiàn)，酶改性后DF的結(jié)晶度(30.78％)低于未處理DF(33.72％)，CAO等舊引發(fā)現(xiàn)纖維素I的(002)晶面在酶水解過(guò)程中優(yōu)先水解，并且半纖維素通常與纖維素相連，但其具有隨機(jī)和無(wú)定形結(jié)構(gòu)，容易被半纖維素酶水解，因此在纖維素酶初期的水解期間結(jié)晶度應(yīng)該增加，然而結(jié)果與之相矛盾。這可能是因?yàn)殡S著酶解時(shí)間的增加，較多的內(nèi)切葡聚糖酶使得結(jié)晶區(qū)表面纖維素的大分子斷裂，并且在外切葡聚糖酶和纖維素二糖酶的協(xié)同作用下完全水解，導(dǎo)致結(jié)晶區(qū)減??；同時(shí)，結(jié)晶區(qū)某些部位分子鏈排列的無(wú)序性因?yàn)橥馇衅暇厶敲傅乃庾饔枚黾?，使得無(wú)定形區(qū)增加，兩方面的綜合影響使得酶改性后DF的結(jié)晶度發(fā)生了降低。LE等K引報(bào)道了纖維素酶處理木漿纖維后纖維素結(jié)晶度快速降低。結(jié)晶度的降低表明DF的結(jié)構(gòu)更為松散，這和WHC、SC和吸附能力的改善結(jié)果一致。

三、結(jié)論

通過(guò)纖維素酶和木聚糖酶聯(lián)合改性雷筍膳食纖維，并比較了改性前后膳食纖維的理化性能和結(jié)構(gòu)特性的差異。酶法改性不僅可以顯著提高雷筍膳食纖維的SDF含量，而且可以改善膳食纖維的功能特性，改性后WHC、OHC、SC和吸附能力(CAC和NIAC)均得到有效增加；經(jīng)電鏡和波譜分析，酶法改性改變了雷筍DF的結(jié)構(gòu)特征，F(xiàn)T-IR顯示木質(zhì)素和纖維素部分降解，XRD表明其結(jié)晶度降低。經(jīng)比較說(shuō)明了酶處理對(duì)雷筍DF性能的影響，并從其結(jié)構(gòu)變化來(lái)闡述原因，為進(jìn)一步研究和開發(fā)雷筍新功能食品或食品添加劑提供了有益的指導(dǎo)。

聲明：本文所用圖片、文字來(lái)源《中國(guó)食品添加劑》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：亞硝酸鹽，木質(zhì)素，纖維素酶，木聚糖酶