鄭 慧，孫 艷，張眙曼，李婭迪，肖 玥，蔣益繁，楊 勇

湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院食品藥品工程系，長(zhǎng)沙 410208

膳食纖維具有調(diào)節(jié)血糖、降低血脂、預(yù)防肥胖、調(diào)節(jié)腸道菌群等功效，已成為消費(fèi)者青睞的功能性食品原料。從果皮、蔬菜、蘆筍葉、枸杞葉和桑葉等農(nóng)副產(chǎn)物中提取的膳食纖維，纖維組成多樣化且含有植物多酚等抗氧化成分，被譽(yù)為抗氧化性膳食纖維，具有更好的功能特性[1,2]。此類膳食纖維來源廣泛，合理開發(fā)能較大提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值，受到了較多研究者的關(guān)注[3]。在逐漸深入的研究中發(fā)現(xiàn)不溶性膳食纖維制備過程中較多因素直接影響纖維的結(jié)構(gòu)及其組分，進(jìn)一步影響其理化功能特性[4]。尤其對(duì)于纖維結(jié)構(gòu)相對(duì)致密的原料，前期制備過程中的顆粒粒徑大小更加至關(guān)重要[5,6]。但目前在很多膳食纖維的研究與開發(fā)中顆粒粒徑對(duì)功能特性的影響仍然被忽略。

荷葉為睡蓮科植物蓮的干燥葉，《本草綱目》記載“荷葉服之，令人瘦劣”，在中國(guó)常作為減肥、瘦身、降脂的藥品或功能性食品的原材料。荷葉富含多酚類物質(zhì)和膳食纖維，符合天然優(yōu)質(zhì)膳食纖維的來源條件[7]。同時(shí)消費(fèi)者對(duì)荷葉的認(rèn)可度高，荷葉屬于藥食兼用資源可作為普通食品的輔料使用，開發(fā)門檻較低，荷葉膳食纖維作為高纖維食品輔料的可開發(fā)潛力較大。膳食纖維大多口感粗糙，為降低對(duì)食品感官品質(zhì)帶來的不良影響，膳食纖維常經(jīng)粉碎甚至微粉化處理后再添加到食品中，一般來說膳食纖維顆粒粒徑越小感官評(píng)價(jià)越高。同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)顆粒粒徑過大或過小都不利于不溶性膳食纖維的功能特性。本文對(duì)比分析4種不同顆粒粒徑荷葉不溶性膳食纖維(lotus leaf insoluble dietary fiber，LIDF)的結(jié)構(gòu)、功能成分含量、體外吸附特性和食用感官品質(zhì)，篩選LIDF作為高纖維食品輔料適宜的顆粒粒徑，為后期荷葉膳食纖維的深入研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

干荷葉，購(gòu)于湖南振興中藥有限公司，為采摘?jiǎng)偸嬲归_、微微卷邊的嫩荷葉，無熏硫，自然晾干而成；蘆丁、原兒茶酸(AR，上海躍騰生物技術(shù)有限公司)；α-淀粉酶(BR，CAS 9001-19-8)、淀粉葡萄糖苷酶(BR，CAS 9032-08-0)、蛋白酶(BR，CAS 9068-59-1)(上海源葉生物科技有限公司)；三羥甲基氨基甲烷(BR)、2-(N-嗎啉代)乙烷磺酸(AR)、福林-酚(BR)、膽固醇(AR)、氯化鈉(AR)、冰乙酸(AR)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；總膳食纖維測(cè)定試劑盒(愛爾蘭安諾倫生物科技有限公司)。

1.2 主要儀器與設(shè)備

FW100粉碎機(jī)(天津市泰斯特儀器有限公司)；Bettersize2600E激光粒度分布儀(丹東百特儀器有限公司)；EVO18掃描電子顯微鏡(德國(guó)蔡司公司)；NicoletiS5傅里葉變換紅外光譜儀(賽默飛世爾科技公司)；D8 advance X射線衍射儀(德國(guó)布魯克AXS公司)；TDZ5-WS型臺(tái)式低速離心機(jī)(湘儀離心機(jī)儀器有限公司)；UV 2450紫外可見分光光度計(jì)(日本島津儀器有限公司)；CS-820N色度儀(杭州彩譜科技有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 LIDF的提取

參考GB5009.88-2014提取LIDF，方法略有改動(dòng)。干荷葉經(jīng)干法剪切粉碎不同時(shí)間篩分得到100～150目、150～200目、200～250目以及250目以上4種顆粒粒徑的荷葉粉。分別取此4種荷葉粉10.000 g置于1 000 mL錐形瓶中，加入500 mLMES-TRIS緩沖液(0.05 mol/L，24 ℃下pH 8.2)并攪拌分散，加入0.5 mL α-淀粉酶(10 000 U/mL)95 ℃水浴酶解35 min，冷卻至60 ℃加入1 mL蛋白酶(400 U/mL)60 ℃水浴酶解30 min，調(diào)節(jié)pH至4.5，加入1 mL淀粉葡萄糖苷酶(3 000 U/mL)60 ℃水浴酶解30 min，90 ℃水浴滅酶10 min后，4 000 r/min離心15 min取沉淀，置于恒溫干燥箱80 ℃下烘至恒重得到100～150目、150～200目、200～250目以及250目以上4種顆粒粒徑荷葉粉制備的LIDF，后續(xù)分別用LIDF-A、LIDF-B、LIDF-C、LIDF-D表示。

1.3.2 LIDF粒徑分布

稱取適量的LIDF置于LS-POP激光粒度儀樣品槽中，用蒸餾水作為分散劑濕法測(cè)定LIDF粒徑分布。

1.3.3 結(jié)構(gòu)分析

1.3.3.1 顯微結(jié)構(gòu)觀察

將LIDF粉末用膠帶固定后表面噴金，在掃描電子顯微鏡下觀察其微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.3.2 紅外光譜分析

稱取LIDF 2 mg與KBr粉末200 mg于研缽中，混勻并充分研磨，制片。在400～4 000 cm-1，掃描次數(shù)32次，掃描分辨率4 cm-1，進(jìn)行紅外光譜分析。

1.3.3.3 X衍射分析

LIDF的X射線衍射分析按參考文獻(xiàn)[8]的方法進(jìn)行操作。掃描參數(shù)為靶：Cu-Ka；步寬：0.02°；掃描速率：3°/min；掃描范圍2θ為5°～50°。參照參考文獻(xiàn)[9]中Segal的公式計(jì)算結(jié)晶度指數(shù)(crystallinity index，CrI)。

(1)

其中，I002為結(jié)晶纖維素在2θ約為22.5°時(shí)的峰值強(qiáng)度；Iam為無定形區(qū)(非結(jié)晶纖維素、半纖維素和木質(zhì)素)在2θ約為18°時(shí)的峰值強(qiáng)度。

1.3.4 LIDF功能成分含量的測(cè)定

1.3.4.1 LIDF中不溶性膳食纖維含量的測(cè)定

按總膳食纖維測(cè)定試劑盒的方法測(cè)定LIDF中不溶性膳食纖維含量。

1.3.4.2 LIDF中總多酚和總黃酮含量的測(cè)定

稱取LIDF 0.500 g置于250 mL錐形瓶中，加入20 mL 70%乙醇溶液，超聲功率60%、60 ℃下超聲50 min，5 000 r/min離心15 min取上清液。重復(fù)以上步驟1次，合并2次上清液，用70%乙醇溶液定容至50 mL，作為L(zhǎng)IDF總多酚、總黃酮提取液待測(cè)。LIDF總多酚含量的測(cè)定按參考文獻(xiàn)[10]的方法測(cè)定。

分別吸取1、2、3、4、5 mL 0.1 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液置于10 mL具塞試管中，加70%乙醇至5 mL，加5%亞硝酸鈉溶液0.4 mL，搖勻后靜置6 min；加10%硝酸鋁溶液0.4 mL，搖勻后靜置6 min；加4%氫氧化鈉溶液4 mL，70%乙醇定容，搖勻后靜置15 min，立即在512 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取0.5 mL LIDF提取液置于10 mL具塞試管中，后續(xù)操作同前。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算LIDF總黃酮的含量。

1.3.5 LIDF體外吸附特性的測(cè)定

1.3.5.1 持水性、持油性的測(cè)定

按照參考文獻(xiàn)[11]的方法略有改動(dòng)。稱取LIDF 0.500 g置于50 mL離心管中，加入10 mL蒸餾水或大豆油混合均勻。置于漩渦振蕩器上震蕩30 s，每震蕩一次間隔10 min，3次后10 000 r/min離心15 min，將上層溶液傾倒出稱重。持水性、持油力的計(jì)算均如(2)所示。

(2)

式中：A為L(zhǎng)IDF持水力或持油力，g/g；m0為L(zhǎng)IDF的質(zhì)量，g；m1為離心管的質(zhì)量，g；m2為離心后離心管和下層持水或持油LIDF的質(zhì)量，g。

1.3.5.2 陽(yáng)離子交換能力的測(cè)定

按照參考文獻(xiàn)[12]的方法測(cè)定LIDF的陽(yáng)離子交換能力。

1.3.5.3 對(duì)膽固醇吸附能力的測(cè)定

按照參考文獻(xiàn)[13]的方法測(cè)定LIDF對(duì)膽固醇的吸附能力。

1.3.5.4 對(duì)膽酸鈉吸附能力的測(cè)定

按照參考文獻(xiàn)[14]的方法略有改動(dòng)。分別量取100、200、300、400、500 μL 1 mg/mL膽酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液置于10 mL具塞試管中，用水補(bǔ)充體積至1 mL，加入6 mL 45%硫酸混合均勻，加入1 mL 0.3%糠醛，65 ℃水浴加熱30 min，冷卻至室溫，在620 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。以膽酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取LIDF 0.500 g置于250 mL錐形瓶中，加入50 mL 0.15 mol/L NaCl溶液(含0.100 g膽酸鈉)，調(diào)節(jié)pH值至7.0，37 ℃、150 r/min恒溫振蕩2 h，5 000 r/min離心15 min。取0.3 mL上清液置于10 mL具塞試管中，采用上述糠醛比色法在620 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算上清液中膽酸鈉的含量。對(duì)膽酸鈉吸附能力計(jì)算公式如(3)所示。

(3)

式中：D為L(zhǎng)IDF對(duì)膽酸鈉吸附能力，mg/g；Ma為吸附前溶液的膽酸鈉質(zhì)量，mg；Mb為吸附后上清液中膽酸鈉質(zhì)量，mg；m為樣品的干物質(zhì)量，g。

1.3.5.5 對(duì)葡萄糖吸附作用的測(cè)定

采用3-5二硝基水楊酸法繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別稱取4種LIDF 0.500 g置于錐形瓶中，加入50 mL 100 mmol/L的葡萄糖溶液，在37 ℃、150 r/min下恒溫振蕩3 h，4 500 r/min轉(zhuǎn)速下離心15 min，取上清液采用上述3-5二硝基水楊酸法測(cè)定上清液中葡萄糖濃度。LIDF對(duì)葡萄糖吸附能力按公式(4)計(jì)算。

(4)

式中：E為對(duì)葡萄糖吸附能力，mmol/g；Ca為吸附前葡萄糖濃度，mmol/L；Cb為吸附后上清液中葡萄糖濃度，mmol/L；V為吸附液體積，mL；m為樣品的干物質(zhì)量，g。

1.3.6 LIDF感官品質(zhì)分析

1.3.6.1 色度測(cè)定[15]

采用色度分析儀測(cè)定樣品色澤。色度值用CELL*、a*、b*值表示，其中，L*表示明亮度(0為黑，100為白)；a*表示紅綠度(a*>0，表示紅色程度；a*<0表示綠色程度)；b*表示黃藍(lán)度(b*>0表示黃色程度，b*<0表示藍(lán)色程度)。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定9次。

1.3.6.2 LIDF食品感官評(píng)定

為全面評(píng)價(jià)LIDF顆粒粒徑對(duì)食品感官的影響，采用常規(guī)基礎(chǔ)工藝，制備LIDF液體食品(飲料)、半固體食品(米糊)、固體食品(餅干)三種類型的LIDF食品。具體工藝如下，將3 g LIDF溶入100 mL 0.2%結(jié)冷膠溶液中，攪拌均勻制成顆粒均勻懸浮的LIDF飲料；將3 g LIDF與17 g熟化米粉混合均勻，加入約100 mL沸水沖泡，攪拌均勻制成LIDF米糊；將3 g LIDF與97 g面粉混合均勻，加入15 g植物油、0.5 g泡打粉、0.5 g小蘇打、30 g雞蛋清混合均勻后揉捏成團(tuán)，冷藏20 min搟面壓型，置于上、下火均為160 ℃的烤箱中烘烤15 min，冷卻后制成LIDF餅干。工藝中不添加糖酸調(diào)味，重點(diǎn)關(guān)注因顆粒粒徑對(duì)感官品質(zhì)的影響。選取10名品評(píng)員，對(duì)產(chǎn)品口感、滋味、外觀、香氣的影響進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1，滿分100分。

表1 LIDF產(chǎn)品感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)試樣重復(fù)3次，數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 LIDF的粒徑分布

原料干荷葉為采摘?jiǎng)偸嬲归_微微卷邊的嫩荷葉自然晾干，易于粉碎。預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)未過100目篩網(wǎng)的荷葉粉，顆粒較大、口感粗糙，不適合作為輔料用于食品開發(fā)。故研究以100目以上篩分得到的4種顆粒粒徑荷葉粉為原料提取LIDF，其粒徑分布及比表面積如表2所示。LIDF-A、LIDF-B的D50高于100 μm，分別為171.53、100.37 μm；LIDF-C、LIDF-D的D50低于100 μm，分別為58.35、21.21 μm，同時(shí)LIDF比表面積隨顆粒粒徑減少而增加。4種LIDF的顆粒粒徑分布有一定的區(qū)分度，結(jié)合后續(xù)實(shí)驗(yàn)可反映顆粒粒徑對(duì)荷葉膳食纖維相關(guān)特性的影響。

表2 LIDF粒徑分布及比表面積

2.2 LIDF的結(jié)構(gòu)分析

2.2.1 顯微結(jié)構(gòu)觀察

4種不同顆粒粒徑的LIDF顯微結(jié)構(gòu)如圖1所示，經(jīng)酶解后LIDF-A、LIDF-B和LIDF-C表面出現(xiàn)孔洞(見圖1中a處)，與Ma[4]通過蛋白酶提取孜然膳食纖維以及Wang[16]通過淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶提取獼猴桃膳食纖維的顯微結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)孔洞情況相似，可能與原料中非纖維組分被酶解相脈之間的表皮及葉肉部分，孔洞出現(xiàn)部位更具有規(guī)律性。LIDF-A和LIDF-B中可觀察到荷葉的葉脈纖維多被縱向剪切破碎，LIDF-C和LIDF-D中除縱向剪切破碎外還可觀察到荷葉纖維被橫向剪切破碎，荷葉內(nèi)質(zhì)網(wǎng)格狀纖維結(jié)構(gòu)明顯暴露出來(見圖1中b處)。不溶性膳食纖維主要通過包裹、吸附等物理方式在機(jī)體發(fā)揮功效，LIDF顆粒粒徑不同引起的比表面積差異，以及酶解后出現(xiàn)的LIDF表面孔洞和荷葉內(nèi)質(zhì)纖維的破碎程度都可能直接影響LIDF的理化功能特性。

圖1 LIDF掃描電子顯微鏡圖(×500)Fig.1 Scanning electron microscopes(SEM) images of LIDF(×500)注：a：葉片表面孔洞；b：葉脈被橫向破碎。Note:a:Holes on the leaf surface;b:Leaf veins are broken laterally

2.2.2 紅外光譜分析

植物細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，含有烷烴、酮類、酯類、芳香烴和醇類等多種官能團(tuán)。通過紅外光譜圖中不同官能團(tuán)的特征吸收峰位置和強(qiáng)度能推斷基團(tuán)種類和化學(xué)鍵類型，紅外光譜分析已成為表征纖維素結(jié)構(gòu)的常用方法[8]。

從圖2可知LIDF具有纖維素的特征吸收峰，4種不同顆粒粒徑LIDF的紅外光譜圖吸收峰的峰形相似，未出現(xiàn)新的吸收峰，表明在本研究顆粒粒徑的區(qū)間范圍內(nèi)并未有新的官能團(tuán)出現(xiàn)，并未引起LIDF化學(xué)基團(tuán)的變化。與Huang[17]、Payling[18]的研究一致，食品加工主要影響多糖類組分的宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，而不會(huì)改變分子結(jié)構(gòu)。其中LIDF在3 348 cm-1左右出現(xiàn)較為延展圓滑的吸收峰，可能與其中的纖維素和半纖維素-OH的伸縮振動(dòng)有關(guān)，進(jìn)一步可與LIDF具有一定的持水性相關(guān)[8]。在2 921 cm-1左右出現(xiàn)弱吸收峰，可能與糖類甲基和亞甲基上-CH的伸縮振動(dòng)相關(guān)，也反映了LIDF存在纖維素和半纖維素結(jié)構(gòu)[19]。在1 616 cm-1左右出現(xiàn)較強(qiáng)吸收峰可能是C=O的特征峰，表明LIDF中含有較多的糖醛酸。在1 417 cm-1左右出現(xiàn)弱吸收峰，可能為-CH彎曲振動(dòng)峰，可初步推測(cè)LIDF中的纖維素晶型為I型[20]。在1 031 cm-1和1 054 cm-1左右出現(xiàn)較強(qiáng)吸收峰，可能是C-O-C中C-O伸縮振動(dòng)和C-O-H的O-H變角振動(dòng)。4種不同顆粒粒徑LIDF的紅外光譜圖吸收峰峰形相似、強(qiáng)度略有差異，推測(cè)可能4種LIDF中纖維素的結(jié)晶狀態(tài)相同，結(jié)晶度有所變化。

圖2 LIDF紅外光譜掃描圖Fig.2 Infrared spectrogram of LIDF

2.2.3 X衍射分析

從植物細(xì)胞壁中提取的不溶性膳食纖維多含有纖維素結(jié)晶體。如圖3所示，4種不同顆粒粒徑的LIDF衍射角2θ在15°、22.5°附近有結(jié)晶纖維素I的特征衍射峰，表明LIDF具有結(jié)晶纖維素I型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，其中包含有纖維素的結(jié)晶區(qū)域和由非結(jié)晶纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成的無定形區(qū)[4,19]，與紅外光譜的分析結(jié)果相似。不同顆粒粒徑LIDF的X衍射圖中衍射峰的峰值位置和寬度基本不變，表明在研究的顆粒粒徑區(qū)間范圍內(nèi)LIDF的纖維素晶型未發(fā)生變化，同為結(jié)晶纖維素I型。不同的是隨著顆粒粒徑的減小，各衍射峰的高度和強(qiáng)度有所變化，通過Segal的公式計(jì)算出LIDF-A、LIDF-B、LIDF-C、LIDF-D的結(jié)晶度指數(shù)分別為22.25%、20.98%、19.40%、17.02%。表明粉碎粒徑降低了不溶性膳食纖維中纖維素的結(jié)晶度，這與Ullah[21]對(duì)不同粒徑的豆渣不溶性膳食纖維研究結(jié)果相似?？赡芤?yàn)樵诟煞ǚ鬯榧羟凶饔孟骂w粒粒徑越小，纖維結(jié)構(gòu)更加松散，更多的結(jié)晶區(qū)暴露出來，晶區(qū)更易于發(fā)生破裂。Lin[22]的研究表明，纖維素的結(jié)晶度越高，其抗拉伸強(qiáng)度和硬度越高，其柔軟度、吸濕和溶脹性等指標(biāo)越低。故4種不同顆粒粒徑的LIDF結(jié)晶度指數(shù)不同可能直接影響LIDF的物理特性。

圖3 LIDF的X衍射圖Fig.3 X-ray diffraction diagrams of LIDF

2.3 LIDF的功能成分含量

從表3可知，4種不同顆粒粒徑的LIDF中不溶性膳食纖維含量在69%～74%之間，表明荷葉粉在常規(guī)提取過程中非纖維成分酶解不完全，與Ma[3]的研究結(jié)果相似。顆粒粒徑較大兩組(LIDF-A與LIDF-B)的不溶性膳食纖維含量顯著高于顆粒粒徑較小的兩組(LIDF-C與LIDF-D)(P<0.05)。結(jié)合顆粒粒徑分布和顯微結(jié)構(gòu)觀察，與LIDF-C和LIDF-D相比，LIDF-A和LIDF-B破碎程度較低，可觀察到的荷葉葉肉相對(duì)較多，在提取過程中更易于出現(xiàn)非纖維類組分酶解不充分導(dǎo)致不溶性膳食纖維的含量較低。黃酮、多酚類化合物具有較好的抗氧化性，可通過氫鍵、疏水相互作用、共價(jià)鍵或物理夾帶等方式與膳食纖維聯(lián)接從而到達(dá)腸道通過發(fā)揮抗氧化作用[23]。從表3可知隨著LIDF顆粒粒徑的減小其總黃酮、總多酚含量逐漸減小，顆粒粒徑較大兩組(LIDF-A與LIDF-B)的總黃酮、總多酚含量與顆粒粒徑較小兩組(LIDF-C與LIDF-D)含量差異更為明顯。荷葉粉的顆粒粒徑越小，提取過程中顆粒與提取液接觸越充分，可溶性的黃酮、多酚類化合物越易于溶出。

表3 LIDF的功能成分含量

2.4 LIDF體外吸附特性

如圖4～7所示，在研究的顆粒粒徑范圍內(nèi)，LIDF體外吸附特性隨著顆粒粒徑的減小先增高后降低。LIDF-B的持油力、持水力相對(duì)較高，分別為6.28、5.22 g/g。LIDF-C的陽(yáng)離子交換能力為0.172 mmol/g，pH=2條件下對(duì)膽固醇的吸附能力為13.41 mg/g，pH=7條件下對(duì)膽固醇的吸附能力為49.74 mg/g，對(duì)膽酸鈉的吸附能力為90.95 mg/g，對(duì)葡萄糖的吸附能力為6.80 mmol/g，與其他三組相比相對(duì)較高。有研究表明，膳食纖維體外吸附特性與顆粒的比表面積、纖維分子結(jié)構(gòu)、粉體微觀結(jié)構(gòu)以及纖維結(jié)晶度等因素相關(guān)[4,24,25]。結(jié)合粒徑分布、掃描電鏡、傅里葉紅外光譜及X衍射光譜結(jié)果分析，當(dāng)LIDF顆粒粒徑減小時(shí)，比表面積增加，物理吸附能力增強(qiáng)；纖維結(jié)晶度降低，纖維結(jié)構(gòu)從致密轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)松散，使得內(nèi)部空隙增加，物理截留能力增強(qiáng)；同時(shí)纖維分子中的羥基、氨基、羧基等相關(guān)吸附基團(tuán)暴露更多[24]，也利于增強(qiáng)對(duì)水分、陽(yáng)離子等的吸附能力。而膳食纖維顆粒粒徑過小，又可能導(dǎo)致膳食纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過度破碎使得吸附能力降低[13,25]。結(jié)果表明，LIDF-B、LIDF-C的體外吸附特性相對(duì)較佳，LIDF顆粒粒徑過大或過小都不利于LIDF的體外吸附特性。

圖4 LIDF的持水力和持油力 Fig.4 Water retention and oil retention of LIDF

圖5 LIDF的陽(yáng)離子交換能力Fig.5 Cation exchange capacity of LIDF

圖6 LIDF對(duì)膽固醇、膽酸鈉的吸附能力 Fig.6 Adsorption capacity of LIDF to cholesterol and sodium cholate

圖7 LIDF對(duì)葡萄糖的吸附能力Fig.7 Adsorption capacity of LIDF to glucose

2.5 LIDF感官品質(zhì)

2.5.1 色度

從表4可知，在研究的顆粒粒徑范圍內(nèi)，隨著顆粒粒徑的減小LIDF粉體L*值(亮度)先增加后降低，a*值(紅色)和b*值(黃色)增加，與Jiang[26]、Ikram[27]研究結(jié)果相似。顆粒粒徑減小利于粉體混合均勻度增加，L*值(亮度)增高[26]；同時(shí)顆粒粒徑減小導(dǎo)致比表面積增大，粉體易與反應(yīng)物接觸發(fā)生酶解或非酶反應(yīng)產(chǎn)生深褐色產(chǎn)物使L*值(亮度)降低[27]。在本研究中，LIDF-D的L*值(亮度)雖低于LIDF-C，但兩者無顯著性差異。LIDF粉體a*值(紅色)增加可能與粒徑越小越易與反應(yīng)物接觸發(fā)生酶解或非酶反應(yīng)產(chǎn)生深褐色產(chǎn)物使LIDF偏紅相關(guān)[27]。LIDF粉體b*值(黃色)增加可能與粒徑減小有利于酚類化合物發(fā)生聚集有關(guān)[26]，在本研究中LIDF-B的b*值(黃色)雖略高于LIDF-C，但兩者無顯著性差異。

2.5.2 LIDF食品感官品質(zhì)

如表5所示，在研究的顆粒粒徑范圍內(nèi)，隨著顆粒粒徑減小LIDF飲料、米糊產(chǎn)品感官評(píng)分增加，LIDF餅干產(chǎn)品感官評(píng)分無顯著性差異。荷葉作為食品輔料開發(fā)的難點(diǎn)主要集中在纖維口感粗糙以及荷葉單寧、槲皮素和生物堿等成分引起的苦澀味[28]兩方面。結(jié)合LIDF粒徑分布、掃描電鏡、傅里葉紅外光譜及X衍射光譜結(jié)果分析，顆粒粒徑減小可引起纖維結(jié)晶度降低，纖維結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，從而降低食用口感的粗糙度；同時(shí)顆粒粒徑越小，提取過程中荷葉苦味成分越易于溶出，保留在LIDF中的苦味成分減小，產(chǎn)品的苦澀味降低。總體而言，在研究的顆粒粒徑范圍內(nèi)LIDF-C與LIDF-D感官評(píng)分相對(duì)較高。

表4 LIDF色澤

表5 LIDF食品感官評(píng)分

3 結(jié)論

荷葉富含多酚類物質(zhì)和膳食纖維，符合天然優(yōu)質(zhì)膳食纖維的來源條件，具有較好的開發(fā)潛力。本試驗(yàn)通過對(duì)比分析4種不同顆粒粒徑LIDF的結(jié)構(gòu)、理化特性和食用感官品質(zhì)，篩選出LIDF作為高纖維食品輔料開發(fā)的最佳粒徑。荷葉經(jīng)淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶酶解制備LIDF，顯微結(jié)構(gòu)表明LIDF表面出現(xiàn)孔洞，隨著顆粒粒徑減小，荷葉內(nèi)質(zhì)網(wǎng)格狀纖維暴露程度增加。光譜分析表明LIDF具有纖維素I型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，顆粒粒徑減小不引起LIDF分子結(jié)構(gòu)的變化，可降低纖維素結(jié)晶度指數(shù)。隨著顆粒粒徑減小，LIDF總黃酮、總多酚含量降低，不溶性膳食纖維含量增加，顆粒粒徑較大兩組(LIDF-A與LIDF-B)與顆粒粒徑較小的兩組(LIDF-C與LIDF-D)含量差異更為明顯。隨著顆粒粒徑減小，LIDF的體外吸附特性升高后降低，LIDF-B、LIDF-C的體外吸附特性相對(duì)較佳，LIDF顆粒粒徑過大或過小都不利于LIDF的體外吸附特性。LIDF粉體a*值(紅色)、b*值(黃色)及其產(chǎn)品感官評(píng)分隨顆粒粒徑減小而增高。本試驗(yàn)結(jié)合考慮評(píng)價(jià)出LIDF-C(D5058.35 μm)作為高纖維功能食品輔料的開發(fā)潛力較好，為荷葉膳食纖維功能性的深入研究提供理論依據(jù)。