樊 華，劉夫國，王玉堂，李銀霞，劉學(xué)波

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

淡竹葉（Herba Lophatheri）通常指禾本科草本植物淡竹葉的干燥莖葉，其含有多種功能性成分，如多糖、黃酮和氨基酸[1]，具有改善發(fā)熱、尿路炎癥等功效[2]。大量研究表明，從傳統(tǒng)中藥中提取的多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、抗炎等生物學(xué)活性[3]，而多糖的淀粉部分因其可消化性主要用于能量供應(yīng)。因此，推測屬于膳食纖維（dietary fiber，DF）的非淀粉部分是淡竹葉發(fā)揮生物學(xué)活性的主要因素。然而，目前對淡竹葉DF的研究十分有限，導(dǎo)致人們對淡竹葉的了解不夠全面，難以在食品加工中高效利用淡竹葉資源。

DF是指不能在小腸內(nèi)消化和吸收，但能被大腸內(nèi)的腸道菌群部分或完全發(fā)酵的碳水化合物[4]。研究表明，DF具有改善高血糖[5]、抑制飲食誘導(dǎo)的肥胖[6]、調(diào)節(jié)腸道菌群[7]和降低心血管疾病風(fēng)險[8]等一系列生理益處。DF可分為不同類型，其分類標(biāo)準(zhǔn)通常包括原料來源、化學(xué)結(jié)構(gòu)、水溶性、黏度和發(fā)酵性[9]。根據(jù)水溶性，可分為水溶性DF（soluble DF，SDF）和不溶性DF（insoluble DF，IDF）[10]。SDF能在腸道內(nèi)形成黏性凝膠延遲葡萄糖和脂質(zhì)的吸收進而調(diào)節(jié)血糖和血漿膽固醇[9]。IDF則可以通過減少食物在胃腸道中的保留時間和增加糞便體積緩解便秘[11]。目前普遍認(rèn)為SDF有更好的益生作用，還具有更好的加工特性和感官品質(zhì)[12]。IDF約占天然植物DF的60%～80%[13]。因此，改性DF以改善其SDF比率、物化特性和功能特性，對獲得高品質(zhì)淡竹葉來源的SDF并提升淡竹葉的應(yīng)用價值十分重要。

目前，改性DF的主要方法包括物理法（如微波、擠壓和球磨）、化學(xué)法（如酸、堿處理）、生物法（如發(fā)酵、酶水解）和聯(lián)合法[14-15]。不同方法能通過改變DF的組分和結(jié)構(gòu)影響SDF的得率、結(jié)構(gòu)和功能特性[16]。球磨法能改變DF的粒徑、表面積大小和功能特性，該方法易操作、成本低且對環(huán)境友好[17-19]?；瘜W(xué)處理法能作用于某些特定的官能團，處理時間短，但易在處理過程中引入不需要的成分[14]。酶解法可以打破IDF分子間鍵的連接，具有較高的選擇性、環(huán)境友好性，且不需要特殊設(shè)備[20-22]。近年來，因聯(lián)合法能整合不同類型方法的優(yōu)勢并相互彌補不足而被廣泛應(yīng)用，如酶-球磨處理和酶-化學(xué)處理。

綜上，采用酶法（enzymatic method，E）、球磨輔助酶法（ball milling-assisted enzymatic method，BME）、堿輔助酶法（alkaline-assisted enzymatic method，AE）和球磨聯(lián)合堿輔助酶法（ball milling combined with alkalineassisted enzymatic method，BMAE）提取淡竹葉來源的SDF，并對其得率、結(jié)構(gòu)特性、功能特性進行測定、表征和分析，旨在探索提取高質(zhì)量SDF的可行方法，為充分了解淡竹葉及擴大其在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供可靠參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

淡竹葉 寧夏華柯農(nóng)業(yè)生態(tài)開發(fā)有限公司；α-淀粉酶（2 100 U/g）、中性蛋白酶（50 U/mg） 上海阿拉丁生物技術(shù)有限公司；1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮（1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolinone，PMP） 北京索萊寶科技有限公司；葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖 上海源葉生物科技有限公司；KBr粉末（光譜級） 天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；2,2’-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS） 上海泰坦科技股份有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

YXQM-2L行星球磨機 長沙米淇儀器設(shè)備有限公司；LC-15C高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀 日本島津公司；XDB-C18色譜柱 美國安捷倫科技公司；ZEN3600納米激光粒度儀 英國馬爾文儀器有限公司；DHR-1流變儀、Q2000差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）儀 美國沃特世公司；S-3400N掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 日本日立有限公司；Vertex70傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）儀、D8 ADVANCE A25 X射線衍射（X-ray diffractometer，XRD）儀 德國布魯克公司。

1.3 方法

1.3.1 淡竹葉SDF提取

將淡竹葉原料粉碎后過120 目篩，于4 ℃保存以備后續(xù)使用。分別用4種方法（E、BME、AE和BMAE）分別處理淡竹葉粉末，所得IDF和SDF分別標(biāo)記為EIDF、BMEIDF、AEIDF、BMAEIDF和ESDF、BMESDF、AESDF、BMAESDF。

1.3.1.1 EIDF和ESDF提取

將20 g淡竹葉粉末與400 mL蒸餾水混合。依次添加α-淀粉酶（95 ℃反應(yīng)30 min）和中性蛋白酶（60 ℃反應(yīng)30 min）除去淀粉和蛋白質(zhì)。酶解后，7 000 r/min離心懸浮液10 min，收集沉淀并冷凍干燥，得到EIDF。將上清液與4 倍體積95%乙醇溶液混合，4 ℃靜置24 h，再次于7 000 r/min離心10 min，收集沉淀并冷凍干燥，得到ESDF。

1.3.1.2 BMEIDF和BMESDF提取

使用行星球磨機以250 r/min固定轉(zhuǎn)速研磨230 min處理淡竹葉粉末，每次運行中正向和反向旋轉(zhuǎn)均進行30 min，中間間隔10 min，球與粉末的質(zhì)量比為5∶1。按1.3.1.1節(jié)處理球磨后的淡竹葉粉末，得到BMEIDF和BMESDF。

1.3.1.3 AEIDF和AESDF提取

將20 g淡竹葉粉末與400 mL 10 g/L NaOH溶液混合，于60 ℃水浴1 h進行水解。用1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至6.5。按1.3.1.1節(jié)處理堿水解后的淡竹葉粉末，得到AEIDF和AESDF。

1.3.1.4 BMAEIDF和BMAESDF提取

根據(jù)1.3.1.2節(jié)球磨處理淡竹葉粉末后用1.3.1.3節(jié)方法對其進行堿水解。后續(xù)步驟與1.3.1.1節(jié)相同，得到BMAEIDF和BMAESDF。

1.3.1.5 淡竹葉IDF和SDF提取率計算

根據(jù)式（1）計算淡竹葉IDF和SDF提取率：

式中：m1為IDF或SDF質(zhì)量/g；m0為淡竹葉粉末質(zhì)量/g。

1.3.2 SDF表征

1.3.2.1 單糖組成測定

參考Qin Han’ao等[23]的方法并略作修改。用2 mL 2 mol/L三氟乙酸溶液于110 ℃水解20 mg SDF樣品5.5 h后，用3 mol/L NaOH溶液中和，加入去離子水稀釋至10 mL。將0.3 mol/L NaOH和0.5 mol/L PMP溶液添加到0.4 mL稀釋水解液中，70 ℃水浴100 min后，用0.3 mol/L HCl溶液中和衍生化體系，并添加2 mL去離子水。用2 mL三氯甲烷萃取除去多余PMP，重復(fù)3 次。取上層水相用0.45 μm微孔膜過濾后，進行HPLC分析。標(biāo)準(zhǔn)單糖為葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖。

HPLC條件：XDB-C18色譜柱（4.6 mm×200 mm，5 μm）；流速0.8 mL/min；柱溫30 ℃；流動相為0.02 mol/L磷酸鉀緩沖液-乙腈（81∶19，V/V）；檢測波長250 nm。

1.3.2.2 Zeta電位測定

用蒸餾水溶解SDF樣品制備質(zhì)量濃度為5 mg/mL的SDF樣品溶液，用移液槍將SDF樣品溶液緩慢加入樣品池皿中，避免產(chǎn)生氣泡。設(shè)置平衡時間60 s、溫度25 ℃，采用納米激光粒度儀測定SDF樣品的Zeta電位。

1.3.2.3 流動特性測定

用蒸餾水溶解SDF樣品制備質(zhì)量濃度為50 mg/mL和60 mg/mL SDF樣品溶液。選用直徑40 mm平行板系統(tǒng)于1 000 μm間隙處使用流變儀測定并記錄黏度，在剪切速率0.1～1 000 s-1、25 ℃條件下進行剪切實驗[24]。

1.3.2.4 微觀結(jié)構(gòu)觀察

用導(dǎo)電膠帶粘取少量SDF樣品并固定在真空噴涂機的樣品臺上，噴涂金層覆蓋SDF樣品。使用SEM在6 000 倍放大倍數(shù)下觀察并拍照記錄SDF的表面微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.2.5 FTIR測定

通過FTIR確定SDF樣品的官能團和化學(xué)鍵[12]。將1 mg SDF樣品與100 mg KBr粉末均勻混合并研磨后壓片，在4 000～400 cm-1波數(shù)范圍內(nèi)以4 cm-1分辨率掃描32 次進行分析。不含SDF樣品的空白KBr片劑作空白對照。

1.3.2.6 XRD測定

將SDF樣品過300 目篩后，使用XRD在工作電壓40 kV和工作電流40 mA下，于2θ4°～40°掃描測定樣品的衍射模式。

1.3.2.7 DSC測定

通過DSC分析SDF樣品的熱力學(xué)性質(zhì)。精確稱量4 mg SDF樣品置于鋁盤中，以不含SDF樣品的空鋁盤作為空白對照。使用流速50 mL/min的氮氣作為載氣，以10 ℃/min的升溫速率在20～300 ℃范圍內(nèi)進行分析。

1.3.3 SDF功能特性測定

1.3.3.1 持水力（water holding capacity，WHC）測定

將0.5 g SDF樣品與20 mL蒸餾水混合，于室溫下靜置24 h。9 000 r/min離心20 min后收集沉淀并稱質(zhì)量。按下式計算WHC：

式中：m0為原始SDF樣品質(zhì)量/g；m1為沉淀質(zhì)量/g。

1.3.3.2 持油力（oil holding capacity，OHC）測定

將0.5 g SDF樣品與5 mL橄欖油混合，于室溫下靜置24 h。9 000 r/min離心20 min后收集沉淀并稱質(zhì)量。按下式計算OHC：

式中：m0為原始SDF樣品質(zhì)量/g；m1為沉淀質(zhì)量/g。

1.3.3.3 抗氧化活性測定

ABTS與過硫酸鉀在室溫避光條件下發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)得到ABTS陽離子自由基工作液。用乙醇調(diào)節(jié)ABTS陽離子自由基工作液濃度至其734 nm波長處的吸光度為0.700±0.020[25]。將400 μL ABTS陽離子自由基溶液與50 μL 1 mg/mL SDF樣品溶液充分混合，室溫避光孵育5 min后于734 nm波長處測定混合物的吸光度。測定SDF樣品（400 μL乙醇與50 μL 1 mg/mL SDF樣品溶液）和空白對照（400 μL ABTS陽離子自由基溶液與50 μL乙醇溶液）的吸光度。按式（4）計算SDF樣品的ABTS陽離子自由基清除活性：

式中：A0為空白對照吸光度；A1為SDF樣品與ABTS陽離子自由基反應(yīng)后的吸光度；A2為SDF樣品吸光度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同方法對SDF提取率的影響

圖1 不同處理方法下SDF和IDF的提取率Fig. 1 Extraction yields of SDFs and IDFs using different extraction methods

SDF含量超過10%的DF被認(rèn)為品質(zhì)較高，加工特性（如作為乳化劑、增稠劑、脂肪替代品和穩(wěn)定劑）、物化特性（如提高溶解性、形成凝膠）和生物活性（如降低體質(zhì)量、調(diào)節(jié)腸道菌群）優(yōu)良[12,26-29]。研究表明每日DF攝入量的20%～30%應(yīng)來自SDF[24]。因此，SDF/IDF的比率對DF的應(yīng)用至關(guān)重要。如圖1所示，BMAESDF提取率最高（（30.03±1.03）%），其次是AESDF（（26.83±1.46）%）、BMESDF（（9.55±0.09）%）和ESDF（（9.15±0.1）%）提取率較低。IDF含量（BMAE為（35.97±1.07）%、AE為（44.38±2.72）%、BME為（63.72±0.97）%、E為（66.32±1.41）%）與SDF含量的趨勢相反。球磨能顯著降低樣品粒徑，而粒徑越小SDF含量越高[30]。堿處理能通過水解半纖維素和木質(zhì)素之間的酯鍵及打破纖維素和半纖維素之間的共價鍵增加SDF含量[31]。此外，pH值是從半纖維素中提取SDF的關(guān)鍵因素，強堿性環(huán)境能破壞DF中的糖苷鍵從而影響SDF/IDF比率[32-33]。因此，AE和BMAE處理后SDF含量的顯著增加可能是由于IDF鍵的連接被破壞和pH值的大幅波動，說明球磨和堿處理后部分IDF轉(zhuǎn)化成SDF[17]，提高了SDF/IDF的比率。Wang Kunli等[16]的研究表明單獨堿處理的SDF含量高于酶-化學(xué)處理，且與ESDF相比，BMESDF含量變化不大。因此，堿處理可能是AESDF和BMAESDF含量增加的主要原因。

2.2 不同處理方法對SDF物化特性的影響

2.2.1 SDF單糖組成分析

由表1可知，4種SDF均含有葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖，而甘露糖也在除ESDF的其他SDF中檢出。這可能是由于球磨和堿處理打破了多糖分子間的糖苷鍵，形成了一種新的單糖[21]。葡萄糖、木糖和阿拉伯糖是半纖維素的主要成分[34]，它們在ESDF中含量豐富，表明半纖維素可能是ESDF的主要成分。BMESDF、AESDF和BMAESDF的主要單糖組分為半乳糖、木糖和阿拉伯糖，可能是聯(lián)合處理后DF中的半纖維素和其他組分發(fā)生降解所致。BMESDF、AESDF和BMAESDF的阿拉伯糖、半乳糖含量增加。阿拉伯糖是SDF的主要單糖[35]，BMAESDF阿拉伯糖含量最高，與SDF提取率結(jié)果一致。此外，半乳糖含量的增加也可能是SDF產(chǎn)量增加的原因[33]。

表1 ESDF、BMESDF、AESDF和BMAESDF的單糖組成Table 1 Monosaccharide composition of ESDF, BMESDF,AESDF and BMAESDF

2.2.2 SDF表面電荷分析

圖2 ESDF、BMESDF、AESDF和BMAESDF的Zeta電位Fig. 2 Zeta potential of ESDF, BMESDF, AESDF and BMAESDF

表面電荷與SDF凝膠能力和膠體系統(tǒng)穩(wěn)定性有關(guān)[36-37]。負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電力使膠體系統(tǒng)中分子鏈充分延展并相互滲透形成分子間交聯(lián)，因此更多的負(fù)電荷對應(yīng)更強的凝膠形成能力[38]。如圖2所示，ESDF的Zeta電位值最大（（-10.25±0.48）mV），其次為BMESDF（（-13.67±0.06）mV）、AESDF（（-18.17±1.25）mV）、BMAESDF（（-22.83±1.95）mV），4種SDF的Zeta電位值差異顯著。BMAESDF的Zeta電位值最低，表明其可以誘導(dǎo)產(chǎn)生更多的靜電吸引，具有更強的凝膠形成能力，這可能是球磨、堿處理和酶解共同作用的結(jié)果。

2.2.3 SDF流動特性分析

圖3 50 mg/mL（A）和60 mg/mL（B）SDF的流動特性Fig. 3 Rheological properties of SDFs at concentrations of 50 (A)and 60 mg/mL (B)

黏度與SDF在腸道中形成凝膠有關(guān)，其能延遲葡萄糖和脂質(zhì)吸收從而改善糖尿病和高膽固醇[39]。由圖3可知，質(zhì)量濃度對SDF的流動特性有重要影響，Gu Meidong等[27]的研究也證實了這一點。由圖3A可知，當(dāng)質(zhì)量濃度為50 mg/mL時，在0.1～1 s-1剪切速率范圍內(nèi)，4種SDF的黏度變化不穩(wěn)定；在1～1 000 s-1范圍內(nèi)，AESDF和BMAESDF的黏度呈近似線性下降，而ESDF和BMESDF變化較小。由圖3B可知，當(dāng)質(zhì)量濃度為60 mg/mL時，所有樣品均表現(xiàn)為隨剪切速率增加而黏度降低，即典型的假塑性特征，也稱非牛頓流體和剪切稀化行為[26,39]。纏結(jié)分子的減少和聚集體的破壞可導(dǎo)致剪切稀化行為[27]，因此纏結(jié)分子鏈數(shù)量的減少可能是高剪切速率區(qū)域黏度降低的原因。在低剪切速率區(qū)域，AESDF和BMAESDF的黏度較高，而ESDF和BMESDF的黏度相對較低；隨著剪切速率的增加，AESDF和BMAESDF的黏度急劇降低，而ESDF和BMESDF的黏度變化較為緩慢，表明剪切速率對AESDF和BMAESDF黏度的影響較大，AESDF和BMAESDF具有較高的剪切敏感性。AESDF和BMAESDF的高黏度表明其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中存在較多的分子鏈間纏結(jié)[29]，這可能是由于堿處理后SDF暴露出更多的疏水基團，這些疏水基團有利于分子間結(jié)合，形成多分子聚集體；分子鏈間的纏結(jié)增加，導(dǎo)致黏度顯著增強，且隨著剪切速率的增加，AESDF和BMAESDF的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中分子鏈間的纏結(jié)被破壞，因此黏度急劇降低，表現(xiàn)出較高的剪切敏感性[40]。

2.2.4 SDF微觀結(jié)構(gòu)分析

如圖4所示，4種SDF均為塊狀顆粒結(jié)構(gòu)。ESDF表面相對平整致密且存在一些較小的不規(guī)則顆粒，可能是蛋白質(zhì)和淀粉的殘留物[41]。與ESDF相比，BMESDF變化較小，但其表面出現(xiàn)了一些孔隙，這可能是由于球磨產(chǎn)生的機械力破壞了SDF的宏觀結(jié)構(gòu)[17]。AESDF和BMAESDF相似，且與ESDF相比變化很大，其表面粗糙不平整且具有較多的空隙和裂縫，形成了疏松多孔的結(jié)構(gòu)，這可能是由于堿處理打破了細胞壁結(jié)構(gòu)[16]。疏松多孔的結(jié)構(gòu)有助于SDF內(nèi)部基團的暴露、比表面積的增加和活性成分的釋放[12,28]。因此，AESDF和BMAESDF可能具有更高的WHC、OHC和ABTS陽離子自由基清除活性。

圖4 放大6 000 倍下ESDF（A）、BMESDF（B）、AESDF（C）和BMAESDF（D）的SEM圖Fig. 4 SEM images of ESDF (A), BMESDF (B), AESDF (C) and BMAESDF (D) at × 6 000 magnification

2.2.5 SDF的FTIR分析

如圖5A所示，除了特定的吸收峰和峰值強度略有差異外，4種SDF具有相似的光譜分布。3 600～3 200 cm-1之間的吸收峰由O—H的拉伸振動引起，其主要存在于纖維素和半纖維素中[42-43]。3 200～2 800 cm-1之間的吸收峰由多糖和羰基的甲基或亞甲基的C—H拉伸引起[12,26,36]。1 741 cm-1處的吸收峰由醛基或酯基中芳香族骨架和C＝O的拉伸引起，其是木質(zhì)素和半纖維素的重要組成成分，也廣泛存在于蛋白質(zhì)中[27]。1 633 cm-1處的吸收峰由—COOH伸縮振動引起，表明樣品中含有糖醛酸[44]，與單糖組成結(jié)果一致。1 400 cm-1處的小峰對應(yīng)于C—H的彎曲振動，可能源于木質(zhì)素[12,36]。1 200～900 cm-1之間的吸收峰由吡喃葡萄糖中C—O—H和C—O—C的伸縮振動引起[42,45]。AESDF和BMAESDF在1 741 cm-1處吸收峰的消失可能是由于木質(zhì)素、半纖維素和蛋白質(zhì)被堿水解。上述結(jié)果表明，所有SDF均具有典型的多糖特征結(jié)構(gòu)。

圖5 ESDF、BMESDF、AESDF和BMAESDF的FTIR光譜圖（A）、XRD圖（B）和DSC圖（C）Fig. 5 FTIR spectra (A) and XRD curves (B), and DSC curves (C) of ESDF, BMESDF, AESDF and BMAESDF

2.2.6 SDF的XRD分析

如圖5B所示，所有SDF均在2θ19°～22°范圍內(nèi)有明顯的結(jié)晶衍射峰，AESDF和BMAESDF在2θ32°附近存在較窄的衍射峰。纖維素的宏觀結(jié)構(gòu)由結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)組成，該結(jié)構(gòu)通常被定義為纖維素I型結(jié)構(gòu)[46]。2θ19°～22°范圍內(nèi)的衍射峰是纖維素的特征結(jié)晶區(qū)[47]。此外，半纖維素在2θ22.3°附近也有典型的衍射峰，該峰可能與纖維素峰發(fā)生重疊[48]。2θ32°附近的衍射峰是纖維素的無定形區(qū)域。以上結(jié)果表明，堿處理改變了SDF的晶體類型、產(chǎn)生了無定形區(qū)域，AESDF和BMAESDF具有典型的纖維素I型結(jié)構(gòu)。此外，ESDF、BMESDF、AESDF和BMAESDF的結(jié)晶度分別為21.11%、36.94%、47.06%和44.38%。球磨增加了BMESDF的結(jié)晶度，這與Song Liwen等[49]的研究結(jié)果一致，他們推測球磨后結(jié)晶度的增加與半纖維素、木質(zhì)素等成分的水解及IDF結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān)；然而該結(jié)果與濕法球磨處理的效果相反，Wen Ya等[48]研究發(fā)現(xiàn)使用濕法球磨處理樣品使其結(jié)晶度下降，這可能由于球磨過程中研磨介質(zhì)對DF的性質(zhì)具有不同影響[50]。堿處理顯著增加了AESDF和BMAESDF的結(jié)晶度，這與Zhang Yue等[51]的研究結(jié)果一致，堿處理后結(jié)晶度的增加可能是由于淀粉和蛋白質(zhì)的去除或半纖維素的水解形成了無定形區(qū)域[43,48]。

2.2.7 SDF的DSC分析

DSC分析可以通過吸熱峰溫度和熱流揭示SDF的熱轉(zhuǎn)變和熱穩(wěn)定性[12]。由圖5C可知，所有SDF的吸熱峰均在96.5 ℃附近，表明其在結(jié)構(gòu)上具有高度一致性[52]。100 ℃附近的吸熱峰主要是非結(jié)合水的蒸發(fā)和對水有吸附作用的果膠從結(jié)晶區(qū)到非結(jié)晶區(qū)的相轉(zhuǎn)變而形成[12,53]。BMAESDF在吸熱峰處的熱流高于其他SDF，表明其水分含量更少，熱穩(wěn)定性更高[54]。放熱峰出現(xiàn)在248～260 ℃范圍內(nèi)，其出現(xiàn)代表聚合物發(fā)生了持續(xù)熱分解和氧化分解，以及揮發(fā)性產(chǎn)物的蒸發(fā)和消除[55]。250 ℃附近出現(xiàn)的放熱峰是果膠熱分解的結(jié)果[56]。

2.3 不同處理方法對SDF功能特性的影響

2.3.1 SDF的WHC分析

圖6 ESDF、BMESDF、AESDF和BMAESDF的WHC（A）、OHC（B）和ABTS陽離子自由基清除活性（C）Fig. 6 WHC (A), OHC (B), and ABTS radical cation scavenging activity (C) of ESDF, BMESDF, AESDF and BMAESDF

WHC是指在施加外力的條件下SDF形成水基膠體后捕獲和固定水的能力[57-58]，其能減少食品脫水、防止食品收縮，有助于增加飽腹感和減少食物攝入[37,59]，與DF質(zhì)量密切相關(guān)。由圖6A可知，AESDF（（4.71±0.12）g/g）和BMAESDF（（4.86±0.1）g/g）的WHC較高，其次是BMESDF（（2.45±0.16）g/g）和ESDF（（1.78±0.07）g/g）。WHC的變化受粒徑、結(jié)構(gòu)、密度、水結(jié)合位點的影響。BMESDF的WHC增加可能是由于球磨減小了SDF粒徑、增加了比表面積使其暴露出更多親水基團[30]。AESDF的WHC提高可能是由于堿處理去除了部分纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等IDF成分使纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加疏松多孔[29,51]。BMAESDF的WHC提高則是物理（球磨）、化學(xué)（堿處理）處理共同作用的結(jié)果。

2.3.2 SDF的OHC分析

OHC是指SDF吸收脂肪的能力[60]，其能減少加工過程中的脂肪損失、穩(wěn)定高脂肪食物、降低體內(nèi)膽固醇水平[21,28,60]。由圖6B可知，AESDF（（2±0.04）g/g）的OHC最高，其次是BMESDF（（1.69±0.13）g/g）和BMAESDF（（1.65±0.14）g/g），ESDF（（1.36±0.05）g/g）最低。聯(lián)合處理后SDF的OHC較ESDF顯著提高，與WHC相似。表面性質(zhì)（如比表面積、疏水性）和結(jié)構(gòu)性質(zhì)均對OHC有重要影響[59]。增加的表面疏水基團和疏松多孔的結(jié)構(gòu)可能促進了BMESDF和AESDF的OHC提高；而BMAESDF的OHC低于AESDF，可能是物理和化學(xué)處理之間復(fù)雜的相互作用導(dǎo)致SDF表面疏水基團部分減少，使其OHC略微降低。

2.3.3 SDF的抗氧化性分析

SDF清除ABTS陽離子自由基的理論基礎(chǔ)是其氫原子與自由基結(jié)合使自由基更穩(wěn)定并終止進一步反應(yīng)。由圖6C可知，AESDF的ABTS陽離子自由基清除活性（（53.41±1.27）%）最高，其次是BMAESDF（（49.40±0.93）%）、ESDF（（43.46±0.55）%）和BMESDF（（36.71±1.51）%），表明堿處理能提高SDF的ABTS陽離子自由基清除活性，而球磨能降低其ABTS陽離子自由基清除活性。由于木質(zhì)素和黃酮類化合物具有相似的合成途徑，且堿處理引起的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)破壞會使酚類化合物暴露[17]，酚類化合物在堿性條件下易解構(gòu)并釋放多酚[32]，因此AESDF和BMAESDF的ABTS陽離子自由基清除活性增加可能是由于多酚的釋放增加。BMESDF的ABTS陽離子自由基清除活性顯著下降可能由球磨過程中球與球磨罐內(nèi)壁高速碰撞產(chǎn)生的高溫破壞了暴露的酚類化合物[61]而造成。

3 結(jié) 論

采用4種不同處理方法（E、BME、AE和BMAE）從淡竹葉中提取SDF（ESDF、BMESDF、AESDF、BMAESDF）并評估其物化和功能特性。結(jié)果表明：所有SDF均含有葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和木糖，且BMESDF、AESDF和BMAESDF中形成了甘露糖。ESDF和BMESDF的晶體類型相似，而AESDF更接近BMAESDF。4種SDF中，BMAESDF的提取率（（30.03±1.03）%）、WHC（（4.86±0.1）g/g）、Zeta電位（（-22.83±1.95）mV）和熱穩(wěn)定性（熱流高）最為突出，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)和較好的ABTS陽離子自由基清除活性（（49.40±0.93）%）。綜上所述，BMAE可作為提取淡竹葉中高品質(zhì)SDF的有效方法，為淡竹葉資源的深度開發(fā)利用提供一定理論基礎(chǔ)。