李素芬，田心怡

（1.天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津 300134；2.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134）

稻谷是世界上重要的糧食作物之一，主要分布在亞洲、非洲、美洲。我國(guó)是稻谷種植大國(guó)，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2023 年我國(guó)稻谷產(chǎn)量約2.066×108t，約占谷物總產(chǎn)量的32.2%[1]。米糠是稻谷加工的副產(chǎn)物，其約占稻谷質(zhì)量的10%[2]，主要由種皮、果皮、胚芽、糊粉層和少量胚乳等組成，約含有14.5%的蛋白質(zhì)、20.5%的脂肪、29.0%的膳食纖維[2]，以及酚類化合物、植物甾醇等活性物質(zhì)[3-4]。米糠因口感粗糙、適口性差、脂肪易氧化變質(zhì)，絕大部分被用作飼料或廢棄，造成膳食纖維的資源浪費(fèi)。根據(jù)在水中溶解度的不同，膳食纖維可分為可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）和不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）。SDF 具有降低血糖、降低血清膽固醇以及預(yù)防心血管疾病和提高機(jī)體免疫力等生理功能[5]，SDF 對(duì)人體健康作用與其含量、結(jié)構(gòu)和特性等相關(guān)[6]。米糠中SDF 含量較低[7]，其生理功能作用相對(duì)較弱。因此，尋求適當(dāng)?shù)母男蕴幚矸椒ㄒ蕴岣呙卓稴DF 的含量，改變其結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提升其功能特性，對(duì)于提高米糠膳食纖維的健康功能具有重要價(jià)值。

蒸汽爆破（steam explosion，SE）即汽爆，被認(rèn)為是最有前景的膳食纖維處理方法[8]，通過(guò)汽爆處理可使纖維的緊密結(jié)構(gòu)松散，一些與纖維結(jié)合的材料解聚，高分子量多糖被部分降解，SDF 含量增加及特性發(fā)生改變[9]。付曉康等[10]的實(shí)驗(yàn)表明汽爆處理使米糠SDF 的提取率高達(dá)6.987%，SDF 的膨脹力、持油力和葡萄糖吸附力顯著增加；何曉琴等[8]對(duì)苦蕎麩皮進(jìn)行汽爆處理，使SDF 的含量提高了54.11%，SDF的持水性、α-淀粉酶活性抑制能力及葡萄糖吸附能力均得到提升；MA 等[11]的研究結(jié)果也表明汽爆處理降低了蕎麥麩皮SDF 的結(jié)晶度，提高了SDF 的熱穩(wěn)定性、抗氧化性和抗菌性能。稻谷品種繁多，不同品種稻谷米糠膳食纖維的總量、細(xì)胞壁組成與結(jié)構(gòu)存在差異性。然而，汽爆處理對(duì)不同品種米糠膳食纖維結(jié)構(gòu)變化與功能特性變化的差異性影響尚不明確。

本實(shí)驗(yàn)以我國(guó)3 個(gè)重要的稻谷品種（稻花香、長(zhǎng)粒香和贛晚秈40 號(hào)）為實(shí)驗(yàn)材料，在前期實(shí)驗(yàn)（已分別篩選出3 種米糠SDF 含量高的最佳汽爆條件）的基礎(chǔ)上，以最佳汽爆條件對(duì)3 種米糠進(jìn)行汽爆處理，探究汽爆前后3 種米糠SDF 的含量、結(jié)構(gòu)和功能特性的差異性，為闡明米糠SDF 的營(yíng)養(yǎng)健康功效提供理論參考，以提高米糠SDF 在食品中的利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

稻花香稻谷米糠、長(zhǎng)粒香稻谷米糠 黑龍江省哈爾濱市五常金禾米業(yè)有限公司；贛晚秈40 號(hào)稻谷米糠 江西省撫州市永慶米業(yè)有限公司；糖化酶（100 U/mg）、α-淀粉酶（10 U/mg）、堿性蛋白酶（100 U/mg）上海源葉生物科技有限公司；總膽固醇含量檢測(cè)試劑盒、ABTS 自由基檢測(cè)試劑盒、DPPH 自由基檢測(cè)試劑盒、OH 自由基檢測(cè)試劑盒、總抗氧化能力試劑盒 北京市索萊寶科技有限公司；D-葡萄糖 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；溴化鉀（光譜純）、正己烷 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

QBS-80 蒸汽爆破工藝實(shí)驗(yàn)臺(tái) 河南正道環(huán)啟寶有限公司；TGL-16M 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；S-3000N 掃描電子顯微鏡 日本HITACHI 公司；D8 ADVANCE X-射線衍射儀 德國(guó)BRUKER 公司；Nicolet iN10-iZ10 傅里葉變換顯微紅外光譜儀 賽默飛世爾科技公司；UV5 Bio 紫外可見分光光度計(jì) 上海梅特勒托利多儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 脫脂米糠的制備 3 種米糠分別與正己烷以1:5 的質(zhì)量比于具塞錐形瓶中混合均勻，25 ℃下靜置8 h，抽濾，重復(fù)上述操作，直到上清液澄清為止；將濾渣置于通風(fēng)櫥內(nèi)自然風(fēng)干，干燥脫脂的米糠粉碎后過(guò)60 目篩，裝袋密封于-18 ℃儲(chǔ)存。

1.2.2 蒸汽爆破米糠的制備 稱取過(guò)60 目篩的脫脂稻花香米糠（daohuaxiang rice bran，DRB）、長(zhǎng)粒香米糠（changlixiang rice bran，CRB）、贛晚秈40 號(hào)米糠（ganwanxian NO.40 rice bran，GRB）各200 g，分別于1.2、0.4、1.2 MPa 的蒸汽壓力及100、200、300 s的維壓時(shí)間條件下制備汽爆米糠，經(jīng)45 ℃烘干（水分含量5.0%）、粉碎、過(guò)100 目篩，得到汽爆稻花香米糠（steam explosion daohuaxiang rice bran，SEDRB）、汽爆長(zhǎng)粒香米糠（steam explosion changlixiang rice bran，SECRB）、汽爆贛晚秈40 號(hào)米糠（steam explosion ganwanxian No.40 rice bran，SEGRB），裝袋密封，4 ℃下貯存?zhèn)溆谩? 種汽爆米糠分別以其未汽爆脫脂米糠為對(duì)照。

1.2.3 米糠膳食纖維含量的測(cè)定及水溶性膳食纖維的提取 參考GB 5009.88-2014《食品中膳食纖維的測(cè)定》的方法進(jìn)行SDF 的測(cè)定。參考付曉康等[10]的方法提取米糠膳食纖維。將一定質(zhì)量（M2）的脫脂米糠粉與蒸餾水以質(zhì)量比1:10 的比例于燒杯中混合，在50 ℃下水浴攪拌100 min 后再于95 ℃下保持15 min，待溫度降至60 ℃后，加入米糠質(zhì)量0.3%的α-淀粉酶，60 ℃下反應(yīng)45 min 后調(diào)節(jié)pH 至10.5，加入米糠質(zhì)量0.6%的堿性蛋白酶，45 ℃下反應(yīng)30 min 后調(diào)節(jié)pH 至4.1，59 ℃水浴下加入米糠質(zhì)量0.3%的糖化酶，反應(yīng)30 min（取1 mL 溶液并加入1 滴碘液，不顯示藍(lán)色表明已糖化完全）后于95 ℃下水浴15 min 滅酶，冷卻后離心（4000 r/min、30 min），將上清液中加入4 倍體積無(wú)水乙醇沉淀過(guò)夜，離心（4000 r/min、15 min），將沉淀物于45 ℃烘干至水分含量為5.0%，稱重（M1）、粉碎過(guò)100 目篩即得SDF 待測(cè)樣品。依照公式（1）計(jì)算SDF 的提取率。

式中：M1表示干沉淀物的質(zhì)量，g；M2表示脫脂米糠粉的質(zhì)量，g。

1.2.4 米糠SDF 的紅外光譜測(cè)試 參考LIU 等[12]的方法測(cè)試膳食纖維的傅里葉變換紅外光譜（fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)T-IR）。稱取可溶性膳食纖維2 mg，分別與100 mg 干燥的KBr 粉末于研缽中混合并研磨均勻，壓片后進(jìn)行掃描，掃描次數(shù)：32，分辨率：4 cm-1，波數(shù)掃描范圍：400～4000 cm-1，應(yīng)用OMNIC 8.2 軟件進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)處理。

1.2.5 米糠SDF 的X-射線衍射和結(jié)晶度的測(cè)定參考MA 等[13]的方法，使用X-射線衍射儀測(cè)定樣品的衍射圖譜，應(yīng)用MDI Jade 5.0 軟件處理數(shù)據(jù)，采用面積比法計(jì)算纖維的結(jié)晶度。參數(shù)設(shè)置：銅靶管壓管流40 kv/40 mA，步長(zhǎng)0.02°，衍射角2θ，掃描速度2°/min，掃描范圍3.5°～60°。

1.2.6 米糠SDF 超微結(jié)構(gòu)的觀察 取少量SDF 樣品均勻粘在導(dǎo)電膠上，用離子濺射鍍膜法進(jìn)行表面噴金，置于掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）下觀察樣品并拍照。

1.2.7 米糠SDF 持水力、持油力及膽固醇吸附能力、葡萄糖吸附能力的測(cè)定 參考ZHANG 等[14]的方法測(cè)定SDF 的持水力和持油力。參考QIAO 等[15]方法測(cè)定SDF 吸附膽固醇能力，取0.2 g 米糠SDF與15 mL 蛋黃稀釋液混勻，分別調(diào)節(jié)溶液pH 為7.0 和2.0，以模擬小腸和胃環(huán)境條件，測(cè)定膽固醇的吸附能力。依照公式（2）計(jì)算SDF 吸附膽固醇能力（cholesterol adsorption capacity，CAC）。

式中：D1表示上清液中膽固醇的含量，μmol/L；D2表示蛋黃溶液中膽固醇含量，μmol/L；V 表示蛋黃溶液的體積，L；M 表示SDF 的質(zhì)量，g。

參考LI 等[16]的方法測(cè)定SDF 吸附葡萄糖能力，略有修改。將0.1 g SDF（mol/L）和50 mL（V）葡萄糖溶液（2 mg/mL）置于離心管中混合均勻，在37 ℃的條件下水浴振蕩6 h，待吸附達(dá)到平衡后，離心（2500 r/min、30 min），在可見分光光度計(jì)505 nm 下測(cè)定上清液中葡萄糖的濃度。依照公式（3）計(jì)算吸附葡萄糖能力（glucose adsorption capacity，GAC）。

式中：C1表示葡萄糖溶液的濃度，mg/mL；C2表示上清液中葡萄糖的濃度，mg/mL；V 表示葡萄糖溶液的體積，mL；M 表示SDF 的質(zhì)量，g。

1.2.8 米糠SDF 對(duì)α-淀粉酶活性抑制能力的測(cè)定參考何曉琴等[8]的方法測(cè)定SDF 對(duì)α-淀粉酶活性的抑制能力（α-amylase activity inhibition ratio，α-AAIR）。取0.1 g 米糠SDF 與25 mL 馬鈴薯淀粉溶液（濃度40 g/L、pH6.5）混合，加入0.1 g 的α-淀粉酶，37 ℃下水浴振蕩2 h 后，離心（3000 r/min，15 min），利用可見分光光度計(jì)測(cè)定上清液中的葡萄糖濃度和對(duì)照組葡萄糖濃度，依照公式（4）計(jì)算α-淀粉酶活性的抑制能力。

式中：C1表示SDF 組上清液中葡萄糖濃度，mg/mL；C2表示對(duì)照組上清液中葡萄糖濃度，mg/mL。

1.2.9 米糠SDF 抗氧化能力的測(cè)定 由于單一方法不能代表復(fù)雜體系中的抗氧化活性，因此通過(guò)ABTS+·、DPPH·、·OH 清除率和總抗氧化能力來(lái)測(cè)定SDF 的抗氧化活性。測(cè)定方法按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。

稱取0.05 g 的SDF 與1 mL 提取液混合，水?。?0 ℃）浸提30 min，25 ℃下離心（10000 r/min、10 min），取25 μL 上清液、975 μL 的工作液混勻，25 ℃避光靜置30 min，測(cè)定515 nm 處的吸光度，以無(wú)水乙醇作為空白對(duì)照，按照公式（5）計(jì)算DPPH·的清除率。

式中：Am為樣液與工作液的吸光值；Ac為樣液與無(wú)水乙醇的吸光值；Ab為無(wú)水乙醇與工作液的吸光值。

取50 μL 上清液（測(cè)定DPPH·清除率時(shí)已制備）、850 μL 的工作液和100 μL 緩沖液渦旋混勻，25 ℃避光靜置6 min，測(cè)定405 nm 處的吸光度，以蒸餾水作為空白對(duì)照，參考公式（5）計(jì)算ABTS+·的清除率。

稱取約0.1 g 的SDF，加入1 mL 提取液冰浴勻漿，4 ℃下離心（10000 r/min、10 min），混合液于37 ℃下反應(yīng)60 min，20 ℃下離心（10000 r/min、10 min），取上清液測(cè)定536 nm 處的吸光度，以蒸餾水作為空白對(duì)照，按照公式（6）計(jì)算·OH 的清除率。

式中：Ac為樣液與工作液的吸光值；Ad為樣液與蒸餾水的吸光值；Ak為蒸餾水與工作液的吸光值。

總抗氧化能力的測(cè)定應(yīng)用鐵離子還原抗氧化能力測(cè)定法。以不同濃度的FeSO4溶液繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，取30 μL 上清液（測(cè)定·OH 清除率時(shí)已制備）、90 μL 蒸餾水和900 μL 混合液混合均勻，20 ℃反應(yīng)10 min 后，測(cè)定593 nm 處的吸光度，按照公式（7）計(jì)算總抗氧化能力。

式中：X 為根據(jù)線性回歸方程求得的樣品濃度值，μmol/mL；V 為提取液體積，mL；W 為樣品的質(zhì)量，g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

除1.2.4、1.2.5 和1.2.6 步驟外，各實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3 次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示；分別使用SPSS 22 和Origin 2015 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和作圖處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸汽爆破對(duì)米糠SDF 含量的影響

圖1 為汽爆前后米糠SDF 含量的變化情況。由圖1 可知，稻花香、長(zhǎng)粒香及贛晚秈40 號(hào)脫脂米糠的SDF 含量分別為3.52%、3.22%和3.20%，經(jīng)汽爆處理后其分別增加到6.59%、6.27%和5.45%。推測(cè)汽爆處理過(guò)程中，在熱降解、氫鍵破壞、結(jié)構(gòu)重排等的共同作用下，米糠纖維內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)被破壞[8]，與纖維素結(jié)合的部分物質(zhì)發(fā)生了解聚[17]，不溶性半纖維素和纖維素水解為低聚糖、單糖等可溶性成分，因而導(dǎo)致SDF 含量增多[18]。

圖1 蒸汽爆破對(duì)米糠SDF 含量的影響Fig.1 Effects of steam-exploded on the SDF content of rice bran注：同一特性標(biāo)注字母不同，表示各樣品間差異顯著（P＜0.05）；圖5～圖8 同。

2.2 蒸汽爆破前后米糠SDF 的紅外光譜分析

圖2 為汽爆前后米糠SDF 的FT-IR 圖譜。由圖2 可知，3 種米糠的SDF 在汽爆前后的特征吸收峰相似，汽爆前后SDF 特征吸收峰的峰型、位置、數(shù)量均未發(fā)生顯著變化，表明汽爆未改變米糠SDF 的化學(xué)成分。圖2 中，在3390 cm-1附近的強(qiáng)寬峰是纖維素和半纖維素中O-H 的伸縮振動(dòng)引起的，汽爆處理導(dǎo)致3 種米糠SDF 的吸收峰峰形變窄，吸收強(qiáng)度較其對(duì)照均有不同程度的顯著增加，表明汽爆處理破壞了纖維素之間的氫鍵，使更多的羥基基團(tuán)暴露[8]，從而改變其吸收峰強(qiáng)度；2930 cm-1附近的特征峰是纖維素和半纖維素中C-H 的伸縮振動(dòng)引起的[19]；1050 cm-1附近的峰是半纖維素糖環(huán)中C-O-C 的C=O 基團(tuán)的特征峰[20]；以上這幾種峰為多糖的特征吸收峰，表明米糠SDF 的主要成分是糖類物質(zhì)[8]。1650 cm-1附近的尖峰與木質(zhì)素中芳香環(huán)的C-C 拉伸振動(dòng)有關(guān)[21],3 種汽爆米糠SDF 在1650 cm-1附近的吸收峰較其對(duì)照略有減弱；1590 cm-1處吸收峰的出現(xiàn)是由于C=O 鍵的存在，表明SDF 汽爆過(guò)程中產(chǎn)生了糖醛酸[22]。

圖2 米糠SDF 的傅里葉紅外光譜圖Fig.2 FT-IR spectra of rice bran SDF

2.3 蒸汽爆破前后米糠SDF 的晶體結(jié)構(gòu)分析

米糠SDF 的X 射線衍射圖譜如圖3 所示。由圖3 可知，汽爆處理前后3 種米糠SDF 的衍射峰位置無(wú)顯著差異，表明汽爆處理沒(méi)有改變米糠SDF 的晶型，其均為纖維素I 型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，是結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)共存的狀態(tài)[23]。稻花香米糠、長(zhǎng)粒香米糠、贛晚秈40 號(hào)米糠的相對(duì)結(jié)晶度分別由汽爆前的11.42%、7.41%、9.35%降至汽爆后的4.91%、3.34%和7.56%，這可能是由于汽爆處理使纖維素適度降解和半纖維素部分溶解，結(jié)晶區(qū)聚合度下降，結(jié)構(gòu)變得疏松多孔所導(dǎo)致[24]。汽爆米糠SDF 結(jié)晶度的下降表明其分子間的作用力有所減弱，結(jié)構(gòu)疏松，有利于其持水力、持油力的改善[25]。

圖3 米糠SDF 的X-射線衍射圖譜Fig.3 X-ray diffractograms of rice bran SDF

2.4 蒸汽爆破前后米糠膳食纖維結(jié)構(gòu)的變化

米糠SDF 的電鏡掃描結(jié)果如圖4 所示。由圖4可知，未汽爆處理米糠SDF 呈較大的團(tuán)塊狀、細(xì)胞壁較厚、表面較光滑、結(jié)構(gòu)致密完整（圖4A1、圖4B1、圖4C1）；汽爆處理后米糠SDF 呈現(xiàn)小碎片或不規(guī)則片狀結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁明顯變薄、完整致密的表面變得松散破裂，纖維的有序性被破壞（圖4A2、圖4B2、圖4C2），這可能是由于汽爆過(guò)程中瞬時(shí)強(qiáng)大的壓力差導(dǎo)致米糠膳食纖維中的半纖維素和木質(zhì)素被軟化和水解，聚合度減小。何曉琴等[8]發(fā)現(xiàn)汽爆改性處理使得苦蕎麩皮SDF 呈現(xiàn)疏松多層的蓬松結(jié)構(gòu)，內(nèi)部比表面積和孔隙率明顯增大，這與本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。米糠SDF 的多孔疏松結(jié)構(gòu)使其吸附位點(diǎn)增加，因而能夠結(jié)合更多的水分子、葡萄糖、α-淀粉酶等分子，從而改變米糠SDF 的理化性質(zhì)及降血糖能力[26]，有利于其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

圖4 米糠SDF 的電鏡掃描圖（1000×）Fig.4 Scanning electron microscopy image of rice bran SDF(1000×)

2.5 蒸汽爆破對(duì)米糠SDF 持水力和持油力的影響

SDF 良好的持水力有利于其在腸道內(nèi)吸水膨脹，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)[27]，防止食品水分流失，減少食品干耗[7]；良好的持油力可通過(guò)阻止食物中多余膽固醇的吸收從而起到降血脂的作用[28]，防止食品加工中的脂質(zhì)損失[7]。圖5 為汽爆處理對(duì)米糠SDF 持水力和持油力變化的影響。由圖5 可知，與對(duì)照相比，汽爆米糠SDF 的持水力和持油力顯著增加（P＜0.05）。SEDRB、SECRB、SEGRB 的持水力較其對(duì)照分別提高了103.8%、48.8%和65.34%，持油力分別提高了119.88%、106.15%和40.70%。這是由于汽爆過(guò)程中巨大壓差作用使纖維素、半纖維素大分子物質(zhì)被截?cái)?，形成各種小分子片段，導(dǎo)致膳食纖維的一些親水性、親油性活性位點(diǎn)暴露出來(lái)，更有利于顆粒與水或油接觸，且分散性增強(qiáng)[29]。何曉琴等[8]的實(shí)驗(yàn)也表明汽爆處理增加了米糠的持水力和持油力。不同品種汽爆米糠間SDF 持水力和持油力的差異可能與其SDF 的結(jié)構(gòu)特性、表面暴露的化學(xué)基團(tuán)的種類與數(shù)量等有關(guān)[7]。

圖5 米糠SDF 的持水力和持油力Fig.5 Water and oil holding capacity of rice bran SDF

2.6 蒸汽爆破米糠SDF 對(duì)膽固醇和葡萄糖吸附能力的影響

汽爆米糠SDF 對(duì)膽固醇和葡萄糖吸附能力的影響如圖6 所示。由圖6 可知，汽爆前后米糠SDF 在人體小腸環(huán)境下對(duì)膽固醇的吸附量均高于胃液環(huán)境下，這是由于酸性環(huán)境中的H+與SDF 和膽固醇攜帶的正電荷之間相互排斥，隨著pH 的升高，SDF 中羧基發(fā)生解離，與膽固醇結(jié)合更加緊密，從而表現(xiàn)出更強(qiáng)的膽固醇結(jié)合能力[30]；pH2 時(shí)，3 種汽爆米糠SDF的膽固醇吸附能力較其對(duì)照均顯著（P＜0.05）提高，這是由于汽爆米糠SDF 內(nèi)部的無(wú)序結(jié)構(gòu)被破壞，暴露出更多的極性基團(tuán)，有利于吸附膽固醇，其中，SEDRB 的SDF 吸附膽固醇的能力最強(qiáng)，可能是其結(jié)構(gòu)更加疏松多孔；而pH7 時(shí)，3 種汽爆米糠SDF 的膽固醇吸附能力較其對(duì)照均有一定程度的下降，可能是SDF 對(duì)膽固醇的吸附已達(dá)到飽和狀態(tài)，或者是汽爆處理的高強(qiáng)度破壞了SDF 的多孔結(jié)構(gòu)，不利于膽固醇的吸附。

圖6 米糠SDF 的膽固醇和葡萄糖吸附能力Fig.6 Adsorption capacity of rice bran SDF for cholesterol and glucose

3 種汽爆米糠SDF 的GAC 顯著（P＜0.05）高于其對(duì)照，SEDRB、SECRB、SEGRB 的SDF 的GAC較處理前分別增加了8.81、3.53 倍和5.71 倍，而SEGRB 的GAC 最強(qiáng)。汽爆處理使SDF 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得疏松，比表面積增大，孔隙數(shù)量增加，從而增強(qiáng)了GAC；而片層狀結(jié)構(gòu)的形成使更多的功能基團(tuán)暴露，進(jìn)一步增強(qiáng)了SDF 與葡萄糖分子之間的相互作用[31]，這與付曉康等[10]、何曉琴等[8]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。

2.7 蒸汽爆破米糠SDF 對(duì)α-淀粉酶活性抑制能力的影響

汽爆處理破壞了SDF 的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，纖維網(wǎng)絡(luò)多孔性增加，更多的α-淀粉酶的極性基團(tuán)與纖維表面相互作用產(chǎn)生界面誘導(dǎo)的酶失活，從而降低α-淀粉酶的活性[32]。汽爆米糠SDF 對(duì)α-AAIR 的影響如圖7 所示。由圖7 可知，SECRB、SEGRB 較其對(duì)照分別增加了7.60%和21.72%，而SEDRB 中的SDF對(duì)α-淀粉酶抑制能力較對(duì)照反而降低了17.09%。汽爆處理對(duì)3 種米糠SDF 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞程度不同，導(dǎo)致其對(duì)α-淀粉酶活性的抑制能力產(chǎn)生差異；另外，米糠中的酚類化合物對(duì)α-淀粉酶的活性具有一定的抑制作用[33]，3 種米糠不同的汽爆條件對(duì)米糠酚類物質(zhì)的破壞程度不同[34]，或者不同稻谷品種麩皮中游離和結(jié)合形式的酚類成分和含量存在差異性[33]，這些因素導(dǎo)致3 種汽爆米糠SDF 對(duì)α-淀粉酶活性抑制能力的不同。

圖7 米糠SDF 對(duì)α-淀粉酶活性的抑制能力Fig.7 Inhibitory ability on α-amylase activity of rice bran SDF

2.8 蒸汽爆破米糠SDF 的抗氧化能力分析

汽爆米糠SDF 對(duì)ABTS+·、DPPH·、·OH 清除率和總抗氧化能力的影響如圖8 所示。由圖8 可知，3 種汽爆米糠SDF 對(duì)ABTS+·、·OH 清除率和總抗氧化能力較其對(duì)照均顯著提高，這可能是汽爆處理使物料細(xì)胞壁被破壞，一些酚類化合物釋放或暴露，清除自由基的能力得到增強(qiáng)[35]，或者是汽爆處理改變了酚類物質(zhì)與纖維素、半纖維素的結(jié)合形式，促進(jìn)了結(jié)合態(tài)酚類物質(zhì)向游離態(tài)轉(zhuǎn)變，使抗氧化活性增強(qiáng)[35]；SEDRB、SECRB 中SDF 對(duì)DPPH·的清除能力較其對(duì)照則不同程度降低，而SEGRB 的SDF 對(duì)DPPH·的清除能力較其對(duì)照略有增加，但差異不顯著，這可能是不同汽爆處理?xiàng)l件使DRB、CRB 和GRB 米糠中具有抗氧化能力的物質(zhì)如多酚、黃酮等流失或分解有關(guān)[34,36]。鄭佳欣[36]的實(shí)驗(yàn)表明汽爆處理使刺梨渣SDF 對(duì)DPPH·的清除能力略有下降，這與本實(shí)驗(yàn)SEDRB、SECRB 中SDF 對(duì)DPPH·的清除能力的結(jié)果相符。3 種汽爆米糠中，SEDRB 中SDF 對(duì)ABTS+·和DPPH·的清除率最強(qiáng)，而SECRB中SDF 的總抗氧化能力最高，SEGRB 中SDF 對(duì)ABTS+·、·OH 清除率較強(qiáng)。

圖8 米糠SDF 的抗氧化能力Fig.8 Antioxidant capacities of rice bran SDF

3 結(jié)論

汽爆處理使稻花香、長(zhǎng)粒香、贛晚秈40 號(hào)稻谷米糠中SDF 的含量顯著增加（P＜0.05），分別達(dá)到6.59%、6.27%和5.45%。汽爆處理使SDF 紅外光譜波長(zhǎng)吸收峰的吸收強(qiáng)度增加，表明纖維素之間的氫鍵受到了破壞。稻花香、長(zhǎng)粒香、贛晚秈40 號(hào)稻谷米糠SDF 的相對(duì)結(jié)晶度由汽爆前的11.42%、7.41%、9.35%分別降至汽爆后的4.91%、3.34%和7.56%。汽爆處理導(dǎo)致稻谷米糠的完整致密結(jié)構(gòu)變得松散破裂，纖維的有序性被破壞，3 種汽爆米糠SDF 的含量、持水性、持油性、在人體胃液環(huán)境下吸附膽固醇能力、吸附葡萄糖能力以及對(duì)ABTS+·、·OH 清除率和總抗氧化能力較其對(duì)照均顯著增加（P＜0.05），但其SDF 表現(xiàn)出的這些功能特性也具有一定的差異性。汽爆米糠SDF 具有的α-淀粉酶活性抑制能力、膽固醇吸附能力和抗氧化能力，為開發(fā)具有降血糖、降血脂、抗氧化等營(yíng)養(yǎng)健康食品提供了新思路。汽爆處理米糠SDF 功能特性變化的機(jī)制，及其在米線、面包、餅干等食品中的應(yīng)用有待進(jìn)一步探究。

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