膳食纤维( dietary fiber,DF) 凭借其特殊的结构 组成和生理功效得到了学术界的广泛关注。1998 年,提出了一个新概念———抗氧化膳 食纤维( antioxidant dietary fiber,ADF) ,即大量天然 抗氧化剂结合到 DF 基质中的产物。ADF 按水中溶 解性的不同分为水溶性膳食纤维( Soluble antioxidantdietary fiber,SADF) 和非水溶性膳食纤维(Insoluble antioxidant dietary fiber,IADF) ,SADF 中富含黄酮类、 酚酸以及缩合单宁等天然抗氧化成分。在前期 研究中,本团队已证实植物性膳食纤维具有明显的 抗氧化活性,并且已广泛应用于食品保鲜与功能食品研发等领域。 琯溪蜜柚 ( Citrus maxima ( Burm.) Merr. cv. Guanximiyou) 是享誉中外的我国特有的优良柚类品种,也是漳州平和地区的地标性水果,具有果大、汁多、口感酸甜等优良品性。福建省平和县琯溪蜜柚 年产量达到 180 余t,总产值( 超过 20 亿元) 占全县农业总产值的 40% 以上。近年来,柚类水果种 植面积和产量不断增长带动了柚子加工业的快速发展。在柚子加工过程中,形成了大量的副产物,其中,占柚子鲜重 16% ~32% 左右的柚皮是最主要的副产物。琯溪蜜柚柚皮海绵层中富含水分、纤维素、木质素和多种生理活性成分,如果能作为功能原料被 综合利用,既可以减少资源浪费,也可以保护环境。 柚皮的综合利用已成为国内外研究的热点,但 有关柚皮海绵层 ADF 的研究尚未有见报道。研究认为,柚皮DF传统提取方法( 如热水浸提 法、碱提法) 效率低且成本高,而超声波、酶解等辅助 提取法具有良好的效果,这是因为超声波能在液体中高频振动并产生空化效应,破坏细胞组织结构,有助于多糖的溶出和扩散; 酶则可使植物细胞壁及细 胞膜中的成分有效分解,从而提高提取率。因此,本研究采用 Box-Benhnken 设计与Matlab 分析法,基于SADF的得率与抗氧化性,优化超声波辅助酶法提取 琯溪蜜柚柚皮海绵层的 SADF,拟为蜜柚的综合利用提供理论依据,为蜜柚产业的发展提供动力。
材料与方法
材料与仪器
新鲜的平和琯溪蜜柚柚皮 采收于九月下旬漳 州柚之乡食品有限公司提供; 水杨酸、无水乙醇、七水合硫酸亚铁、30% 过氧化氢、硫酸、苯酚、十二水合 磷酸氢二钠、二水合磷酸二氢钠 以上试剂均为分 析纯,购于西陇科技股份有限公司; 纤 维 素 酶 ( 50 U/mg) 河南亚统食品原料有限公司。 DGG-9140B 电热恒温鼓风干燥箱 上海森信 实验仪器有限公司; FW100 高速万能粉碎机 天津 市泰斯特仪器有限公司; AR124CN 电子天平 奥豪斯仪器 ( 上海) 有限公司; SK5200HP超声波发生器 上海科导超声仪器有限公司; HH-2数显电子恒 温水浴锅 常州国华电器有限公司; UV5100B紫外可见分光光度计上海元析仪器有限公司; STARTER2100pH计奥豪斯仪器( 上海) 有限公司; SHZ-D( III) 循环水式多用真空泵 河南省予华仪器有限公司。
实验方法
原料预处理将新鲜的柚子皮去除表面黄油胞层,剩余的海绵层切成 0.2 cm 薄片,于 60 ℃ 鼓风 烘干至恒重,之后粉碎过 40 目筛,得到海绵层柚皮粉,密封置于干燥器中备用。 1.2.2 柚皮 SADF 的提取工艺 方法略微修改。称取柚皮粉5.0 g ( m1 ) ,按料液比1∶ 40 g /mL加入 pH6.0( 0.2 mol /L) 的 PBS缓冲溶液, 均质后于常温超声功率 180 W 的条件下超声处理 30 min。向混合体系加入 2.5% 的纤维素酶溶液( 称取 25mg 的纤维素酶,溶解1 mL pH6.0 的柠檬酸缓冲液 中),45 ℃水浴80min。酶解结束之后,冷却至室温,于 8000 r/min 离心 10 min,收集上清液。将上清液 65 ℃ 真空度-0.098 MPa 旋蒸浓缩至原体积的 1 /3, 转入烧杯中,加入4倍体积的无水乙醇,室温中静置醇12h,过滤后洗涤冻干得到 SADF( m2 )