因此,来自吉林农业大学食品科学与工程学院的王大为、宋云禹和刘阳等人以毛葱为原料制备膳食纤维,对毛葱膳食纤维(TO-DF)的持水力、膨胀力、持油力、阳离子交换能力和在模拟生理条件下对胆固醇吸附能力的功能性质进行研究分析,通过电子显微镜扫描、红外光谱分析和X-射线衍射分析测定其结构,对毛葱中膳食纤维的进一步合理开发与利用提供一定的理论依据。
毛葱基本成分
膳食纤维为毛葱的主要成分,毛葱的总膳食纤维质量分数为76.64%,其中不溶性膳食纤维质量分数为68.19%,可溶性膳食纤维质量分数为5.79%。毛葱中不含淀粉,脂肪含量较低,因此毛葱是制备膳食纤维的良好原料。
TO-DF功能特性
物料粒度对持水力、膨胀力等的影响
随着物料粒度的增大,TO-DF的持水力、膨胀力和持油力均呈现增大趋势,当物料粒度达到100 目时,TO-DF的持水力、膨胀力和持油力达到最大值,分别为14.83 g/g、19.57 mL/g和1.95 g/g,当物料粒度超过100 目时,TO-DF的持水力、膨胀力和持油力呈现减小趋势。
在体外模拟阳离子交换实验中,随着样品粒度的增加,阳离子交换能力也随之增加。粒度为100 目时,其阳离子交换能力最高,为0.62 mmol/g,样品粒度超过100 目后,其阳离子交换能力呈现出缓慢下降的趋势。
吸附胆固醇能力的测定
标准曲线回归方程为y=0.0212x+0.0125,相关系数R2为0.9952。在不同pH值条件下,物料的粒度对TO-DF的胆固醇吸附能力有一定影响。在pH 2(模拟胃环境)条件下,物料粒度为100 目,其胆固醇吸附能力最佳,为126.73 mg/g;在pH 7(模拟小肠环境)条件下,物料粒度为100 目,其胆固醇吸附能力最佳,为159.50 mg/g。
TO-DF的表面结构观察
TO-DF的组织结构宏观呈无规则片状结构,表面出现多层皱裙,结构蓬松,无杂质。对其放大之后可以看出,TO-DF表面呈现网格状结构,表面有清晰的交错网格,比表面积较大。
TO-DF傅里叶红外光谱扫描结果
TO-DF在3365.78 cm-1处出现较大圆滑的吸收峰,这是由O—H羟基的伸缩振动引起的,说明TO-DF可能存在着较多的羟基及结合水分子。在2922.16 cm-1处有吸收峰,为C—H的特征吸收峰;在1616.35 cm-1处有C=O的特征吸收峰,说明TO-DF中可能存在糖醛酸;在1417.68 cm-1处为O—H的变形振动引起,1375.25 cm-1处为羧酸的C—O伸缩振动。在1200~1350 cm-1范围内的吸收峰,是糖类的特征吸收峰。TO-DF在1056.99 cm-1处的吸收峰是多糖类的特征吸收峰,由C—O—C的糖环的醚键中C—O伸缩振动和C—O—H的O—H伸缩振动。
TO-DF的X-射线衍射扫描结果
TO-DF有着较好的结晶区和非结晶区。在扫描角度2θ为21°左右处有明显的结晶衍射峰,同时在2θ为34°处也有较弱的衍射峰,这些峰均表示TO-DF具有纤维素Ⅰ型的X-射线衍射曲线特征,说明TO-DF的晶体类型为纤维素Ⅰ型,为结晶区与非结晶区两相共存的状态。
结 论
毛葱中可溶性膳食纤维质量分数为5.79%;持水力、膨胀力、持油力、阳离子交换能力分别为14.83 g/g、19.57 mL/g、1.95 g/g和0.62 mmol/g。在pH 2条件下胆固醇吸附能力为126.73 mg/g;在pH 7条件下为159.50 mg/g。扫描电子显微镜结果表明毛葱膳食纤维呈无规则片状网格结构,结构蓬松;傅里叶红外光谱分析表明毛葱膳食纤维具有C—H键、O—H键、C=O键等纤维素及半纤维素的特征吸收峰。X-射线衍射结果表明毛葱膳食纤维的结晶度较好的保留了膳食纤维的结晶区和非结晶区。