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大黄茎是大黄属植物的非药用部位,也是大黄生产的主要副产物,具有极大的生物量,除了少数种植地区有少量的民间应用外,几乎都未被利用,造成了生物质资源的极大浪费。基于对食用大黄(Rheum rhaponticum)茎和叶柄等可食用部位的文献研究资料以及四川若尔盖县等地对唐古特大黄茎的民间食用记载,本研究建立了一种从唐古特大黄茎中分离出果胶等可溶性膳食纤维的方法,并通过改性处理研究对唐古特大黄茎可溶性纤维(Rhubarb stem soluble dietary fiber,RSDF)的性质特点的影响,通过综合评价RSDF的理化特性、功能特性和微观结构,提供RSDF用于食品加工中是否选择改性或不改性的参考依据。本研究以唐古特大黄(Rhubarb tanguticum)花茎为材料,从部分营养成分指标分析、RSDF提取条件、RSDF改性对其理化特性和功能特性的影响、RSDF改性后结构表征、RSDF添加对玉米淀粉水解度的影响等方面进行了分析测定。主要研究内容、方法和结果概括如下:1、用干燥粉碎后的大黄茎粉末作材料,按国家标准进行测定,水分含量为7.88%、灰分含量为10.05%、蛋白质含量为0.22%、脂肪含量为1.36%、粗纤维含量为35.38%。2、以RSDF得率为指标,采用单因素试验方法和响应面试验方法,在优化的提取工艺条件下(提取温度80℃、提取时间40min、料液比1:35、粉碎后过80目筛、复合酶添加量0.26%),RSDF得率保持在9.20%左右。3、按最佳工艺条件提取的RSDF,复溶后配制1%的RSDF溶液,进行超声改性、微波改性、超声微波协同改性和高压改性处理,并计算回收率。结果表明,改性处理会损失可溶性膳食纤维的含量,相较于空白对照,超声改性RSDF回收率减少3.46%、微波改性RSDF回收率减少1.87%、超声微波协同改性RSDF回收率减少2.87%、高压改性RSDF回收率损失最大,减少9.14%。4、根据改性RSDF的溶解度、透明度和吸附性进行理化特性的比较,结果表明改性RSDF的溶解度均在85%以上,透明度在80%左右;改性RSDF的油脂吸附能力下降,超声处理、超声微波协同处理、高压处理的RSDF持油力相较于空白对照分别降低了0.08%、0.19%、0.13%;改性RSDF在胃部(pH 2)和肠道(pH 7)环境中的胆固醇吸附能力有略微下降,其中高压改性RSDF降低胆固醇吸附能力最显著,分别降低26.84 mg/g和21.86 mg/g。5、根据改性RSDF的葡萄糖延迟透析能力和抗氧化活性进行功能特性比较,结果表明改性RSDF均达到了延迟葡萄糖透析的效用,其中以高压改性RSDF在处理20min后的葡萄糖透析延迟指数最大(21.20)。用总还原力和半数有效浓度值(EC50)评价改性RSDF的抗氧化活性,高压改性RSDF清除羟自由基的EC50最高,为4.357mg/mL;清除ABTS自由基的结果与清除羟自由基的变化相反,而清除DPPH自由基的结果与清除羟自由基的变化相似;铁离子螯合能力的EC50值说明超声改性RSDF的铁离子螯合能力下降,微波改性、超声微波协同改性和高压改性增强了RSDF的铁离子螯合能力。6、电子显微镜扫描观察结果表明,高压改性RSDF分子变得更为细腻,结构更为紧密;傅里叶红外光谱扫描结果表明超声改性、微波改性和超声微波协同改性的RSDF在3500~3200cm-1范围内的吸收峰的峰强度有所下降,而高压改性的RSDF在1760~1680cm-1范围内的吸收峰的峰强度有所上升;X射线衍射图谱发现改性RSDF出现新的峰,表明改性处理存在使RSDF的晶体结构和结晶程度产生改变的可能。7、以玉米淀粉水解度为指标,按玉米淀粉的体外消化特性设计胃肠模拟消化试验,结果表明,添加改性RSDF的玉米淀粉水解度都会随添加量的增加而降低,在低添加量时(250mg),添加高压改性的RSDF在胃部(pH 2)和肠道(pH 7)的玉米淀粉水解度最高,分别为1.45%和5.41%,即抑制水解度的能力显著低于其他改性RSDF。综上所述,大黄茎营养成分含量的测定结果表明大黄茎中有较高含量的粗纤维,可以认为大黄茎能够作为提取可溶性膳食纤维的潜在来源;最佳工艺条件提取RSDF的得率表明采用复合酶(α-淀粉酶:纤维素酶=1:1)的提取效果一般;改性RSDF的理化特性、功能特性和微观结构表明超声波和微波对大黄茎可溶性膳食纤维影响不明显,但高压改性RSDF因发生化学键的断裂,明显受到影响;关于RSDF在食品加工上的应用,本研究表明RSDF对玉米淀粉水解度有降低效应,表明RSDF有加工制作成糖尿病人群特殊需求食品的潜力。