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膳食纤维(DF)包括水溶性膳食纤维(SDF)和水不溶性膳食纤维(IDF)。膳食纤维能够降低肥胖症、心血管病及糖尿病等疾病的发病率,因此受到人们的广泛重视。膳食纤维的来源广泛,苹果渣、豆渣和麦麸等都是提取膳食纤维的良好原料。对这些食品加工中产生的副产物加以利用,能有效减少环境污染和资源浪费,从而提高农副产品综合利用的经济效益。膳食纤维中SDF与IDF的比例对膳食纤维的生理活性有很大影响。有研究报道,膳食纤维中SDF的含量至少达到10%以上,才能被称为高品质膳食纤维。一般来讲,原料中SDF的含量偏低,因此有必要采用一定的手段对其进行改性处理。本文以苹果渣为原料,采用碱法提取膳食纤维,对其进行脱色处理,得到脱色后的苹果粗膳食纤维。首先以苹果粗膳食纤维为原料,以单位质量SDF提取率为指标,研究苹果膳食纤维的挤压改性工艺条件,获得最优的挤压改性工艺参数;并且探讨添加阿拉伯胶对苹果膳食纤维改性效果的影响;考察了改性前后的苹果膳食纤维理化性质的变化;最后探讨了膳食纤维压片成型的配方。试验最终得到如下结论:(1)考察了不同提取条件对SDF提取率的影响。试验结果表明SDF最佳提取工艺条件为:提取液乙醇比1:4,固液比1:30,提取温度70℃,提取时间100min。(2)探讨了苹果膳食纤维的挤压改性工艺条件。正交试验结果表明,最佳的挤压工艺条件为:物料粒度20目,螺杆转速780r/min,加水量40%,静置时间60min,pH约为7。在此工艺条件下,挤压温度约为125℃,苹果膳食纤维的SDF含量提高到24.0%。各因素对挤压改性效果影响的大小顺序为螺杆转速>物料粒度>加水量>静置时间>pH。扫面电镜结果表明,脱色和挤压改性处理可以明显改变苹果膳食纤维表面结构。(3)考察了阿拉伯胶对苹果膳食纤维挤压改性的影响。结果表明,最佳挤压工艺条件为:阿拉伯胶添加量1%,螺杆转速825r/min,加水量20%,静置时间90min,物料粒度20目。改性后SDF的含量为27.7%。此条件下,挤压温度约为160℃。与不添加阿拉伯胶试验对比,SDF含量提高率为15.4%。测定了不同物料的抗氧化能力,结果表明,加胶改性处理能够明显改善物料挤压后的抗氧化能力。扫面电镜结果表明,加入阿拉伯胶改性得到的苹果膳食纤维表明更为光滑紧凑。红外光谱结果表明阿拉伯胶具有SDF的特征吸收峰;加胶改性后水溶性膳食纤维分子间和分子内氢键的略有变化。(4)考察了脱色和改性处理对苹果膳食纤维物理性质的影响。以膨胀力为优化指标,苹果膳食纤维最佳改性条件为:阿拉伯胶含量0.5~1.25%,螺杆转速690~870r/min,加水量25~45%,静置时间0~120min,物料粒度40目。综合上述结果可知,苹果膳食纤维的最佳改性工艺条件为:阿拉伯胶添加量1%,物料粒度40目,螺杆转速825r/min,静置时间90min,加水量25%。脱色处理可以显著提高膳食纤维的膨胀力、持水力、结合水力和阳离子交换能力,同时削弱膳食纤维的堆密度和持油力,降低膳食纤维的胆酸钠吸附能力。挤压改性处理降低了膳食纤维的持水力和结合水力,但可以提高膳食纤维的膨胀力、堆密度和持油力,挤压改性处理对苹果膳食纤维的阳离子交换能力影响不显著。加胶改性得到的膳食纤维的物化性质总体比直接改性有所改善。与市售膳食纤维相比具有良好的生理活性。(5)研究了苹果膳食纤维的压片成型工艺配方。试验表明,最优的配方为:20份苹果膳食纤维,30份甘露醇,50份蔗糖,2.5份柠檬酸,0.02份苹果香精。使用这一配方制得的片剂硬度适宜,酸甜度较佳,咀嚼性良好,咀嚼后无明显的膳食纤维残留。片剂表面较为光洁,呈微褐色。