微波改性对燕麦麸膳食纤维结构及功能性质的影响（三）

2.4 改性对OBDF吸附性能的影响

已有研究表明DF中的多糖结构具有一定的吸附特性，能结合小肠和胃中的胆固醇，同时DF不能被人体消化吸收，因此可以降低血清胆固醇含量。如表1所示，OBDF、改性OBDF以及改性SDF在模拟小肠环境下（pH7.0），对胆固醇的吸附能力均高于模拟胃中环境下（pH2.0）的吸附量，这与雷竹笋膳食纤维所得到的结论相似。改性OBDF和改性SDF吸附胆固醇能力高于OBDF，这可能是因为改性处理后OBDF的表面结构呈现疏松多孔状，增加了其吸附能力，此结果验证了扫描电镜结果的推断。

目前亚硝酸盐对人体的危害已经得到了科学的证实，而加工肉制品中亚硝酸盐含量较高，利用膳食纤维的吸附特性可以降低其对人体的伤害。由表1可知，在pH2.0条件下，OBDF、改性OBDF以及改性SDF对亚硝酸钠的吸附能力差别显著（P＜0.05），在pH7.0条件下吸附能力下降，说明胃环境下对亚硝酸钠的吸附能力高于小肠环境下的吸附能力。这是因为DF中含有较多的阿魏酸，其特有的酚酸基团在酸性条件下能与NO²-反应，从而阻断强致癌物N-硝基化合物的生成。但在小肠的中性条件下促使阿魏酸的羧酸发生解离，从而影响了对NO2-的吸附效果。改性OBDF及改性SDF因为改性后形成网状结构，其吸附葡萄糖能力以及吸油力明显高于改性前（P＜0.05），pH7.0环境下的吸附能力高于pH2.0环境下的吸附能力，因此改性后的OBDF有利于降低小肠中葡萄糖浓度。改性OBDF应用于焙烤食品、肉制品中有利于提高食品内部水、油的稳定性，对改善食品质构、贮藏稳定性会起到促进作用。

2.5 改性对OBDF溶解性能的影响

膳食纤维的溶解度对产品感官品质影响较大，而膳食纤维的溶解性基本取决于样品的分子组成和结构，由表2可知，不同的温度、pH值条件对膳食纤维的溶解度影响较大，在50～70℃之间时，改性OBDF和改性SDF的溶解度上升明显，之后随着温度继续升高，溶解度变化不大，趋于饱和，这可能是因为热力作用破坏了纤维多糖分子侧链间的氢键和离子键，致使溶解度提高。在pH2.0条件（模拟胃中环境）下膳食纤维的溶解度高于pH7.0条件（模拟小肠环境）下的溶解度，这可能是在酸性环境及加热条件下，促进OBDF水解生成单糖葡萄糖，其中改性OBDF在70℃以及胃中环境pH2.0条件下，溶解度达到（0.14±0.02）g/mL，改性SDF溶解度在此条件下达到（0.18±0.03）g/mL，说明SDF含量是提高膳食纤维溶解性的直接因素，适当提高温度可以促进膳食纤维的溶解，而胃中环境更有利于提升膳食纤维的溶解度，从而更好地发挥膳食纤维的生理功能。而未经改性OBDF溶解度较低，这主要是因为SDF含量较低的原因导致。因此，将燕麦麸应用于食品加工中可以通过调节温度和pH值来提高其溶解性能，从而达到改善口感的目的。

2.6 改性对OBDF清除DPPH·和羟自由基能力的影响

燕麦麸中已发现多种酚酸，如咖啡酸、阿魏酸、香豆酸等，具有一定的抗氧化作用。不同质量浓度的OBDF、改性OBDF、改性SDF对DPPH·自由基清除率的影响，如图4所示。随着质量浓度的增加，3种样品对DPPH·自由基呈现不同的清除效果，其中改性SDF＞改性OBDF＞OBDF。这是因为微波改性处理过程中产生了大量低分子多糖，抗氧化性增强，其中改性SDF的抗氧化性能更加突出，这一结果与胡莹莹等的香蕉花SDF的抗氧化活性结果相一致。样品质量浓度为0.8mg/mL时对DPPH·自由基的清除率呈现明显上升趋势，达到2.0mg/mL时趋于稳定，其中改性SDF对DPPH·自由基的清除率最高达到11.8%，改性OBDF对DPPH·自由基的清除率达到10.1%。由图5可知，随着质量浓度的增加，3种不同样品对羟自由基的清除能力也随之升高（P＜0.05）。其中样品质量浓度为0.4～1.6mg/mL时，对羟自由基的清除率呈现明显上升趋势，而后变化不明显。3种样品对羟自由基清除能力的大小为改性SDF＞改性OBDF＞OBDF，改性OBDF和改性SDF对羟自由基的清除能力最高达到49.8%，62.1%。这是因为SDF含量越高，其结构越为疏松，疏松的结构会暴露出更多的供氢体或电子供体，从而提升其清除羟自由基能力。由此可见，改性后的燕麦麸膳食纤维对DPPH自由基和羟自由基具有良好的清除能力。

3 结论

本文研究了微波改性对燕麦麸膳食纤维结构以及功能性质的影响。研究结果表明，通过扫描电镜、X-衍射及红外图谱分析，微波改性改变了OBDF的微观结构，表面呈现复杂的网络结构，表面疏松多空隙。纤维素、木质素等非结晶区域发生部分降解，结晶区域扩大，仍保持纤维素Ⅰ型结构。改性后OBDF的官能团并未发生明显变化，但是强度发生变化，原有的理化性质和功能活性也随之发生变化。改性处理由于结构和SDF含量的提高，有效增强了OBDF的功能性质，改性后OBDF对胆固醇（pH7.0条件下）、亚硝酸钠、葡萄糖、油的吸附能力明显高于改性前，其中改性SDF的吸附性能更为显著（P＜0.05）。改性后的OBDF对DPPH·和羟自由基具有较好的清除能力，其中改性SDF＞改性OBDF＞OBDF。因此，改性SDF具备更强大的功能活性，通过微波改性提高SDF含量有利于提升燕麦麸膳食纤维产品的生理功能。

微波效应能够促使纤维素及木质素发生部分降解，聚合度下降，亲水活性基团暴露出来，提升了溶解度，有效提高了OBDF的吸附特性及抗氧化活性。综上所述，微波改性法可有效改善OBDF的结构及功能性质，是一种有效的改性方式，可为燕麦麸产品的品质改良及深度应用提供参考依据。

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