生姜是我国传统的药食两用资源,具有多种生物活性,目前对生姜的研究已经很广泛,但对生姜资源综合利用及深度开发的相关研究尚不多见。生姜中含有大量的纤维类物质,作为生姜深加工后的残渣,往往被作为废料或者残渣废弃掉,不仅浪费了资源,而且对环境造成了污染。为了提高生姜的综合利用价值,本文以西南地区的生姜为研究对象,探讨了生姜不溶性膳食纤维的提取及改性工艺,主要的研究内容及研究结果如下。1、为了选择优质的实验原料,测定了源自西南地区主产地生姜的基础数据,这些数据为西南产地生姜的不同研究及应用要求提供了选材基础。根据基础数据,本课题选择贵州长顺生姜作为进一步的研究对象。2、以源自贵州长顺提完姜油树脂的生姜残渣作为研究对象,通过单因素及正交实验分别探讨了碱法提取和超声辅助碱法提取法提取生姜不溶性膳食纤维的工艺条件。采用碱法提取,探讨了碱液质量浓度、反应时间、反应温度、料液比对提取效果的影响。确定了碱法提取生姜不溶性膳食纤维的最优工艺:碱液质量浓度0.2 g/100mL,提取温度60℃,提取时间90 min,料液比1:35 g/mL。在此工艺下,生姜不溶性膳食纤维的得率为64.1%,持水力为9.68 g/g,膨胀力为6.61 mL/g,持油力为4.51 g/g。另外,利用超声辅助碱法提取膳食纤维,研究了料液比、超声时间、超声功率、碱液质量浓度对于提取效果的影响。确定超声辅助碱法提取的最优工艺为:料液比为1:20 g/mL,超声功率120 W,超声时间为5 min,碱液质量浓度为0.1 g/100mL。在此工艺下,生姜水不溶性膳食纤维得率为77.2%,持水力为12.06 g/g,膨胀力为7.52 mL/g,持油力为5.03 g/g。3、实验室提取的膳食纤维中可溶性膳食纤维含量不高,其生理活性未能得到充分的发挥,故需对提取的膳食纤维进行改性处理。本文以碱法提取的生姜膳食纤维作为原料,通过单因素及正交实验分别探讨了化学法改性和纤维素酶法改性对膳食纤维性质的影响。化学法改性的最佳工艺条件为:料液比为1:40、温度为60℃、反应时间为60 min、碱液质量浓度为6 g/100mL。在此工艺下,水溶性膳食纤维得率为42.1%,不溶性膳食纤维的持水力为19.13 g/g,膨胀力为7.97 mL/g,持油力为7.94 g/g,分别比原料提高了97.6%、21%、76.1%。纤维素酶法改性的最优工艺条件为:酶解温度为45℃、酶解时间为90 min、酶制剂添加量4%。在此条件下,水溶性膳食纤维得率为10%,改性的不溶性膳食纤维的持水力为10.83 g/g,膨胀力为7.68 mL/g,持油力为7.07 g/g,分别比原料提高了12%、16.2%、56.8%。改性后的膳食纤维理化性质有了不同程度的提高,具有良好的生理活性。4、对改性前后的膳食纤维的结构进行了红外光谱、电子显微镜及X射线衍射的表征,结果表明改性后的膳食纤维结构发生部分变化。解释了改性产品理化性能提高的原因,为生姜膳食纤维的机理研究提供了一定的基础。