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作为谷物加工的副产品,米糠是一种纯天然产品,无毒无害,可用于改善人们的饮食。人们的生活水平不断提高,饮食越来越精致,饮食中膳食纤维的缺乏也越来越严重。膳食纤维的研究和应用必将成为功能食品的研究热点之一。国外在米糠的基础上,成功开发了各种米糠保健食品和休闲食品,取得了良好的经济效益。因此,借鉴国外经验,加大中国米糠的深度开发和综合利用,发展米糠营养功能食品是食品工作者的研究方向之一。本实验以脱脂米糠为原料,采用复合酶解法提取RBDF,将提取的RBDF先通过最优的蒸汽爆破方案进行改性处理,再用气流粉碎和纳米冲击磨进行超微化处理;以未经复合改性处理的RBDF(C-RBDF)为对照,研究复合改性对RBDF结构、理化性质、生理功能等方面的影响;复合改性处理RBDF对2型糖尿病小鼠生长特性、血脂水平、组织病变等的影响;蒸汽爆破-超微粉碎RBDF在面制品中的应用四个方面,研究改性对RBDF的结构及功能性质的影响。主要研究内容及结果如下:(1)为确定蒸汽爆破的最优方案首先进行了单因素实验,以SDF的得率作为标准,确定了因素和变量分别为:蒸汽压力(0.3～0.9MPa)和维压时间(240～360s);然后利用响应曲面设计实验,采用通用旋转组合设计原理,得到蒸汽爆破处理SDF的最佳工艺条件为:蒸汽压力0.631MPa,维压时间302.866s,此条件下SDF得率为6.987%;再将经蒸汽爆破最佳工艺条件处理后的RBDF分别进一步进行超微化处理,采用气流粉碎机和高能纳米球磨机中干法粉碎,得到S-M-RBDF和S-N-RBDF,这两种样品的SDF提取率与C-RBDF相比提高了2.28和2.77倍。(2)经蒸汽爆破的S-RBDF的粒径比C-RBDF粒径大,可能是因为S-RBDF在蒸汽爆破处理的过程中,压力释放时颗粒瞬间膨胀,内部疏松膨大,导致RBDF粒径变大,而两种超微化处理均能显著降低RBDF的粒径、增大比表面积,S-M-RBDF和S-N-RBDF的粒径分别降低了80.2%和89%,比表面积增大了 12.25倍和20.65倍;红外光谱中,蒸汽爆破-超微粉碎处理前后RBDF红外光谱中没有新的吸收峰出现,其特征吸收峰的峰型、位置及峰的数量均未有显著变化,说明经物理改性后,RBDF的化学成分均未发生明显变化;扫描电镜中S-RBDF纤维结构破裂,破碎,表面不平整,结构松散,经超微粉碎处理的RBDF颗粒明显减小,表面的蜂窝结构变得更致密,增加了比表面积并在分子内暴露出更多的基团,进而改善其水合性质;经检测,经复合改性处理的RBDF其膨胀力、持油力和持油力均显著提高(p<0.05);改性后的RBDF葡萄糖吸附力增强,其中S-N-RBDF的吸附力最强;当粒径小于20μm时,其阳离子交换能力逐渐下降,故S-M-RBDF的阳离子交换力最强。(3)在RBDF对2型糖尿病小鼠血糖的影响试验中,糖尿病小鼠的体重在RBDF的作用下逐渐增加,SM、SN组小鼠显著高于DM组,说明RBDF对2型糖尿病体重减轻的症状有显著的干预作用,其中SN组干预最明显;SM、SN组在实验结束时的血糖值,雌鼠分别比之前降低了18.3%、4.9%和6.4%,雄鼠分别比之前降低了18.4%、4.2%和13.2%,说明了RBDF有降血糖的作用,其中S-N-RBDF效果更明显;小鼠生化指标结果表明RBDF能降低血清中总胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)水平(p<0.05),升高高密度脂蛋白(HDL-C);同时增强肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)的活力,减少丙二醛(MDA)的含量,其中S-N-RBDF的作用效果较显著。以上结果表明,RBDF对糖尿病小鼠有一定保护作用。(4)将S-N-RNDF以2%、5%和7%的添加量加入发糕中,以不添加RBDF的发糕作为对照组。结果表明,随着膳食纤维的增加,混合粉的峰值黏度、最终黏度和回生值参数逐渐降低,但降低幅度均较小;同时发糕的硬度、咀嚼性上升,弹性下降;低场核磁共振中,添加2%RBDF的发糕中2个峰的T2弛豫时间向快弛豫方向移动,并且差异显著(p<0.05),但添加5%～7%RBDF的发糕水分流动性与空白组相比较差,弛豫时间缩短;在感官评定中,添加适量的RBDF对产品的感官评价无显著影响,且2%RBDF为最适添加量。