本文以脱脂孜然为原料,优化了孜然膳食纤维的制备工艺;对最佳制备工艺条件下所得孜然膳食纤维的成分、结构及物化功能特性进行了分析;研究了超高压-酶法改性对孜然膳食纤维成分、结构、物化功能特性和抗氧化活性的影响;此外,探讨了改性孜然膳食纤维对2型糖尿病大鼠的降血糖活性。研究意义在于提高孜然附加值,为开发降血糖食品和保健品提供理论支撑。采用响应面试验研究了剪切均质辅助酶解法制备孜然膳食纤维的工艺参数,并分析了最优工艺参数下所得孜然膳食纤维的构成。结果显示:剪切转速7000 r/min,剪切时间30 min,固液比1:35(w/v)、酶与底物浓度比4.5%,酶解温度57℃,酶解pH7.7,酶解时间155 min时,孜然膳食纤维的提取率和纯度最高,分别为95.12%和84.18%。在上述条件下,测得孜然膳食纤维由果胶(5.44 g/100g)、纤维素(33.40 g/100g)、半纤维素(37.25 g/100g)和木质素(23.91 g/100g)构成。采用碱提取法、酶解法和剪切均质辅助酶解法分别制备孜然膳食纤维,对其成分、结构进行分析;采用五种不同目数(40,80,100,120,150目)的筛网对上述3种膳食纤维进行筛分,并对其物化特性(保水能力、吸水膨胀性、脂肪吸收能力)和功能特性(α-淀粉酶活性抑制能力、葡萄糖吸收能力、胆汁酸阻滞指数)进行比较。结果显示:与碱提法(62.14 g/100g)和酶解法(75.58g/100g)相比,剪切均质辅助酶解法所得膳食纤维纯度最高(84.18 g/100g),具有蜂窝式网状结构和结晶区域(12.5-28°);筛分后,剪切均质辅助酶解法所得孜然膳食纤维显示出较好的吸水膨胀性(6.79-7.98 mL/g)、脂肪吸收能力(6.12-7.25%)、α-淀粉酶活性抑制能力(14.79-21.84%)、葡萄糖吸收能力(2.02-60.86 mmol/g)和胆汁酸阻滞指数(16.34-50.08%);增加筛分目数(40-120目)和(40目-150目)可以分别改善3种膳食纤维的物化特性和功能特性,但是,当筛分目数由120目增至150目时,3种膳食纤维的物化特性逐渐降低。采用超高压(0.1 MPa-400MPa)-酶法(虫漆酶和纤维素酶)连用技术对剪切均质辅助酶解法所得孜然膳食纤维进行改性。结果显示:与未改性膳食纤维(12.26 g/100g)相比,200MPa下,虫漆酶和纤维素酶复合改性可使可溶性膳食纤维含量提高1.48倍;改性膳食纤维的蜂窝式网状结构被破坏、表面有裂缝,且有新的多糖分子形成;改性膳食纤维的保水能力(10.02%)、吸水膨胀性(11.19mL/g)、脂肪吸收能力(10.44 g/g)、葡萄糖吸收能力(22.18-63.54 mmol/g)、α-淀粉酶活性抑制能力(37.95%)和胆汁酸阻滞指数(48.85-52.58%)均得到明显改善;此外,改性膳食纤维的抗氧化活性较高(0.45μg trolox equivalent/mg DW)。采用2型糖尿病大鼠模型,研究孜然可溶性与不溶性膳食纤维的降血糖活性。结果显示,高(5g/Kg体重)、中(0.5g/Kg体重)、低(0.25g/Kg体重)剂量的可溶性与不溶性膳食纤维均具有降血糖活性,尤其是中剂量可溶性膳食纤维,可增加糖尿病大鼠体重,提高其食物转化效率;降低大鼠的空腹血糖浓度,改善大鼠的胰岛素抵抗、瘦素抵抗和炎症反应;降低大鼠盲肠中乙酸的浓度,提高丙酸、丁酸和乳酸的浓度;缓解大鼠血浆和肝脏中的脂肪累积,降低大鼠肝脏细胞的脂肪变性程度;抑制大鼠胰腺萎缩和胰岛β细胞变性。