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本论文以西番莲果皮为原料,以膳食纤维为研究对象,利用响应面法优化了西番莲果皮水不溶性膳食纤维的提取工艺参数,利用六种改性方法对所提取的水不溶性膳食纤维进行改性,并对其理化性质和功能特性进行研究,结合小鼠实验,验证了改性膳食纤维的部分生理功能,具体研究结果如下:(1)对西番莲果皮中水分、灰分、粗纤维、茶多酚、果胶、蛋白质、脂肪、多糖(以葡萄糖计)、总黄酮(以芦丁计)、维生素B1等成分含量进行了测定,其含量分别为:84.60%、5.52%、3.0%、0.22%、1.41%、0.78%、<0.5%、0.46%、0.065%、<0.01(mg/100g)。结果表明西番莲果皮中营养物质非常丰富,主成分为纤维类物质、多酚类物质、果胶和蛋白质等。(2)以西番莲果皮为原料,利用酶碱法和超声波辅助酶碱法对水不溶性膳食纤维的提取工艺进行研究。通过单因素和响应面优化实验,利用二次多元线性回归方程进行拟合,得出优化工艺条件。酶碱法优化提取条件为(四舍五入):α-淀粉酶酶的添加量0.6%,碱液浓度4.1%,料液比1:20,碱解温度57.8℃,膳食纤维的得率54.93%,纯度90.33%。超声波辅助酶碱法优化提取条件为:超声功率355.5W,超声时间32.8min,超声温度为37.3℃,膳食纤维的得率为53.07%,纯度为91.02%。可见超声波辅助处理后,膳食纤维的得率有所下降,但纯度略有提升,考虑成本和得率,酶碱法效率更高。(3)以酶碱法提取的水不溶性膳食纤维为原料,利用干法超微粉碎、湿法超微粉碎、超高压法、蒸汽爆破法、酶法和化学法在内的六种方法对其进行改性处理,对改性前后样品的理化性质、结构和功能特性进行了比对研究。SEM、XRD和FTIR检测分析结果表明:不同改性方法对膳食纤维的外观表征和化学结构都产生了较大的影响,但结晶度基本不变;改性后膳食纤维的持水力、持油力都有所提升,对胆固醇、NO2-和胆酸钠等也表现出更好的吸附能力,但膨胀力和阳离子交换能力变化不大。整体而言,湿法超微粉碎改性效果最好。(4)以湿法改性的西番莲水不溶性膳食纤维为原料,探讨了热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥、喷雾干燥、冷冻喷雾干燥五种干燥方式对其理化性质和功能特性的影响。结果表明:不同干燥方式对膳食纤维的形貌、色泽、理化和功能特性均产生较大影响;真空冷冻干燥和冷冻喷雾干燥处理的膳食纤维表现出极佳的持水力、持油力、吸湿性以及对胆固醇的吸附能力,但振实密度较小;喷雾干燥处理的膳食纤维表现出最佳的流动性;膨胀力和阳离子交换能力差异都不大。整体而言,真空冷冻干燥和冷冻喷雾干燥效果较佳。(5)利用高脂饲料构建高脂小鼠模型,以湿法改性膳食纤维灌胃给药6周,测定高、中、低剂量组的降脂保肝和润肠通便功能。结果表明:与模型组相比,阳性对照组、高剂量组和中剂量组小鼠血清的总胆固醇水平(TC)和甘油三酯水平(TG)、丙二醛(MDA)活性都有所下降,且呈显著性差异,谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、高密度脂蛋白水平(HDL-C)、谷胱甘肽过氧化物歧化酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性都有所提升,且呈显著性差异,高剂量组和中剂量组的低密度脂蛋白水平(LDL-C)下降,且差异显著,说明该膳食纤维具有较好的降血脂和保肝功能,并且功效和剂量呈现一定的量效关系。各灌胃小组的小鼠排便量差异不显著,但粪便含水率都显著增加,说明该改性纤维也可能具有一定预防便秘的功效。