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南昌大学余强教授：高温蒸煮辅助酶法对茶渣膳食纤维结构和功能特性的影响
LWT-FoodScienceandTechnology
撰稿人：*海荣，南昌大学食品学院级硕士研究生
茶饮料加工过程中产生的副产物茶渣，常作为工业废料被焚烧或倾倒至垃圾填埋场，造成严重的环境问题和极大的资源浪费。然而，茶渣含有丰富的营养物质，可以作为极好的膳食纤维来源。由于茶渣可溶性膳食纤维成分含量较低，限制其优良的功能活性发挥，开发利用受阻，附加值低。故而，提高茶渣的可溶性膳食纤维的含量来制备高品质茶渣膳食纤维的工艺亟待解决，茶渣可溶性膳食纤维的功能活性研究迫在眉睫。
南昌大学余强教授课题组构建了高温蒸煮辅助酶法改性制备茶渣可溶性膳食纤维的方法，并通过响应面法确定高温蒸煮辅助酶法的最佳改性条件以获得高得率的可溶性膳食纤维。同时，研究了改性前后茶渣可溶性膳食纤维结构、理化和功能特性的变化。该法将物理法和生物法相结合，不仅弥补了单一改性方法的不足，降低了膳食纤维的改性难度，而且通过协同作用，发挥了各自的优势，最大限度地提高了SDF的得率。近日，相关成果以“Modificationoftearesiduedietaryfiberbyhigh-temperaturecookingassistedenzymaticmethod:structural,physicochemicalandfunctionalproperties”为题，发表在国际学术期刊LWT-FoodScienceandTechnology上。
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成果介绍
研究方法
利用高温蒸煮辅助酶法对井冈山绿茶茶渣改性，提取改性后茶渣中可溶性膳食纤维（GM-SDF），并利用响应面法确定最佳改性条件。通过傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、高效凝胶渗透色谱仪和高效阴离子交换色谱研究了改性前可溶性膳食纤维（U-SDF）和GM-SDF结构特征、分子量和化学组成的变化。同时，对比了U-SDF和GM-SDF的持水力（WHC）、持油力（OHC）和吸水膨胀力（WSC）等物理化学性质。另外，着重评估了U-SDF和GM-SDF的体外降血糖活性（GDRI、GAC、inhibitoryactivityagainstα-amylase）和降血脂活性（SAC、CAC）。
研究结果
结果表明，采用高温蒸煮辅助酶法对茶渣进行改性，在最佳条件下（固液比1:21，蒸煮温度℃，纤维素酶添加量mg/mL），F-SDF的得率提高至15.2%。且U-SDF和GM-SDF均具有典型的多糖吸收峰和晶态与非晶态共存的晶体结构。然而，与U-SDF相比，GM-SDF的结构更加松散和复杂，单糖组成也更加多样。此外，高温蒸煮辅助酶法显著提高了SDF的物化特性（WHC，OHC和WSC）。并且，GM-SDF对葡萄糖、胆酸钠和胆固醇的结合能力、对α-淀粉酶的抑制能力和延迟葡萄糖扩散透析的能力均优于U-SDF，表明GM-SDF具有较大的降血糖和降血脂潜力。综上所述，本研究表明高温蒸煮辅助酶法改性能显著改善茶渣膳食纤维的结构，物化和功能特性。该研究得到了江西省重点研究与发展计划（BBF）的资助，研究人员来自南昌大学食品科学与技术国家重点实验室。
创新性/应用前景研究人员建立了高温蒸煮辅助酶法改性茶渣，提取可溶性膳食纤维最佳工艺，该方法不仅显著提高茶渣可溶性膳食纤维的得率，还显著改善其结构，物化和功能特性，这是一种高效获取高品质茶渣膳食纤维的改性方法。改性后茶渣可溶性膳食纤维持水力、持油力和膨胀力以及体外降血糖降血脂活性显著提高，可作为一种潜在的食品添加剂，如无热量填充剂，烘焙食品保湿保油的质量改良剂；或开发为降低血糖和血脂的功能性食品。该研究有助于提高茶渣的附加值，可以以膳食纤维为基础的功能性食品的开发提供理论依据。
参考文献