豌豆膳食纤维的制备及吸附特性研究

林丹单

（大庆柯迈特色谱分离技术开发有限公司，黑龙江 大庆 163000）

豌豆（Pisum sativum L.）是可食用的豆类植物，营养含量高[1]，在我国用于淀粉及其相关产品的生产，加工中会有出现副产物豌豆渣。豌豆渣中含量20-30%的淀粉，4-8%的蛋白以及60-70%的膳食纤维，目前，豌豆渣的处理方式是扔掉或当做饲料来简单的使用，造成资源浪费[2]。针对这一现状，研究提出了一种豌豆渣综合利用的新模式，充分利用豌豆渣中的淀粉、蛋白及膳食纤维。本研究采用豌豆渣为原料，旨在探索豆类淀粉废弃物深加工及综合利用的方法，为工业化利用奠定基础。

1 材料与仪器

豌豆膳食纤维渣料、花生油、猪油、胆固醇、新鲜鸡蛋、胆酸钠标准品、葡萄糖标准品。TP 系列型，湘仪天平仪器设备有限公司；JJ-2 组织捣碎机，金坛市科兴仪器厂；XH-C 旋转混合器，金坛市科兴仪器厂；紫外分光光度计TU1810 型，北京普析通用仪器有限公司。

2 实验方法

2.1 膳食纤维制备方法

膳食纤维制备方法参考陆红佳的方法[3]，略有改进，如图1。

图1 豌豆SDF 与IDF 的制备方法

2.2 持水力的测定

称量1.0 g 不可溶膳食纤维之后，将其放在50 mL 离心管之中，然后将蒸馏水20 mL 倒入其中，在室内20 ℃的温度左右搅拌32 min，在离心机2500 r/min 作用下离心12 min，除去上面离心后出现的液体，将剩下湿物质称下质量(mx)，记录干质量样品(my)。吸附水能力大小计算公式如下：吸附水能力大小=(mxmy)/my。

2.3 膨胀力的测定

称量0.3 g 膳食纤维在有刻度的试管之中，加入6 mL 蒸馏水，记录干样品初始体积，按1:20（g/mL）加入去离子水，搅拌均匀后在20 ℃左右静置一天，记录样品膨胀后体积，膨胀力计算如下式：膨胀力/(mL/g)=(膨胀后体积-初始体积)/样品干质量。

2.4 溶解性的测定

准确称取一定质量的样品于离心管中，按3:100(g/mL)添加蒸馏水，将之在85 ℃的持续温度下，维持时长40 min，间隔6 min 搅拌一回，在3000 r/min 离心25 min，能上浮液在95 ℃下烘干，之后于100 ℃烘到质量不变，溶解性计算如下式：

溶解性/%=上清液烘至质量恒定/样品干质量X 100%

2.5 持油力的测定

2.5.1 不饱和脂肪

在离心管中称量1 g 样品，按照1：8 的质量比例，加入花生食用油8 g，搅拌均匀，37.1 ℃静置120 min，1500 r/min 离心15 min，倒掉上面的油，用吸油纸吸掉残余的花生油，将用吸油纸吸附后的花生油样品的质量m0记录下来，持油力的计算方法如下：

持油力/(g/g )=（m2-m1）/m1

2.5.2 对饱和脂肪吸附作用的测定

取1.0 g（m1）膳食纤维，放入动物食用油8 g，体温放置120 min，除去上浮的油，沉淀在下的用吸油纸吸取游离的猪油，量得质量m3，对饱和脂肪吸附能力计算公式如下式：

持油力/(g/g)=（m3-m1）/m1

2.6 对胆固醇、胆酸钠、葡萄糖吸附作用的测定

对胆固醇、胆酸钠、葡萄糖吸附作用的测定参考郭增旺的方法[4]，略有改进。

3 结果与分析

3.1 豌豆渣膳食纤维的性能测定结果

从表1 可以看出，豌豆渣水溶性膳食纤维的溶解性达到15.65%，显著高于米糠SDF (12%)[5]与香蕉花SDF 的溶解性(12.32%)[6]，略低于经气爆后的香蕉花SDF 的溶解性(19.8%)，可见豌豆渣SDF 具有良好的溶解性能。豌豆渣膳食纤维的持水力为5.3853 g/g，膨胀力为5.33 mL/g，持油力不饱和为2.08 g/g、饱和为4.89 g/g，显著高于绿豆皮膳食纤维持水力(3.89 g/g)、膨胀力为(2.67 mL/g)、持油力(142%)；小麦麸皮膳食纤维持水力(3.08 g/g）、膨胀力(1.49 mL/g)；米糠膳食纤维持水力(3.16 g/g)、膨胀力(1.39 mL/g)、持油力(99%)；黑豆皮膳食纤维的持水力(3.77 g/g)、膨胀力(2.56 mL/g)、持油力(138%)；同时显著高于苦荞麸皮与豆渣膳食纤维的持水力，可见豌豆渣膳食纤维具有良好的持水力、膨胀力及持油力。此外，豌豆渣膳食纤维的葡萄糖吸附能力为3.89 mmol/g，显著高于大豆膳食纤维葡萄糖吸附能力(1.4 mmol/g)[4]、香蕉花膳食纤维葡萄糖吸附能力(0.8 mmol/g)[6]，可见豌豆渣膳食纤维具有良好的葡萄糖吸附能力。综上，可以看出豌豆渣膳食纤维是一种优良的膳食纤维资源，可以作为添加剂应用于食品工业中。

表1 豌豆渣膳食纤维的性能

3.2 对胆固醇的吸附能力

选取不同浓度梯度的胆固醇准溶液为x 轴，以对应测得的吸光度值为y 轴，建立线性回归标准方程，见图2。经实验测定得到豌豆渣膳食纤维对胆固醇吸附能力在pH 2.0 处吸附力为14.23 mg/g，pH 7.0 处吸附力为16.81 mg/g。显著高于大豆膳食纤维对胆固醇吸附能力(pH 2.0 11.5 mg/g，pH 7.0 5.2 mg/g)[4]、黑小麦麸皮膳食纤维对胆固醇吸附能力(pH 2.0 2.17 mg/g，pH 7.0 3.48 mg/g)。由此，可以看出豌豆渣膳食纤维具有良好的胆固醇吸附能力，可能会有一定降胆固醇作用，需要进一步的验证。

图2 胆固醇标准曲线图

3.3 对胆酸钠的吸附能力

选取不同浓度梯度的胆酸钠准溶液为x 轴，以对应测得的吸光度值为y 轴，建立线性回归标准方程，见图3。经实验测定得到豌豆渣膳食纤维对酸钠吸附能力为18.7 mg/g。显著高于绿豆皮膳食纤维对胆酸钠吸附能力(1.12 mg/g)、黑小麦膳食纤维对胆酸钠吸附能力(0.64 mg/g)，与大豆膳食纤维对胆酸钠吸附能力(16.7 mg/g)相近[4]，由此，可以看出豌豆渣膳食纤维具有良好的胆酸钠吸附能力，由于胆酸盐是胆固醇分解后的产物，豌豆渣能够有效的吸附胆酸盐促进其排放，促进胆固醇的代谢降低胆固醇含量，加之其显著的吸附胆固醇能力，豌豆渣膳食纤维可能会有一定降胆固醇作用，需要进一步的验证。

图3 胆酸钠含量标准曲线图

4 结论

本文对豌豆渣中的不可溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维做了性能与结构的测定，其中性能测定包括持水力、膨胀力、溶解性、持油力、吸附力的测定，得出其具有良好的持水力、膨胀力、溶解性、持油力，对胆固醇、对胆酸钠的吸附力，其应具有更加显著的功能特性，需进一步的研究。