脱脂对不同生长期苜蓿膳食纤维含量及其提取得率的影响

于安芬 许文艳 李瑞琴 徐美蓉

摘 要：目的：研究脱脂对苜蓿膳食纤维含量、构成及其提取得率的影响，为该方法在苜蓿膳食纤维提取中的合理应用提供科学依据。方法：以初花期和结荚期苜蓿草粉为原料，研究脱脂前后苜蓿草粉中膳食纤维含量、构成及其提取得率的变化规律。结果：苜蓿膳食纤维以水不溶性膳食纤维（IDF）为主，开花后苜蓿IDF含量占膳食纤维总量（TDF）的90%以上;脱脂后的初花期和结荚期苜蓿草粉中，IDF含量分别达72.88%、73.62%，比脱脂前分别提高61.38%、38.12%;IDF在TDF中的比例分别由90.09%、92.82%提高至95.19%、95.71%，IDF提取得率分别达61.52%、72.11%，比脱脂前分别提高69.94%、48.62%;脱脂过程中水溶性膳食纤维（SDF）流失严重、含量降低，SDF提取得率下降92.68%和92.29%。结论：脱脂方法适用于结荚期苜蓿IDF提取原料的前处理，但不适于苜蓿SDF的提取。

关键词：脱脂;苜蓿草粉;膳食纤维;提取得率

近年来，膳食纤维作为功能性食品的重要基料成为研究热点[1-10]。被誉为“牧草之王”的苜蓿中含有丰富的膳食纤维，是提取膳食纤维的优质原料[11-12]。我国在苜蓿膳食纤维提取方面的相关研究主要集中在提取方法方面。为了获得有效成分较高的膳食纤维，必须分离去除原料中的蛋白质、脂肪等成分，通常利用有机溶剂（如乙酸乙酯）浸提法脱脂 [13-17]，但脱脂处理对原料中膳食纤维含量及其提取效果的影响研究鲜有报道。苜蓿生物量和粗纤维含量随生长时间延长而增加[12]，本研究选择纤维含量较高的初花期和结荚期苜蓿草粉为材料，研究脱脂处理对苜蓿膳食纤维含量、构成及其提取得率的影响，以期为该方法在苜蓿膳食纤维提取原料前处理中的合理应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

3年生初花期和结荚期紫花苜蓿，来源于中国农科院畜牧与兽药研究所大洼山林场苜蓿种植基地。

1.2 主要试剂与标准物质

1.2.1 试剂 MES[2-（N-吗啉代）乙烷磺酸]，美国Amresco公司;TRIS[三羟基甲基氨基甲烷]，美国Sigma公司;耐热型α-淀粉酶、蛋白酶k、糖化酶，北京索莱宝科技有限公司;乙酸乙酯、无水乙醇、浓盐酸、乙酸、氢氧化钠、丙酮均为分析纯，天津市百世化工有限公司;硅藻土;蒸馏水。

1.2.2 标准物质 《BCR-383四季豆-主要营养元素，氮，钾，膳食纤维，灰分，钠》，比利时。

1.3 仪器设备

Kjeltec 8200半自动定氮仪，丹麦福斯公司;型数显式电热恒温水浴锅，上海柏欣仪器设备厂;PHS-3C精密PH酸度计，上海雷磁仪器厂;SRJX-4-13马福炉，上海实验电炉厂;RE52A旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂;ZBY149-83电热恒温干燥箱，上海跃进医疗器械厂。

1.4 试验方法

1.4.1 样品预处理 苜蓿鲜草—整理（除杂）—清洗—晾干—粉碎—过筛（40目）—自封袋避光保存。

1.4.2 脱脂样品制备 在常温下，用4倍于苜蓿草粉体积的乙酸乙酯浸泡干燥的实验样品3 h，用蒸馏水清洗残留的有机溶剂至样品无味。将样品置于105℃烘箱烘至恒质量得脱脂样品。

1.4.3 膳食纤维制备工艺流程 SDF：苜蓿草粉→称重→水浴→过滤→滤液→旋蒸浓缩→醇沉→干燥→粉碎过筛→成品;IDF：提取SDF后的滤渣→碱液浸提→调节pH值→酶解→洗涤→脱水→干燥→粉碎→成品。

1.5 测定方法

1.5.1 基本成分的测定 水分测定参照 GB5009.3—2016 直接干燥法[18]进行;蛋白质测定参照GB5009.5—2016凯氏定氮法[19]进行;灰分测定参照GB5009.4—2016灼烧法[20]进行;脂肪测定参照GB5009.6—2016索氏抽提法[21]进行。

1.5.2 活性成分的测定 膳食纤维测定参照GB5009.88—2014酶重量法[22]进行，采用标准物质进行检测质量控制。

1.6 数据处理与分析

采用Excel 2010 进行数据处理和t检验，t>t0.01表示差异极显著、t>t0.05表示差异显著、t<t0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 脱脂对苜蓿膳食纤维含量及构成的影响

2.1.1 脱脂对苜蓿草粉膳食纤维含量的影响 脱脂可大幅度提高苜蓿草粉中总膳食纤维（TDF）和IDF含量，降低SDF含量。经测定，初花期和结荚期苜蓿草粉中，TDF含量分别为50.23%、57.42%，脱脂后TDF含量分别提高至76.56%、76.92%，提高了52.72%、33.96%;IDF含量分别为45.16%、53.30%，脱脂后IDF含量分别提高至72.88%、73.62%，提高了61.38%和38.12%。苜蓿草粉中TDF和IDF含量均为初花期<结荚期，经脱脂处理后，TDF和IDF在不同生长期草粉中的含量趋于一致。草粉中SDF含量低，在脱脂过程中，因多次洗涤造成SDF大量流失，使初花期和结荚期草粉中SDF分别降低至2.54%、0.76%。（图1）。

2.1.2 脱脂对苜蓿膳食纤维构成的影响 苜蓿总膳食纤维TDF包括IDF和SDF，不同生长期各组分比例不同，IDF为主要构成成分，占TDF的90%以上;脱脂可提高IDF在TDF中的占比，使初花期和结荚期IDF含量占TDF的比例分别由90.09%、92.82%提高至95.19%、95.71%，而使SDF占比下降（图2）。

2.1.3 脱脂影响苜蓿膳食纤维含量的原因探讨 脱脂可大幅度提高苜蓿草粉TDF和IDF含量，并使初花期和结荚期苜蓿草粉中IDF在TDF中占比分别提高5.11%、2.89%，其原因可能是脱脂过程中蛋白质和灰分含量的大幅降低。IDF是苜蓿膳食纤维的主要构成成分，而粗蛋白和灰分是影响IDF含量的主要因素，其含量越低、膳食纤维含量越高[22]。苜蓿叶片中蛋白质、灰分和SDF等含量均高于茎秆[23-24]，脱脂过程中的多次洗涤，使以苜蓿叶片为主的草粉细末大量流失，草粉中蛋白质、灰分和SDF也随之流失。因SDF在TDF中所占比例很低，虽然在脱脂过程中SDF流失严重、含量下降，但对TDF含量的影响较小。经测定，脱脂后，初花期和结荚期苜蓿草粉中粗脂肪含量分别由1.33%、1.28%降低至0.52%、0.60%，同时，蛋白质含量分别下降47.79%、37.03%，灰分含量分别下降37.57%、39.16%。因此，脫脂过程中，蛋白质和灰分含量的降低导致了IDF含量的提高，进而提高了TDF含量。

2.2 脱脂对苜蓿草粉中膳食纤维提取得率的影响

2.2.1 脱脂对IDF提取得率的影响 脱脂可显著提高不同生长期苜蓿IDF的提取得率（图3）。脱脂后，初花期和结荚期草粉中IDF提取得率分别由36.20%、48.52%提高至61.52%

2.2.2 脱脂对SDF提取得率的影响 苜蓿草粉脱脂过程中，SDF的大量流失造成SDF含量降低，导致SDF提取得率大幅下降（图4），初花期和结荚期草粉中SDF提取得率分别下降92.68%、92.29%，差异极显著（t>t0.01），降低幅度初花期和结荚期基本一致。

3 结论

苜蓿膳食纤维以IDF为主，开花后的苜蓿草粉中IDF含量占TDF的90%以上。对苜蓿草粉进行脱脂处理可大幅提高IDF含量，使初花期和结荚期苜蓿草粉中IDF含量分别达72.88%、73.62%，比脱脂前分别提高61.38%、38.12%;同时，也使IDF在TDF中的占比分别由90.09%、92.82%提高至95.19%、95.71%。脱脂过程中，以苜蓿叶片为主的草粉细末流失和蛋白质、灰分的大幅下降是导致IDF提高的主要原因。脱脂可显著提高不同生长期苜蓿IDF的提取得率，使初花期和结荚期草粉中IDF提取得率达61.52%和72.11%，比脱脂前提高69.94%和48.62%。同时，由于脱脂过程中SDF的流失导致初花期和结荚期草粉SDF提取得率下降92.68%和92.29%。因此，脱脂方法适用于结荚期苜蓿IDF提取原料的前处理，但不适于苜蓿SDF的提取。这与于安芬等从脱脂对苜蓿草粉及其IDF提取物特性影响角度开展的研究结果一致[25]。◇

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Effects of Defatting on Alfalfa Dietary Fiber Content and Extractive Rate in Different Growth Stages

YU An-fen，XU Wen-yan，LI Rui-qin，XU Mei-rong

（Animal Husbandy，Pasture and Green Agricultural Institute of Gansu Academy of Agricultural Sciences / Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology of Gansu Academy of Agricultural Sciences / Quality and Safety Risk Assessment Laboratory for Agro-products of Ministry of Agriculture and Rural Affairs （Lanzhou），Lanzhou 7300070，China）

Abstract：Objective To study the effect of defatting on the content，composition and extractive rate of alfalfa dietary fiber，and to provide scientific basis for the reasonable application of defatting in alfalfa dietary fiber extraction.Method The changes of dietary fiber content，composition and extraction yield of alfalfa meal before and after defatting were studied with alfalfa meal at initial flowering and pod setting stages as raw materials.Result Water insoluble dietary fiber （IDF）was the main dietary fiber in alfalfa.After flowering，the content of IDF in alfalfa accounted for more than 90% of total dietary fiber （TDF）.After defatting，the content of IDF in alfalfa meal at initial flowering stage and podding stage reached 72.88% and 73.62% respectively，which was 61.38% and 38.12% higher than that before degreasing.The proportion of IDF in TDF increased from 90.09% and 92.82% up to 95.19% and 95.71% respectively.The extraction yield of IDF was 61.52% and 72.11% respectively，which was 69.94% and 48.62% higher than that before degreasing.In the process of defatting，water soluble dietary fiber （SDF）was seriously lost and its’ content decreased.The extraction yield of SDF decreased by 92.68% and 92.29% at different growth stages.Conclusion The defatting method is suitable for the raw material pretreatment of alfalfa IDF extraction，but it is not suitable for the extraction of alfalfa SDF.

Keywords：defatting;alfalfa meal;dietary fiber;extraction yield