摘要為研究微波輔助過氧化氫脫色對蘆筍老莖可溶性膳食纖維（SDF） 脫色效率及品質的影響， 在脫色pH值、過氧化氫含量、微波功率、脫色時間、料液比等單因素試驗的基礎上，利用Box-Behnken 試驗和響應面分析法對脫色工藝進行優(yōu)化。試驗結果表明，微波輔助蘆筍老莖SDF 脫色最佳工藝條件為：脫色pH 12，過氧化氫體積分數(shù)9.5%，微波功率460 W，脫色時間2.5 min，料液比為1∶30（g/mL）。在此工藝條件下，SDF 色度達68.29%，與模型預測值基本相符。同時脫色最佳工藝條件對SDF 品質有重要影響。結果表明：除持水力和膽固醇吸附能力略有下降，脫色SDF 的溶脹力達7.70 mL/g，持油力達2.03 g/g，陽離子交換能力0.56 mmol/g，亞硝酸根吸附能力達10.00 mg/g，均比未脫色SDF 有顯著提高。

蘆筍又名石刁柏，含多種氨基酸、蛋白質和維生素，且其含量均高于一般水果和蔬菜，特別是蘆筍中的天冬酰胺和微量元素硒、鉬、鉻、錳等，具有調節(jié)機體代謝，提高身體免疫力的功效，在對高血壓、心臟病、白血病、血癌、水腫、膀胱炎等的預防和治療中，具有很強的抑制作用和藥理效應，同時還具有較強的抗疲勞、降血脂、抗衰老、抗突變、抗腫瘤等功能[1-2]。在國際市場上，蘆筍享有“蔬菜之王”的美稱，蘆筍嫩莖，質地鮮嫩，風味鮮美，柔嫩可口，受到大眾的喜愛，但占植株70%～80%的老莖卻被當作廢棄物丟掉，不僅造成資源浪費，而且造成環(huán)境污染[3]。將蘆筍老莖轉化為膳食纖維，不但可解決環(huán)境污染問題，變廢為寶，還可提高蘆筍的附加價值。

膳食纖維是指1 類不被人體消化的多糖類碳水化合物和木質素的總稱。分為不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF） 和水溶性膳食纖維

（water soluble dietary fiber，SDF）[4]。作為1 種功能性食品，膳食纖維受到越來越多的關注。研究表明，它可以維持正常的血糖、血脂和蛋白質水平[5]，降低血液中膽固醇的含量[6]，并且在預防和治療冠心病、降壓、抗癌和治療肥胖癥等方面具有獨特的功效[7-9]。膳食纖維因其獨特的分支結構，能促進胃腸蠕動，清理腸腔內滯留的黏液、積氣和腐敗物，排出糞便中的有毒物質和致癌物質， 保持大便暢通，改善消化道環(huán)境，具有預防與治療腸道、膽結石、糖尿病、減肥和心血管系統(tǒng)疾病等功效[10-14]。目前常用的脫色方法有氧化法和還原法，還原法脫色后易復色，氧化法主要用一些氧化劑，如次氯酸鹽、雙氧水等，但次氯酸鹽脫色后有氯味，用雙氧水脫色沒有異味且不易復色[15]。近年來，微波技術以其促進反應的高效性和強選擇性、操作簡便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易于提純等優(yōu)點被廣泛應用于生化蛋白質水解、有機合成、酯化等反應中[16]。目前尚未見國內有綠蘆筍可溶性膳食纖維微波輔助脫色相關的研究報道。本研究以H2O2為脫色劑，利用微波的特點，確定綠蘆筍可溶性膳食纖維脫色的最佳工藝條件， 同時研究脫色對蘆筍SDF 品質的影響，旨在改善蘆筍SDF 的品質。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 蘆筍老莖膳食纖維將新鮮蘆筍老莖切片，于恒溫鼓風干燥箱60 ℃恒溫干燥，磨粉過120目篩，以酶堿法提取其中膳食纖維，烘干研粉備用（白度為31.27%）。工藝流程如下：綠蘆筍老莖→破碎→纖維素酶酶解（纖維素酶0.7%， pH 4.9，50 ℃，75 min）→調pH 值堿解（pH 12，55 ℃，90 min）→真空抽濾→旋蒸濃縮→醇沉（4 h）→高速離心（25 ℃，4 000 r/min，15 min）→干燥（60 ℃，6 h）→蘆筍SDF。

1.1.2 試驗試劑無水乙醇、氫氧化鈉、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、過氧化氫、鹽酸、冰乙酸、硫酸鐵銨、磷酸、NaCl 等試劑均為分析純，天津廣成化學試劑公司；二級實驗室用水；纖維素酶（1∶1 000 U/mg），北京九州天瑞科技有限公司。

1.1.3 主要儀器設備PHS -3C 型精pH 計、WSC－S 測色色差計、TGL-20M 高速臺式冷凍離心機、鼓風干燥箱、FA2204B 萬分之一電子天平、723N 可見分光光度計，上海精密科學儀器有限公司；FA2004 型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司；WD750BS 微波設備， 廣東順德盈科子有限公司；JFSD-70 實驗室粗粉碎磨，上海嘉定糧油儀器有限公司；細粉碎磨，上海嘉定糧油儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋HH6，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；KQ5200E 型超聲波清洗器，昆明市超聲儀器有限公司；SHD-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵，保定高新區(qū)陽光科教儀器廠；旋轉蒸發(fā)儀，日本東京理化器械株式會社。

1.2 方法

1.2.1 蘆筍膳食纖維的脫色在大量預試驗的基礎上， 確定影響試驗的5 個因素分別為作用環(huán)境的pH 值、微波功率、過氧化氫體積分數(shù)、脫色時間和料液比， 結合單因素試驗結果， 根據(jù)Box-Behnken 試驗設計原理， 選取影響SDF 脫色的3個主要因素，分別為pH 值、微波作用功率、過氧化氫體積分數(shù)， 以脫色后SDF 的白度為檢測指標，進行3 因素3 水平響應面分析試驗，優(yōu)化SDF脫色的工藝條件。脫色后SDF 用色差儀測量相對白度。

1.2.2 白度的測定取脫色后的蘆筍SDF， 均勻的平鋪于色差計比色杯內，采用Hunter L*a*b* 表色系統(tǒng)，其中L* 為表色系統(tǒng)中的亮度值（即白度）[17]。

1.2.3 持水力的測定參考文獻[18]，準確稱取樣品m1=1.000 g 置于離心管中， 加入8 mL 的蒸餾水， 振蕩均勻， 置于冰箱中過夜， 然后離心10

min，棄去上清液，稱得樣品的濕重為m2，持水力按式（1）計算：

持水力=（m2－m1）/m1 （1）式中，m1———所稱樣品的質量（g）；m2———樣品離心后的濕重（g）。

1.2.4 持油力的測定參考文獻[18]，準確稱取樣品m1=1.000 g 置于離心管中， 加入8 mL 的大豆油， 振蕩均勻， 置于冰箱中過夜， 然后離心10

min，棄去上清液，稱得樣品的濕重為m2，持油力按式（2）計算：持油力=（m2－m1）/m1 （2）式中，m1———所稱樣品的質量（g）；m2———樣品離心后的濕重（g）。

1.2.5 溶脹力的測定準確稱取樣品m1=0.400g，置于20 mL 具塞刻度試管中，讀取干物質的體積V1，加入8 mL 的蒸餾水，振蕩均勻，置于冰箱中

過夜，讀取溶脹后試管中濕物質的體積V2[19]，溶脹力按式（3）計算：溶脹力（mL/g）=（V2－V1）/m1 （3）式中，m1———所稱樣品的質量（g）；V1———所稱樣品的體積（mL）；V2———樣品溶脹后濕物質的體積（mL）。

1.2.6 陽離子交換能力的測定參考文獻[20]，把樣品浸沒于0.1 mol/L HCl 溶液中， 37 ℃恒溫振蕩24 h，抽濾，水洗至濾液中不含Cl-為止，減壓干

燥得試驗樣品。準確稱取250 mg 樣品溶解于100mL 0.9% NaCl 溶液中， 用0.1 mol/L NaOH 溶液邊攪拌邊滴定，記錄pH 值變化，作VNaOH-pH 關系曲線圖。陽離子交換能力以試驗液pH 值達到7時每克樣品所消耗0.1 mol/L 的NaOH 物質的量表示。

陽離子交換能力（mmol/g）=0.1×V/M （4）式 中 ，V———0.1 mol/L 的 NaOH 溶 液 體 積（mL）；M———樣品質量（g）。

1.2.7 NO2-吸附能力的測定標準曲線的繪制[21]：吸取0.00，0.25，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，10.00 mL 100 μmol/L 亞硝酸鈉溶液于7 支50mL 帶塞比色管中。加入2.00 mL 0.4%對氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3～5 min 后再加入1 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺溶液，加水至刻度（50 mL），混勻，避光靜置15 min，用1 cm 比色杯，于波長538 nm 處測吸光度，繪制標準曲線，得到線性回歸方程為：y= 0.0129x -0.0002，R2 = 0.9972。試樣測定[20-22]：取100 mL 100 μmol/L 的亞硝酸鈉溶液置于250 mL 錐形瓶，調節(jié)pH 值為2.0，加入0.500 g 樣品，37 ℃振蕩20 min，然后取1 mL樣液， 按標準曲線的方法測定溶液中殘余的NO2-質量的濃度，并計算NO2的吸附率。NO2-的吸附率（mg/g）=（ 吸附前NO2-的質量（mg）- 吸附后NO2- 的質量（mg））/膳食纖維的質量（g） （5）

1.2.8 膽固醇的吸附能力測定膽固醇標準曲線的繪制[23]：準確吸取0.0，0.5，1.0，1.5，2.0 mL 膽固醇標準液（100 μg/mL），分別置于10 mL 試管中，混勻，20~37 ℃靜置10 min， 在各試管內加入冰乙酸使總體積均達到4.0 mL， 再沿試管壁加入2.0mL 鐵礬顯色劑，混勻，15 min 后在波長560 nm 處比色測定， 以總膽固醇量為橫坐標，OD 值為縱坐標繪制標準曲線， 得到線性回歸方程y = 0.0015x-0.0038，R2 = 0.9907。

膽固醇吸附率的測定[24]：用9 倍蒸餾水把雞蛋黃充分攪拌成乳液。取2.0 g 膳食纖維于200mL 的三角瓶中，加入50 mL 稀釋蛋黃液，攪拌均

勻，調節(jié)體系pH 值，置搖床中，37 ℃振蕩2 h，4 000 r/min 離心20 min，吸取0.04 mL 上清液，在波長560 nm 處比色，根據(jù)標準曲線計算膽固醇含量。膽固醇的吸附率（mg/g） =（吸附前蛋黃液中膽固醇量（mg）-吸附后上清液中膽固醇量（mg））/膳食纖維質量（g） （6）

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗均進行3 次重復， 試驗結果取平均值，采用Design Expert 8.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析。