摘要為研究微波輔助過(guò)氧化氫脫色對(duì)蘆筍老莖可溶性膳食纖維（SDF） 脫色效率及品質(zhì)的影響， 在脫色pH值、過(guò)氧化氫含量、微波功率、脫色時(shí)間、料液比等單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用Box-Behnken 試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法對(duì)脫色工藝進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)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(guò)氧化氫體積分?jǐn)?shù)9.5%，微波功率460 W，脫色時(shí)間2.5 min，料液比為1∶30（g/mL）。在此工藝條件下，SDF 色度達(dá)68.29%，與模型預(yù)測(cè)值基本相符。同時(shí)脫色最佳工藝條件對(duì)SDF 品質(zhì)有重要影響。結(jié)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(dá)7.70 mL/g，持油力達(dá)2.03 g/g，陽(yáng)離子交換能力0.56 mmol/g，亞硝酸根吸附能力達(dá)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(zhì)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(diào)節(jié)機(jī)體代謝，提高身體免疫力的功效，在對(duì)高血壓、心臟病、白血病、血癌、水腫、膀胱炎等的預(yù)防和治療中，具有很強(qiáng)的抑制作用和藥理效應(yīng)，同時(shí)還具有較強(qiáng)的抗疲勞、降血脂、抗衰老、抗突變、抗腫瘤等功能[1-2]。在國(guó)際市場(chǎng)上，蘆筍享有“蔬菜之王”的美稱，蘆筍嫩莖，質(zhì)地鮮嫩，風(fēng)味鮮美，柔嫩可口，受到大眾的喜愛(ài)，但占植株70%～80%的老莖卻被當(dāng)作廢棄物丟掉，不僅造成資源浪費(fèi)，而且造成環(huán)境污染[3]。將蘆筍老莖轉(zhuǎn)化為膳食纖維，不但可解決環(huán)境污染問(wèn)題，變廢為寶，還可提高蘆筍的附加價(jià)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(zhì)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(lái)越多的關(guān)注。研究表明，它可以維持正常的血糖、血脂和蛋白質(zhì)水平[5]，降低血液中膽固醇的含量[6]，并且在預(yù)防和治療冠心病、降壓、抗癌和治療肥胖癥等方面具有獨(dú)特的功效[7-9]。膳食纖維因其獨(dú)特的分支結(jié)構(gòu)，能促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，清理腸腔內(nèi)滯留的黏液、積氣和腐敗物，排出糞便中的有毒物質(zhì)和致癌物質(zhì)， 保持大便暢通，改善消化道環(huán)境，具有預(yù)防與治療腸道、膽結(jié)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(fù)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(méi)有異味且不易復(fù)色[15]。近年來(lái)，微波技術(shù)以其促進(jìn)反應(yīng)的高效性和強(qiáng)選擇性、操作簡(jiǎn)便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易于提純等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于生化蛋白質(zhì)水解、有機(jī)合成、酯化等反應(yīng)中[16]。目前尚未見(jiàn)國(guó)內(nèi)有綠蘆筍可溶性膳食纖維微波輔助脫色相關(guān)的研究報(bào)道。本研究以H2O2為脫色劑，利用微波的特點(diǎn)，確定綠蘆筍可溶性膳食纖維脫色的最佳工藝條件， 同時(shí)研究脫色對(duì)蘆筍SDF 品質(zhì)的影響，旨在改善蘆筍SDF 的品質(zhì)。

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(fēng)干燥箱60 ℃恒溫干燥，磨粉過(guò)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(diào)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(yàn)試劑無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、過(guò)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(xué)試劑公司；二級(jí)實(shí)驗(yàn)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(shè)備PHS -3C 型精pH 計(jì)、

WSC－S 測(cè)色色差計(jì)、TGL-20M 高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)、鼓風(fēng)干燥箱、FA2204B 萬(wàn)分之一電子天平、723N 可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)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(shè)備， 廣東順德盈科電子有限公司；JFSD-70 實(shí)驗(yàn)室粗粉碎磨，上海嘉定糧油儀器有限公司；細(xì)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(yáng)光科教儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，日本東京理化器械株式會(huì)社。

1.2 方法

1.2.1 蘆筍膳食纖維的脫色在大量預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 確定影響試驗(yàn)的5 個(gè)因素分別為作用環(huán)境的pH 值、微波功率、過(guò)氧化氫體積分?jǐn)?shù)、脫色時(shí)間和料液比， 結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果， 根據(jù)Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理， 選取影響SDF 脫色的3個(gè)主要因素，分別為pH 值、微波作用功率、過(guò)氧

化氫體積分?jǐn)?shù)， 以脫色后SDF 的白度為檢測(cè)指標(biāo)，進(jìn)行3 因素3 水平響應(yīng)面分析試驗(yàn)，優(yōu)化SDF脫色的工藝條件。脫色后SDF 用色差儀測(cè)量相對(duì)

白度。

1.2.2 白度的測(cè)定取脫色后的蘆筍SDF， 均勻的平鋪于色差計(jì)比色杯內(nèi)，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(cè)定參考文獻(xiàn)[18]，準(zhǔn)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(guò)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(jì)算：持水力=（m2－m1）/m1 （1）式中，m1———所稱樣品的質(zhì)量（g）；m2———樣品離心后的濕重（g）。

1.2.4 持油力的測(cè)定參考文獻(xiàn)[18]，準(zhǔn)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(guò)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(jì)算：持油力=（m2－m1）/m1 （2）式中，m1———所稱樣品的質(zhì)量（g）；m2———樣品離心后的濕重（g）。

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

過(guò)夜，讀取溶脹后試管中濕物質(zhì)的體積V2[19]，溶脹力按式（3）計(jì)算：溶脹力（mL/g）=（V2－V1）/m1 （3）

式中，m1———所稱樣品的質(zhì)量（g）；V1———所稱樣品的體積（mL）；V2———樣品溶脹后濕物質(zhì)的體積（mL）。

1.2.6 陽(yáng)離子交換能力的測(cè)定參考文獻(xiàn)[20]，把樣品浸沒(méi)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(yàn)樣品。準(zhǔn)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(guān)系曲線圖。陽(yáng)離子交換能力以試驗(yàn)液pH 值達(dá)到7時(shí)每克樣品所消耗0.1 mol/L 的NaOH 物質(zhì)的量表示。

陽(yáng)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(zhì)量（g）。1.2.7 NO2-吸附能力的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)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50

mL 帶塞比色管中。加入2.00 mL 0.4%對(duì)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(zhǎng)538 nm 處測(cè)吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程為：y= 0.0129x - 0.0002，R2 = 0.9972。試樣測(cè)定[20-22]：取100 mL 100 μmol/L 的亞硝酸鈉溶液置于250 mL 錐形瓶，調(diào)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(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測(cè)定溶液中殘余的NO2-質(zhì)量的濃度，并計(jì)算NO2-的吸附率。NO2-的吸附率（mg/g）=（ 吸附前NO2

-的質(zhì)量（mg）- 吸附后NO2- 的質(zhì)量（mg））/膳食纖維的質(zhì)量（g） （5）

1.2.8 膽固醇的吸附能力測(cè)定膽固醇標(biāo)準(zhǔn)曲線

的繪制[23]：準(zhǔn)確吸取0.0，0.5，1.0，1.5，2.0 mL 膽固醇標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)加入冰乙酸使總體積均達(dá)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(zhǎng)560 nm 處比色測(cè)定， 以總膽固醇量為橫坐標(biāo)，OD 值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定[24]：用9 倍蒸餾水把雞蛋黃充分?jǐn)嚢璩扇橐?。?.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(diào)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(zhǎng)560 nm 處比色，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)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(zhì)量（g） （6）

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均進(jìn)行3 次重復(fù)， 試驗(yàn)結(jié)果取平均值，采用Design Expert 8.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。