不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和称为膳食纤维 [1] 。按其溶解性，膳食纤维可分为水溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber，SDF)和不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber，IDF) [2] 。膳食纤维对人体具有重要的生理功能，能有效地减少和预防心脑血管病、肥胖症、心肌梗塞、冠心病、动脉硬化、糖尿病、高血压、结肠炎、便秘及肠道癌等疾病的发生，被称之为继水、碳水化合物、矿物质、维生素、蛋白质、脂肪之外的“第七大营养素” [2-4] 。膳食纤维对人体的功效作用与其物化特性、吸附性、抗氧化活性有关。不同来源的膳食纤维，其物化特性、吸附能力、抗氧化活性均有所差异。本研究选取果蔬、食用菌、谷物等不同来源高膳食纤维含量原料，采用生物酶法制取总膳食纤维，通过对其物化特性、吸附能力及抗氧化活性进行比较研究，以期为肥胖、便秘等特殊人群专用膳食纤维的筛选提供一定的理论依据与借鉴。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 试剂 α-高温淀粉酶1000 U/mL，蛋白酶5000 U/mL，糖化酶1000 U/mL，无水乙醇，盐酸，硝酸银，氯化钠，氢氧化钠，DPPH标准品，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，铁氰化钾，氯化亚铁，硫酸铁，水杨酸，双氧水，菲?嗪。

1.1.2 仪器与设备 ME104电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；pHS-3C型pH计：上海仪电科学仪器有限公司；SHA-B双功能水浴恒温振荡器：江苏杰瑞尔电器有限公司；pHP-250A型高速多功能粉碎机：浙江永康市荣浩工贸有限公司；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司；DGG-9070B型电热恒温鼓风干燥箱：上海森信实验仪器有限公司；UV1000紫外分光光度计：上海天美科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

1.2.1.1 金针菇菇根膳食纤维 金针菇菇根→水提→烘干、打粉→以1:10比例加纯化水→α-高温淀粉酶水解→蛋白酶水解→糖化酶水解→4倍体积无水乙醇醇沉→抽滤→烘干→粉碎，过60目筛→金针菇菇根膳食纤维。

1.2.1.2 大麦苗膳食纤维 大麦苗粉→以1:10比例加纯化水→α-高温淀粉酶水解→蛋白酶水解→糖化酶水解→4倍体积无水乙醇醇沉→抽滤→烘干→粉碎，过60目筛→大麦苗粉膳食纤维。

1.2.1.3 麦麸粉膳食纤维 麦麸粉→干燥、打粉→以1:10比例加纯化水→α-高温淀粉酶水解→蛋白酶水解→糖化酶水解→4倍体积无水乙醇醇沉→抽滤→烘干→粉碎，过60目筛→麦麸粉膳食纤维。

1.2.1.4 苦瓜粉膳食纤维 苦瓜粉→以1:10比例加纯化水→α-高温淀粉酶水解→蛋白酶水解→糖化酶水解→4倍体积无水乙醇醇沉→抽滤→烘干→粉碎，过60目筛→苦瓜粉膳食纤维。

1.2.1.5 西兰花老茎膳食纤维 西兰花老茎→干燥、打粉→以1:10比例加纯化水→α-高温淀粉酶水解→蛋白酶水解→糖化酶水解→4倍体积无水乙醇醇沉→抽滤→烘干→粉碎，过60目筛→西兰花老茎膳食纤维。

1.2.1.6 魔芋胶粉膳食纤维 市售魔芋胶粉。

1.2.1.7 芦笋下脚料膳食纤维 芦笋下脚料→干燥、打粉→以1:10比例加纯化水→α-高温淀粉酶水解→蛋白酶水解→糖化酶水解→4倍体积无水乙醇醇沉→抽滤→烘干→粉碎，过60目筛→芦笋下脚料膳食纤维。

1.2.2 7种膳食纤维的总膳食纤维含量、水分含量测定 总膳食纤维含量测定：参照《食品中膳食纤维的测定》(GB 5009.88—2014)测定。水分含量测定：直接干燥法 [5] 。

1.2.3 持水力 分别称取7种样品各1.000 g(m 1)，置于离心管中，加入30 mL纯化水，室温过夜，随后以5000 r/min条件离心20 min，弃去上清液，称量沉淀质量(m 2 ) [6] 。持水力(g/g)=(m 2—m1 )/m 1

1.2.4 膨胀力 分别称取7种样品各1.000 g(m，以纯品计)于50 mL具塞刻度试管中，铺平，读取干物料的体积(V 1 )。准确加入20 mL纯化水，振荡均匀后，室温过夜。读取试管中物料体积(V 2 ) [7] 。

膨胀力(mL/g)=(V 2—V1 )/m1.2.5 持油力 分别称取7种样品各3.000 g(m 1，以纯品计)，置于50 mL离心管中，边振荡边缓慢加入花生调和油30 g，充分混匀后静置30 min，随后以5000 r/min条件离心20 min，称取上清油质量m 2 [8] 。

持油力(g/g)=(30—m 2 )/m 1

1.2.6 阳离子交换能力 分别将待测样品浸没于0.1 mol/L HCl溶液中，在37 ℃条件下恒温振荡24h，然后边抽滤边用纯化水洗去过量的酸(用质量分数10%的AgNO 3 溶液鉴定，至不含Cl — 为止)，然后对样品进行干燥处理。称取干燥样品250 mg，溶解于100 mL 0.5% NaCl溶液中，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定，记录pH。以实验液pH达到7时，每克样品所消耗0.1 mol/L NaOH的物质的量来衡量阳离子交换能力 [9] 。阳离子交换能力(mmol/g)=0.1×V/m式中：V为0.1 mol/L NaOH体积，mL；m为样品质量，g。

1.2.7 抗氧化性研究 样品溶液的制备 [10] ：各取样品2.000 g(以纯品计)，以1:50的比例加入70%的乙醇溶液，于70 ℃恒温水浴锅中振荡提取3 h，提取后的样液以3000 r/min离心10 min，取上清液待用，浓度为40 mg/mL。

1.2.7.1 DPPH·自由基清除能力测定 [11] 取2 mL样品溶液和2 mL DPPH溶液(0.2 mmol/L)放入试管中，充分混匀后避光静置30 min，在517 nm处测定其吸光度A 1 。同法测定2 mL样品溶液和2 mL无水乙醇混匀后的吸光度A 2 和2 mL DPPH溶液加入2mL纯化水的吸光度A 0 。DPPH自由基清除率(%)=(1—(A 1—A2 )/A 0 )×100

1.2.7.2 羟基自由基清除能力测定 [12] 取1 mL样

品溶液加入到试管中，依次加入1 mL 8 mmol/LFeSO 4 溶液、1 mL 8 mmol/L水杨酸-乙醇溶液、1mL 8 mmol/L H 2 O 2 。充分混匀后静置1 h，在510nm处测定吸光值A 2 。同样方法，用纯化水替代样品测得吸光度A 0 ，用纯化水替代H 2 O 2 测得吸光度A 1 。

羟基自由基清除率(%)=(1—(A 2—A1 )/A 0 )×1001.2.7.3 还原力测定 [13] 样品组：1 mL样品溶液、0.2 mL 0.2 mol/L磷酸缓冲液(PBS，pH6.6)和0.5mL 1% K 3 [Fe(CN) 6 ]，混匀。对照组：用0.5 mL纯化水代替K 3 [Fe(CN) 6 ]溶液，其他同样品组。空白组：用1 mL纯化水代替样品溶液，其他同样品组。以上3组同时在50 ℃水浴中反应20 min，取出，迅速冷却，加入1 mL 10%三氯乙酸摇匀，3000 r/min离心10 min。取1.5 mL上清液，加入0.2mL 1% FeCl 2 和3 mL纯化水，摇匀，静置5 min，在700 nm处测定吸光值。

还原力(%)=((A 样品—A对照 )/A 空白 )×1001.2.7.4 金属螯合力测定 [14] 取1 mL样品溶液，加入3.7 mL纯化水、0.1 mL 2 mmol/L FeCl 2 溶液，混合均匀，最后加入0.2 mL 5 mmol/L菲?嗪启动反应，剧烈振荡均匀，室温静置10 min。空白管用纯化水代替样品液，标准管用纯化水代替FeCl 2 溶液。以上3组室温放置10 min以后，在562 nm处测定吸收值金属螯合能力(%)=((A 空白—(A样品—A标准 ))/A 空白 )×100

2 结果与分析

2.1 不同来源膳食纤维水分含量及总膳食纤维含量

2.2 不同来源膳食纤维持水力比较

由图1可知，魔芋膳食纤维的持水能力最强，为47.76 g/g，远强于其他原料；其次是西兰花和芦笋膳食纤维，其余4种持水能力相近。持水力在食品加工中具有重要影响，较高的持水力能促进人体消化，改善食品口感，尤其在焙烤食品中，淀粉的胶凝化、风味和颜色的形成、酵母和酶的失活都需要水的参与 [15] 。

2.3 不同来源膳食纤维膨胀力比较

膳食纤维膨胀作用是指膳食纤维在胃肠中吸收水分，增加人体的膨胀饱腹感 [16] 。由图2可知，魔芋膳食纤维膨胀力最高，为14.65 mL/g；其次为金针菇、芦笋、西兰花膳食纤维；麦麸粉、大麦苗膳食纤维膨胀力最弱，为2.0 mL/g左右。

2.4 不同来源膳食纤维持油力比较

由图3可知，大麦苗膳食纤维的持油力最高，为2.47 g/g，其次为西兰花、芦笋膳食纤维。金针菇菇根的持油力最低，为0.713 g/g。膳食纤维的持油性不仅与膳食纤维分子的粒径、孔隙度有关，而且还受原料前处理、提取工艺等因素的影响 [17] 。较好的持油性可以避免高脂食品加工过程中脂肪的溶出、品质变坏。

2.5 不同来源膳食纤维阳离子交换能力比较

膳食纤维的阳离子交换能力是指膳食纤维在水溶液中离解出某些阳离子，通过吸附溶液中原有阳离子来进行离子交换，从而起到排毒、降血压的生理功效 [16] 。由图4可知，西兰花膳食纤维的阳离子交换能力最高，为0.64 mmol/g，其次为芦笋、苦瓜膳食纤维。金针菇菇根膳食纤维的阳离子交换能力最低，为0.04 mmol/g。

2.6 不同来源膳食纤维DPPH自由基清除能力比较

由图5可以看出，金针菇菇根、大麦苗、魔芋胶粉的DPPH自由基清除能力较强，在70%以上，西兰花老茎膳食纤维的DPPH自由基清除能力最弱，为39.3%。

2.7 不同来源膳食纤维羟基自由基清除能力比较

羟基自由基被认为是毒性最强的活性氧化基，辐射损伤等物理、化学因子都会促进它的形成，是造成生物有机体过氧化损伤的主要原因 [16] 。从图6可以看出，大麦苗膳食纤维的羟基自由基清除能力为66.594%，远强于其他原料；其次为苦瓜粉、西兰花膳食纤维；麦麸粉膳食纤维的羟基自由基清除能力最低，为4.617%。

2.8 不同来源膳食纤维还原能力比较

抗氧化剂的还原能力与其抗氧化活性之间存在联系。抗氧化剂是通过自身的还原作用给出电子，从而清除自由基，还原力越大，抗氧化性越强 [18] 。由图7可以看出，芦笋下脚料膳食纤维的还原能力最高，为59.6%；其次为苦瓜粉与金针菇菇根膳食纤维；麦麸粉及魔芋胶粉膳食纤维的还原能力最低，分别为6.6%与7.0%。

2.9 不同来源膳食纤维金属螯合力比较

有些金属离子，如铁离子，在脂质氧化过程中起催化作用。它们通过Fenton反应使过氧化物产生自由基，引起脂质、蛋白质、脱氧核糖等化合物或组织氧化损伤。对金属螯合力的测定，是评价抗氧化剂抗氧化性能常用的方法 [16] 。由图8可以看出，大麦苗膳食纤维金属螯合能力最高，为97.789%；麦麸粉膳食纤维金属螯合能力最低，为93.769%。

3 结论

通过对7种膳食纤维物化特性、吸附能力、抗氧化活性研究，在物化特性和吸附能力方面，魔芋胶粉、西兰花老茎粉、大麦苗粉具有良好的持水力、持油力及膨胀力，其中魔芋胶粉的持水力与膨胀力明显高于其他原料，分别为47.76 g/g、14.65 mL/g，可以考虑作为减肥类食品原料。西兰花老茎粉的阳离子交换能力较高，为0.64 mmol/g，可以考虑作为吸附降压类食品原料。金针菇、大麦苗、魔芋等3种膳食纤维DPPH自由基清除能力较强，均在70.0%以上；芦笋、苦瓜膳食纤维还原能力较强；大麦苗膳食纤维羟基自由基清除能力最强，为66.594%；7种膳食纤维金属螯合力差异不大，均在93.0%以上。本研究以期为肥胖、便秘等特殊人群专用膳食纤维的筛选提供一定的理论依据与借鉴。