一种低糖低脂饼干及改性的杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法

技术领域

本发明属于果蔬加工技术领域，具体涉及一种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干及杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法。

背景技术

杨梅属于杨梅科杨梅属小乔木或灌木植物，是我国的特产水果，富含蛋白质、维生素、柠檬酸、多糖和多酚类等多种营养物质和功效成分，具有消食、御寒、消暑、止泻以及生津止咳、清肠胃等多种药用及食用价值。由于果实无外果皮包被，采摘后保鲜困难，继而杨梅副产品的蓬勃发展带来了大量果渣废弃物。已有研究表明，这些杨梅果渣中含有大量的活性物质，抗氧化能力及功能特性突出，但是杨梅果渣干粉由于口感及形态的问题，难以直接制作成食品，所以需要提取其内含的膳食纤维再加工到食品中。

膳食纤维(dietary fiber，DF)是一种多来源于植物的大分子多糖，具有持水性、持油性、吸附作用和可逆交换等特点，赋予其较强的营养和医疗价值。膳食纤维主要分为水溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber，SDF)和不溶性膳食纤维(Insoluble DietaryFiber，IDF)，其中IDF对吸附肠道内有毒有害物质、减少结肠癌发病率、预防便秘有良好的效果，而SDF具有更好的持水力、更高的黏度可较好的降低餐后血糖水平以及吸附胆固醇能力。

目前，减肥和控糖人群因控制饮食容易引起维生素、微量元素等营养素的摄入和吸收不足，而这些营养素具有强抗氧化及清除自由基的作用，可延缓衰老，因此，减肥人群和控糖人群因长期控制饮食而面临着加速衰老的问题。

发明内容

本发明提供了一种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干及杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法，旨在解决现有技术中低糖低脂饼干不具有抗氧化功效的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干，包括改性的杨梅果渣功能性膳食纤维，所述改性的杨梅果渣功能性膳食纤维包括改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维和改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维；

所述改性的杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

S100、杨梅果渣干粉的制备：将杨梅果渣去核后清洗、烘干、粉碎和过筛后获得杨梅果渣干粉；

S200、杨梅果渣的脱糖脱脂：将杨梅果渣干粉用石油醚浸泡后，除去杨梅果渣中残留的石油醚，再用乙醇对脱脂后的杨梅果渣进行脱糖处理，从而获得脱糖脱脂后的杨梅果渣；

S300、杨梅果渣膳食纤维的提取：将脱糖脱脂后的杨梅果渣放入容器中，先加入高温淀粉酶酶解后，再加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，最后加入淀粉葡糖苷酶进行第三次酶解，并采用超声辅助酶法提取，再使用乙醇进行醇沉，干燥后获得杨梅果渣膳食纤维；

S400、杨梅果渣膳食纤维的改性：向杨梅果渣膳食纤维中加入去离子水缓冲液和纤维素酶，在45-55℃条件下酶解50-70min，再升温至98-99℃灭酶5-8min，抽滤分离残渣和滤液；

S500、改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维的制备：向步骤S400中获得的滤液中加入3.5-4.5倍体积的乙醇进行醇沉后，再进行离心和干燥后获得改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维；

S600、改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维的制备：对步骤S400中获得的滤渣进行洗涤和干燥获得改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维。

优选的方案，在步骤S100中，所述杨梅果渣干粉过80-100目筛。

基于上述方案，所述杨梅果渣通过80-100目筛，使制备出的杨梅果渣干粉更均一细腻。

优选的方案，在步骤S200中，所述石油醚比例为1:50-55，所述乙醇浓度为80-90％。

基于上述方案，用石油醚和乙醇对所述杨梅果渣进行脱糖脱脂时浓度不宜过高或过低，比例为1:50的石油醚具有较高的挥发性和蒸发性，能够更有效地去除杨梅果渣中的脂肪和脂类物质；采用乙醇脱糖时，应保持较高的乙醇浓度才可以达到脱糖的目的，避免脱糖效果差。

优选的方案，在步骤S300中，先加入高温淀粉酶在85-95℃条件下酶解25-35min后，再加入pH为7.5-8.5的碱性蛋白酶在55-65℃条件下酶解55-65min，最后加入pH为4.0-5.0的淀粉葡糖苷酶在55-65℃条件下酶解25-35min。

优选的方案，在步骤S400中，1质量份杨梅果渣膳食纤维中加入95-105体积份的去离子缓冲液；1质量份：1体积份＝1g:1mL。

基于上述方案，液料比决定了酶解反应中的物料浓度，随着料液比的增大，改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维(MSDF)分子水解程度提高会引起得率下降，经试验证明，MSDF的得率随着液料比的增大而减小，持水力随着液料比的增大呈先升后降，当料液比为95-105:1(mL/g)时，MSDF得率和持水力都处于较高的水平。

优选的方案，在步骤S400中，每1g的杨梅果渣膳食纤维中加入酶活力为100u的纤维素酶，并在50℃条件下酶解60min，再升温至96℃灭酶5min。

基于上述方案，经试验证明，MSDF得率和持水力均随着酶用量的增大而呈现先升后降的趋势，底物、反应环境、时间因素固定后，过大酶量会使膳食纤维中的杨梅果渣不溶性膳食纤维MIDF和MSDF过度水解为葡萄糖，从而影响得率，同时MSDF产物也会过度酶解而损失大量亲水基团，引起持水力不断下降，经多次试验反复验证得出，当酶活力为100u/g(以底物计)时，MSDF得率和持水力都处于较高的水平。

优选的方案，在步骤S500中，向滤液中加入4倍体积的乙醇进行醇沉。

基于上述方案，向滤液加入4倍体积乙醇进行醇沉是为了保证杨梅果渣中可溶性膳食纤维全部沉淀。

优选的方案，在步骤S500中，将醇沉后的滤液离心18-22min后弃上清液，并在50℃下鼓风干燥2.8-3.2h获得杨梅果渣改性可溶性膳食纤维。

优选的方案，在步骤S600中，所述残渣用15-25mL温度为65-75℃的水洗涤至少一次，并在45-55℃条件下干燥11-13h获得杨梅果渣改性不溶性膳食纤维。

第二方面，本发明提供了一种改性杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

S100、杨梅果渣干粉的制备：将杨梅果渣去核后清洗、烘干、粉碎和过筛后获得杨梅果渣干粉；

S200、杨梅果渣的脱糖脱脂：将杨梅果渣干粉用石油醚浸泡后，除去杨梅果渣中残留的石油醚，再用乙醇对脱脂后的杨梅果渣进行脱糖处理，从而获得脱糖脱脂后的杨梅果渣；

S300、杨梅果渣膳食纤维的提取：将脱糖脱脂后的杨梅果渣放入容器中，先加入高温淀粉酶酶解后，再加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，最后加入淀粉葡糖苷酶进行第三次酶解，并采用超声辅助酶法提取，再使用乙醇进行醇沉，干燥后获得杨梅果渣膳食纤维；

S400、杨梅果渣膳食纤维的改性：向杨梅果渣膳食纤维中加入去离子水缓冲液和纤维素酶，在45-55℃条件下酶解50-70min，再升温至98-99℃灭酶5-8min，抽滤分离残渣和滤液；

S500、改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维的制备：向步骤S4中获得的滤液中加入3.5-4.5倍体积的乙醇进行醇沉后，再进行离心和干燥后获得改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维；

S600、改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维的制备：对步骤S4中获得的滤渣进行洗涤和干燥获得改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维。

本发明的有益效果：

1、本发明提供了一种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干，包括MSDF和MIDF，均具有强抗氧化性和清除自由基的能力，特别是MSDF的抗氧化能力几乎接近维生素C。使本发明的饼干不仅可以达到减肥控糖的目的，还可以延缓衰老且同时可以提高免疫力，解决了减肥控糖人群因控制饮食导致一些具有清除自由基能力的营养素吸收不足，而引起的细胞衰老以及免疫力下降的问题。

2、对于减肥健身人群来说，本发明提供的这种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干，一方面，可以减少糖类和脂肪的摄入量；另一方面，由于MSDF和MIDF具有强持水力，减肥健身人员食用这种饼干后，可以吸收更多水分，快速产生饱腹感，减少进食量，从而达到控制体重的效果；对于糖尿病患者来说，可以减少糖类的摄入量，且MSDF和MIDF可以抑制淀粉消化，具有一定的降血糖功效，从而帮助糖尿病患者控制血糖水平。

3、本发明通过对杨梅果渣DF进行改性得到MSDF和MIDF，经过纤维素酶法改性正交法试验得到最佳改性条件：向干燥后的杨梅果渣中按照液料比为100:1(mL/g)加入去离子水缓冲液和以底物计的酶活力为100(u/g)的纤维素酶液，酶解60min，与其他缓冲液对比，本发明提供改性条件制备出的MSDF的清除自由基能力、持水力、持油力、膨胀力和阳离子交换能力有显著性提升。特别是清除自由基能力和持水力，改性后的MSDF的清除自由基能力远高于未改性的DF，与VC的清除自由基能力相当，具有较强的抗氧化能力，可以有效延缓衰老，可作为一种天然抗氧化剂。强持水力可以吸收更多水分，快速产生饱腹感，减少进食量，还可以增加肠胃蠕动，缩短了食物在肠胃内的停滞时间，提高了排便速度和次数，由此降低了肠内压，产生通便作用，减少了有害物质在肠道内的滞留时间，具有预防便秘的功效。除此之外，MSDF和MIDF对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制效果更好，可以有效缓解餐后血糖上升的速度和峰值。。

4、本发明将杨梅果渣膳食纤维中的MSDF和MIDF分离制备，由于MSDF的可溶性，可作为一种健康的食品添加剂，应用于面包、曲奇、杨梅汁和乳制品等领域，不仅方便携带，还在一定程度上对降低血糖和改善居民的膳食结构具有重要的现实意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。

图1是本发明中不同料液比下，不同缓冲液对SDF得率影响结果图。

图2是本发明中不同料液比下，不同缓冲液对SDF持水力影响结果图。

图3是本发明中不同缓冲液制备得到的SDF(干燥前)品质状态图。

图4是本发明中不同缓冲液制备得到的SDF中钠含量检测结果图。

图5是本发明中不同缓冲液SDF电镜结构图结果图。

图6是本发明中不同缓冲液制备的SDF、IDF的DPPH自由基清除能力对比结果图。

图7是本发明中不同缓冲液制备的SDF、IDF的ABTS

图8是本发明中不同液料比对MSDF得率及持水力的影响结果图。

图9是本发明中不同酶用量对MSDF得率及持水力的影响结果图。

图10是本发明中不同酶解时间对MSDF得率及持水力的影响结果图。

图11是本发明中DF改性前后DPPH自由基清除能力对比结果图。

图12是本发明中DF改性前后ABTS

图13是本发明中DF改性前后a-淀粉酶抑制率对比结果图。

图14是本发明中DF改性前后a-葡萄糖苷酶抑制率对比结果图。

图15是本发明中DF改性前后电镜结果示意图。

图16是本发明中DF改性前后红外图谱示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一：

本实施例提供了一种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干，包括改性的杨梅果渣功能性膳食纤维，所述改性的杨梅果渣功能性膳食纤维包括改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维和改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维；

所述改性的杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

S100、杨梅果渣干粉的制备：将杨梅果渣去核后清洗、烘干、粉碎和过筛后获得杨梅果渣干粉；

为了使制备出的杨梅果渣干粉更细腻，所述杨梅果渣干粉需过80-100目筛。

其中，一种具体的方案：所述杨梅果渣干粉过80目筛后获得杨梅果渣干粉。

或者将所述杨梅果渣干粉过100目筛后获得杨梅果渣干粉。

S200、杨梅果渣的脱糖脱脂：将杨梅果渣干粉用石油醚浸泡后，除去杨梅果渣中残留的石油醚，再用乙醇对脱脂后的杨梅果渣进行脱糖处理，从而获得脱糖脱脂后的杨梅果渣；

为了保证杨梅果渣脱糖脱脂的效果，所述石油醚比例为1:50-55，所述乙醇浓度为80-90％。

其中，一种具体的方案：所述石油醚比例为1:50，所述乙醇浓度为85％。

S300、杨梅果渣膳食纤维的提取：将脱糖脱脂后的杨梅果渣放入容器中，先加入高温淀粉酶酶解后，再加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，最后加入淀粉葡糖苷酶进行第三次酶解，并采用超声辅助酶法提取，再使用乙醇进行醇沉，干燥后获得杨梅果渣膳食纤维；

在步骤S300中，先加入高温淀粉酶在85-95℃条件下酶解25-35min后，再加入碱性蛋白酶在pH为7.5-8.5、55-65℃条件下酶解55-65min，最后加入淀粉葡萄糖苷酶在pH为4.0-5.0、55-65℃条件下酶解25-35min。

其中，一种具体的方案：先加入高温淀粉酶在90℃条件下酶解30min后，再加入碱性蛋白酶在pH为8、60℃条件下酶解60min，最后加入淀粉葡糖苷酶在pH为4.5、60℃条件下酶解30min获得杨梅果渣膳食纤维DF。

或先加入高温淀粉酶在85℃条件下酶解35min后，再加入碱性蛋白酶在pH为8.2、65℃条件下酶解55min，最后加入淀粉葡糖苷酶在pH为4.0、55℃条件下酶解35min获得杨梅果渣膳食纤维DF。

S400、杨梅果渣膳食纤维的改性：向杨梅果渣膳食纤维中加入去离子水缓冲液和纤维素酶，在45-55℃条件下酶解50-70min，再升温至98-99℃灭酶5-8min，抽滤分离残渣和滤液；

其中，1质量份杨梅果渣膳食纤维中加入95-105体积份的去离子缓冲液；1质量份：1体积份＝1g:1mL。

S500、改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维的制备：向步骤S4中获得的滤液中加入3.5-4.5倍体积的乙醇进行醇沉后，再进行离心和干燥后获得改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维；

在该步骤中，向滤液中加入4倍体积的乙醇进行醇沉后的滤液离心18-22min后弃上清液，并在50℃下鼓风干燥2.8-3.2h获得杨梅果渣改性可溶性膳食纤维。

其中，一种具体的方案：向滤液中加入4倍体积的乙醇进行醇沉，在5000rpm的转速下离心20min后弃上清液，并在50℃下鼓风干燥3h获得杨梅果渣改性可溶性膳食纤维。

S600、改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维的制备：对步骤S4中获得的滤渣进行洗涤和干燥获得改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维。

其中，所述残渣用15-25mL温度为65-75℃的水洗涤至少一次，并在45-55℃条件下干燥11-13h获得杨梅果渣改性不溶性膳食纤维。

一种具体的方案：所述残渣用20mL温度为70℃的水洗涤一次，并在50℃条件下干燥12h获得杨梅果渣改性不溶性膳食纤维。

或将所述残渣用20mL温度为70℃的水洗涤两次，并在50℃条件下干燥13h获得杨梅果渣改性不溶性膳食纤维。

另外，所述一种具备抗氧化功效的低糖低脂饼干还包括面粉、鸡蛋和黄油。

其中，上述S100-S600并不限制其步骤顺序。

实施例二：

本实施例提供了一种改性杨梅果渣功能性膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

S100、杨梅果渣干粉的制备：将杨梅果渣去核后清洗、烘干、粉碎和过筛后获得杨梅果渣干粉；

S200、杨梅果渣的脱糖脱脂：将杨梅果渣干粉用石油醚浸泡后，除去杨梅果渣中残留的石油醚，再用乙醇对脱脂后的杨梅果渣进行脱糖处理，从而获得脱糖脱脂后的杨梅果渣；

S300、杨梅果渣膳食纤维的提取：将脱糖脱脂后的杨梅果渣放入容器中，先加入高温淀粉酶酶解后，再加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，最后加入淀粉葡糖苷酶进行第三次酶解，并采用超声辅助酶法提取，再使用乙醇进行醇沉，干燥后获得杨梅果渣膳食纤维；

S400、杨梅果渣膳食纤维的改性：向杨梅果渣膳食纤维中加入去离子水缓冲液和纤维素酶，在45-55℃条件下酶解50-70min，再升温至98-99℃灭酶5-8min，抽滤分离残渣和滤液；

S500、改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维的制备：向步骤S4中获得的滤液中加入3.5-4.5倍体积的乙醇进行醇沉后，再进行离心和干燥后获得改性的杨梅果渣可溶性膳食纤维；

S600、改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维的制备：对步骤S4中获得的滤渣进行洗涤和干燥获得改性的杨梅果渣不溶性膳食纤维。

为了更好地解释本发明，做了以下试验：

下面对杨梅果渣膳食纤维(DF)的试验条件做进一步优化，由于可溶性膳食纤维的品质较高，本试验着重以可溶性膳食纤维的特性作为优化考察点，比对了缓冲液类型、液料比、酶用量、酶解时间对产品的影响。

1、不同缓冲液对杨梅果渣可溶性膳食纤维SDF的影响

1.1试验准备

材料与试剂：杨梅果渣，采摘于2022年5月云南省黑碳种杨梅，经榨汁后产生的果渣废弃物(已除核)，装袋冷冻保存。碱性蛋白酶(酶活力≥200u/mg)、淀粉葡糖苷酶(酶活力≥200u/mg)、高温淀粉酶(酶活力≥40u/mg)，纤维酶(酶活力≥30u/mg)、石油醚(沸程30-60℃)、DPPH、无水乙醇和抗坏血酸(分析纯)。

仪器与设备：真空干燥箱、鼓风干燥箱、循环水式真空抽滤泵、紫外分光光度计、中草药粉碎机、磁力搅拌装置、超声清洗机(SB-800-DTD)、高速冷冻离心机、全温度振荡培养箱、pH计和分析天平。

1.2杨梅果渣膳食纤维(DF)的制备

取冷冻的杨梅果渣清洗，50℃鼓风干燥24h，粉碎过80目筛得到杨梅果渣干粉。用石油醚(1:50)浸泡脱脂、85％乙醇脱糖至恒重量，超声辅助提取(15min)以高温淀粉酶(90℃、30min)、碱性蛋白酶(pH 8.0、60℃、60min)、淀粉葡糖苷酶(pH 4.5、60℃、30min)酶解，乙醇醇沉，70℃烘干得DF。

准确称取提取后的DF粉末，以料液比1:20、1:50、1:100、1:200、1:300(w/V)，pH5.0的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液(CITRIC)、磷酸盐缓冲液(PB)、去离子水缓冲液(H

1.3不同缓冲液对SDF得率、持水力和品质的影响

选取pH 5.0的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液(CITRIC)、磷酸盐缓冲液(PB)、去离子水缓冲液(H

由图1和图2可知，在料液比1:20、1:50、1:100、1:200、1:300(w/V)条件下，磷酸盐缓冲液(PB)制备得到的SDF得率随料液比增大持续升高，持水力逐渐下降，与另外两种缓冲液差异较大。柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液(CITRIC)制备得到的SDF得率和持水力都呈现先升高后下降的趋势。去离子水缓冲液(H

总体上看，在得率方面SDF-PB＞SDF-H

从图3中可以看出，三种不同缓冲液制备得到的SDF外观差异较大，去离子水缓冲液制备得到的SDF形态更加晶莹剔透，果胶形态更为明显，颜色粉里略透红；CITRIC缓冲液制备得到的SDF形态略带些粉质，略显厚实，存在果胶形态，颜色略显肉质的粉色；PB缓冲液制备得到的SDF形态相比前两者显得更为厚实，果胶形态不明显，存在明显的粉质感，颜色为灰粉色。总体上看，三者品质为SDF-H

1.4不同缓冲液制备SDF的成分分析结果

基于不同缓冲液SDF的得率具备较大差异，且PB缓冲液制备产物超过原总重DF。我们推测PB缓冲液中有成分结合到产物SDF中，我们推测钠离子具备较大可能。因而对各方法制备的SDF产物进行了钠离子含量的测定，检测结果显示符合我们的设想。

不同缓冲液所制备的SDF的成分分析结果如图4所示。不同缓冲液制备得到的SDF中，所含的钠离子含量不同，钠含量SDF-PB＞SDF-CITRIC＞SDF-H

1.5不同缓冲液SDF的结构表征测定

扫描电子显微镜结构观察：取不同缓冲液制备得到的SDF干燥粉碎至80目(0.20mm)洒在导电胶，离子溅射镀金30s，12.0kv加速电压，2000倍对各样品的表面微观结构进行拍照。红外光谱结构-400cm

测定结果由图5可知，SDF-CITRIC、SDF-PB、SDF-H

1.6不同缓冲液杨梅果渣的抗氧化能力对比

可溶性膳食纤维通过清除不同的自由基，而具有一定的抗氧化能力。DPPH清除自由基的能力与供氢能力有关，ABTS

从图6和图7中可以发现，三种不同的缓冲液制备得到的SDF的DPPH自由基清除能力上，SDF-H

结论：本发明对三种不同缓冲液制备杨梅果渣膳食纤维(DF)，主要探究SDF的得率、持水力和清除自由基能力，并对其分别进行了结构表征。由上述试验结果可知，在得率方面：SDF-PB＞SDF-H

2、液料比对杨梅果渣MSDF得率和持水力的影响

以固定酶用量为100U/g，酶解时间为60min，探究不同液料比对杨梅果渣MSDF得率的影响，由图8可知，杨梅果渣的MSDF得率随着液料比的增大而减小，持水力随着液料比的增大呈先升后降的趋势。当液料比为20mL/g时，MSDF的得率最高为19.77％；当液料比为100mL/g时，MSDF的持水力最高，56.19g/g。

液料比决定了酶解反应中的物料浓度，随着料液比的增大，MSDF分子水解程度提高而引起得率下降。同时酶处理可使膳食纤维的粒径减小，结构疏松孔隙增加从而暴露出更多的结合位点来提高持水力，然而水解过度导致MSDF水解为更小分子多糖，持水力不断下降。

3、纤维素酶用量对杨梅果渣MSDF得率和持水力的影响

以液料比(20:1、50:1、100:1、200:1、300:1mL/g)、纤维素酶用量(50、100、200、400、800U/g，以底物总质量计)、酶解时间(0.5、1.0、1.5、2、3h)为变量，单因素及正交试验法获取最佳改性条件。

固定液料比为20mL/g，纤维素酶解时间为60min，不同纤维素酶用量对杨梅果渣MSDF得率的影响见图9，由图9可知，MSDF得率和持水力均随着纤维素酶用量的增大而呈现先升后降的趋势，纤维素酶用量为400U/g时，得率最佳，为18.35％；而持水力却在100U/g最高为53.36g/g。

底物、反应环境、时间因素固定后，过大酶量会使DF中的IDF和MSDF过度水解为葡萄糖，从而影响得率，同时MSDF产物也会过度酶解而损失大量亲水基团，引起持水力不断下降。

4、酶解时间对杨梅果渣MSDF得率和持水力的影响

固定液料比为20mL/g，纤维素酶用量为100U/g，不同酶解时间对杨梅果渣MSDF得率的影响见图10，由图10可知，持水力与酶解时间的长短成反比，在酶解时间为0.5h时最高，为45.31g/g，之后随着反应时间的延长不断下降。得率随着酶解时间的延长呈现微升后降的趋势。在酶解时间为1h时最高，为16.34％

当底物、酶用量、反应环境固定后，DF中部分IDF水解为MSDF，随着反应时间的延长，反应体系中的MSDF的量不断积累，纤维素酶先与MSDF结合酶解，因而得率先升高后降低至平衡状态。而持水力的不断降低，是由于随着反应时间的推进，MSDF不断水解为小分子多糖，大量亲水基团被酶切而丢失。

5、杨梅果渣DF纤维素酶法改性正交法试验设计及结果

在单因素试验的基础上，以液料比、酶用量及反应时间为考察因素，以MSDF得率和持水力为考察指标，进行三因素三水平L9(34)正交实验设计，筛选酶法改性膳食纤维的最佳条件，实验因素及水平设计见表1。

所有测量均至少重复进行三次，数据结果以平均值±标准差表示，统计分析采用SPSS21.0进行单因素方差分析(One-way ANOVA)，组间差异采用Duncan检验。其中P<0.05表示具有统计显著性。使用Origin 2018软件对实验数据进行处理绘图，图中以标准差作为误差棒。

表1正交实验因素水平表

表2正交实验结果与分析

表2数据经三因素方差分析可知液料比、酶用量、反应时间三个因素都对制备的MSDF持水力均存在显著性影响，*p<0.05，且时间因素的影响＞液料比＞酶用量的影响；同时对MSDF的得率影响不显著，p＞0.05。因而最优改性方案以持水力为考察目标，为A2B2C2：液料比100:1(mL/g)，100(U/g底物)，酶解(60min)。以所述最佳改性条件，重复三次制备MSDF，得率均值为15.14％，持水力为55.13g/g，MSDF的得率和持水力基本符合预期。

6、DF改性前后理化、功能特性比较

6.1DF改性前后理化特性测定

(1)持水力(WHC)

准确称取1g DF/MSDF/MIDF样品于50mL离心管中，加入10mL蒸馏水，在室内温度下振荡1h，静置12h，5000r/min的条件下离心20min，弃去上清液后用滤纸吸干残留水分，另：MSDF的持水力测定中离心前需加入三倍体积无水乙醇进行醇沉分离。最后称重后计算持水力：

式中：M

(2)持油力(OHC)

准确称取1g DF/MSDF/MIDF样品于50mL离心管中，加入10mL食用油/大豆油，振荡摇匀，在室内温度下静置12h，5000r/min的条件下离心20min，倒去上层油后用滤纸吸干管壁残留的食用油，称重后计算持油力(Siddiqui et al.，2023)：

式中：M

(3)膨胀力(SC)

准确称取1g DF/MSDF/MIDF样品，置于10mL刻度量筒中，摇晃量筒使样品表面平整后读取体积，加入8mL蒸馏水，震荡均匀，在室温下放置12h，读取膨胀后样品体积，计算膨胀力：

式中：V

(4)阳离子交换力(CEC)

称取2g DF/MSDF/MIDF置于100mL锥形瓶中，加入50mL 0.10mol/L的HCl溶液使样品完全浸没，在恒温振荡器上振荡24h后使样品完全酸化，过滤收集滤渣，用蒸馏水洗至中性，并用10g/100mL的硝酸银检测滤液中不含氯离子为止，然后干燥至恒重；称取0.100g上述干燥后的样品于三角瓶中，加入100mL 50g·L-1的NaCl溶液后混匀，然后以酚酞为指示剂用0.01mol·L-1的NaOH溶液缓慢滴定至微红后不断振摇，5min后不褪色视为滴定终点。并以蒸馏水代替盐酸，测定空白消耗的氢氧化钠的体积。CEC按照公式(5)计算，结果以每克样品中酸化形式样品的毫摩尔量计。

式中﹕0.01为滴定用NaOH浓度(mmol·g-1)；V

结果：改性前后膳食纤维持水力、持油力、膨胀力及阳离子交换能力的影响见表3。

表3改性对膳食纤维理化特性的影响

注：表中a、b、c表示在P<0.05水平下具有显著差异。

表3可见，DF改性前后的持水力、持油力、膨胀力和阳离子交换能力有显著性差异(P<0.05)，以上指标MSDF、MIDF分别是DF的11.78、1.45倍；1.08、0.92倍；1.23、1.07倍；1.22、1.30倍；0.34、0.66倍，DF改性后理化特性均有明显提升。经过改性处理后MSDF、MIDF的持水力加大，主要由于改性处理使其结构松散，出现多层褶皱与较大的孔隙，比表面积增大，使更多羟基、羧基等亲水基团暴露出来增加水的结合位点。

7、DF改性前后功能特性测定

(1)抗氧化能力-DPPH自由基清除能力测定

10mL刻度试管中分别加入配制好的不同浓度的样品溶液(0.2-1.0mg/ml)2mL和0.1mmol/L DPPH溶液2mL混合均匀，避光反应30min后在517nm处测定吸光度。

式中：实验组吸光度为A

改性前后膳食纤维DPPH自由基清除能力的影响见图11。由图11可知，各膳食纤维样本DPPH自由基清除能力与浓度大小呈正相关，各浓度MSDF组与DF、MIDF组相比均有显著性差异(P<0.05)。MSDF 0.6mg/mL时自由基清除能力达87.95±0.79％。改性前后DPPH自由基清除能力DP>MSDF>DF>MIDF。

(2)抗氧化能力-ABTS

将现配浓度为7.4mmol/L的ABTS

式中：A

改性前后膳食纤维对ABTS

(4)体外降糖能力的测定-对α-淀粉酶的抑制

取100μL DF/MSDF/MIDF样品溶液，加入100μL 1U/mLα-淀粉酶溶液，先在室温下预混合15min后再加入200μL 0.5％淀粉溶液，混合均匀后在37℃水浴中反应10min后取出，加入1000μL DNS试剂终止反应。将反应液在沸水浴中加热煮沸5min，再放入冷水浴中降温，待冷却后加3mL蒸馏水稀释，震荡混合均匀后用TU-1901双光束紫外可见分光光度计在540nm处测定吸光度。

改性前后膳食纤维对α-淀粉酶抑制的影响见图13，由图13结果可知，对α-淀粉酶抑制率MIDF、MSDF组与DF组相比有显著性差异(P<0.05)，抑制能力MIDF>MSDF>DF>DP。

(5)体外降糖能力的测定-对α-葡萄糖苷酶的抑制

将1mL PBS溶液(PH 6.8，0.1mol/L)，1mL DF/MSDF/MIDF/阿卡波糖样品溶液(10mg/mL)和1mL 10mmoL/L PNPG底物，混合均匀，在37℃保温5min，取出后加入2.5mLα-葡萄糖苷酶液(4U/mL)，充分混匀，再37℃水浴中反应60min，加2mL 0.2mol/LNa

式中：D

改性前后膳食纤维对α-葡萄糖苷酶的抑制的影响见图14可知，DF改性前后均具备一定的对α-葡萄糖苷酶酶的抑制能力，杨梅果渣DP、DF/MIDF、MSDF组相比存在显著性差异(P<0.05)，DF与MIDF相比无显著性差异(P>0.05)，抑制能力DP>MSDF>DF>MIDF。

α-淀粉酶可分解膳食淀粉成还原糖，再被α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖，因此对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的抑制率可以间接判断体外降糖能力。实验结果显示MIDF、MSDF组与DF组相比有显著性差异，由此得出杨梅果渣DP及其DF、MIDF、MSDF可表现出一定的降血糖活性。

(6)SEM分析

扫描电子显微镜结构观察：取DF、MSDF及MIDF干燥粉碎至80目(0.20mm)洒在导电胶，离子溅射镀金30s，12.0kV加速电压，5000倍和2000倍对各样品的表面微观结构进行拍照。

改性前后膳食纤维的超微结构见图15。由图15可见，DF结构较为紧密、完整，表面相对光滑，其褶皱平缓舒展，比表面积小；MIDF主结构与DF相比，但表面略微粗糙，表面褶皱增多，比表面积比DF的比表面积大；MSDF结构呈多层碎片叠加状态，结构紧密，表面附着大量细小颗粒或块状物，表面缝隙较多，比表面积明显增大。因而DF改性前后微观结构发生明显变化，MSDF的特殊形态可能为酶切使其分子降解，聚合度相对下降所致；而MIDF表面褶皱增多是由于IDF经改性处理后纤维素部分断裂，比表面积增大。这与改性后膳食纤维持水力的提高相一致。

(7)FTIR分析

红外光谱结构测定：样品精细研磨压匀用红外光谱仪及金刚石ATR扫描，光谱范围为4000-400cm

红外光谱扫描是检测多糖类化合物结构特征的重要方法，改性前后膳食纤维红外扫描光谱结果见图16，对比三种膳食纤维红外光谱图得：在3200cm

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。