我国甘薯资源十分丰富，种植面积和产量均是列于稻谷、玉米、小麦之后的第四大粮食作物，在国民经济中占有重要位置。我国甘薯主要用于制备淀粉，其生产过程中会产生大量废渣。甘薯渣的主要成分是膳食纤维和淀粉，分别占其干重16%~27%和43%~61%。研究表明，膳食纤维具有增强肠道功能、防止便秘、控制体重、降低血液胆固醇含量、预防心血管疾病等多种功能活性。本文在已有研究的基础上，对胶体磨初步破碎后的湿薯渣分别采用超声波、均质、高压均质3种方式进行深度破碎，在此基础上通过筛分得到3种甘薯膳食纤维产品，并对3种甘薯膳食纤维产品的组成、物化功能性质进行了比较研究，旨在筛选出一种较为理想的破碎方式，为今后产业化应用提供理论依据。

化学试剂与材料

    D-葡萄糖、D-木糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖、L-鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸；α-淀粉酶(酶活3000U/mL)、胰脂肪酶(酶活3000U/mL)；其他所有试剂均为分析纯。甘薯品种为密选Ι号，产地为北京密云。甘薯渣的制备参照曹媛媛等的方法，用自来水对打浆提取淀粉后的薯渣进行反复水洗，直至洗出液澄清。将水洗后的薯渣用纱布沥干，沥干后的湿薯渣水分含量约在90%。

实验过程

1）超声波破碎将胶体磨处理过后的浆液置于超声波细胞破碎仪中，控制超声频率为500W、超声温度20℃、超声时间60min。

2）均质机破碎将胶体磨处理过后的浆液通过剪切均质速率为8000r/min的均质机在常压下进行处理，处理时间为30min。

3）高压均质机破碎将胶体磨处理过后的浆液通过高压均质机循环均质3次，控制均质压力为50MPa，温度为4℃。

4）调节湿物料的pH5，顺序通过150、50、35μm这3个标准筛进行振动筛分，振动频率为3.75Hz，振动时间为20min。取中层筛分产物于60℃温风条件下干燥24h。

结果

      高压均质粒径分布小，平均粒径为21.88μm，说明高压均质机的破碎效果好。产品均质机的粒径分布次之，平均粒径为32.49μm，略大于产品这说明均质机的破碎效果不如高压均质机的效果好。超声波的粒径分布范围大，平均粒径为46.64μm，这说明超声波的破碎效果并不理想。比较分析3种产品物化和功能性质后发现，高压均质机破碎筛分所得的甘薯膳食纤维产品的粒径小，产品的纯度大，且可溶性膳食纤维组分含量如果胶、半纤维素也较高。高压均质提取的甘薯膳食纤维的持水性、乳化性、α-淀粉酶活性抑制率、胰脂肪酶活性抑制率均显著好于其他2种产品。因此，采用高压均质机破碎后筛分湿薯渣是一种较理想的提取甘薯膳食纤维的方法。本文的研究结果为高效、节能制备甘薯膳食纤维产品提供了有力的技术支撑。

讨论

   为了去除甘薯渣中包埋的淀粉、提取甘薯膳食纤维，分别采用超声波细胞破碎仪、均质机和高压均质机3种设备对湿薯渣进行破碎，然后对破碎后的湿薯渣进行筛分提取，得到3种甘薯膳食纤维产品，并对3种产品进行化学成分、物化及功能性质的比较，研究3种不同破碎方式，处理所得产品的膳食纤维构成无显著差异，但高压均质机破碎所得产品的膳食纤维纯度达78.8%，D_4.3为21.88μm。

    此外，尽管3种甘薯膳食纤维产品均显示出较高的持水性、吸水膨胀性和持油性，但是高压均质机破碎提取的膳食纤维有较高的α-淀粉酶活性抑制率和胰脂肪酶活性抑制率Max分别为16.34%和18.29%(p＜0.05)。因此，利用高压均质机破碎湿废渣进而筛分制备甘薯膳食纤维产品在食品及保健品领域具有广阔的应用前景。

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