绿豆[（Vigna radiata （Linn.） Wilczek）]为我国传统的豆科作物，我国绿豆的年平均产量在100 万t 以上[1]。但目前我国在绿豆加工生产中，每年产生的豆粕和豆渣中含有较多的绿豆皮，残留的绿豆皮和豆渣等被用作动物饲料[2]。大部分绿豆皮未引起人们的关注，造成资源的浪费[3]。绿豆皮主要是由膳食纤维组成（约含75%）[4]，适用于生产膳食纤维及相关功能食品。为实现资源最大化利用，可以通过一定技术手段提取绿豆皮膳食纤维，从而将其应用于食品领域。
膳食纤维主要包括可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）和不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber，IDF）两类。由于膳食纤维的持水力较弱，利用膳食纤维制作的食品可能存在组织化程度低、结构松散、口感粗糙等问题，这限制了膳食纤维在食品加工中的应用[5]。因此，改性膳食纤维是增强膳食纤维高值化利用的关键。目前，关于绿豆皮膳食纤维改性的方法主要集中在物理-生物方法结合改性，例如挤压-酶解改性[4]、高温蒸煮-酶解改性[6]等，然而，物理方法改性存在成本高、操作繁琐等缺点。酶法具有方便、高效、温和、特异等特点[7]，是替代物理改性处理膳食纤维较好的方法。但单一酶处理技术仅水解某一组分，而复合酶联合改性处理可同时断裂多种化学键，加快酶解效率[8]。目前关于复合酶改性处理绿豆皮膳食纤维的研究较少。因此，复合酶处理绿豆皮膳食纤维具有较好的研究前景。
亚健康和慢性病人群（高血糖、高胆固醇患者等）逐渐增多，营养均衡和健康饮食成为当今社会的关注热点[9]。膳食纤维作为一种天然、绿色、安全的提取产物，大量研究证明其具有降低血糖的作用以及作为功能性食品的潜力[10]。因此，以膳食纤维为功能因子，添加到食品中制作低血糖生成指数食品具有广阔的市场价值。
然而，目前关于绿豆皮膳食纤维的功能特性的研究主要集中在膳食纤维的吸附能力（吸附胆固醇能力、吸附胆盐能力），同时，对改性处理后绿豆皮膳食纤维的降血糖能力的关注较少。因此，本文通过纤维素酶和木聚糖酶复合改性绿豆皮膳食纤维，探讨其对膳食纤维结构特征、理化性质以及体外降血糖活性的影响，以期为后续提高绿豆皮膳食纤维的利用率和开发绿豆高附加值产品提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
绿豆皮：上海原野蔬菜食品有限公司；石油醚、冰乙酸、盐酸、硫酸、无水葡萄糖、可溶性淀粉、木瓜蛋白酶（≥6 000 U/mg）：国药集团化学试剂有限公司；耐高温α-淀粉酶（40 000 U/g，食品级）：北京索莱宝科技有限公司；三羟甲基氨基甲烷、糖化酶（100 000 U/mL）、胆固醇：上海源叶生物科技有限公司；2-（N-吗啉代）乙烷磺酸、乙酸镁、纤维素酶（200 000 U/g）：上海麦克林生化科技有限公司；木聚糖酶（100 000 U/g）、三氟乙酸：上海阿拉丁生化科技股份有限公司。除标注外，所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
水分测定仪（MA100）：德国赛多利斯公司；高效液相阴离子交换色谱系统（DIONEX ICS-5000+ DC）：美国Thermo Scientific 公司；燃烧定氮仪（Rapid N exceed）：艾力蒙塔（上海）有限公司；程控箱式电炉（SXL 型）：上海精宏实验设备有限公司；扫描电子显微镜（TM4000 plus）：日本Hitachi 公司；红外光谱仪（Nicolet iS5）：美国Thermo Fisher 公司；脂肪测定仪（SCZ-101）：上海纤检仪器有限公司；荧光酶标仪（MQX200）：美国百特仪器有限公司；恒温振荡培养箱（ZQZY-70BS）：上海知楚仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 绿豆皮处理
从豆皮中挑出残存的绿豆后，60 ℃干燥，粉碎过100 目筛备用。
1.3.2 绿豆皮成分测定
采用水分测定仪测定水分含量；采用脂肪测定仪测定脂肪含量；采用燃烧定氮仪测定蛋白质含量；依据GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》测定灰分含量；依据GB 5009.88—2023《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》测定可溶性膳食纤维（SDF）、不溶性膳食纤维（IDF）、总膳食纤维（total dietary fiber， TDF）含量。
1.3.3 绿豆皮膳食纤维改性
参考王佳等[11]的方法并加以修改。分别取5 份一定量的绿豆皮粉，按照料液比1∶10 （g/mL）的条件，加入pH5、0.1 mol/L 柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液，然后以绿豆皮粉为基准，分别进行改性处理，50 ℃酶解2 h后，灭酶，离心（4 800 r/min、10 min）弃上清液，滤渣于60 ℃烘干备用，具体改性处理条件见表1。
表1 改性处理条件
Table 1 Modified processing conditions
组别C120 组X120 组C120+X120 组C180+X120 组C180+X90 组改性方法120 U/g 纤维素酶120 U/g 木聚糖酶120 U/g 纤维素酶+120 U/g 木聚糖酶180 U/g 纤维素酶+120 U/g 木聚糖酶180 U/g 纤维素酶+90 U/g 木聚糖酶
1.3.4 绿豆皮膳食纤维提取
膳食纤维的提取依据AOAC 991.43《食物中总的、可溶性和不溶性膳食纤维酶-重量法》进行。称取一定量干燥的绿豆皮，按照料液比1∶10 （g/mL）加入蒸馏水，加入耐热α-淀粉酶在95 ℃下搅拌15 min，将烧杯壁底部胶团分散，加入木瓜蛋白酶于60 ℃持续搅拌30 min； 最后将pH 值调至 4.5，加入糖化酶于60 ℃搅拌30 min，悬浮液在4 800 r/min 下离心10 min，残渣依次用蒸馏水、70% 乙醇及 95% 乙醇反复洗涤3 次，室温晾置，挥干残留的乙醇后冻干，即得IDF。离心后的上清液加入4 倍体积无水乙醇，静置，离心（4 800 r/min、10 min）后，沉淀冻干，即为SDF。
1.3.5 单糖组成测定
单糖组成参考文献[12]的方法进行测定。准确称量2 mg 样品，加入3 mL 2 mol/L 的三氟乙酸。在100 ℃的油浴中酸水解4 h 后，将样品在室温下冷却。空气吹干，吹干过程中加热不得超过40 ℃，定容。用配有脉冲电流检测器（配有3 mm×30 mm CarboPacTM PA20 保护柱和3 mm×150 mm CarboPacTM PA20 分析柱）的高效液相阴离子交换色谱检测。
1.3.6 红外光谱
利用红外光谱仪测定样品的红外光谱。测量条件：波长范围4 000～500 cm-1；分辨率4 cm-1；扫描32 次。记录透过率，绘制红外光谱。
1.3.7 微观结构
扫描电子显微镜观察微观结构，将样品置于样品架，对样品表面进行喷金处理，放大倍数×500，加速电压5 kV。
1.3.8 持水力和持油力测定
根据Wang 等[13]的方法测定，称取一定质量样品，加入10 mL 蒸馏水（花生油），室温下静置12 h，离心（4 800 r/min、10 min）去上清液，记录样品质量。持水力及持油力（g/g）计算公式如下。
式中：X 为持水力或持油力，g/g；m1 为浸泡后样品的质量，g；m2 为浸泡前样品的质量，g。
1.3.9 阳离子交换能力测定
根据刘鸿铖等[4]的方法测定。称取一定质量的样品，加 50 mL 1 mol/L 的HCl 溶液，搅拌均匀后在室温下静置24 h，过滤并用蒸馏水洗涤样品至滤液不含Cl-，向沉淀加入150 mL NaCl 溶液，搅拌 30 min，加酚酞，用 0.05 mol/L 的 NaOH 溶液滴定至终点，同时用蒸馏水作空白试验，阳离子交换能力（Y，mmol/g）计算公式如下。
式中：V0 为空白样品滴定所需的NaOH 溶液体积，mL；V1 为样品滴定所需的NaOH 溶液体积，mL；m 为样品质量，g；C 为NaOH 的浓度，mol/L。
1.3.10 吸附胆固醇能力测定
根据Zhang 等[14]的方法测定。新鲜蛋黄按照体积比1∶9 加入蒸馏水并充分搅打均匀成蛋黄乳液。称取一定质量样品，添加30 mL 蛋黄乳液，分别用0.1 mol/L HCl 和0.1 mol/L NaOH 溶液将蛋黄乳液调至pH2 和pH7，在 37 ℃恒温水浴振荡 2、4、6、8、10 h 后，离心（8 000 r/min，10 min），吸取上清液，用邻苯二甲醛法，在 550 nm 处测定胆固醇的质量浓度和吸附前蛋黄乳液中胆固醇的浓度，根据公式（3）计算吸附胆固醇能力[D，mg/（mL·g）]。
式中：C1 为吸附后胆固醇的浓度，mg/mL；C2 为吸附前胆固醇的浓度，mg/mL；m 为样品质量，g。
1.3.11 体外降血糖活性测定
1.3.11.1 吸附葡萄糖能力测定
参考楚雨晴等[15]的方法并加以修改。称取一定质量样品，添加100 mL 100 mmol/L 的葡萄糖溶液， 37 ℃恒温振荡2、4、6、8、10 h，收取上清液，葡萄糖检测方法通过二硝基水杨酸（3，5-dinitrosalicylicacid，DNS）方法检测。根据公式（4）计算吸附葡萄糖能力（P，mmol/g）。
式中：C1 为吸附前葡萄糖的浓度，mmol/mL；C2 为吸附后葡萄糖的浓度，mmol/mL；m 为样品质量，g；V 为上清液体积，mL。
1.3.11.2 对α-淀粉酶的抑制能力测定
采用Wang 等[16]的方法测定。以阿卡波糖为阳性对照。将0.4 mL α-淀粉酶溶液分别与0.2 mL 2、4、6、8、10 mg/mL 样品溶液混合，并在37 ℃下孵育10 min。加入0.3 mL 1% 可溶性淀粉溶液，再孵育15 min。利用DNS 法测定上清液吸光度。α-淀粉酶抑制率（F，%）计算公式如下。
式中：A1 为样品的吸光度；A2 为不添加样品溶液的吸光度。
1.4 数据分析
每组重复3 次平行试验，试验结果以平均值±标准差表示。通过Origin 2018b 和SPSS 26 作图和显著性分析。
2 结果与分析
2.1 绿豆皮的基本成分分析
绿豆皮改性前后的基本成分如表2 所示。
表2 绿豆皮的基本成分
Table 2 Basic composition of mung bean skin
注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
组别未改性组C120 组X120 组C120+X120 组C180+X120 组C180+X90 组水分含量/%3.22±0.33a 2.38±0.13c 2.88±0.09ab 2.67±0.19bc 3.34±0.18a 2.96±0.11ab脂肪含量/%3.79±0.03d 3.95±0.11c 4.81±0.03a 3.65±0.03d 3.77±0.04d 4.26±0.06b灰分含量/%1.18±0.08ab 1.12±0.16b 1.37±0.04a 1.15±0.11ab 1.29±0.01ab 1.37±0.06a蛋白质含量/%8.42±0.14a 5.51±0.24d 5.95±0.09c 6.32±0.14b 6.06±0.05bc 5.06±0.04e TDF 含量/%82.44±1.08ab 85.68±4.84a 79.82±1.14b 81.83±1.11ab 82.68±1.58ab 82.80±0.92ab SDF 含量/%2.63±0.11d 4.16±0.20c 3.17±0.18d 7.56±0.49a 6.86±0.23b 7.01±0.16ab IDF 含量/%79.81±0.98ab 81.52±4.65a 76.65±0.95ab 74.97±1.34b 75.13±1.10ab 75.79±0.76b
由表2 可知，与未改性组相比，酶解改性后的TDF含量没有显著变化（P＞0.05）。未改性绿豆皮中的SDF为2.63%，单一酶解改性后的绿豆皮中SDF 含量分别为4.16%和3.17%，复合酶法改性后的SDF 为6.86%～7.56%，复合酶法改性明显优于单一酶改性，这与陈闯等[17]的结果相似。说明纤维素酶和木聚糖酶对膳食纤维的酶解存在正协同作用[11]。因为纤维素可被纤维素酶水解为半纤维素，而木聚糖酶的作用是酶解半纤维素，从而增加SDF 含量。但C180+X120 组中SDF 含量在复合酶改性中含量最少，可能是因为添加酶的活力较强，将部分纤维素和半纤维素酶解成亲水小分子，分子量过小溶解在乙醇中，无法通过醇沉析出，造成SDF 含量下降[18]。此外，绿豆皮改性前后，脂肪含量、灰分含量基本无明显变化。酶解后，豆皮中的蛋白质含量明显减少，可能是因为绿豆皮中的部分蛋白质与纤维素缠绕，纤维素被酶解后，原本不溶于水的蛋白质变为易溶于水，造成蛋白质含量下降[19]。
2.2 单糖组成
表3 为膳食纤维的单糖组成。
表3 膳食纤维的单糖组成
Table 3 Monosaccharide composition of dietary fibers%
注：表中数据为摩尔百分数；/表示未检出；同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
组别未改性组C120 组X120 组C120+X120 组C180+X120 组C180+X90 组岩藻糖/1.71±0.05c 2.78±0.03a 2.13±0.03b 1.55±0.01d 1.27±0.06e鼠李糖/3.03±0.10c 5.74±0.05a 3.98±0.02b 2.86±0.08d 2.25±0.01e阿拉伯糖1.93±0.02f 14.38±0.26b 12.09±0.01d 14.89±0.04a 12.52±0.05c 9.14±0.03e半乳糖0.84±0.03e 5.72±0.51c 5.93±0.04b 5.92±0.13b 12.38±0.06a 4.26±1.06d葡萄糖94.68±9.04a 40.52±8.03d 37.21±1.03e 34.79±1.24f 45.44±5.23c 68.72±2.99b木糖0.74±0.02f 27.20±3.21c 30.08±2.08a 27.80±7.30b 19.68±4.29d 11.40±1.94e甘露糖1.74±0.03f 3.92±0.06c 6.13±0.26a 4.07±0.76b 3.67±1.02d 2.98±0.22e葡萄糖醛酸/3.58±0.47b/6.39±0.33a 1.97±0.05c/
由表3 可知，膳食纤维主要是由阿拉伯糖、葡萄糖、木糖组成，也存在少部分的半乳糖、岩藻糖、甘露糖和葡萄糖醛酸。这可能是由于半纤维素是膳食纤维的主要成分，占半数以上，半纤维素由阿拉伯木聚糖、葡聚糖等多糖组成[20]。未改性组膳食纤维中葡萄糖含量占90%以上，然而，经酶解改性后，葡萄糖含量明显减少，可能因为纤维素酶将绿豆皮中的葡聚糖酶解，聚合度较低的葡聚糖溶出，造成绿豆皮的膳食纤维中葡萄糖含量减少[21]。而酶解改性后，膳食纤维中岩藻糖、鼠李糖、木糖和阿拉伯糖等增加，部分酶解改性后膳食纤维中检测到葡萄糖醛酸。综上，通过酶解对绿豆皮膳食纤维进行改性，对获得优质单糖具有积极作用。
2.3 红外光谱测定结果
图1 为改性前后膳食纤维的红外光谱。
图1 膳食纤维的红外光谱
Fig.1 Infrared spectra of dietary fibers
由图1 可知，改性前后绿豆皮膳食纤维的红外光谱分布很相似，各吸收峰的位置一致。在3 304、2 924、1 020 cm-1 附近有较强的吸收峰，分别代表—OH 伸缩振动吸收峰、多糖亚甲基和甲基的—CH 拉伸振动、膳食纤维中的 C—O 键拉伸和C—O—C 伸缩振动的特征峰[22]。其中，大部分改性后的膳食纤维在3 304 cm-1 附近的峰强度略高于未改性组，C120+X120 组的峰强度最明显，原因可能是木聚糖酶和纤维素酶处理破坏了纤维素分子的结构，多数的木质素被去除，部分糖苷键断裂形成氢键[23]。改性前后，膳食纤维在1 745 cm-1 处存在弱吸收峰，是由C—H 的反对称拉伸和弯曲振动引起[24]。此外，在1 625 cm-1 附近，存在较弱的吸收峰，该吸收峰代表—COOH 基团，可能存在少许糖醛酸[25]。但C120+X120 组中在1 625 cm-1 处峰值较高，表明可能存在较多糖醛酸，与单糖组成结果一致。改性前后膳食纤维的红外光谱相似，说明酶解后，膳食纤维的主要官能团（如羟基、羧基、醛基等）未发生改变，但其不同的含量会导致某些吸收峰强度不同。
2.4 微观结构测定结果
图2 为膳食纤维扫描电子显微镜图。
图2 膳食纤维的微观结构（×500）
Fig.2 Microstructure of dietary fibers （×500）
A.未改性组；B.C120 组；C.X120 组；D.C120+X120 组；E.C180+X120 组；F.C180+X90 组。
由图2 可知，未改性组（图2A）表面平整，结构致密，仅存在少许裂缝和褶皱，表面存在碎屑，可能是残存的蛋白质颗粒，这与刘鸿铖等[3]观察到的微观结构一致。酶解改性后的膳食纤维呈现多褶皱、粗糙、疏松多孔。这是因为复合酶的作用使纤维素表面水解，促使破裂和脱离扁平带状结构[26]，导致表面结构更加多孔，增强了膳食纤维的吸附作用[22]。
2.5 持油力、持水力和阳离子交换能力
持油力、持水力和阳离子交换能力是评价膳食纤维的重要指标。绿豆皮膳食纤维的持油力、持水力和阳离子交换能力如表4 所示。
表4 绿豆皮膳食纤维的持油力、持水力和阳离子交换能力
Table 4 Oil-holding capacity， water-holding capacity， and cationexchange capacity of mung bean skin dietary fibers
注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
组别未改性组C120 组X120 组C120+X120 组C180+X120 组C180+X90 组持油力/（g/g）3.91±0.27b 4.18±0.08b 3.98±0.28b 5.67±0.30a 4.63±0.58b 4.82±0.58ab持水力/（g/g）6.50±0.81c 9.44±0.56ab 8.27±0.10bc 10.76±1.45a 9.98±0.25ab 10.25±0.32a阳离子交换能力/（mmol/g）0.17±0.06f 2.11±0.13d 1.85±0.05e 4.23±0.10a 2.70±0.07c 3.86±0.07b
由表4 可知，相比未改性组，复合酶解改性后的膳食纤维的持油力从3.91 g/g 增加到4.63～5.67 g/g，且复合酶改性组的持油力高于单一酶改性组，主要是因为酶解导致SDF 含量提高，膳食纤维的官能团暴露，油滴更易进入到膳食纤维分子中，从而持油力增加[27]。改性后的膳食纤维表面结构粗糙、多孔多褶皱，这也是膳食纤维持油力增加的原因。改性后的膳食纤维持水力增加且复合酶改性组的持水力高于单一酶改性组，这主要是因为纤维质大分子降解转化为小分子SDF，SDF 拥有较多的水结合位点和暴露的亲水基团，提高了膳食纤维的持水力[4]。此外，复合酶改性后的膳食纤维的阳离子交换能力为2.70～4.23 mmol/g，显著高于未改性和单一酶改性组。阳离子交换能力的提高可能是由膳食纤维分子的糖醛酸基团的暴露所致[28]，这与红外光谱和单糖组成得到的结果一致。膳食纤维持水力和持油力的提高，有利于增加饱腹感，加快粪便排泄速度，从而缓解便秘；较高的持水力和持油力有利于改善食品的风味口感，为膳食纤维的应用提供良好的基础[7]。
2.6 吸附胆固醇能力
图3 为膳食纤维的吸附胆固醇能力。
图3 膳食纤维吸附胆固醇能力
Fig.3 Cholesterol adsorption capacity of dietary fibers
由图3 可知，在pH2 和pH7 下，随时间的延长，吸附胆固醇能力提高，且pH2 时各组绿豆皮膳食纤维的吸附胆固醇能力低于pH7，是因为H+导致膳食纤维和胆固醇携带部分正电荷，导致两者排斥力增大，从而减少膳食纤维的吸附胆固醇能力[29]。在pH2 和pH7 两个体系中，酶解改性后，膳食纤维的吸附胆固醇能力均高于未改性组，且复合酶法改性效果更佳。在3 种复合酶改性的方法中，C120+X120 组吸附胆固醇能力最强，可能是因为C120+X120 组SDF 含量最多，SDF 的分子量小，含有较多的极性基团，更易于吸附胆固醇[3]，这与C120+X120 组绿豆皮中的SDF 含量最高的结果相一致。此外，酶解改性后的膳食纤维的表面呈现更多褶皱和孔隙，更加有利于胆固醇的吸附，与膳食纤维的微观结构结果一致。
2.7 体外降血糖活性
2.7.1 吸附葡萄糖能力
图4 为改性前后膳食纤维的吸附葡萄糖能力。
图4 膳食纤维的吸附葡萄糖能力
Fig.4 Glucose adsorption capacity of dietary fibers
由图4 可知，随着时间的延长，膳食纤维的吸附葡萄糖的能力逐渐增强，其中复合酶法改性后的膳食纤维的吸附葡萄糖能力强于单一酶改性组。C120+X120 组吸附葡萄糖能力达到最高，约为未改性组的1.5 倍。这可能是由于较多的黏性SDF 与葡萄糖产生物理作用，例如缠绕、包裹或束缚等，从而达到吸附葡萄糖的目的。此外，改性后膳食纤维的比表面积或孔隙率增加，从而增加了与葡萄糖和膳食纤维的接触面积，增强了葡萄糖分子间和分子内力以及氢键相互作用，吸附了更多的葡萄糖分子[30]。酶水解后的膳食纤维也可以与葡萄糖结合并降低小肠中葡萄糖的浓度，并可能通过包裹淀粉来阻止α-淀粉酶的水解，从而直接抑制酶活性。因此，需进一步探讨膳食纤维对淀粉酶的抑制作用。
2.7.2 对α-淀粉酶抑制能力
图5 为不同浓度的膳食纤维对α-淀粉酶的抑制作用。
图5 膳食纤维对α-淀粉酶的抑制作用
Fig.5 Inhibition of α-amylase by dietary fibers
由图5 可知，随着膳食纤维浓度的增加，膳食纤维抑制α-淀粉酶的能力增强。阳性对照为阿卡波糖，阿卡波糖对α-淀粉酶的抑制作用较强，抑制率达到80%以上。在浓度为2～8 mg/mL 时，改性前后膳食纤维对α-淀粉酶存在着一定的抑制效果且呈浓度依赖性变化。在8～10 mg/mL 时，α-淀粉酶抑制率基本不变。同样，复合酶法改性后的膳食纤维的α-淀粉酶抑制率高于单一酶改性组，C120+X120 组在复合酶改性组中达到最大的α-淀粉酶抑制率。一方面可能是因为C120+X120 组有较多的SDF，SDF 将葡萄糖包裹[31]，从而阻止淀粉酶对淀粉的降解作用。另一方面可能是因为复合酶法改性后的膳食纤维具有高持水性，可以延缓溶液的流动速度，降低淀粉酶和淀粉碰撞的概率，减小α-淀粉酶的降解作用，进而达到抑制淀粉酶的作用[32]。此外，Zheng 等[33]发现膳食纤维能够改变α-淀粉酶的构象，从而达到抑制淀粉酶活性的目的。膳食纤维能够通过多方面抑制淀粉酶的活性，且能够吸附葡萄糖。同时，膳食纤维中的糖醛酸、酚酸等官能团也能够抑制葡萄糖的扩散，表明可以延缓胃、肠道对葡萄糖的吸收[34]。因此，膳食纤维主要通过吸附葡萄糖和抑制α-淀粉酶活性达到降低血糖的目的。复合酶改性后，膳食纤维的降血糖能力明显提高，改性处理后，膳食纤维的较高的持水力和持油力能够增加食品的口感、风味，有利于促进缓糖食品的开发，为缓糖食品开发提供理论基础。
3 结论
通过复合酶法（纤维素酶和木聚糖酶）改性，探究绿豆皮膳食纤维的结构、理化特性以及体外降糖活性。结果表明，酶解改性能够提高SDF 含量且复合酶法改性（C120+X120 组、C180+X120 组和C180+X90 组）效果高于单一酶改性组（C120 组、X120 组）。红外光谱结果表明，改性后膳食纤维的吸收峰的强度略有不同，表明酶解对膳食纤维结构产生影响。酶法改性使膳食纤维表面结构多孔、粗糙、多褶皱，这有利于改善膳食纤维持水力、持油力、阳离子交换能力、吸附胆固醇能力。其中，复合酶改性得到的膳食纤维的理化特性要高于单一酶改性，且C120+X120 组最佳。此外，研究表明膳食纤维能够通过吸附葡萄糖以及抑制α-淀粉酶的活性以达到降血糖的效果。本研究结果为提高绿豆加工副产物高值化利用提供基础，对低血糖生成指数食物的开发具有重要意义。
[1] 王大为, 董欣, 张星, 等. 不同浸泡方法对绿豆吸水特性的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(13): 83-89.WANG Dawei, DONG Xin, ZHANG Xing, et al. Effects of different soaking methods on water absorption characteristics of mung bean[J].Food Science, 2017, 38(13): 83-89.
[2] 王倩, 马丽苹, 焦昆鹏, 等. 绿豆皮不溶性膳食纤维提取及其性质研究[J]. 农产品加工(上半月), 2015(7): 12-15.WANG Qian, MA Liping, JIAO Kunpeng, et al. Optimization extraction of insoluble dietary fiber from Phaseolus Radiatus hull and its properties[J]. Academic Periodical of Farm Products Processing,2015(7): 12-15.
[3] 刘鸿铖, 樊红秀, 赵鑫, 等. 改性处理对绿豆皮膳食纤维结构及功能特性的影响[J]. 中国食品学报, 2022, 22(9): 82-91.LIU Hongcheng, FAN Hongxiu, ZHAO Xin, et al. Effects of modification on the structure and functional properties of dietary fiber in mung bean skin[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2022, 22(9): 82-91.
[4] 刘鸿铖, 樊红秀, 赵鑫, 等. 酶解-挤出复合法改性绿豆皮膳食纤维及其结构表征与理化性能[J]. 中国粮油学报, 2023, 38(9): 80-88.LIU Hongcheng, FAN Hongxiu, ZHAO Xin, et al. Structural characterization and physicochemical properties of mung bean skin dietary fiber with enzymatic hydrolysis combined with extrusion modification[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2023, 38(9): 80-88.
[5] GARCIA-AMEZQUITA L E, TEJADA-ORTIGOZA V, SERNASALDIVAR S O, et al. Dietary fiber concentrates from fruit and vegetable by-products: Processing, modification, and application as functional ingredients[J]. Food and Bioprocess Technology, 2018,11(8): 1439-1463.
[6] 张向辉. 高温蒸煮复合酶法制备绿豆皮可溶性膳食纤维及应用研究[D]. 洛阳: 河南科技大学, 2022.ZHANG Xianghui. Study on preparation and application of soluble dietary fiber from mung bean skin by high temperature cooking combined with enzyme method[D].Luoyang: Henan University of Science and Technology, 2022.
[7] 杨晰茗, 徐红艳, 王超, 等. 酶解改性两种食用菌膳食纤维理化及功能性质比较[J]. 食品与机械, 2020, 36(10): 32-36, 42.YANG Ximing, XU Hongyan, WANG Chao, et al. Physicochemical and functional characterization of enzymatic modification of dietary fiber in two edible fungus[J]. Food & Machinery, 2020, 36(10): 32-36, 42.
[8] 温丽华, 郑艺欣, 骆贤亮, 等. 协同改性膳食纤维的方法及其在食品加工中的应用研究进展[J]. 食品与发酵工业, 2024, 50(12):411-420.WEN Lihua, ZHENG Yixin, LUO Xianliang, et al. Research progress on synergistic modification methods for dietary fiber and the application of modified dietary fiber in food processing[J]. Food and Fermentation Industries, 2024, 50(12):411-420.
[9] 朱星桐. 低血糖生成指数食品的研究与开发[J]. 食品安全导刊,2023 (19): 132-134.ZHU Xingtong. Research and development of low glycemic index foods[J]. China Food Safety Magazine, 2023 (19): 132-134.
[10] CASSIDY Y M, MCSORLEY E M, ALLSOPP P J. Effect of soluble dietary fibre on postprandial blood glucose response and its potential as a functional food ingredient[J]. Journal of Functional Foods,2018, 46: 423-439.
[11] 王佳, 张颜笑, 郑炯. 酶解处理对竹笋膳食纤维理化特性的影响[J]. 食品与发酵工业, 2016, 42(9): 104-108.WANG Jia, ZHANG Yanxiao, ZHENG Jiong. Effects of enzymatic hydrolysis on the physicochemical properties of dietary fiber from bamboo shoot[J]. Food and Fermentation Industries, 2016, 42(9):104-108.
[12] SHI X D, YIN J Y, CUI S W, et al. Studies on O-acetyl-glucomannans from Amorphophallus species: Comparison of fine structure[J].Food Hydrocolloids, 2020, 100: 105391.
[13] WANG L, ZHANG B, XIAO J, et al. Physicochemical, functional,and biological properties of water-soluble polysaccharides from Rosa roxburghii Tratt fruit[J]. Food Chemistry, 2018, 249: 127-135.
[14] ZHANG N, HUANG C H, OU S Y. In vitro binding capacities of three dietary fibers and their mixture for four toxic elements, cholesterol, and bile acid[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 186(1): 236-239.
[15] 楚雨晴, 刘鑫鑫, 秦怡婕, 等. 玉米秸秆膳食纤维改性工艺优化及其功能特性评价[J]. 中国饲料, 2023(17): 28-34.CHU Yuqing, LIU Xinxin, QIN Yijie, et al. Optimization of dietary fiber modification process in corn straw and its functional characteristics evaluation[J]. China Feed, 2023(17): 28-34.
[16] WANG C, GAO X D, SANTHANAM R K, et al. Effects of polysaccharides from Inonotus obliquus and its chromium (III) complex on advanced glycation end-products formation, α-amylase, α-glucosidase activity and H2O2-induced oxidative damage in hepatic L02 cells[J]. Food and Chemical Toxicology, 2018, 116(Pt B): 335-345.
[17] 陈闯, 张放, 杜兰威, 等. 生物酶法改性玉米皮渣膳食纤维工艺研究[J]. 食品研究与开发, 2021, 42(11): 121-124.CHEN Chuang, ZHANG Fang, DU Lanwei, et al. Bio-enzymatic modification for dietary fiber of corn bran[J]. Food Research and Development, 2021, 42(11): 121-124.
[18] 邢珂慧, 鲁倩茹, 邵佩兰, 等. 超微粉碎-酶法改性枣渣膳食纤维工艺优化[J]. 中国调味品, 2020, 45(10): 49-53.XING Kehui, LU Qianru, SHAO Peilan, et al. The process optimization of dietary fiber of jujube residue modified by superfine pulverization and enzymatic method[J]. China Condiment, 2020, 45(10): 49-53.
[19] 刘艳兰, 刘爽, 林本平, 等. 米糠膳食纤维纤维素酶水解工艺优化及其功能特性研究[J]. 食品与机械, 2021, 37(11): 6-11.LIU Yanlan, LIU Shuang, LIN Benping, et al. Optimization of cellulase hydrolysis process of rice bran dietary fiber and its functional properties[J]. Food & Machinery, 2021, 37(11): 6-11.
[20] ZHOU X W, LI W J, MABON R, et al. A critical review on hemicellulose pyrolysis[J]. Energy Technology, 2017, 5(1): 52-79.
[21] 张慧娟, 靳程茗, 吕世豪, 等. 黑麦麸膳食纤维的结构和功能特性研究[J]. 中国食品学报, 2023, 23(8): 84-93.ZHANG Huijuan, JIN Chengming, LÜ Shihao, et al. Studies on structure and functional characteristics of dietary fiber from rye bran[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2023, 23(8): 84-93.
[22] 丁彩云. 小米糠膳食纤维的改性及其在酸奶中的应用[D]. 银川: 宁夏大学, 2022.DING Caiyun. Modification of dietary fiber from small rice bran and its application in yogurt[D]. Yinchuan: Ningxia University,2022.
[23] DONG Y F, LI Q, ZHAO Y H, et al. Effects of ultrasonic assisted high-temperature cooking method on the physicochemical structure characteristics and in vitro antioxidant capacities of dietary fiber from Dendrocalamus brandisii Munro shoots[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2023, 97: 106462.
[24] ROUHOU M C, ABDELMOUMEN S, THOMAS S, et al. Use of green chemistry methods in the extraction of dietary fibers from cactus rackets (Opuntia ficus indica): Structural and microstructural studies[J]. International Journal of Biological Macromolecules,2018, 116: 901-910.
[25] 徐晓琴. 蒸煮对小米膳食纤维结构和功能特性的影响及膳食纤维与小米淀粉共混物性能的研究[D]. 兰州:甘肃农业大学, 2022.XU Xiaoqin. Study on the effects of cooking on structure and functional properties of millet dietary fiber and properties of blend of dietary fiber and millet starch[D]. Lanzhou: Gansu Agricultural University, 2022.
[26] ZHENG Y J, LI Y, TIAN H L. Data about modification of structural and physicochemical properties of palm kernel expeller dietary fibres with carboxymethylation, acidic treatment, hydroxypropylation and enzymatic hydrolysis combined with heating[J]. Data in Brief,2020, 32: 106285.
[27] JIA M Y, CHEN J J, LIU X Z, et al. Structural characteristics and functional properties of soluble dietary fiber from defatted rice bran obtained through Trichoderma viride fermentation[J]. Food Hydrocolloids, 2019, 94: 468-474.
[28] 牛希, 史乾坤, 赵城彬, 等. 超声改性对燕麦膳食纤维理化性质及结构的影响[J]. 食品科学, 2020, 41(23): 130-136.NIU Xi, SHI Qiankun, ZHAO Chengbin, et al. Effect of ultrasonic modification on physicochemical properties and structure of oat dietary fiber[J]. Food Science, 2020, 41(23): 130-136.
[29] 张建利, 张正茂, 张芯蕊, 等. 不同提取方法对马铃薯膳食纤维化学组成和理化性质的影响[J]. 中国粮油学报, 2018, 33(11):33-38.ZHANG Jianli, ZHANG Zhengmao, ZHANG Xinrui, et al. Effects of different extraction methods on chemical compositions and physicochemical properties of potato dietary fiber[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2018, 33(11): 33-38.
[30] LIU Y L, ZHANG H B, YI C P, et al. Chemical composition, structure, physicochemical and functional properties of rice bran dietary fiber modified by cellulase treatment[J]. Food Chemistry, 2021,342: 128352.
[31] OU S, KWOK K, LI Y, et al. In vitro study of possible role of dietary fiber in lowering postprandial serum glucose[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49(2): 1026-1029.
[32] 李杨, 胡淼, 孙禹凡, 等. 提取方式对大豆膳食纤维理化及功能特性的影响[J]. 食品科学, 2018, 39(21): 18-24.LI Yang, HU Miao, SUN Yufan, et al. Effect of different extraction methods on physicochemical and functional properties of soybean dietary fiber[J]. Food Science, 2018, 39(21): 18-24.
[33] ZHENG Y J, WANG X Y, TIAN H L, et al. Effect of four modification methods on adsorption capacities and in vitro hypoglycemic properties of millet bran dietary fibre[J]. Food Research International, 2021, 147: 110565.
[34] TANG C D, WU L R, ZHANG F S, et al. Comparison of different extraction methods on the physicochemical, structural properties,and in vitro hypoglycemic activity of bamboo shoot dietary fibers[J].Food Chemistry, 2022, 386: 132642.