淺析制備工藝對番茄皮膳食纖維理化和加工特性的影響

◎ 王陳強(qiáng)，王雪銘，馬自強(qiáng)，柴 岳

（新疆冠農(nóng)檢測科技有限公司，新疆 庫爾勒 841000）

膳食纖維是一種重要的營養(yǎng)成分，對人體健康具有多種益處。在日常飲食中，蔬菜和水果是主要的膳食纖維來源。番茄皮中含有豐富的膳食纖維，研究番茄皮膳食纖維具有重要的理論和實(shí)踐意義。然而，學(xué)界目前對于番茄皮膳食纖維的研究相對較少，特別是對不同制備工藝對番茄皮膳食纖維理化性質(zhì)影響的研究還較為有限。

本研究采用酸法制備、堿法制備、酸堿結(jié)合法制備和酶-酸法制備，對番茄皮進(jìn)行處理。通過對處理后的番茄皮樣本進(jìn)行理化和加工特性的分析試驗(yàn)，并對不同制備工藝下番茄皮膳食纖維理化和加工特性的影響進(jìn)行分析，旨在為進(jìn)一步利用番茄皮作為膳食纖維來源提供科學(xué)依據(jù)。

1 番茄皮膳食纖維制備工藝介紹

1.1 酸法制備工藝

番茄皮膳食纖維的酸法制備工藝主要是在酸性條件下，通過酸水解的方法提取纖維素。具體做法如下：①將番茄皮渣進(jìn)行皮籽分離，番茄皮經(jīng)清洗后放入酸性溶液中，如硫酸、鹽酸等，在酸性條件下，纖維素與酸發(fā)生水解反應(yīng)，破壞纖維素結(jié)構(gòu)，提取纖維素[1]。②將酸水解后的混合物進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除酸的殘留物和其他雜質(zhì)。③將洗滌后的纖維素進(jìn)行干燥，可采用自然晾干或低溫烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纖維。需要注意的是，在酸法制備過程中，酸的種類、濃度、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)，對纖維素的質(zhì)量和性質(zhì)有一定影響。

1.2 堿法制備工藝

番茄皮膳食纖維的堿法制備工藝是在堿性條件下，通過堿水解的方法提取纖維素。具體做法如下：①將番茄皮放入堿性溶液中，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，在堿性條件下，纖維素與堿發(fā)生水解反應(yīng)，破壞纖維素結(jié)構(gòu)，提取纖維素。②將堿水解后的混合物進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，然后用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除堿的殘留物和其他雜質(zhì)[2]。③將洗滌后的纖維素進(jìn)行干燥，可以采用自然晾干或者低溫烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纖維。

1.3 酸堿結(jié)合法制備工藝

番茄皮膳食纖維的酸堿結(jié)合法制備工藝是利用酸性和堿性條件相結(jié)合的方法提取纖維素。具體做法如下：①將番茄皮放入酸性溶液中，如硫酸、鹽酸等，在酸性條件下，纖維素與酸發(fā)生水解反應(yīng)，破壞纖維素結(jié)構(gòu)，提取纖維素。②將酸水解后的混合物進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，然后用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除酸的殘留物和其他雜質(zhì)。③將洗滌后的纖維素放入堿性溶液中，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，在堿性條件下，纖維素與堿發(fā)生水解反應(yīng)，進(jìn)一步分解纖維素結(jié)構(gòu)，提取纖維素。④將堿水解后的混合物進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，然后用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除堿的殘留物和其他雜質(zhì)。⑤將洗滌后的纖維素放入酸性溶液中，如鹽酸、硫酸等，以中和堿的殘留物，使纖維素的pH 接近中性。⑥將酸中和后的纖維素進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，然后用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除酸的殘留物和其他雜質(zhì)。⑦將洗滌后的纖維素進(jìn)行干燥，可以采用自然晾干或者低溫烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纖維。

1.4 酶-酸法制備工藝

番茄皮膳食纖維的酶-酸法制備工藝是利用酶和酸相結(jié)合的方法提取纖維素。具體做法如下：①將番茄皮放入酶溶液中，如纖維素酶、果膠酶等[3]，以分解番茄皮中的細(xì)胞壁組分，使纖維素暴露出來。②將酶處理后的混合物進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，然后用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除酶的殘留物和其他雜質(zhì)。③將洗滌后的纖維素放入酸性溶液中，如鹽酸、硫酸等，在酸性條件下，纖維素與酸發(fā)生水解反應(yīng)，進(jìn)一步分解纖維素結(jié)構(gòu)，提取纖維素。④將酸處理后的混合物進(jìn)行過濾，將固體殘?jiān)c液體分離，然后用適量的水進(jìn)行洗滌，以去除酸的殘留物和其他雜質(zhì)。⑤將洗滌后的纖維素進(jìn)行干燥，可采用自然晾干或者低溫烘干的方法，得到干燥的番茄皮膳食纖維。

2 制備工藝對番茄皮膳食纖維理化性質(zhì)的影響試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)

2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備

酸度計(jì)、高效液相色譜儀、砂芯坩堝、循環(huán)水真空泵、數(shù)顯恒溫水浴鍋。

2.1.2 工藝參數(shù)

工藝參數(shù)見表1。

表1 4 種制備工藝參數(shù)表

2.2 番茄皮膳食纖維理化性質(zhì)試驗(yàn)內(nèi)容

番茄皮膳食纖維理化性質(zhì)試驗(yàn)內(nèi)容見表2。

表2 番茄皮膳食纖維理化性質(zhì)試驗(yàn)的主要項(xiàng)目表

3 不同制備工藝下膳食纖維理化和加工特性影響的分析

3.1 基本成分

①4 種不同制備工藝對番茄皮膳食纖維中的水分含量影響不大。②4 種制備工藝下的番茄皮膳食纖維中的灰分含量相似[4]。③酶-酸法制備工藝可以有效分解番茄皮中的蛋白質(zhì)，降低番茄皮膳食纖維中的蛋白質(zhì)含量，減少番茄籽對番茄膳食纖維品質(zhì)的影響，而其他制備工藝對蛋白質(zhì)的影響較小。④4 種制備工藝下的番茄皮膳食纖維中的脂肪含量相似。

3.2 持水力

①酸法制備的番茄皮膳食纖維通常具有較高的持水力，這是因?yàn)樗崽幚砜梢源偈估w維素的解聚，增加纖維素的表面積和孔隙度，從而增強(qiáng)其吸水性能。②堿法制備的番茄皮膳食纖維的持水力相對較低，這是因?yàn)閴A處理可能導(dǎo)致纖維素的部分溶解或破壞，從而降低了纖維素的持水能力。③酸堿結(jié)合法制備的番茄皮膳食纖維通常具有適中的持水力，這是因?yàn)樗釅A結(jié)合法結(jié)合了酸法和堿法的處理步驟，能夠在一定程度上保持纖維素的結(jié)構(gòu)完整性和持水性能。④酶-酸法制備的番茄皮膳食纖維的持水力較高，這是因?yàn)槊柑幚磉^程可以有效分解番茄皮中的非纖維素成分，使纖維素暴露在外表面，增加其持水能力。

3.3 持油力

①酸法制備的番茄皮膳食纖維通常具有較低的持油力，這是因?yàn)樗崽幚砜梢源偈估w維素的解聚，增加纖維素的表面積和孔隙度，從而減弱其吸油性能。②堿法制備的番茄皮膳食纖維的持油力相對較高，這是因?yàn)閴A處理可以導(dǎo)致纖維素的部分溶解或破壞，從而增強(qiáng)了纖維素的吸油能力。③酸堿結(jié)合法制備的番茄皮膳食纖維通常具有適中的持油力，這是因?yàn)樗釅A結(jié)合法結(jié)合了酸法和堿法的處理步驟，能夠在一定程度上保持纖維素的結(jié)構(gòu)完整性和持油性能[5]。④酶-酸法制備的番茄皮膳食纖維的持油力較低，這是因?yàn)槊柑幚磉^程可以有效分解番茄皮中的非纖維素成分，減少其吸油性能。

3.4 膨脹力

①酸法制備的番茄皮膳食纖維通常具有較低的膨脹力，這是因?yàn)樗崽幚砜梢源偈估w維素的解聚，減少纖維素的結(jié)構(gòu)性膨脹。②堿法制備的番茄皮膳食纖維的膨脹力相對較高，這是因?yàn)閴A處理導(dǎo)致纖維素的部分溶解或破壞，增加纖維素的結(jié)構(gòu)性膨脹。③酸堿結(jié)合法制備的番茄皮膳食纖維通常具有適中的膨脹力，這是因?yàn)樗釅A結(jié)合法結(jié)合了酸法和堿法的處理步驟，能夠在一定程度上保持纖維素的結(jié)構(gòu)完整性和膨脹性能。④酶-酸法制備的番茄皮膳食纖維的膨脹力較低，這是因?yàn)槊柑幚磉^程可以有效分解番茄皮中的非纖維素成分，減少其結(jié)構(gòu)性膨脹。

3.5 陽離子交換能力

①酸法制備的番茄皮膳食纖維通常具有較高的陽離子交換能力，這是因?yàn)樗崽幚砜梢源偈估w維素的解聚，增加其表面積和孔隙度，從而提高陽離子吸附能力[6]。②堿法制備的番茄皮膳食纖維的陽離子交換能力相對較低，這是因?yàn)閴A處理可能導(dǎo)致纖維素的部分溶解或破壞，從而降低了纖維素的交換能力。③酸堿結(jié)合法制備的番茄皮膳食纖維通常具有中等的陽離子交換能力，這是因?yàn)樗釅A結(jié)合法結(jié)合了酸法和堿法的處理步驟，能夠在一定程度上保持纖維素的結(jié)構(gòu)完整性和交換能力。④酶-酸法制備的番茄皮膳食纖維具有較高的陽離子交換能力，這是因?yàn)槊柑幚磉^程可以有效分解番茄皮中的非纖維素成分，使纖維素暴露在外表面，增加其交換能力。

3.6 膽酸鹽吸附能力

①酸法制備的番茄皮膳食纖維具有較高的膳食纖維膽酸鹽吸附能力，這是因?yàn)樵谒岱ㄖ苽溥^程中，酸處理可以促使纖維素的解聚，增加表面積和孔隙度，從而提高膳食纖維膽酸鹽的吸附能力。②相對于酸法而言，堿法制備的番茄皮膳食纖維膽酸鹽的吸附能力較低，這是因?yàn)閴A法制備過程中，堿處理可能導(dǎo)致纖維素的部分溶解或破壞，從而降低了膳食纖維膽酸鹽的吸附能力。③酸堿結(jié)合法制備的番茄皮膳食纖維通常具有中等的膳食纖維膽酸鹽吸附能力，這是因?yàn)樗釅A結(jié)合法結(jié)合了酸法和堿法的處理步驟，能夠在一定程度上保持纖維素的結(jié)構(gòu)完整性和吸附性能。④酶-酸法制備的番茄皮膳食纖維的膽酸鹽吸附能力較強(qiáng)，這是因?yàn)槊柑幚磉^程可以有效分解番茄皮中的非纖維素成分，使纖維素暴露在外表面，增加其吸附能力。

4 結(jié)語

在制備番茄皮膳食纖維的工藝中，制備工藝不同，對于膳食纖維的理化和加工特性的影響也不同。在制備過程中，相關(guān)人員需要根據(jù)產(chǎn)品的要求，選擇適合的工藝，以達(dá)到所需的理化性質(zhì)。此外，番茄皮膳食纖維的制備還受諸多因素的綜合影響。因此，在實(shí)際操作中，相關(guān)人員需要進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)和優(yōu)化。