摘要
莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)是我国栽培面积最大的水生蔬菜，莲藕汁是一种常见的莲藕加工产品，但莲藕汁加工过程中会产生约30％莲藕渣，莲藕渣含有丰富的膳食纤维(DF)、多酚等生理活性物质。近年来，静态超高压(HHP)处理可提高果蔬残渣中可溶性膳食纤维(SDF)的含量被广为报道，并且富含DF的饮料已经成为新的消费时尚。因此，本研究通过HHP处理对莲藕渣DF的结构和功能进行改性，探讨莲藕渣SDF的降血糖功效，最后通过响应面法确定获得藕汁藕渣混合物中高SDF含量的HHP处理条件，并研制高纤维莲藕饮料，为实现莲藕渣的绿色高值利用与莲藕汁的功能提升提供了借鉴。主要研究内容及结果如下: (1)明确了HHP处理对莲藕渣膳食纤维的改性作用。结果显示HHP处理可显著提高SDF提取率和改善SDF的理化性质。经HHP处理后，SDF表面出现大量的突起和裂缝，同时持水性、持油性和膨胀性显著增加，分别是未改性组的2.13、2.72和2.43倍。另据测定，莲藕渣膳食纤维分子量为1127～1268kDa，HHP处理可使分子量减小。莲藕渣SDF为典型的多糖结构，由甘露糖、核糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和岩藻糖8种单糖组成，而HHP处理可增加葡萄糖、半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖的摩尔百分比。另外，改性SDF具有较高的峰值温度，表明其具有更好的热稳定性，并且具有较低的粘度值。 (2)研究了HHP改性莲藕渣SDF对糖尿病小鼠的降糖功效。通过链脲佐菌素构建糖尿病小鼠模型后，分别灌胃盐酸二甲双胍和不同剂量的莲藕渣SDF溶液进行症状缓解。干预后，高剂量组(HSDF)小鼠的体重上升，摄食量、饮水量和空腹血糖值下降，糖尿病小鼠“三多一少”的症状得到缓解。高剂量SDF能够有效降低糖尿病小鼠血清中TC、TG、LDL-C和INS的含量，升高HDL-C的含量;降低肝脏和胰腺组织中MDA的含量，显著提高GSH-Px和SOD的酶活力;降低肝糖原和肌糖原的含量。HSDF组对糖尿病小鼠的降糖降脂效果与阳性对照组相近，说明高剂量的莲藕渣SDF可以缓解小鼠的糖尿病症状。 (3)分离得到莲藕清汁与莲藕渣，汁渣按3∶1质量比混合后加入α-淀粉酶和蛋白酶，进行HHP处理。以莲藕汁中SDF含量为指标，采用响应面法对HHP处理参数进行优化。优化结果显示:HHP压强为408MPa、HHP时间为21min、HHP温度为44℃时，莲藕汁中SDF含量最大，达到0.45g/100mL，相比对照提高了2.25倍。 (4)根据莲藕汁SDF含量的响应面优化结果制备高纤维莲藕汁，经风味状态调配得到高纤维莲藕悬浮饮料，进行超高压非热杀菌，并与热杀菌样品进行了比较。结果显示:HHP灭菌饮料的褐变度显著低于巴氏杀菌和高温蒸汽灭菌饮料;相比于巴氏杀菌和HHP灭菌饮料，高温蒸汽灭菌饮料具有更高的香气评分，但HHP灭菌饮料与热杀菌饮料的综合感官评分无显著差异;较高压强处理(500 MPa，10min)的莲藕饮料在4℃、21天贮藏期内的菌落总数满足商业要求(＜10CFU/mL)。
NETL