全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2012 年
收稿日期：2011－03－21
基金项目：广西自然科学基金资助项目（桂科自 0991267）；广西环境工程与保护评价重点实验室研究基金资助项目（桂科能 0804K023）
作者简介：高志明（1981－），男，湖北天门人，讲师，硕士，研究方向为果蔬贮藏与加工，（电话）15914314967（电子信箱）gaozm2010＠126．com；
通讯作者，罗杨合，教授，主要从事天然产物研究与开发，（电话）13978424489（电子信箱）luoyanghe＠tom．com。
膳食纤维是人体必需的重要食物成分之一，大
量研究表明，膳食纤维没有营养价值，但对人体健
康具有至关重要的作用［1，2］。膳食纤维分为可溶性膳
食纤维（SDF）和不溶性膳食纤维（IDF），两者对人体
分别具有不同的功能 ［3］。 SDF 的主要功能是降低血
液中的胆固醇水平，调节血糖水平，从而降低心脏
病的危险；IDF 的主要功能是可以调节肠道的功能，
防止便秘，保持大肠健康［4］。 SDF和 IDF两者的比例
是膳食纤维质量的影响因素之一。 果皮中含有丰富
的膳食纤维［5］。广西荸荠生产和加工规模较大，每年
产生大量的荸荠皮。 有研究表明荸荠皮除富含黄酮
类抗氧化物质以外，还含有丰富的膳食纤维［6，7］。
超微粉碎是近年来发展迅速的一项新技术。 超
微粉碎一般是指将 3 mm 以上的物料颗粒粉碎至
10～25 μm 以下的过程 ［8］，能破坏植物细胞等一些微
结构。 为此，将超微粉碎技术用于荸荠皮加工，以期
提高荸荠皮膳食纤维质量分数，改善 SDF 和 IDF 的
比例，并提高荸荠皮 SDF的溶出速度。
1 材料与方法
1．1 材料
荸荠皮：收集于贺州市农贸市场，洗净晾干后
在 80 ℃用热风干燥 3 h，保存备用。
主要试剂：胰蛋白酶（酶活力：2 500 U ／ mg），中
国医药（集团）上海化学试剂公司；淀粉酶：苏宏牌
改进型耐温淀粉酶（酶活力：2 000 U ／ mg）；糖化酶：
苏宏牌高温糖化酶（酶活力：5 000 U ／ mg）；十二烷基
硫酸钠、二甲基亚砜为国产化学纯，其他为国产分
超微粉碎对荸荠皮膳食纤维的影响
高志明，陈振林，罗杨合，解庆林，甘任民
（贺州学院桂东特色资源研究与开发广西重点建设实验室，广西 贺州 542800）
摘要： 为研究超微粉碎对荸荠皮膳食纤维的影响， 考察了不同超微粉碎时间下荸荠皮膳食纤维质量分
数、组成，以及可溶性膳食纤维的溶出速度。 结果表明，通过超微粉碎，荸荠皮总膳食纤维质量分数提高
了 8．57％，同时，不溶性膳食纤维质量分数下降了 21．19％，而可溶性膳食纤维能提高了 137．84％。 此外，
通过超微粉碎处理，荸荠皮可溶性膳食纤维的溶出速度能得到显著提高。
关键词：荸荠皮；超微粉碎；膳食纤维
中图分类号：S645．3；TS255．36 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2012）02－0364-03
Effect of Ultra-fine Pulverization on the Dietary Fiber of Eleocharis tuberose Peel
GAO Zhi－ming，CHEN Zhen－lin，LUO Yang－he，XIE Qing－lin，GAN Ren－min
（Province Key Construction Laboratory of Characteristic Resources Research and Development of East Guangxi ， Hezhou University，
Hezhou 542800， Guangxi， China）
Abstract： To evaluate the effect of ultra－fine pulverization on the dietary fiber in Eleocharis tuberose peel， the total content，
composition of dietary fiber and dissolution velocity of soluble dietary fiber （SDF） in E． tuberose peel powder treated by ul-
tra－fine pulverization for different time were determined． The results showed that after ultra－fine pulverization ， the total dietary
fiber content in E． tuberose peel increased by 8．75％； Meanwhile， the insoluble dietary fiber content decreased by 21．19％
while soluble dietary fiber content increased by 137．84％． In addition， the dissolution velocity of soluble dietary fiber in E．
tuberose peel was observably rised by ultra－fine pulverization．
Key words： Eleocharis tuberose peel； ultra－fine pulverization； dietary fiber
第 51卷第 2期
2012年 1月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 51 No.2
Jan．，2012
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2012.02.054
第 2 期
析纯。
主要设备：DHG－9240A 型电热鼓风干燥箱（上
海精宏实验设备有限公司）；JA5002 型电子天平（济
南路航试验机设备有限公司）；FW200 型高速万能
粉碎机（北京中兴伟业仪器有限公司）；6B－1 型贝利
微粉机（济南倍力粉体技术工程有限公司）；Master-
sizer 2000E型激光粒度仪（英国马尔文公司）。
1．2 方法
1．2．1 荸荠皮超微粉碎处理方法 荸荠皮经过常
规粉碎得到荸荠皮粗粉，平均粒径为 351．75 μm。 然
后将含质量分数约为 5％水分的荸荠皮粗粉在 0 ℃
下分别进行 10、20、30、40、50、60 和90 min 的超微
粉碎，得到不同的荸荠皮超微粉。
1．2．2 膳食纤维质量分数测定方法 参照文献［9］
的方法进行测定。
1．2．3 SDF 溶出速度的测定方法 将荸荠皮超微粉
按 1∶25（m ／ V，g∶mL）的比例加入到 60 ℃热水中，分
别搅拌浸提 5、10、15、20、25、30 min 后， 按照 1．2．2
的方法测定溶液中 SDF 质量分数，然后计算出溶液
中 SDF 的质量，这样 SDF 溶出率=溶液中 SDF 的质
量/总的 SDF 质量×100%， 而相应的 SDF 溶出速度
即单位时间的 SDF溶出率。
2 结果与分析
2．1 超微粉碎时间对荸荠皮总膳食纤维质量分数
的影响
超微粉碎时间对荸荠皮总膳食纤维质量分数
的影响如图 1 所示。 随着粉碎时间的延长，总膳食
纤维质量分数逐渐增加。超微粉碎 60 min能将荸荠
皮粗粉的总膳食纤维质量分数由 51．67％提高到
54．56％，相对提高 5．59％。 超微粉碎 90 min时，总膳
食纤维质量分数提高到 56．10％， 相对提高 8．57％。
由此可见，超微粉碎能破坏植物细胞壁，促进荸荠
皮中的膳食纤维分离出来。
2．2 超微粉碎时间对荸荠皮膳食纤维组成的影响
超微粉碎时间对荸荠皮膳食纤维组成的影响
如图 2 所示。 在粉碎前 30 min，SDF 和 IDF 质量分
数变化不大。 超微粉碎到 40 min 时，IDF 质量分数
明显地下降，从 41．52％下降到 35．87％，大约下降了
13．6％；而 SDF 质量分数则明显地增加，从 11．42％
增加到 17．53％，大约增加了 53．5％。 超微粉碎时间
从 40 min 到 90 min 过程中，IDF 质量分数逐渐下
降，而 SDF质量分数逐渐增加。超微粉碎 90 min时，
IDF 质量分数累计下降 21．19％，SDF 质量分数累计
增加 137．84％。一方面超微粉碎破坏了植物细胞壁，
促使 IDF 和细胞内包含的 SDF 分别被分离和释放
出来。 此外，超微粉碎处理能使纤维素结构遭到破
坏，使得一部分 IDF转为 SDF［10］。
2．3 超微粉碎时间对荸荠皮 SDF溶出速度的影响
超微粉碎时间对荸荠皮 SDF 溶出速度的影响
如图 3 所示。 从图 3 中可以看出，浸提 5 min 时，超
微 粉 碎 10 min 的 超 微 粉 中 SDF 的 溶 出 率 是
19．38％，而粗粉溶出率是 11．25％。 浸提 30 min 时，
超微粉碎 10 min 的超微粉中 SDF 的溶出率达到
27．68％，而粗粉溶出率为 18．38％，通过对比相同浸
提时间下两处理的荸荠皮 SDF 的溶出率可以看出，
经过超微粉碎 10 min，荸荠皮中 SDF 的溶出速度明
显提高。 粉碎时间从 30 min到 40 min 时，SDF 的溶
出速度进一步明显提高。 而粉碎 60 min 以后，溶出
速度变化不大。 随着超微粉碎时间的延长，荸荠皮
中 SDF 的溶出率逐渐提高， 即溶出速度也逐渐提
高。 通过超微粉碎处理，荸荠皮 SDF 的溶出速度得
图 1 超微粉碎时间对荸荠皮总膳食纤维质量分数的影响
60
55
50
45总
膳
食
纤
维
质
量
分
数
//%
0 10 20 30 40 50 60 90
超微粉碎时间//min
图 2 超微粉碎时间对荸荠皮膳食纤维组成的影响
45
35
25
15
5
膳
食
纤
维
质
量
分
数
//%
0 10 20 30 40 50 60 90
超微粉碎时间//min
IDF
SDF
图 3 超微粉碎时间对荸荠皮 SDF 溶出速度的影响
45
35
30
25
20
15
10
SD
F
溶
出
率
//%
5 10 15 20 25 30
浸提时间//min
粗粉
超微粉碎 10 min
超微粉碎 20 min
超微粉碎 30 min
超微粉碎 40 min
超微粉碎 50 min
超微粉碎 60 min
超微粉碎 90 min
高志明等：超微粉碎对荸荠皮膳食纤维的影响 365
湖 北 农 业 科 学 2012 年
（上接第 360页）
（责任编辑 田宇曦）
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（责任编辑 田宇曦）
到了显著提高。
3 小结与讨论
超微粉碎 60 min 能将荸荠皮粗粉的总膳食纤
维质量分数由 51.67%提高到 54.56%， 超微粉碎处
理 90 min 时，总膳食纤维质量分数提高到 56.10%，
相对提高 8.57%。经过超微粉碎 90 min，荸荠皮不溶
性膳食纤维（IDF）质量分数累计下降 21.19%，可溶
性膳食纤维（SDF）质量分数累计增加 137.84%。 超
微粉碎 10 min 的超微粉浸提 5 min，SDF 的溶出率
是 19.38%，而粗粉溶出率是 11.25%。浸提 30min，超
微粉中 SDF 的溶出率达到 27.68%， 而粗粉溶出率
为 18.38%， 即超微粉碎 10 min 明显提高了荸荠皮
中 SDF 的溶出速度， 而且随着超微粉碎时间的延
长，SDF溶出速度还逐渐提高。 因此，超微粉碎能提
高荸荠皮膳食纤维质量分数，改变荸荠皮膳食纤维
组成，提高荸荠皮可溶性膳食纤维的溶出速度。
膳食纤维对人体健康有着微妙而且重要的作
用。 不同的膳食纤维具有不同的保健功能，而 SDF
的质量分数是影响膳食纤维质量的重要因素。 通过
超微粉碎使荸荠皮植物细胞遭到破坏，促进了膳食
纤维的分离， 使得总膳食纤维质量分数得到提高。
随着超微粉碎时间的延长， 纤维素结构被破坏，导
致 IDF逐渐向 SDF转变。此外，通过超微粉碎，荸荠
皮中的 SDF 在热水中的溶出速度得到显著提高，有
利于其在人体内充分发挥保健功能。 通过超微粉碎
简单处理， 能提高果皮中的总膳食纤维质量分数，
同时，还能改善 SDF 与 IDF 的比例，是一种简单、绿
色而有效的农副产品加工手段。
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