全 文 ：287
李华鑫，雷 激* ，刘 琴，王静波，何翠蓉，贺金梅，毛海燕
(西华大学生物工程学院，四川成都 610039)
摘 要:以柠檬皮渣为原料，分别采用水和 95%的乙醇为溶剂在不同温度下制备柠檬膳食纤维，并测定其膳食纤维组
成和理化特性。结果表明:柠檬膳食纤维制备的工艺条件采用水在室温下处理 1min，并进行冷冻干燥，可以得到总黄
酮含量、VC 含量和持油力较好的产品;柠檬膳食纤维制备的工艺条件采用乙醇在 60℃处理 90min，并进行冷冻干燥，可
以得到 SDF /IDF(可溶性膳食纤维 /不溶性膳食纤维)比值合理、持水力、粘度、白度都较好的产品。
关键词:柠檬皮渣，膳食纤维，理化特性
Study on the processing technique of dietary fiber from lemon pomace
LI Hua－xin，LEI Ji* ，LIU Qin，WANG Jing－bo，HE Cui－rong，HE Jin－mei，MAO Hai－yan
(College of Bioengineering，Xihua University，Chengdu 610039，China)
Abstract:Dietary fiber(DF)was extracted from lemon pomace with water or 95% of ethyl alcohol at different
temperatures.The DF composition and its physicochemical properties were evaluated.The results showed that the
lemon DF would have high contents of total flavonoid and VC with enough oil － holding capacity when it was
extracted with water at room temperature for 1min and followed by freeze － drying.The lemon DF would have
reasonable ratio of SDF/ IDF(Soluble Dietary Fiber / Insoluble Dietary Fiber)with enough water－holding capacity，
high viscosity and good whiteness when it was extracted with ethyl alcohol at 60℃ for 90min and followed by freeze
－drying.
Key words:lemon residue;dietary fiber;physicochemical properties
中图分类号:TS255.3 文献标识码:B 文 章 编 号:1002－0306(2011)09－0287－04
收稿日期:2010－10－08 * 通讯联系人
作者简介:李华鑫(1986－)，女，硕士研究生，研究方向:食品生物技术。
基金项目:四川省教育厅重点项目(09ZA114);食品生物技术四川省
高校重点实验室项目;西华大学研究生创新基金;西华大学
人才基金(R0910507)。
膳食纤维(Dietary Fiber，简称 DF)是植物的可食
部分或类似的碳水化合物，在人类的小肠中难以被
消化吸收，在大肠中会全部发酵分解。根据 DF的溶
解性可把 DF 分成可溶性膳食纤维(Soluble Dietary
Fiber，简称 SDF)和不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary
Fiber，简称 IDF)。随着人们对膳食纤维功能性认识
的加深，膳食纤维作为一种功能性食品基料越来越
受到关注，期望从植物资源，尤其是从农副产品和果
蔬加工后的下脚料中寻找并开发膳食纤维。目前，
我国开发的膳食纤维有豆类纤维、谷类纤维和水果
纤维等［1］。柠檬，系柑橘属植物，我国柠檬加工产品
主要有柠檬油、柠檬果胶、柠檬醋、柠檬茶等，而大量
的柠檬皮渣却被废弃，降低了柠檬加工的附加值。
研究表明柑桔类植物皮渣是良好的膳食纤维原料，
因其制取的膳食纤维比谷类、豆类来源的产品含有
更高的水溶性膳食纤维。膳食纤维的来源、加工方
法的不同及色泽等不断影响其感官性能和加工性
能，同时也影响其功能性和生理活性［2］。本实验以柠
檬皮渣为原料，采用不同的工艺处理制备膳食纤维，
并分析测定其部分的理化指标，以期开发新的膳食
纤维资源，为柠檬皮渣的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
安岳尤力克柠檬 市售;热稳定 α －淀粉酶
No.A3306、蛋 白 酶 No.P3910、淀 粉 葡 糖 苷 酶
No.A9913、酸洗硅藻土 No.C8656 Sigma 公司;芦丁
标准品 纯度≥98%，上海同田生物技术有限公司;
2，6－二氯靛酚钠、石油醚、草酸、抗坏血酸、丙酮、乙
醇、铬酸、硫酸、氢氧化钠、盐酸 均为分析纯，成都
市科龙化工试剂厂。
YLD－2000 电热恒温鼓风干燥箱 黄石市恒丰
医疗器械有限公司;SHA－B 恒温振荡器 金坛市富
华仪器有限公司;HH－S 数显恒温水浴锅 金坛市金
城国胜实验仪器厂;Heto－HSC500 真空冷冻干燥机，
Heto3410 超低温冰箱 上海佰蕾真生物科技有限公
司;KDN－ 04B 定氮仪 上海华睿仪器有限公司;
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.09.074
288
UV－2600型紫外可见分光光度计 上海仪器有限公
司;WTL超微台式离心机 金坛市金城国盛实验仪
器厂;DC－P3 新型全自动测色色差计 北京市兴光
测色仪器公司;NDJ －8S数字显示粘度计 上海精密
科学仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 柠檬膳食纤维的制备［3］ 工艺流程:柠檬鲜果
→清洗→榨汁→皮渣→膳食纤维提取→过滤→沉淀(即 DF)
→干燥→粉碎(16 目)→成品
流程中 DF提取及干燥条件详见表 1。
表 1 柠檬 DF提取及干燥条件因素水平表
水平
因素
A提取溶剂
B处理温度
和时间
C干燥方式
1 水 室温 1min 冷冻干燥
2 95%乙醇 60℃90min 热风干燥
注:在提取膳食纤维的过程中料液比为 1 ∶1;热风干燥为在
60℃恒温干燥箱中干燥至恒重［4］;冷冻干燥为在－70℃的超
低温冰箱中预冻 24h，放入冷冻干燥机中干燥至恒重［5］。
1.2.2 柠檬膳食纤维成分的测定［6］ 用酶－重量法
测定各种样品的总膳食纤维(Total Dietary Fiber，简
称 TDF)、不溶性膳食纤维(IDF)、可溶性膳食纤维
(SDF)的含量(g /100g干基)。
1.2.3 柠檬膳食纤维理化指标的测定
1.2.3.1 柠檬膳食纤维中总黄酮含量的测定［7］
a.标准曲线的绘制 精密称取芦丁标准品
0.0077g，加适量 30%乙醇溶解，冷却，用 30%乙醇定
容至 100mL，摇匀备用(浓度为 0.077mg /mL)。
分别取芦丁标准液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，用
30%乙醇定容至 10.0mL，在波长 326nm处比色测定。
以标准品浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标
准曲线。
b.柠檬膳食纤维中总黄酮含量的测定 准确称
取 1g柠檬膳食纤维粉末，先用 10mL 石油醚浸泡 1h
对其进行脱脂前处理，抽滤后所得样品用 10mL 95%
的乙醇浸泡 3h，分离出浸液，再用 10mL 70%的乙醇
浸泡 3h，收集浸液，混合两次所得浸液，用 30%乙醇
定容至 25mL;取上述混匀样液 20mL，3500r /min 离
心 10min后，取 5.0mL上清液，用 30%的乙醇定容至
50mL备用;取上述备用液 2mL，用 30%的乙醇定容
至 10mL，在波长 326nm处比色测定。由回归方程计
算样品中总黄酮的含量(g /100g干基)。
1.2.3.2 柠檬膳食纤维中 VC 含量的测定
［8］ 用 2，
6－二氯靛酚法测定柠檬膳食纤维样品中 VC 含量
(mg /100g干基)。
1.2.3.3 柠檬膳食纤维持水力的测定［9］ 称取
0.2500g纤维样品悬浮于 15mL 去离子水中，在室温
下饱和 24h，悬浮液离心分离(3500r /min，30min)，将
上清液倒出，甩干，称量，即为样品湿重。持水力按
下式计算:
持水力(g /g)=样品湿重(g)－样品干重(g)
样品干重(g)
1.2.3.4 柠檬膳食纤维持油力的测定 方法同持水
力的测定。用金龙鱼牌菜籽油代替 1.2.3.3 中的去离
子水。
1.2.3.5 柠檬膳食纤维粘度的测定［10］ 配制膳食纤
维样品的 1%溶液 300mL，用磁力搅拌器搅拌 1min
后，室温下放置 24h，用 NDJ－8S 数字显示粘度计进
行测定。测定过程中选用 1 号转子，转速为
60r /min。
1.2.3.6 柠檬膳食纤维白度的测定［11］ 使用色彩色
差计来测量不同样品的 L* ，光源在日光下使用，仪
器使用标准白瓦片外部校准。在色差测定结果中，
L* 表示心理明度，黑色为 0，白色为 100。在实验中
用 L* 表示柠檬膳食纤维的白度。
2 结果与讨论
2.1 柠檬膳食纤维的成分
表 2 为各样品中 TDF、IDF 与 SDF 的含量、SDF /
IDF比值及其极差分析结果。可以看出经过不同工
艺制备的柠檬 DF中 TDF含量在 59～76g /100g之间，
IDF含量在 37～50g /100g 之间，SDF 含量在 21～27g /
100g之间，SDF /IDF比值在 0.53～0.66 之间。
表 2 膳食纤维样品 SDF /IDF的
正交实验结果分析(g /100g干基)
实验号 A B C TDF IDF SDF SDF /IDF
1 1 1 1 64.40 38.68 25.46 0.66
2 1 2 2 60.45 38.73 21.96 0.57
3 2 1 2 59.09 37.32 22.02 0.59
4 2 2 1 75.67 49.59 26.34 0.53
k1 0.62 0.63 0.60
k2 0.56 0.55 0.58
R 0.06 0.08 0.02
从表 2 可以看出影响 SDF /IDF比值的各因素主
次关系为 B ＞ A ＞ C，即处理温度和时间 ＞提取溶剂
＞干燥方式，这说明处理温度和时间对 SDF /IDF 比
值的影响较大。SDF 是指不被人体消化酶消化，但
可溶于温、热水且其水溶液又能被其 4 倍体积的乙
醇再沉淀的那部分膳食纤维［12］。由定义可知 SDF在
60℃温水中较室温下的水中易溶解，所以在柠檬 DF
的制备过程中用 60℃温水处理比在室温下用水处理
SDF的损失要大，其 SDF /IDF的比值较小。
据报道，DF中 SDF /IDF的比值越接近 1∶2，就越
适宜用作食品添加剂［13］。从表 2 我们可以看出在正
交实验中适合添加到食品中的最佳组合为 A2B2C1，
即提取溶剂为 95%的乙醇，处理温度和时间为 60℃
处理 90min，干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备
的柠檬 DF比较适合用作食品添加剂。
2.2 柠檬膳食纤维的理化特性
2.2.1 柠檬膳食纤维中总黄酮的含量 芦丁标准曲
线的回归方程为 y = 16.939x + 0.0008，R2 = 0.9999，公
式中 y 为与 x 相对应的吸光度，x 为总黄酮的浓度
(mg /mL)，R为相关系数。各种柠檬 DF 样品中总黄
酮的含量见表 3、表 4。柠檬的果皮、果核中黄酮类化
合物含量较高，而在果汁中含量较低，所以柠檬经过
榨汁等工业流程后，剩余的大量下脚料可用于提取
黄酮类化合物等天然活性物质。在柠檬膳食纤维的
制备中总黄酮的含量是衡量其品质的一个重要
因素。
289
表 3 正交实验膳食纤维样品理化指标的测定结果(以干基计)
实验号 A B C 总黄酮含量
(g /100g)
VC 含量
(mg /100g)
持水力
(g /g)
持油力
(g /g)
粘度
(mPa·S) L*
1 1 1 1 3.01 270 12.5003 6.9289 7.15 84.79
2 1 2 2 2.14 51 13.9291 3.0543 6.05 78.40
3 2 1 2 1.99 90 10.0406 2.6011 6.73 71.48
4 2 2 1 1.86 116 14.1807 5.0585 7.63 86.88
表 4 正交实验膳食纤维样品中总黄酮含量的
正交分析结果(g /100g)
极差分析 A B C
k1 2.58 2.50 2.44
k2 1.93 2.00 2.07
R 0.65 0.50 0.37
从表 3、表 4 不同的柠檬 DF 中总黄酮含量的正
交实验分析结果，可以看出影响总黄酮含量的各因
素主次关系为 A ＞ B ＞ C，即提取溶剂 ＞处理温度和
时间 ＞干燥方式，这说明提取溶剂对柠檬 DF 中总黄
酮的含量影响较大。黄酮类化合物多以游离糖苷的
形式存在，而游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲
醇、乙醇等有机溶剂中［14］，所以在 DF 的制备过程中
如果用乙醇浸提就会使膳食纤维沉淀中总黄酮的含
量降低。在正交实验中确定的最佳组合为 A1B1C1，
即提取溶剂为水，处理温度和时间为室温处理 1min，
干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备柠檬 DF 时其
总黄酮的含量较高。
2.2.2 柠檬膳食纤维中 VC 的含量 从表 3、表 5 不
同的柠檬 DF中 VC 含量的正交实验分析结果，可以
看出影响 VC 含量的各因素主次关系为 C ＞ B ＞ A，即
干燥方式 ＞处理温度和时间 ＞提取溶剂，这说明干
燥方式对柠檬 DF中 VC 含量的影响较大，因为 VC 是
不稳定的维生素，易通过各种方式或途径进行降解，
在热风干燥过程中的高温、氧气、受潮等因素都能促
使 VC 降解。在正交实验中确定的最佳组合为
A1B1C1，即提取溶剂为水，处理温度和时间为室温处
理 1min，干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备柠檬
DF时其 VC 的含量较高，可以更好的满足人体的
需要［15］。
表 5 正交实验膳食纤维样品中 VC 含量的
正交分析结果(mg /100g)
极差分析 A B C
k1 161 180 193
k2 103 84 71
R 58 96 122
2.2.3 柠檬膳食纤维的持水力 富含膳食纤维的食
物在肠胃中吸水膨胀并形成高粘度的溶胶或凝胶，
易产生饱腹感抑制食量，对肥胖症有较好的减肥功能，
同时使大便增量、软化、刺激肠道蠕动，从而导泻通便;
也可使粪便中的有害物质特别是致癌物质及时排出体
外，大大降低肠道癌和痔疮的发病几率，所以膳食纤维
的持水力是衡量膳食纤维品质的重要指标，膳食纤维
的持水力越强，其生理活性也就越好［16］。
从表 3、表 6 不同的柠檬 DF 持水力的正交实验
分析结果，可以看出影响持水力的各因素主次关系
为 B ＞ C ＞ A，即处理温度和时间 ＞干燥条件 ＞提取
溶剂。在正交实验中确定的最佳组合为 A2B2C1，即
提取溶剂为 95%乙醇，处理温度和时间为 60℃处理
90min，干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备柠檬
DF时其持水力较强，为 14.1807g /g。
表 6 正交实验膳食纤维样品持水力的正交分析结果(g /g)
极差分析 A B C
k1 13.2147 11.2705 13.3405
k2 12.1107 14.0549 11.9849
R 1.1040 2.7844 1.3556
2.2.4 柠檬膳食纤维的持油力 膳食纤维具有减肥
作用，能降低动物和人体内血浆的胆固醇含量，其原
因就是它们可以吸附油脂减少人体的油脂吸收
量［17］，因此持油力的大小是衡量膳食纤维品质好坏
的重要指标，持油力越大表示膳食纤维的持油能力
越强，比表面积和吸附性越大，膳食纤维的生理活性
也就越好［18］。
从表 3、表 7 不同的柠檬 DF 中持油力的正交实
验分析结果，可以看出影响持油力的各因素主次关
系为 C ＞ A ＞ B，即干燥条件 ＞提取溶剂 ＞处理温度
和时间。在正交实验中确定的最佳组合为 A1B1C1，
即提取溶剂为水，处理温度和时间为室温处理 1min，
干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备柠檬 DF时其
持油力较强，为 6.9289g /g。
表 7 正交实验膳食纤维样品持油力的正交分析结果(g /g)
极差分析 A B C
k1 4.9916 4.7650 5.9937
k2 3.8298 4.0564 2.8277
R 1.1618 0.7086 3.1660
2.2.5 柠檬膳食纤维的粘度 在人体消化系统中水
溶性膳食纤维的粘度会影响它与消化道中食物残渣
的结合能力，粘度较大则能够减少排便时间［19］，对预
防一些消化系统疾病有一定意义，柠檬皮渣中富含
可溶性膳食纤维，粘度是衡量柠檬膳食纤维品质的
一个重要因素。
从表 3、表 8 不同的柠檬 DF 中粘度的正交实验
分析结果，可以看出影响粘度的各因素主次关系为 C
＞ A ＞ B，即干燥方式 ＞提取溶剂 ＞处理温度和时间。
在正交实验中确定的最佳组合为 A2B2C1，即提取溶
剂为 95%乙醇，处理温度和时间为 60℃处理 90min，
干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备柠檬 DF其粘
度较大，为 7.63mPa·S。
表 8 正交实验膳食纤维样品粘度的正交分析结果(mPa·S)
极差分析 A B C
k1 6.60 6.94 7.39
k2 7.18 6.84 6.39
R 0.58 0.10 1.00
2.2.6 柠檬膳食纤维的白度 膳食纤维作为添加剂
290
添加到各种食品中时，其色度会影响食品的外观品
质，膳食纤维的白度是影响其质量的重要指标［20］。
从表 3、表 9 不同的柠檬 DF 白度的正交实验分
析结果，可以看出影响白度 L* 值的各因素主次关系
为 C ＞ B ＞ A，即干燥方式 ＞处理温度和时间 ＞提取溶
剂。在正交实验中确定的最佳组合为 A2B2C1，即提取
溶剂为 95%乙醇，处理温度和时间为 60℃处理 90min，
干燥方式为冷冻干燥，用这种工艺制备柠檬 DF 其白
度较好，L* 值为 86.88，使其应用范围更广泛。
表 9 正交实验膳食纤维样品白度的正交分析结果
极差分析 A B C
k1 81.60 78.14 85.84
k2 79.18 82.64 74.94
R 2.42 4.50 10.90
3 结论
3.1 从柠檬膳食纤维的成分和理化性质的分析结果
看，最佳组合都是经过冷冻干燥所制备的样品，干燥
方式是影响柠檬膳食纤维质量的一个重要因素。
3.2 柠檬膳食纤维制备的工艺条件采用水在室温下
处理 1min，并进行冷冻干燥时，可以得到总黄酮含
量、VC 含量和持油力较好的产品。
3.3 柠檬膳食纤维制备的工艺条件采用乙醇在
60℃处理 90min，并进行冷冻干燥时，可以得到 SDF /
IDF比值合理、持水力、粘度、白度都较好的产品。
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36－39.
(上接第 286 页)
过长时间放置后，300MPa 5min样的各项质地指标最
为接近新鲜米粥。因此作为生产方便粥的核心技
术，超高压处理可以显著地减轻方便粥的回生程度，
从而改善其口味并提高产品品质。
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