膳食纤维,又称为“第七营养素”[1]。膳食纤维在人体中有许多有益作用,包括改善肠道菌群、预防肠道疾病、降低血液胆固醇、改善葡萄糖耐量、降低血糖反应、预防心血管疾病、促进生长发育等[2-3]。根据在水中溶解性差异,膳食纤维主要分为可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)和不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF),SDF主要包括果胶和部分半纤维素等,IDF主要包括纤维素和木质素等。膳食纤维来源广泛,主要来自于植物细胞壁,谷物、豆类、水果和蔬菜都可作为提取膳食纤维的原料[4]。研究表明,在果皮、果渣、麸皮、豆渣等食品加工后的副产物中往往具有较高含量的IDF[5],但由于这类膳食纤维水溶性较差,口感比较粗糙,导致这些副产物中的IDF难以得到有效利用。同时,在天然植物细胞壁中,纤维素作为细胞壁结构的骨架,半纤维素和木质素分散在纤维中,导致膳食纤维难以被充分提取[6]。因此,寻找合适的提取及改性方法来提高膳食纤维的利用率及功能特性,是目前膳食纤维研究领域的热点问题。
在众多膳食纤维提取及改性方法中,超声波技术具有提取效率高、提取条件温和、改性效果优良、环境友好、能耗较低等优点,使其成为在膳食纤维提取和改性中最有应用前景的技术之一[7]。超声能够破坏植物细胞壁,使膳食纤维较好地分散到溶剂中;还能将部分水不溶性成分转变成水溶性成分,使致密的空间网状结构变得疏松。此外,超声具有的空化效应和机械效应使其在常温下就能实现对膳食纤维的提取和改性,并能缩短提取时间和提升提取效率,同时能大大减少对能源的损耗[8]。因此,本文概述了超声技术的作用特点和工作原理,总结了近年来超声技术对膳食纤维进行提取和改性的研究现状,探讨了超声在膳食纤维提取和改性中的工作机制和影响因素,旨在为超声技术在膳食纤维资源开发中的应用提供有益参考。
1 超声波技术概述
超声波是人耳听不见、频率高于20 kHz的声波,与其他声波一样,是由介质中的质点受到机械力的作用而发生周期性振动产生的,并且只能在介质中传播。在食品工业中,超声波按照频率不同可以分为高频低强度诊断超声波(5～10 MHz,强度<1 W/cm2)和低频高强度功率超声波[9](20～100 kHz,强度1～1 000 W/cm2)。前者主要用于在加工和存储期间对食品材料进行无损检测,以确保材料的质量和安全达到标准。例如,可以用来测定酥脆度[10]、硬度[11]、油脂含量[12]等食品理化特性;后者能够产生快速移动的微气泡流,气泡破裂导致食品中发生物理、化学甚至生化的变化,可用于大部分食品加工和保藏,如辅助冷冻、改变脂肪质地特性、蛋白质的乳化、消泡、灭菌、生物活性物质的提取和食品成分的改性等[13-15]。
当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生变化,从而产生一系列力学的、电磁学的超声效应,主要包括机械效应和空化效应[16]。超声波的机械效应是指超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散和传播。此外,通过超声处理会在水中形成易破裂的气泡[17],这些气泡处于非稳定状态,会经历生成、发育、迅速闭合的过程,当它们迅速闭合破裂时,会产生一种微激波,使局部区域有很大的压强。这种气泡在液体中形成和随后迅速闭合的现象,就是空化效应。
超声波提取和改性膳食纤维的工作机制主要与空化效应有关。在膳食纤维提取和改性过程中,声波会在充满介质的容器中传播,产生压缩相和稀疏相。在声压不足的情况下,空化气泡会在稀疏循环和压缩循环中分别增大和收缩。如果气泡不能达到崩溃或向内破裂的临界尺寸,这种现象就被称为稳定空化,削弱了空化效应。当压力足够大时,气泡会急剧膨胀,当气泡超过其临界尺寸时,就会坍塌或向内破裂,这称为瞬时空化。此时会释放大量的能量,使温度和压力瞬间升高,同时形成高剪切力和湍流[18],从而破坏植物细胞壁,使膳食纤维释放到溶剂中,达到提取膳食纤维的目的,还能使水分子分解释放出自由基,与膳食纤维分子发生反应而进行改性。
2 超声波提取膳食纤维
膳食纤维作为一种植物活性多糖,可在超声空化效应的作用下被有效提取。相较于其他提取方法,超声波提取的作用条件更加温和。由于空化气泡的破裂和振荡可以引起破碎、侵蚀、声孔效应、毛细效应、剪切力、湍流作用等[19],增强了传质,所以超声提取可以在较低温度、较少溶剂和较短时间内进行,在提高得率的同时还可减少能源的消耗。空化效应不仅能打破细胞壁,也可能会破坏被提取物质的分子结构[20],所以,在使用超声波提取膳食纤维时,要控制好超声波参数、提取时间、提取溶剂、溶剂的用量和浓度等。在使用超声波提取膳食纤维的工艺上,有单独提取和辅助提取2种方式,下文对这2种方式分别进行阐述与比较。
2.1 单独超声波提取
超声波是一种较为经济、环保、操作简便的提取方法。KUREK等[21]研究表明,在提取小米膳食纤维时超声波提取的产量高于酶提取,且小米膳食纤维颗粒粒径更大,更致密。WEN等[22]在超声波功率200 W,处理20 min条件下提取咖啡银皮中SDF,得率达到(22.8±0.3)%,且提取时间显著短于热水提取。表1列举了超声波在膳食纤维提取中的应用。使用超声波提取膳食纤维可有效提高得率,且提取的膳食纤维持水力、持油力、溶胀性和阳离子交换能力等较好,具有更加复杂和疏松多孔的结构。
表1 超声波在膳食纤维提取中的应用
Table 1 Application of ultrasonic extraction of dietary fiber
溶解性原料处理条件提取效果参考文献SDF脱脂椰子粉超声波功率 150 W,频率37 kHz,温度 50 ℃,时间7 min处理后SDF具有更复杂和多孔的结构,表现出更小的分子质量、更强的胶凝性、更高的热稳定性和更低的结晶度[23]苹果渣超声波频率40 kHz,温度(80±2) ℃,时间40 minSDF得率为16.4%,提高了SDF的功能特性,其中持水力和溶胀能力比持油力提高得更多[24]葡萄柚超声波功率200 W,频率24 kHz,时间25 min,温度70 ℃果胶最高得率达到17.92%,且酯化度、黏度和分子质量达到最大值[25]IDF麦麸超声波功率412 W,频率20 kHz,时间15 min,温度35 ℃提高了膳食纤维纯度和IDF含量,改善了阳离子交换能力、乳化能力和溶胀能力[26]刺梨果渣超声波功率为184 W,温度49.5 ℃,时间14.7 min,液料比16.25∶1刺梨果渣IDF的最大得率为76.00%,主要包括纤维素[(42.06±0.82)%]、半纤维素[(13.26±0.01)%]以及木质素[(12.36±0.78)%][27]
2.2 超声波辅助提取
在研究与实际应用中,超声波辅助提取比单独提取使用得更加广泛。这是因为辅助提取的得率高、提取时间短、不易破坏化学成分及结构。超声波辅助碱法、超声波辅助酶法、超声波辅助微波法是几种常用的方法,刘倩倩[28]在碱液浓度为3.0 mol/L,液料比15∶1(mL∶g),温度52 ℃,超声波功率350 W,提取时间148 min的条件下提取绿豆皮IDF,得率最大为(66.28±0.05)%。MOCZKOWSKA等[29]在55 ℃下对亚麻籽超声处理15 min,然后用酶处理,提取的SDF 得率最高达到(68.90±0.50)%。陈嫣等[30]在超声波功率327 W,微波功率40 W,液料比38∶1(mL∶g),提取时间12 min条件下提取香芋皮中的SDF,得到的最高得率为(18.58±0.25)%。不同超声波辅助提取膳食纤维方法的研究结果比较如表2所示。使用超声波辅助提取膳食纤维的得率一般会高于单独使用超声波提取的得率。在功能特性方面,与单独提取相比,提取到的膳食纤维具有更加复杂和疏松多孔的结构;还提高了胆固醇结合能力和葡萄糖吸附能力,具有较好的降血糖能力和热稳定性。这是因为与其他方法联合使用时,超声能够加速植物细胞壁的破裂,使细胞中的膳食纤维更快地释放、扩散及溶解,从而缩短时间并提高得率。
表2 超声波辅助在膳食纤维提取中的应用
Table 2 Application of ultrasonic assisted extraction of dietary fiber
方式原料处理条件提取效果参考文献超声波辅助碱法海洋微拟球藻超声波功率400 W,碱液浓度1 mol/L,液料比40∶1,温度40 ℃,超声时间30 min最优条件下的U-SDF得率(17.50±0.26)%提高了150.72%[31]番木瓜果皮超声波功率200 W,碱液浓度1.0%,液料比15∶1,温度50 ℃,超声时间30 minSDF得率为36.99%,主要糖为果胶糖,结晶少,具有更高的热稳定性、持水、持油和溶胀能力[32]超声波辅助酶法无籽刺梨渣超声波功率250 W,纤维素酶添加量9%,液料比20∶1,温度50 ℃,超声时间40 min刺梨渣中SDF/IDF比值最高为0.638±0.012,刺梨渣总膳食纤维的膨胀力、持水力分别为2.761 mL/g和3.248 g/g,持油力为2.603 g/g,溶解性为37.643%[33]竹笋超声波功率250 W,加酶量25 mL,液料比40∶1,温度不高于50 ℃,超声时间30 minSDF和IDF得率分别为(12.29±0.12)%和(55.98±2.57)%,粒径减小,呈现多孔松散结构,具有良好的降血糖活性[34]超声辅助微波法黑豆皮超声功率50 W,微波功率400 W,液料比25∶1,温度60 ℃,提取时间23 minSDF得率可达(19.12±0.23)%,膨胀力为585.71%,持水力为11.89 g/g,持油力为10.52 g/g[35]
3 超声波处理改性膳食纤维
超声波处理可以使膳食纤维等高聚物发生降解,从而对它们进行改性。改性后的膳食纤维通常具有更好的持水力、持油力和膨胀力等,具有更小的粒径和更大的比表面积,这是因为超声空化效应产生的崩溃激波对固体界面的损伤,导致膳食纤维颗粒变小,表面和内部结构受到损伤,比表面积增加,持水力增大。使用超声改性能够降低处理温度、减少时间、优化改性效果,可以单独或者辅助其他技术对膳食纤维进行改性。
3.1 单独超声波改性
超声波改性是一种低能耗、无污染、相对安全的技术,但改性效果比较单一。其工作机制有两方面:一方面空化气泡的坍塌加速了溶剂分子与聚合物分子之间的摩擦,从而引起C—C键断裂的机械降解;另一方面聚合物分子与高能分子之间发生化学反应而引起的化学降解。CHEN等[36]研究了在不同超声波频率下对柑橘果胶改性后理化性质的影响,结果表明,改性后的果胶分子质量、黏度均小于对照组,这是因为超声波产生的空化效应致使果胶糖苷键断裂引起的机械降解。超声改性后的膳食纤维持水力、持油力、溶胀力、葡萄糖和胆固醇吸附能力均明显提高,且黏度也有所增加,热稳定性得到改善。有一定量的IDF转化为SDF,溶解性增强。张艳等[37]在超声波功率100 W,频率25 kHz,液料比10∶1,室温下对方竹笋膳食纤维改性1 h,改性后方竹笋膳食纤维的理化性质和抗氧化活性得到了显著提高,同时引起化学键的断裂和分子重排,造成方竹笋膳食纤维组成发生一定程度变化。牛希等[38]研究表明,超声处理改性后的燕麦膳食纤维持水力、膨胀力、持油力均显著提高,粒径减小,表面结构疏松,出现蜂巢状的多孔特征。表3列举了超声在膳食纤维改性中的应用。使用超声改性可提高膳食纤维的溶胀能力、持水力和持油力,比未改性的膳食纤维表现出更好的功能和理化性质。
表3 超声波在膳食纤维改性中的应用
Table 3 Application of ultrasonic modification of dietary fiber
原料处理条件改性效果参考文献大蒜秸秆超声波功率535 W,温度45 ℃,时间41 min比未处理的 IDF 表现出更好的功能和理化性质;破坏了IDF的微观结构,形成了蜂窝状网络结构,亲水基团增加[39]奇亚籽超声波功率344 W,温度40 ℃,时间20 min比未处理的IDF表现出更好的持油力、持水力和葡萄糖吸附能力[40]葵花粕超声波功率100 W,频率20 kHz,液料比10∶1,温度25 ℃,时间1 hSDF的持水力、持油力分别增加3.09%和23.73%,IDF的持水力和持油力分别提高8.96%和17.45%[41]豆渣纤维超声波功率800 W,强度4 W/mL,时间30 min表现出最高的黏度值和更高的溶胀能力、持水力和持油力[42]小米麸皮超声波功率50 W,液料比30∶1,时间1 h持水力、膨胀性、持油力、结合脂肪的能力和阳离子交换能力均有提高[43]
3.2 超声波辅助改性
超声波辅助改性的时间更短、效率更高、应用更广。改性后的膳食纤维持水力、持油力、溶胀力、葡萄糖和胆固醇吸附能力等明显提高,优于传统方法单一处理的效果。黄六容等[44]研究表明,大蒜秸秆膳食纤维在超声辅助酶法的处理下持水力、持油力及膨胀力等均显著提高,微观结构也更加疏松,吸附性更强,效果优于传统单一的酶法和水浴法。不同超声辅助改性膳食纤维方法的研究结果比较如表4所示。与其他方法单独改性膳食纤维相比,利用超声波辅助改性后的膳食纤维具有更高的持水力、持油力,同时改性膳食纤维的胆固醇吸附能力、葡萄糖吸附能力等功能性质也有所提升,这说明了超声波不仅能够有效地改性膳食纤维,还能协同其它改性方法,进一步提升膳食纤维的改性效果。
表4 超声波辅助在膳食纤维改性中的应用
Table 4 Application of ultrasonic assisted modification of dietary fiber
方式原料处理条件改性效果参考文献超声波辅助微波技术黑豆皮微波功率450 W,温度45 ℃,液料比40∶1,时间30 min持水力、水膨胀量和持油力分别为3.79 g/g、1.39 mL/g和1.14 g/g分别比原始SDF的值增加9.54%、23.01%和17.53%;胆固醇结合能力为13.8 mg/g[45]柚子皮超声波功率200 W,微波功率500 W,温度25 ℃,时间10 min显示出最高的持水力、持油力、胆固醇吸附能力、葡萄糖吸附能力和亚硝酸根离子吸附能力[46]超声波辅助酶法玫瑰果渣超声波功率150 W,加纤维素酶230 U /g和木聚糖酶900 U /g,时间30 min超声预处理有助于改善持水力、持油力、阳离子交换和胆固醇吸附能力,但会降低葡萄糖吸附能力[47]剑麻废料和辣木茎超声波功率450 W,频率20 kHz,加纤维素酶0.3%,温度不高于50 ℃,处理50 min 降低了IDF和SDF的比例,减小了颗粒尺寸;持水力、膨胀能力和持油力均有所提高[48]超声波辅助酸法甘薯渣超声波功率100 W,加柠檬酸溶液3%,液料比10∶1,温度55 ℃,时间2 h分散指数最小,体系最为均匀,持油力和持水力最佳[49]
4 影响超声波提取及改性膳食纤维的因素
在利用超声波对膳食纤维进行提取和改性时,使用超声波的频率、功率、强度会对最后的效果产生影响;同时,处理温度、原料特性和介质条件等环境因素也会产生影响。
4.1 功率和频率
超声波的功率也被称为振幅百分比,范围为0～100%,其中100%幅度表示设备的额定功率。研究表明,海洋微拟球藻膳食纤维的得率和改性效果随着超声波功率的增加而提升,达到峰值后下降[31]。这可能是因为随着功率的增加,空化气泡破裂的影响增强,导致了海洋微拟球藻的组织破碎、孔隙形成等,到达峰值后反而转变为对膳食纤维的不利影响。
关于在不同频率下超声波对提取和改性膳食纤维的研究很少,大多数研究都集中在恒定频率上。BAGHERIAN等[25]从麦麸中提取膳食纤维,胡筱等[41]利用超声波对葵花粕膳食纤维进行改性,YANG等[48]用超声波辅助酶法对剑麻废料和辣木茎膳食纤维改性,都应用了20 kHz的恒定频率。选择恒定低频可能是由于超声波频率与稀疏相的持续时间成反比,空化气泡的形成和生长需要一定的压缩稀疏循环时间,如果压缩稀疏循环时间过短,则空化气泡将无法形成和生长,同时高频下形成的大量气泡还会阻碍传质。
4.2 超声波强度
超声波强度即功率密度,表示为每秒、每升或每平米耗散的功率。超声波强度随着振幅增大而增强,空化气泡的坍塌也随之增强。但通常超声波强度在达到一定峰值时膳食纤维的得率和改性效果将不再增加。WANG等[50]研究了不同超声波强度下(10.18、12.22和14.26 W/cm2)对葡萄柚皮膳食纤维得率的影响,结果表明,随着超声波强度的增加,葡萄柚皮膳食纤维的得率增加,但在超声波强度达到12.22 W/cm2后得率开始下降,可能是由于超声强度过高引起的膳食纤维的降解效应。ZHANG等[17]测定了在不同超声波强度下得到的苹果膳食纤维的重均分子质量,随着超声波强度的增加而增加,但当强度超过302 W/cm2时,重均分子质量开始降低。
4.3 温度
在一定范围内,超声波提取膳食纤维的得率和改性膳食纤维的效果随温度增加而增加,达到最适温度后反而下降。张艳等[37]研究了超声波温度分别在50、55、60、65、70 ℃时对黑豆皮膳食纤维得率的影响,结果表明,温度低于60 ℃时,温度升高有利于黑豆皮SDF的提取,但当温度高于65 ℃时,得率降低。这可能是由于膳食纤维和溶剂的双重作用,温度的升高一方面增加了膳食纤维在溶剂中的解吸性能和溶解度,另一方面降低了溶剂本身的黏度,增加了溶剂在组织基质中的扩散率。
4.4 其他因素
其他因素如用于超声波提取的溶剂、液料比、溶剂的pH值、处理时间等也会对提取效果起到不同程度的影响。MARAN等[51]在不同液料比(20∶1、30∶1和40∶1,mL∶g)和不同提取时间(10、15、20、25、30 min)下提取剑麻废料中果胶,结果表明,液料比30∶1时得率最大,30∶1之后得率下降,果胶的得率稳定增加至25 min,在这之后随着时间的增加而降低。LI等[24]研究了溶剂pH值在1～5时使用超声提取苹果渣中SDF的得率,结果表明,pH值从1升高到2时膳食纤维得率显著提高,之后升高pH得率随之下降。
5 小结与展望
从目前超声波技术的广泛应用可以得知,使用超声波提取和改性膳食纤维的优势是显而易见的。超声波技术可有效提高膳食纤维的提取率,利用超声波提取和改性后的膳食纤维具有较好的持水力、持油力、膨胀力、葡萄糖和胆固醇吸附能力以及降血糖能力。超声波技术与其他技术的结合使用也是当下的研究热点。然而,目前超声波技术提取和改性膳食纤维的应用中还是存在一些问题:(1)在实际生产中,超声波技术还存在使用成本较高,样品处理量少,不能连续生产等问题,限制了其工业化应用。因此,进一步降低生产成本和提高生产效率,使其适合于大规模工业化生产,仍是超声波技术未来重要研究方向之一;(2)超声波处理时间过长或功率和强度过高时,食品基质中的成分会发生显著的复合降解或氧化,这可能会导致膳食纤维的得率下降和改性效果变差,因此需要根据原料特性研究超声波提取和改性膳食纤维的标准化方法;(3)由于消费者对膳食纤维需求各异,需要开展在某些特定超声波参数、温度、时间等条件下对膳食纤维进行提取和改性,使膳食纤维的某些特定性质得到改善的研究,以满足消费者的个性化需求。
随着研究的不断深入,越来越多的人认识到膳食纤维的营养价值,特别是对高品质膳食纤维的需求日益增长,而超声波技术能够增大溶剂向原料细胞的渗透量并破坏细胞壁, 强化传质,使膳食纤维得到有效的提取和改性,生产出符合国民需求的健康食品,具有十分良好的应用前景。未来还需探索更加环保安全高效的超声联合技术,继续加强超声对特定食物原料中分子系统的化学反应和作用机制的系统研究,以实现超声提取和改性膳食纤维的工业化、标准化和定制化,这对解决如何更加高效地提取和开发利用膳食纤维资源等问题具有重要的现实意义。
[1] WHO Study Group.Diet,nutrition and the preparation of chronic disease[R].Switzerland, Geneva:WHO, 1991.
[2] CHAU C F, HUANG Y L.Characterization of passion fruit seed fibres:A potential fibre source[J].Food Chemistry, 2004, 85(2):189-194.
[3] MAPHOSA Y, JIDEANI V A.Dietary fiber extraction for human nutrition:A review[J].Food Reviews International, 2016, 32(1):98-115.
[4] TEJADA-ORTIGOZA V, GARCIA-AMEZQUITA L E, SERNA-SALD
VAR S O, et al.Advances in the functional characterization and extraction processes of dietary fiber[J].Food Engineering Reviews, 2016, 8(3):251-271.
[5] ALBA K, MACNAUGHTAN W, LAWS A P, et al.Fractionation and characterisation of dietary fibre from blackcurrant pomace[J].Food Hydrocolloids, 2018, 81:398-408.
[6] GAN J P, XIE L, PENG G Y, et al.Systematic review on modification methods of dietary fiber[J].Food Hydrocolloids, 2021, 119:106872.
[7] PATIST A, BATES D.Ultrasonic innovations in the food industry:From the laboratory to commercial production[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies, 2008, 9(2):147-154.
[8] 赵城彬, 尹欢欢, 刘景圣, 等.超声-转谷氨酰胺酶改善红豆蛋白功能性质及结构[J].食品科学, 2019, 40(19):120-127.
ZHAO C B, YIN H H, LIU J S, et al.Functional properties and structure of red bean protein improved by combined ultrasound-transglutaminase treatment[J].Food Science, 2019, 40(19):120-127.
[9] AWAD T S, MOHARRAM H A, SHALTOUT O E, et al.Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food:A review[J].Food Research International, 2012, 48(2):410-427.
[10] CHEN J S, KARLSSON C, POVEY M.Acoustic envelope detector for crispness assessment of biscuits[J].Journal of Texture Studies, 2005, 36(2):139-156.
[11] CONTRERAS M, BENEDITO J, GARCIA-PEREZ J V.Ultrasonic characterization of salt, moisture and texture modifications in dry-cured ham during post-salting[J].Meat Science, 2021, 172:108356.
[12] WEI F, GAO G Z, WANG X F, et al.Quantitative determination of oil content in small quantity of oilseed rape by ultrasound-assisted extraction combined with gas chromatography[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2008, 15(6):938-942.
[13] KYLLÖNEN H, PIRKONEN P, NYSTRÖM M, et al.Experimental aspects of ultrasonically enhanced cross-flow membrane filtration of industrial wastewater[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2006, 13(4):295-302.
[14] DA PORTO C, DECORTI D, KIKIC I.Flavour compounds of Lavandula angustifolia L.to use in food manufacturing:Comparison of three different extraction methods[J].Food Chemistry, 2009, 112(4):1 072-1 078.
[15] ARVANITOYANNIS I S, KOTSANOPOULOS K V, SAVVA A G.Use of ultrasounds in the food industry-Methods and effects on quality, safety, and organoleptic characteristics of foods:A review[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2017, 57(1):109-128.
[16] VILKHU K, MAWSON R, SIMONS L, et al.Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry:A review[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies, 2008, 9(2):161-169.
[17] ZHANG L F, YE X Q, DING T, et al.Ultrasound effects on the degradation kinetics, structure and rheological properties of apple pectin[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2013, 20(1):222-231.
[18] FU X Z, BELWAL T, CRAVOTTO G, et al.Sono-physical and sono-chemical effects of ultrasound:Primary applications in extraction and freezing operations and influence on food components[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2020, 60:104726.
[19] NOWACKA M, TYLEWICZ U, LAGHI L, et al.Effect of ultrasound treatment on the water state in kiwifruit during osmotic dehydration[J].Food Chemistry, 2014, 144:18-25.
[20] BENITO-ROM
N
, ALONSO E, COCERO M J.Ultrasound-assisted extraction of β-glucans from barley[J].LWT - Food Science and Technology, 2013, 50(1):57-63.
[21] KUREK M A, KARP S, WYRWISZ J, et al.Physicochemical properties of dietary fibers extracted from gluten-free sources:Quinoa (Chenopodium quinoa), amaranth (Amaranthus caudatus) and millet (Panicum miliaceum)[J].Food Hydrocolloids, 2018, 85:321-330.
[22] WEN L, ZHANG Z H, ZHAO M, et al.Green extraction of soluble dietary fibre from coffee silverskin:Impact of ultrasound/microwave-assisted extraction[J].International Journal of Food Science &Technology, 2020, 55(5):2 242-2 250.
[23] DU X J, WANG L, HUANG X, et al.Effects of different extraction methods on structure and properties of soluble dietary fiber from defatted coconut flour[J].LWT, 2021, 143:111031.
[24] LI X L, HE X L, LV Y P, et al.Extraction and functional properties of water-soluble dietary fiber from apple pomace[J].Journal of Food Process Engineering, 2014, 37(3):293-298.
[25] BAGHERIAN H, ZOKAEE ASHTIANI F, FOULADITAJAR A, et al.Comparisons between conventional, microwave- and ultrasound-assisted methods for extraction of pectin from grapefruit[J].Chemical Engineering and Processing:Process Intensification, 2011, 50(11-12):1 237-1 243.
[26] BASHIR S, AHMAD A, ABBASI K S, et al.Optimization of ultrasonic-assisted extraction of insoluble dietary fiber from wheat bran and its characterization[J].Journal of Food Processing and Preservation, 2022, 46(4):e16419.
[27] 夏洁, 薛浩岩, 贾祥泽, 等.刺梨果渣水不溶性膳食纤维提取工艺优化[J].现代食品科技, 2020, 36(7):227-234.
XIA J, XUE H Y, JIA X Z, et al.Extraction optimization of water-insoluble dietary fiber from Rosa roxburghii tratt fruit pomace[J].Modern Food Science and Technology, 2020, 36(7):227-234.
[28] 刘倩倩. 响应面优化绿豆皮不溶性膳食纤维超声辅助提取工艺[J].食品工业科技, 2019, 40(14):203-207.
LIU Q Q.Optimization of ultrasonic-assisted extraction technology for insoluble dietary fiber from mung bean skin by response surface methodology[J].Science and Technology of Food Industry, 2019, 40(14):203-207.
[29] MOCZKOWSKA M, KARP S, NIU Y G, et al.Enzymatic, enzymatic-ultrasonic and alkaline extraction of soluble dietary fibre from flaxseed-A physicochemical approach[J].Food Hydrocolloids, 2019, 90:105-112.
[30] 陈嫣, 段振华, 刘艳, 等.超声波-微波辅助提取香芋皮水溶性膳食纤维工艺[J].食品工业, 2020, 41(12):12-15.
CHEN Y, DUAN Z H, LIU Y, et al.Optimization of ultrasonic-microwave assisted extraction of soluble dietary fiber from taro(Colocasia esculenta) peels[J].The Food Industry, 2020, 41(12):12-15.
[31] DING Q Z, LI Z K, WU W, et al.Physicochemical and functional properties of dietary fiber from Nannochloropsis oceanica: A comparison of alkaline and ultrasonic-assisted alkaline extractions[J].LWT, 2020, 133:110080.
[32] ZHANG W M, ZENG G L, PAN Y G, et al.Properties of soluble dietary fiber-polysaccharide from papaya peel obtained through alkaline or ultrasound-assisted alkaline extraction[J].Carbohydrate Polymers, 2017, 172:102-112.
[33] 李晗, 范方宇, 戚建华, 等.超声辅助酶法提取无籽刺梨渣膳食纤维及理化性质评价[J].食品科技, 2021, 46(4):194-201.
LI H, FAN F Y, QI J H, et al.Ultrasonic assisted enzymatic extraction of dietary fiber from Rosa sterilis pomace and its physicochemical properties[J].Food Science and Technology, 2021, 46(4):194-201.
[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.
[35] 巫永华, 刘梦虎, 孙悦, 等.超声微波辅助酶法提取黑豆皮水溶性膳食纤维及理化特性分析[J].食品工业科技, 2020, 41(6):8-14.
WU Y H, LIU M H, SUN Y, et al.Ultrasonic-microwave assisted enzymatic extraction of water-soluble dietary fiber from black soybean hull and its physicochemical properties[J].Science and Technology of Food Industry, 2020, 41(6):8-14.
[36] CHEN T T, ZHANG Z H, WANG Z W, et al.Effects of ultrasound modification at different frequency modes on physicochemical, structural, functional, and biological properties of citrus pectin[J].Food Hydrocolloids, 2021, 113:106484.
[37] 张艳, 何翠, 刘玉凌, 等.超声波改性对方竹笋膳食纤维性能和结构的影响[J].食品与发酵工业, 2017, 43(1):150-155.
ZHANG Y, HE C, LIU Y L, et al.Effect of ultrasound on physicochemical properties and structure of chimonobambusa dietary fibre[J].Food and Fermentation Industries, 2017, 43(1):150-155.
[38] 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 X, SHI Q K, ZHAO C B, et al.Effect of ultrasonic modification on physicochemical properties and structure of oat dietary fiber[J].Food Science, 2020, 41(23):130-136.
[39] HUANG L R, DING X N, ZHAO Y S, et al.Modification of insoluble dietary fiber from garlic straw with ultrasonic treatment[J].Journal of Food Processing and Preservation, 2018, 42(1):e13399.
[40] HASSAN Z, IMRAN M, AHMAD M H, et al.Ultrasound-assisted modification of insoluble dietary fiber from Chia (Salvia hispanica L.) seeds[J].Journal of Food Quality, 2021, 2021:1-10.
[41] 胡筱, 潘浪, 朱平平, 等.超声波改性对葵花粕膳食纤维性质与结构的影响[J].中国食品学报, 2019, 19(11):88-99.
HU X, PAN L, ZHU P P, et al.Effects of ultrasonic modification on the properties and structure of dietary fiber in sunflower meal[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2019, 19(11):88-99.
[42] FAN X J, CHANG H D, LIN Y N, et al.Effects of ultrasound-assisted enzyme hydrolysis on the microstructure and physicochemical properties of okara fibers[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2020, 69:105247.
[43] WEI C H, GE Y F, LIU D Z, et al.Effects of high-temperature, high-pressure, and ultrasonic treatment on the physicochemical properties and structure of soluble dietary fibers of millet bran[J].Frontiers in Nutrition, 2022, 8:820715.
[44] 黄六容, 陈甜, 李璇, 等.改性方法对大蒜秸秆总膳食纤维功能特性的影响[J].中国食品学报, 2018, 18(9):61-67.
HUANG L R, CHEN T, LI X, et al.Effect of modified methods on the functional properties of total dietary fiber from garlic straw[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2018, 18(9):61-67.
[45] SHEN M, WEIHAO W, CAO L K.Soluble dietary fibers from black soybean hulls:Physical and enzymatic modification, structure, physical properties, and cholesterol binding capacity[J].Journal of Food Science, 2020, 85(6):1 668-1 674.
[46] GAN J P, HUANG Z Y, YU Q, et al.Microwave assisted extraction with three modifications on structural and functional properties of soluble dietary fibers from grapefruit peel[J].Food Hydrocolloids, 2020, 101:105549.
[47] HE Y Y, LI W, ZHANG X Y, et al.Physicochemical, functional, and microstructural properties of modified insoluble dietary fiber extracted from rose pomace[J].Journal of Food Science and Technology, 2020, 57(4):1 421-1 429.
[48] YANG F, YANG J, RUAN Z Y, et al.Fermentation of dietary fibers modified by an enzymatic-ultrasonic treatment and evaluation of their impact on gut microbiota in mice[J].Journal of Food Processing and Preservation, 2021, 45(4):e15337.
[49] 陈致印, 刘伟鹏, 王盈希, 等.三种不同改性方法对甘薯渣不溶性膳食纤维改性效果的研究[J].食品与发酵工业, 2021, 47(2):57-62;69.
CHEN Z Y, LIU W P, WANG Y X, et al.Study of three different modification methods on insoluble dietary fiber in sweet potato residue[J].Food and Fermentation Industries, 2021, 47(2):57-62;69.
[50] WANG W J, MA X B, XU Y T, et al.Ultrasound-assisted heating extraction of pectin from grapefruit peel:Optimization and comparison with the conventional method[J].Food Chemistry, 2015, 178:106-114.
[51] MARAN J P, PRIYA B.Ultrasound-assisted extraction of pectin from sisal waste[J].Carbohydrate Polymers, 2015, 115:732-738.