0 引言
【研究意義】蘋果渣是蘋果濃縮汁加工副產(chǎn)物，其膳食纖維含量可達(dá)干物質(zhì)的 60%以上，是一種良好的膳食纖維來(lái)源 [1] 。膳食纖維具有降低便秘、肥胖、心血管疾病、結(jié)腸癌、糖尿病等疾病的風(fēng)險(xiǎn) [2] ，被譽(yù)為“第七大營(yíng)養(yǎng)素”。膳食纖維的功能性質(zhì)與可溶性膳食纖維（SDF）含量、持水力、持油力、膨脹力、粘性等理化性質(zhì)密切相關(guān) [3] 。因此，研究蘋果渣膳食纖維改性技術(shù)，提高 SDF 含量、改善膳食纖維理化性質(zhì)，對(duì)增強(qiáng)蘋果渣膳食纖維功能性質(zhì)、提高蘋果渣附加值具有重要意義�！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，膳食纖維改性技術(shù)主要有物理法（擠壓技術(shù) [4-5] 、超高壓技術(shù) [6] 、超微粉碎技術(shù) [7] ）、化學(xué)法（酸法、堿法 [8-9] ）、生物法（酶法 [10] 、發(fā)酵法 [11] ）和結(jié)合法 [12] 。陳雪峰 [4-5]等采用擠壓技術(shù)提高蘋果渣 SDF 含量，SDF 含量從3.47%提高到 16.96%，并發(fā)現(xiàn)擠壓改性能顯著改善蘋果膳食纖維膨脹力、持水性。彭章普 [8] 、劉素穩(wěn) [12] 等優(yōu)化了酸法、堿法及微波輔助法提取蘋果渣 SDF 的工藝條件，最終 SDF 得率集中在 15%—20%。付成程等 [10] 采用木聚糖酶法改性，改性后蘋果渣 SDF 提取率為 19.58%，所得 SDF 溶解性較高，濾渣的持水力與膨脹力均提高，超微結(jié)構(gòu)變化較大。盡管蘋果渣膳食纖維改性方法已多見報(bào)道，但物理改性需要特殊設(shè)備，化學(xué)改性效果較差，酶法改性價(jià)格昂貴，因此，簡(jiǎn)單高效的改性方法仍需探索。過氧化氫是一種清潔高效的氧化劑，其價(jià)格低廉，常用于蘋果渣的漂白脫色 [13-14] 。
過氧化氫在降解多糖、脫除木質(zhì)素、增加半纖維素溶解、改善纖維素水合性質(zhì)等方面也具有良好作用 [15-22] 。覃彩芹等 [15] 采用過氧化氫氧化降解殼聚糖，制備出了特定分子量的殼聚糖。姚秀瓊等 [16] 采用過氧化氫水溶液對(duì)大豆多糖進(jìn)行降解，降解后大豆多糖的平均相對(duì)分子質(zhì)量由 115 200 下降至 10 200，溶解度由 8 g·L -1增加至 40 g·L -1 。Sangnark 等 [20] 報(bào)道了采用堿性過氧化氫法脫除甘蔗渣中木質(zhì)素，發(fā)現(xiàn)制備的甘蔗渣具有良好的物理性質(zhì)。Doner 等 [21] 采用堿性過氧化氫溶液從玉米纖維中提取半纖維素（阿拉伯木聚糖），發(fā)現(xiàn)過氧化氫的存在有助于促進(jìn)半纖維素溶出。Rabetafika等 [22] 比較了 3 種從梨渣中提取半纖維素的方法，表明堿性過氧化氫法具有生產(chǎn)富含木糖的半纖維素潛力�！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】盡管國(guó)內(nèi)外的研究表明，過氧化氫具有潛在的提高蘋果渣 SDF 含量、改善蘋果渣理化性質(zhì)的作用，然而目前將過氧化氫應(yīng)用于蘋果渣膳食纖維改性領(lǐng)域的研究未見報(bào)道�！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究擬采用過氧化氫改性蘋果渣膳食纖維，探討過氧化氫 pH 和濃度對(duì)增加蘋果渣 SDF 含量、改善理化性質(zhì)的作用及對(duì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響，以期為過氧化氫改性蘋果渣膳食纖維技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
試驗(yàn)于 2014 年 3—8 月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所進(jìn)行。
1.1 試驗(yàn)材料
1.1.1 樣品 蘋果干渣（嘎啦、富士、紅星混果榨汁后廢棄物），由棲霞海升果業(yè)有限責(zé)任公司提供。旋風(fēng)磨粉碎，過 60 目篩，密封常溫保存?zhèn)溆�。�?jīng)檢測(cè)，蘋果渣中水分含量為 7.37%，灰分含量為 2.05%，蛋白含量為 8.23%，脂肪含量為 5.21%，淀粉含量為0.63%總膳食纖維含量為 64.08%。
1.1.2 儀器 Cyclotec 1093 型旋風(fēng)磨（FOSS，丹麥），THZ-82A 水浴恒溫振蕩器（金壇榮華儀器制造有限公司，中國(guó)），pH-3B/3C 通用型酸度儀（濟(jì)南創(chuàng)遠(yuǎn)儀器儀表有限公司，中國(guó)），CP 213 電子天平（奧豪斯儀器上海有限責(zé)任公司，中國(guó)），SHB-III 循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司，中國(guó)），Lindberg/Blue 馬弗爐（Thermo Fisher，美國(guó)），Kjeltec2300 全自動(dòng)凱氏定氮儀（FOSS，丹麥），Neofuge 15R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)（Heal Force，香港），CR-300色差儀（Minolta，日本），Pyris Diamond TG/DTA 熱重-差熱綜合分析儀（Perkin Elmer，美國(guó)），Quanta 200FEG 場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡（FEI，美國(guó)），T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司，中國(guó)）。
1.1.3 主要試劑 30%過氧化氫、氫氧化鈉、鹽酸、無(wú)水乙醇、丙酮、高錳酸鉀、二氧化鈦（均為國(guó)產(chǎn)分析純），玉米油（購(gòu)于超市），硅藻土（545，Aladdin），雙氧水快速檢測(cè)試紙（無(wú)錫利爾捷生物科技有限公司）。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 改性蘋果渣的制備 配制一定濃度過氧化氫溶液，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)過氧化氫溶液的 pH。稱取一定量蘋果渣置于燒杯中，按照 1﹕20（g·mL -1 ）料液比加入已配制好的過氧化氫溶液，于 40℃水浴加熱處理 2h。冷卻至室溫后，用 HCl、NaOH 溶液調(diào)節(jié)樣品溶液pH 至中性。加入 4 倍體積 95%乙醇沉淀 2 h 后，過濾除去乙醇，沉淀物于 60℃烘箱內(nèi)干燥 12 h。旋風(fēng)磨粉碎，過 60 目篩，即得改性蘋果渣。
1.2.2 過氧化氫溶液 pH 及濃度的設(shè)定 固定過氧化氫溶液濃度為 1%（w/v），料液比 1﹕20（g·mL -1 ），在溶液 pH 分別為 3.8（A）、7（B）、11.5（E）條件下改性，研究過氧化氫溶液 pH 對(duì)蘋果渣膳食纖維理化及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響。固定過氧化氫溶液 pH 為 11.5，料液比 1﹕20（g·mL -1 ），在過氧化氫溶液濃度分別為0%（C）、0.5%（D）、1%（E）、2%（F）條件下改性，研究過氧化氫溶液濃度對(duì)蘋果渣膳食纖維理化及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響。
1.2.3 改性蘋果渣得率測(cè)定 稱取2 g （精確至1 mg）蘋果渣，質(zhì)量記為 W 1 ，加入 40 mL 過氧化氫溶液。按照上述的改性處理方法，制得改性蘋果渣，記錄干燥后果渣的質(zhì)量 W 2 。得率（%）=(W 2 /W 1 )×100。
1.2.4 膳食纖維測(cè)定 采用 AOAC.993.21 非酶重量法并加以改進(jìn)。稱取 3 份樣品各 0.5 g（精確至 0.1 mg）于三角瓶中，加入 20 mL 蒸餾水，于 60℃水浴振蕩 2h。對(duì)于 TDF，水浴振蕩處理后，往樣液中加入 4 倍體積 95%乙醇沉淀 2 h，將沉淀物全部轉(zhuǎn)移至盛有酸洗硅藻土并已干燥至恒重的 G 2 砂芯坩堝內(nèi)，抽濾，得總膳食纖維（TDF）殘?jiān)?duì)于不可溶性膳食纖維（IDF），水浴振蕩處理后，將樣液倒入盛有酸洗硅藻土并已干燥至恒重的 G 2 砂芯坩堝內(nèi)，抽濾，分離IDF 和 SDF，再用 10 mL 蒸餾水洗滌殘?jiān)闉V，得IDF 殘?jiān)�，合并兩次濾液留待測(cè) SDF。對(duì)于 SDF，往濾液中加入 4 倍體積 95%乙醇沉淀 2 h，將沉淀全部轉(zhuǎn)移至盛有酸洗硅藻土并已干燥至恒重的 G 2 砂芯坩堝內(nèi)，抽濾，得 SDF 殘?jiān)３闉V所得 TDF、IDF、SDF 殘?jiān)謩e用 15 mL 78%乙醇、95%乙醇、丙酮各洗滌兩次，130℃烘至恒重。取一份樣品測(cè)定蛋白，取另一份樣品測(cè)定灰分。膳食纖維含量（%）計(jì)算公式為：
其中，R 1 、R 2 、R 3 分別為 3 份樣品殘?jiān)|(zhì)量（mg）；S 1 、S 2 、S 3 分別為 3 份樣品質(zhì)量（mg）；P 為殘?jiān)械鞍踪|(zhì)質(zhì)量（mg）；A 為殘?jiān)谢曳仲|(zhì)量（mg）。
1.2.5 堆積密度測(cè)定 采用 Chau [23] 方法，在 10 mL刻度離心管中加入一定量的樣品，底部輕輕地在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上敲擊數(shù)次，直到樣品水平線沒有下降為止，記錄樣品質(zhì)量 m 與體積 V。堆積密度（g·mL -1 ）=m/V。1.2.6 持水力測(cè)定 稱取約 0.5 g（精確至 1 mg）樣品，質(zhì)量記為 W 3 ，于 50 mL 離心管中，加入 30 mL蒸餾水。漩渦震蕩混勻，保證樣品不結(jié)塊。室溫下靜止 18 h 后，9 000 r/min 離心 15 min，棄去上清液，沉
淀質(zhì)量記為 W 4 。持水力（g·g -1 ）=(W 4 -W 3 )/W 3 。
1.2.7 持油力測(cè)定 稱取約 0.2 g（精確至 1 mg）樣品，質(zhì)量記為 W 5 ，于 10 mL 離心管中，加入約1.5 g 玉米油。漩渦震蕩混勻，保證樣品不結(jié)塊。室溫下靜止 18 h 后，8 000 r/min 離心 10 min，棄去未結(jié)合的油脂，沉淀質(zhì)量記為 W 6 。持油力（g·g -1 ）=(W 6 -W 5 )/W 5 。
1.2.8 膨脹力測(cè)定 采用床體積法：稱取約 0.2 mL樣品，體積記為 V 1 ，于 10 mL 刻度離心管中，記錄樣品質(zhì)量 W 7 （g），加水至 10 mL。漩渦震蕩混勻，保證樣品不結(jié)塊。室溫下靜止 18 h 后，記錄膨脹體積V 2 。膨脹力（mL·g -1 ）=(V 2 -V 1 )/W 7 。
1.2.9 顏色測(cè)定 按照 El-Kadiri 等 [24] 方法，用色差儀測(cè)定樣品顏色。根據(jù) CIEL*a*b*表色系統(tǒng)，L*值表示亮度（0=黑色；100=白色），a*值表示紅色（a*＞0）和綠色（a*＜0），b*值表示黃色（b*＞0）和藍(lán)色（b*＜0）。色度=（a* 2 +b* 2 ） 1/2 ，表示顏色亮度或者飽和度，色度值越大，顏色越濃。色差=[(L 0 *-L*) 2 +(a 0 *-a*) 2 +(b 0 *-b*) 2 ] 1/2 ，表示顏色的變化程度，色差值越大，顏色與對(duì)照組差異越大。以未經(jīng)處理的蘋果渣顏色 L 0 *、a 0 *、b 0 *為對(duì)照組。
1.2.10 熱穩(wěn)定性分析 使用熱重-差熱綜合分析
儀（TG/DTA）對(duì)樣品的熱失重過程進(jìn)行分析。測(cè)試條件：升溫速率，15℃·min -1 ；測(cè)試溫度范圍，40—550℃；樣品質(zhì)量，1—2 mg；氮?dú)夥諊髁?5 mL·min -1 ；鋁坩堝。
1.2.11 超微結(jié)構(gòu)分析 樣品經(jīng)過粘臺(tái)、噴金等步驟后，于掃描電子顯微鏡高真空 6 kV 工作電壓下觀察，獲取 1 000 倍顯微照片。
1.2.12 過氧化氫殘留量測(cè)定 參照 GB/T 23499—2009 食品中殘留過氧化氫的測(cè)定方法對(duì)改性蘋果渣膳食纖維中過氧化氫殘留量進(jìn)行檢測(cè)，檢出限為 0.5mg·kg -1 。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)使用 SPSS17.0 軟件進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)、One-WayANOVA 模板進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果顯著性用LSD 法及 Duncan 檢驗(yàn)。除熱穩(wěn)定性分析及超微結(jié)構(gòu)分析外，每個(gè)試驗(yàn)均做 3 組平行。
2 結(jié)果
2.1 改性蘋果渣得率
得率是評(píng)價(jià)改性方法的重要指標(biāo)，過氧化氫改性蘋果渣得率見表 1。蘋果渣經(jīng)過氧化氫處理后，得率為 75.11%—79.15%。所得物質(zhì)主要是蘋果渣醇不溶性物質(zhì)，膳食纖維尤其是 SDF 被極大保留，溶于乙醇的小分子糖、脂類、酸及多酚等物質(zhì)損失，損失率為20.85%—24.89%。經(jīng)不同 pH 過氧化氫處理后，蘋果渣 A、B、E 得率為 75.87%—77.70%。經(jīng)不同濃度堿性過氧化氫處理后，蘋果渣 D、E、F 得率為 75.11%—79.15%。過氧化氫濃度對(duì)改性蘋果渣得率有顯著性影響（P＜0.05），得率隨著過氧化氫濃度升高而下降。
2.2 膳食纖維（TDF、IDF、SDF）含量
由表 1 可知，蘋果渣經(jīng)過氧化氫處理后，TDF 含量顯著提高（P＜0.05），由原來(lái)的 64.08%增加到73.14%—81.79%，提高 12.39%—27.14%，這是由于乙醇沉淀等步驟，除去了蘋果渣中小分子糖類及其他醇溶性物質(zhì)，提高了 TDF 含量。pH 和過氧化氫濃度對(duì) TDF 含量均有顯著性影響（P＜0.05）。經(jīng)酸性、中性過氧化氫處理后，蘋果渣 A、B 的 TDF 含量較高，經(jīng)堿性過氧化氫處理后，TDF 含量相對(duì)較低。在堿性條件下，TDF 含量隨著過氧化氫濃度升高而降低。這與處理過程中添加氫氧化鈉增加了過氧化氫體系中鹽含量有關(guān)，導(dǎo)致 TDF 含量相對(duì)降低。
由表 1 還可知，經(jīng)酸性、中性過氧化氫及堿溶液處理后，蘋果渣 A、B、C 的 SDF 含量并未增加，經(jīng)堿性過氧化氫處理后，蘋果渣 D、E、F 的 SDF 含量顯著增加（P＜0.05），由原來(lái)的 3.30%增加到 19.02%—28.32%，提高 476%—758%。隨著堿性過氧化氫濃度升高，蘋果渣 SDF 含量逐漸增加，IDF 含量逐漸下降，越來(lái)越多 IDF 向 SDF 轉(zhuǎn)化。
2.3 持水力、膨脹力、持油力及堆積密度持水力、膨脹力、持油力及堆積密度的測(cè)定結(jié)果見表 2。
蘋果渣經(jīng)過氧化氫處理后，持水力、膨脹力得到改善（P＜0.05），持水力由原來(lái)的 5.67 g·g -1 提高到 6.33—8.16 g·g -1 ，提高 11.64%—43.92%，膨脹力由原來(lái)的4.86 mL·g -1 到 5.96—10.16 mL·g -1 ，提高 22.63%—109.05%。由樣品 A、B、E 可知，相比酸性、中性條件，堿性過氧化氫顯著地改善了蘋果渣持水力及膨脹力（P＜0.05）。由樣品 C—F 可知，隨著過氧化氫濃度升高，蘋果渣膨脹力逐漸升高，持水力先升高后下降，說明較高濃度堿性過氧化氫不利于持水力的改善。酸性、中性過氧化氫及堿溶液處理后，蘋果渣 A、B、C 的持油力提高 17.14%—31.43%，而堿性過氧化氫處理后，蘋果渣 D、E、F 的持油力下降至 0.78 g·g -1左右，降低 25.71%，且過氧化氫濃度對(duì)蘋果渣持油力降低無(wú)顯著性影響（P＞0.05）。
膳食纖維的物理性質(zhì)與其顆粒大小及堆積密度具有重要關(guān)系。由表 2 可知，經(jīng)過酸性、中性過氧化氫及堿溶液處理后，蘋果渣 A、B、C 的堆積密度與原蘋果渣相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05），約為 0.57g·mL -1 。蘋果渣 D、E、F 堆積密度顯著上升，升高約39.29%，表明堿性過氧化氫處理會(huì)增加蘋果渣粉末的堆積密度。
2.4 顏色
顏色測(cè)定結(jié)果見表 3。L*值常作為評(píng)價(jià)過氧化氫脫色效果的指標(biāo)，它直接反映膳食纖維的白度。過氧化氫溶液 pH 對(duì)蘋果渣顏色有顯著性（P＜0.05）影響。與原蘋果渣 L 0 *值相比，經(jīng)酸性、中性過氧化氫處理后，蘋果渣 A、B 的 L*值顯著降低，而經(jīng)過堿性過氧化氫處理后，蘋果渣 D、E、F 的 L*值升高，蘋果渣的顏色變白。過氧化氫濃度對(duì)蘋果渣顏色也有顯著性（P＜0.05）影響。當(dāng)使用過氧化氫濃度為 0%的堿溶液處理時(shí)，蘋果渣 C 的 L*值顯著降低，顏色變深。當(dāng)使用濃度為 0.5%、1%、2%堿性過氧化氫處理后，蘋果渣 D、E、F 的 L*值逐漸上升，a*、b*降低，色度逐漸降低，ΔE 逐漸升高，表明蘋果渣的白度增加，紅色及黃色減弱，飽和度降低，蘋果渣顏色更白。
3 討論
3.1 pH 對(duì)蘋果渣膳食纖維改性效果的影響
大量的研究表明過氧化氫可以降解植物多糖，過氧化氫通過分解為高活性氧自由基，如超氧自由基（ ）和羥基自由基（·OH），攻擊糖苷鍵促使多糖降解為低分子質(zhì)量的化合物。pH 影響過氧化氫對(duì)多糖的降解效果。Miller [29] 使用了 0.1—10 mmol·L -1 的過氧化氫處理纖維素、羧甲基纖維鈉、果膠、多聚半乳糖醛酸、木聚糖、阿拉伯半乳聚糖，表明過氧化氫能有效地降解植物多糖，在pH 6.5或pH 7.5降解速率較快。Hou 等 [30] 研究了過氧化氫降解巖藻多糖的反應(yīng)條件，發(fā)現(xiàn)在 pH 3—8 的條件下，巖藻多糖在前 2 h 降解速率最快，較高的酸性條件對(duì)巖藻多糖的降解更顯著。
郭學(xué)平等 [31] 研究了過氧化氫降解法制備低分子玻璃質(zhì)酸，并發(fā)現(xiàn)在中性 pH 下降解情況最佳，而在酸性和堿性條件下降解效果不明顯。本研究結(jié)果表明，在酸性、中性條件下改性的蘋果渣 SDF 含量并未增加，最大速率失重峰與蘋果渣 DTG 曲線中最大速率失重峰位置接近，顆粒表面結(jié)構(gòu)與未改性的蘋果渣表面結(jié)構(gòu)相似，表明在該條件下過氧化氫對(duì)蘋果渣幾乎沒有降解作用，與前人報(bào)道的過氧化氫在酸性、中性條件下也可降解多糖的結(jié)果不同。這可能與原料的不同有關(guān)，也可能與在該試驗(yàn)條件下并未大量引發(fā)自由基有關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在堿性條件下，過氧化氫對(duì)蘋果渣具有顯著的降解作用，改性后的蘋果渣 SDF 含量顯著增加，由原來(lái)的 3.30%增加到 19.02%—28.32%，從結(jié)構(gòu)分析上可以看出，經(jīng)堿性過氧化氫處理后，蘋果渣最大速率失重峰的位置由 321℃前移至 249—257℃，說明經(jīng)過堿性過氧化氫處理后，蘋果渣的結(jié)構(gòu)被破壞，因此發(fā)生鍵斷裂時(shí)所需能量更少。超微結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，蘋果渣的瓣膜狀空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)消失，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為緊密平滑的結(jié)構(gòu)。這可能與過氧化氫在堿性條件下更易分解有關(guān)，Selig 等 [32] 發(fā)現(xiàn)過氧化氫在堿性條件下可以分解為高活性氧自由基，自由基可以攻擊木質(zhì)素、半纖維素及纖維素分子側(cè)鏈，使其降解為成為低分子質(zhì)量的化合物。
持水力、持油力、膨脹力能反映膳食纖維的生理功能和加工性質(zhì)。與蘋果渣相比，堿性過氧化氫改性后，蘋果渣膳食纖維的持水力、膨脹力得到改善，這與 Sangnark 等 [20] 研究結(jié)果相同。Gould [17] 研究表明，過氧化氫劇烈分解，能破壞纖維素鏈之間的氫鍵，更多自由羥基暴露出來(lái)變得更有利于結(jié)合水分子，從而改善了纖維素的水合性質(zhì)。然而，本研究發(fā)現(xiàn)，酸性中性過氧化氫及堿溶液處理也可改善膳食纖維的水合性質(zhì)，這可能與處理過程中除去了包裹在纖維表面的脂類等物質(zhì)有關(guān)。堿性過氧化氫處理后，蘋果渣持油力下降，此結(jié)果與 Sangnark 等 [33] 關(guān)于堿性過氧化氫處理能改善稻草膳食纖維持油力的研究結(jié)果不同。這可能與堿性過氧化氫處理后膳食纖維水合性質(zhì)改善有關(guān)，極性基團(tuán)暴露不利于結(jié)合油脂；也可能與蘋果渣堆積密度增大有關(guān)，堆積密度越大，膳食纖維孔隙度和毛細(xì)管引力越低，因而對(duì)油脂的物理截留作用減弱[23] 。本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，改性蘋果渣的空間網(wǎng)絡(luò)消失，可能也是持油力下降的原因。
顏色是蘋果渣感官品質(zhì)的重要參數(shù)，蘋果榨汁后果渣易發(fā)生褐變，需要對(duì)其漂白脫色，過氧化氫是常用蘋果渣脫色劑。過氧化氫在堿性介質(zhì)中轉(zhuǎn)變成過氧氫陰離子（HO - 2 ），HO - 2 是活性漂白離子，能與共軛羰基結(jié)構(gòu)反應(yīng)破壞其發(fā)色基團(tuán)起到消色的目的 [24] 。本研究結(jié)果也表明，蘋果渣經(jīng)過堿性過氧化氫處理后，顏色得到顯著改善。此外，經(jīng)過酸性、中性過氧化氫改性的蘋果渣，其顏色變暗，表明這 3 種處理對(duì)蘋果渣顏色有不利影響，且可能產(chǎn)生了新的生色基團(tuán)，如羰基等。
3.2 過氧化氫濃度對(duì)改性效果的影響
過氧化氫濃度也是影響自由基產(chǎn)生的重要因素，自由基的產(chǎn)量與反應(yīng)體系的過氧化氫濃度密切相關(guān)。在堿性條件下，當(dāng)過氧化氫濃度為 0 時(shí)，蘋果渣 SDF含量并未增加，且熱重和超微結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果表明，蘋果渣的結(jié)構(gòu)性質(zhì)并未發(fā)生顯著變化，最大速率失重峰與原蘋果渣位置接近，且顆粒表面結(jié)構(gòu)與原蘋果渣相似，這說明在該條件下，堿并未對(duì)蘋果渣產(chǎn)生較大的改性效果。隨著過氧化氫濃度從 0.5%增加至 2%時(shí)蘋果渣 SDF 含量顯著增加，這說明當(dāng)反應(yīng)體系中自由基產(chǎn)量逐漸增加時(shí)，氧化降解作用逐漸增強(qiáng)。隨著過氧化氫濃度的增加，改性蘋果渣最大速率失重峰的位置逐漸前移，顆粒結(jié)構(gòu)更加細(xì)碎，表明其結(jié)構(gòu)發(fā)生了更大程度的破壞。
過高濃度的過氧化氫可能不利于改性蘋果渣的部分理化性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著過氧化氫濃度從 0增至 2%，改性蘋果渣的得率逐漸下降，可能是由于高濃度的過氧化氫將膳食纖維等大分子物質(zhì)降解成單糖及低聚糖等小分子物質(zhì)，溶于乙醇后被除去。隨著過氧化氫濃度的增加，蘋果渣膳食纖維的持水力先升高后降低，當(dāng)使用 2%的過氧化氫處理后，持水力顯著下降，說明過高濃度的過氧化氫處理對(duì)持水力影響較大。
3.3 H 2 O 2 殘留量的評(píng)價(jià)
聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家委員會(huì)（JECFA）第 63 屇會(huì)議將過氧化氫認(rèn)定為一般安全性物質(zhì)，認(rèn)為“過氧化物（如過氧化氫、過氧化乙酸、過氧化辛酸）均在體內(nèi)能夠降解，其降解產(chǎn)物在食物的可食用期間的殘留不足以引起安全性的關(guān)注，因此沒有對(duì)殘留量做具體的規(guī)定”。目前，國(guó)際癌癥研究中心、美國(guó) FDA 癌癥評(píng)估委員會(huì)均不認(rèn)為過氧化氫具有致癌性、國(guó)際化學(xué)安全毒性信息專論稱，3%濃度的雙氧水對(duì)癌癥發(fā)生率沒有影響。目前中國(guó)還沒有相關(guān)過氧化氫殘留量的安全范圍標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)結(jié)果表明，使用過氧化氫制備改性蘋果渣膳食纖維過程中，過氧化氫能有效分解，殘留量無(wú)法檢出。
4 結(jié)論
利用過氧化氫氧化降解作用，顯著地提高了蘋果渣中 SDF 含量，最高可達(dá) 28.32%。過氧化氫對(duì)蘋果渣膳食纖維的改性效果取決于 pH 和濃度，堿性條件下，過氧化氫能顯著改善蘋果渣膳食纖維的持水力、膨脹力、顏色等理化性質(zhì)。與物理改性及酶法改性相比，堿性過氧化氫清潔高效，改性成本低，在果蔬加工副產(chǎn)物的綜合利用上具有優(yōu)勢(shì)，是一種良好的膳食纖維改性方法。
