《PLOS One》:Valorization of orange peel by-products via ultrasound-pretreated enzymatic extraction of soluble dietary fiber: Structural and functional characterization
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农业工业副产物的增值化利用因其作为生物活性化合物(特别是膳食纤维)的可持续来源的潜力而受到越来越多的关注。在本研究中,研究人员使用橙皮副产物作为原料,通过酶法提取和超声预处理酶法提取回收可溶性膳食纤维。超声预处理酶法提取的可溶性膳食纤维回收率为26.04±0.
农业工业副产物的增值化利用因其作为生物活性化合物(特别是膳食纤维)的可持续来源的潜力而受到越来越多的关注。在本研究中,研究人员使用橙皮副产物作为原料,通过酶法提取和超声预处理酶法提取回收可溶性膳食纤维。超声预处理酶法提取的可溶性膳食纤维回收率为26.04±0.81%,纯度约90%。与可溶性膳食纤维结合的酚类化合物含量范围为3.23±0.03至12.15±0.21 mg GAE g-1。通过碱提取获得的可溶性膳食纤维表现出较高的持水性(9.16±0.08 g g-1)。酶法提取引起了结构修饰和部分解聚,降低了纤维孔隙率和水亲和力。持油性范围为1.08±0.12至1.24±0.05 g g-1,不同提取方法之间无差异。超声预处理酶法提取产生的可溶性膳食纤维具有更无定形的结构、较低的结晶度、更大的表面破坏和更高的热稳定性。此外,它是哺乳动物肠道共生菌(如Faecalibaculum rodentium和Bacteroides thetaiotaomicron)生长的合适底物,这些物种被认为对宿主健康有益。超声预处理是从橙皮副产物中回收高价值可溶性膳食纤维的一种有前景的策略,从而能够生产适合食品应用的定制功能成分。
**研究背景与存在的问题**
橙子是世界上最重要的农作物之一,2024年预计年产量达4700万吨。橙子加工副产物(如果皮、白皮层和内果皮)占果实重量的高达55%。这些副产物通常被丢弃在垃圾填埋场,不仅造成富含类胡萝卜素、黄酮、果胶和膳食纤维(dietary fiber, DF)的生物质大量流失,还会在分解过程中释放大量温室气体。在哥伦比亚,2023年橙子产量达75.6万吨,副产物处理问题尤为突出。因此,基于循环经济原则,亟需开发既能减轻环境影响又能回收高价值功能成分的增值化利用策略。
膳食纤维是植物性食物中不被人体小肠消化吸收的碳水化合物,可作为大肠微生物群的能源。可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber, SDF)能增加食糜粘度、延缓胃排空、降低血糖和胆固醇水平,并调节肠道菌