本课题以玉米深加工副产物玉米皮为原料，主要研究了玉米皮主要成分不溶性膳食纤维改性制备脂肪替代物的工艺，利用响应面法对脂肪替代物的制备工艺进行了优化。然后对制备的玉米皮膳食纤维脂肪替代物在海绵蛋糕中的应用进行了研究。利用碱性蛋白酶和耐高温α~淀粉酶除去玉米皮中的蛋白质和淀粉以获得玉米皮膳食纤维。制得的膳食纤维含量为94.6%（以干基计），持水力为2.88g/g，膨胀力为5.14ml/g。试验选择强亲水基团羧甲基取代膳食纤维上亲水能力相对较弱的羟基，使其水分亲和能力得到进一步提高，以满足脂肪替代物的口感性质要求。傅里叶远红外光谱用来确定羧甲基的取代情况。通过流变学试验测定得到不同取代度的脂肪替代物样品都具有假塑性流体性质，但是，低取代度样品只有粘性特性，作为粘性流体不具备功能性质，随着羧甲基取代度增加出现粘弹性，样品由于形成束缚水分的网络结构，能够起到保水持气，提升界面张力的作用，有助于脂肪替代物模拟脂肪性质的提升。通过响应面法优化了玉米皮膳食纤维脂肪替代物的制备工艺，试验得到醚化剂添加量、醚化温度、醚化时间和NaOH碱溶液浓度做为试验因子，以羧甲基取代度为响应值的回归模型。经过Design Expert8.0软件计算得到的玉米皮膳食纤维脂肪替代物制备的最优工艺为：NaOH碱溶液浓度为19.92%室温碱化1h，按NaOH：ClCH2COOH（w:w）1.11:1添加醚化剂氯乙酸，70.47℃醚化4.48h，预测的最优羧甲基取代度为0.5190。验证实验校正为：NaOH碱溶液浓度为20%室温碱化1h，按NaOH：ClCH2COOH（w:w）1:1添加醚化剂氯乙酸，70℃醚化4.5h，实际得到的羧甲基取代度为0.506。实际试验结果与预测值进行比较表明此回归方程预测及分析脂肪替代物取代度是可信的。海绵蛋糕中的油脂替代量为10%和20%时，烘焙损失分别减低到15.9%和16.5%，比容在脂肪替代量为10%时基本保持不变。通过质构分析仪测定不同脂肪替代量海绵蛋糕的质构参数，在20%脂肪替代量内，海绵蛋糕的各个质构参数变化较小，高于此替代量会出现较大变化。通过感官评定得出与全脂样品相比，20%以内的脂肪替代量产品的感官评分最为接近，且能够被普遍接受。利用SPSS19.0软件对质构参数和感官评定进行曲线拟合，硬度、咀嚼性、回复性、粘聚性和粘着性参数都具有显著的相关性，对于感官评定指标质构和口感的拟合模型的相关系数较高，利用客观质构参数能够得到良好的感官评定预测分析能力。