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膳食纤维是由单糖(葡萄糖、半乳糖、甘露糖和木聚糖等)为基本单元构成的大分子有机化合物及衍生物,在其残糖基上存在大量羟基和其它官能团,可进行甲基化、酯化和醚化等多种衍生化反应。多糖链段上的醇羟基引入硫酸基后,可提高溶解度且改变糖链结构,进而产生广泛的生物学效应,如抗凝血、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤等活性。挤压硫酸酯化偶联改性苹果膳食纤维,不仅获得具有良好活性的膳食纤维,也扩大了其在保健食品和医药功能方面的应用。本研究选择氨基磺酸-浓硫酸作为复合酯化剂,偶联螺杆挤压技术改性苹果膳食纤维,得到具有良好活性的硫酸酯化水溶性膳食纤维(SDF)。经过脱色、纯化分离后,利用高效液相色谱法测定其单糖组成及摩尔比,通过凝胶渗透色谱法测定相对分子量。采用红外光谱鉴定其硫酸基的存在,并经过核磁共振分析硫酸基取代位置;利用原子力显微镜对硫酸酯化前后SDF进行形貌观察,并对不同取代度的酯化取代产物进行抗氧化能力评价。得到如下研究结果:(1)挤压法制备硫酸酯化苹果SDF的最佳酯化工艺参数为:氨基磺酸体积与膳食纤维质量的比为3:10,静置时间2h,转速750r/min,浓硫酸体积与膳食纤维质量的比为4:10。选择氨基磺酸-浓硫酸作为酯化剂显著提高了酯化效果,取代度可以提高到0.79。红外光谱测定结果显示,经酯化修饰后在1230cm-1和810cm-1处出现了硫酸基的特征吸收峰,SDF成功发生了硫酸基取代反应。(2)选择大孔吸附树脂对硫酸酯化SDF进行了脱色处理,最佳脱色条件为:D-101大孔树脂湿法装柱,过柱速度为2m L/min,上样体积为60m L,上样浓度为2mg/m L。运用DEAE-52阴离子交换色谱法对脱色后的样品进行纯化,得到两个酸性组分(ASDF-P2、ASDF-P3),两个组分的总糖含量分别为93.6%、72.7%,硫酸基含量为13.6%和17.8%,相对分子质量分别是73313Da和51300Da。高效液相色谱法测得ASDF-P2的单糖组成为甘露糖、鼠李糖、葡糖糖醛酸、木糖、葡萄糖、半乳糖,其单糖的摩尔比例为0.88:0.82:2.52:2.31:2.98:2.50;ASDF-P3也由六种单糖组成:甘露糖、鼠李糖、葡糖糖醛酸、木糖、葡萄糖、半乳糖,其比例为1.82:0.79:1.41:3.69:3.29:3.24。(3)纯化后ASDF-P2和ASDF-P3的红外光谱表明,其在810cm-1和1210cm-1具有硫酸基特征吸收峰。核磁共振分析结果显示ASDF-P2和ASDF-P3均由四种类型的糖残基构成,且13C NMR图谱分别在72.10和72.06处有信号,证明有吡喃糖的存在。硫酸基取代位置主要发生在C2位,C2信号移向低场,且峰强度降低,C2位被硫酸基团取代。经硫酸酯化后,ASDF-P2的糖链聚集缠绕,原子力显微镜的三维图像具有火焰状突起;糖链高度为1.887-3.015nm,长度为79.30-94.07nm,宽度为4.92-19.49nm,但并未出现单螺旋或球状结构。(4)硫酸酯化修饰后苹果SDF具有极强的抗氧化活性,且取代度高的样品其总还原力、氧自由基清除能力(ORAC)和ABTS?自由基清除能力均较强。