膳食纤维的特性及在食品行业中的应用进展

膳食纤维的特性及在食品行业中的应用进展

刘晓丹

阿克苏地区市场监督管理局 新疆 阿克苏 843000

摘要：膳食纤维因其独特的功能特性而被广泛应用于食品行业中。探讨了膳食纤维的功能特性及在食品领域中的应用及发展前景，并对未来的研究方向进行展望，以期为膳食纤维类食品的开发利用提供一定的参考。

关键词：膳食纤维；功能特性；食品；应用

1. 理化特性及功能特性

1.1溶解性与持水性

ＤＦ分子结构中含有很多亲水性基因，可与水分子发生作用，有保水性、膨胀性和吸水性。另外ＤＦ具有一定的溶解特性，其溶解性大小取决于它的化学结构组成，一般来说，分子主链上的分支结构越少或取代基基团越少，整个分子链越成有序的线性结构，则越难溶于水。常用ＷＨＣ和ＷＢＣ来表示ＤＦ与水的结合能力，ＷＨＣ指ＤＦ在无外力，只有自身重力的条件下保留水分子的能力，而ＷＢＣ则是ＤＦ受外力作用保留水分子的能力，例如离心力等。在实际应用中ＷＢＣ使用较广泛，因食品在加工过程中难免受到外界的作用力，例如挤压、搅拌和均质等。此外，ＤＦ持水性的大小还受本身分子量、空隙度及溶液的ｐＨ值和离子强度的影响，ＤＦ还与食品中的其它组分例如多聚糖和淀粉等之间发生作用均能影响其持水性能。

1.2吸附及螯合作用

ＤＦ含有许多活性基团，具有一定的吸附和螯合作用。例如来源于小麦麸皮的ＤＦ可吸附３－甲基吲哚，木质素可吸附胆汁酸等有害物质。另外，ＤＦ中的活性基团还能吸附肠毒素、化学毒素等有毒有害物质并可促使其排出体外。

1.3发酵作用及改善胃肠道功能

虽ＤＦ很难在体内消化分解，但大肠内的少许微生物仍会使其部分组分降解，有益菌可把ＤＦ发酵成乙酸、乳酸等有机酸，改善肠道环境，有助于有益菌的生长繁殖，并可维持肠道内微生物的平衡，有防止肠道黏膜萎缩的功效。部分组分降解产生的有机酸可促进食物在胃肠的蠕动与消化，有利于粪便的排泄，有效地防止肠内有毒物及毒素停留时间过长，降低结肠癌的发生率。

1.4填充剂及预防肥胖症

“高膳食纤维”比“低膳食纤维”的体积更易膨胀，能量密度低、低脂、低糖、低食盐，ＤＦ的摄入能减少可导致肥胖症的过度热量并防止进食过饱，增加饱腹感，所以ＤＦ对减肥有一定的功效。实践证明，纤维素、柑橘纤维和谷物纤维在此方面有很好的效果，此外ＩＤＦ还具有通便的作用。

1.5黏性及其凝胶化作用

ＤＦ添加于食品中，因其本身的黏滞性可改变食品的流变性能。通常情况下，ＤＦ分子链越长，相对分子量越大，则在水溶液的黏度相对就越大。当然，黏度的大小也受溶液的浓度、离子强度、温度和ｐＨ值等外界环境的影响。ＤＦ的长链聚合体例如瓜尔豆胶可束缚大量的水分，水溶液有很高的黏度，用作食品的增稠剂时ＤＦ添加量相对较低。瓜尔豆胶和槐豆胶的添加可显著增强食品的口感，延长食品的货架期，且不改变食品固有的特性。ＤＦ的另一重要性质是凝胶化，通过分子链的交互作用形成三维网状结构，致使水分子从“流体”转变成不能自由流动的“固体”。该性质有利于食品形成合适的结构，可作为食品的稳定剂。常用的食用胶有瓜尔豆胶、阿拉伯胶和果胶等。

2. 在食品中的应用

2.1在主食食品中的应用

2.1.1在面制品中的应用

近几年来，随着对ＤＦ功能性的认识，研究者探讨了在面条和馒头中的应用。但来源不同的ＤＦ使用效果有所不同，有的ＤＦ添加后面条的强度有所下降，但煮熟后强度增加。例如，添加来源于小麦麸皮的ＩＤＦ后，面条韧性变强，耐煮、耐泡。ＤＦ类面条加工的关键是ＤＦ种类的选取及添加量的多少。添加ＤＦ于馒头中可加强面团的筋力，蒸制的馒头口感好，有特有的香味。面条和馒头中，一般ＤＦ适宜添加量为３％～６％。此外，在大米中添加ＤＦ炊煮米饭，也带来蓬松清香的良好口感。烘培类食品如面包已逐步成为大众性食品，近些年销售量有增长的趋势。在欧美等西方国家，ＤＦ不同程度地添加于各种面包中，研究表明，添加不同种类的ＤＦ，可增加或改善面包的色泽与口感；饼干对面粉筋力质量要求较低，因此可较大比例地添加ＤＦ，据报道饼干及糕点中ＤＦ的添加量可达６％～２０％，ＤＦ应用于糕点中，可保持产品绵软、滋润的特性。此外，因为ＤＦ良好的保水性，可延长其保质期，使货架存放时间变长。

2.1.2在肉制品中的应用

肉制食品是日常生活中重要食品来源之一，常常作为功能型、营养型产品来开发与食用。人们越来越注重天然又健康，崇尚高蛋白、低脂肪类食物，更喜欢瘦肉类产品，但脂肪含量的降低会影响到肉制品的风味及口感。ＤＦ中的聚葡萄糖为低分子聚合物，在人体内不易被消化和吸收，添加于肉制品后赋予产品丰厚、滑润的口感，另外还具有脂肪的感官特征。ＤＦ添加到肉制品中，通过食盐和疏水键的作用，ＤＦ与蛋白形成了热稳定性较好的凝胶，二者之间形成的络合物是一种新型的凝胶体，使肉制品具有较好的食用效果。另外，ＤＦ也可作为优良的脂肪替代品，可制备成高蛋白、高纤维、低脂肪、低盐、低热量的香肠、火腿肠及肉脯等。

2.2在乳制品及饮料中的应用

2.2.1在奶粉中的应用

在奶粉中添加适量的ＳＤＦ，可用于生产婴儿配方奶粉和中老年人奶粉。ＳＤＦ不但有润肠通便的功效，还有降血脂、降血糖及促进矿物质吸收等功能。ＳＤＦ在奶粉中的添加量一般为５％～１０％。

2.2.2发酵酸奶

酸奶是乳品中发展速度最迅猛的一种，也是健康乳品中最受欢迎的乳饮料之一。近些年来，高纤维酸奶产品开始流行，该产品ＤＦ的添加量约６％比较适宜。

2.2.3风味乳与乳酸菌饮料

在国内外市场上风味乳饮料已盛行多年，该产品除了有乳香味外，还具有水果味，风味相融合使该饮料的口感更为独特，加之营养价值较高，因而受到消费者的喜爱，特别是儿童和青少年。在很大程度上ＤＦ的添加加强了乳饮料的营养和保健功能。ＳＤＦ优越的保健功效给乳饮料企业提供了更多的选择，赋予乳制品行业以新的希望。

2.2.4在饮料中的应用

ＤＦ类饮料属于功能性饮料，在西方很流行，尤其是在欧美和日本等发达国家，该类产品既能解渴、补充水分，又能够提供人们所需要的膳食纤维。如汇源公司近几年开发生产了高纤果汁，三元乳业公司推出了高纤奶产品。ＳＤＦ添加在饮料后，其微粒均匀分布于溶液中，不易产生沉淀和分层现象，ＳＤＦ在果汁、果肉浑浊类饮品中使用葡聚糖类量为０．５％～１．５％，透明类饮品为０．３％～１．２％。

2.3在其它食品中的应用

2.3.1在休闲食品中的应用

近些年来研制开发出了富含ＤＦ的健康休闲类食品。例如采用微波膨化工艺，以鲜甘薯、麦麸和淀粉为主原料，以全脂奶粉为辅助原料，添加糖、膨松剂等研制的休闲食品，食物的香味和色泽有所增强。

2.3.2在保健品中的应用

糖尿病是胰岛素不足而引起的身体疾病，主要表现为碳水化合物、脂肪、蛋白质、水及电解质的代谢发生紊乱。如今，糖尿病尚未有根治的方法，除药物外，主要是借助食物的调节与控制，调整饮食结构如添加ＤＦ是防治该疾病的方法之一。据报道，液态保健食品中参考使用量为１％～５％；固态保健品为５％～３０％。ＤＦ通常用于调节微生物平衡、润肠通便的保健类食品中，该类保健食品可促进肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的生长与繁殖，同时产生大量的有机酸，例如乙酸、醋酸、叶酸和乳酸等，改善肠道环境和有益菌群的生长环境，加快肠道的蠕动，促使粪便排出。

2.3.3在婴幼儿食品中的应用

婴幼儿断乳后体内双歧杆菌则有不同程度下降，易产生腹泻、厌食、发育迟缓，营养成分吸收率降低。ＤＦ类食品可促进对钙、铁、锌等微量元素的吸收及提高营养素的利用率。

参考文献

［１］张华，李银丽，李佳乐，等．竹笋膳食纤维对冷冻面团流变学特性、水分分布和微观结构的影响［Ｊ］．食品科学，２０１８，３９（１）：５３－５７．