麦麸膳食纤维加工和利用研究进展

麦麸是膳食纤维的重要来源,主要以不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)为主,可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)含量较少。麦麸膳食纤维不仅有良好的生理功能特性,而且加工特性良好。由于SDF的功能特性优于IDF,实际生产中,一般会通过特殊的改性手段或酶解方法来提高SDF的含量。主要综述了近年来麦麸膳食纤维的提取加工方式,及其在食品应用中所展现的加工特性如凝胶性、黏稠性、水合特性、持油性以及抗氧化和清除自由基的特性。     

大豆皮可溶性膳食纤维的酶法制备及其理化特性评价

以大豆皮为原料,采用纤维素酶联合半纤维素酶制备大豆皮可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber,SDF）,通过单因素及响应面试验设计,以大豆皮SDF得率为考察指标,优化其酶解工艺,并测定其持水力、膨胀力及持油力。结果表明,大豆皮SDF最优酶解工艺为料液比1∶20(g/mL)、酶添加量0.85%、酶解时间5 h、酶解温度45℃、酶解pH4.6,该条件下大豆皮SDF得率为12.17%,制备的大豆皮SDF具有良好的持水力、膨胀力及持油力。     

红松松仁膜衣膳食纤维的功能性质

以红松松仁膜衣为原料,制备可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)和不溶性膳食纤维(Insoluble dietary fiber,IDF),对IDF进行木聚糖酶改性,制备改性可溶性膳食纤维(Modified soluble dietary,MSDF)和改性不溶性膳食纤维(Modified insoluble dietary fiber,MIDF),测定葡萄糖、胆固醇、胆酸钠吸附能力及葡萄糖透析延迟指数。结果表明:MSDF的葡萄糖吸附能力较SDF显著提高,且MIDF的葡萄糖吸附能力较IDF极显著提高;模拟胃环境,改性后的膳食纤维的胆固醇吸附能力均有提高,且MSDF显著高于SDF;MIDF胆酸钠的吸附能力极显著高于IDF,可达60.73mg/g,是IDF的2.98倍;MIDF的葡萄糖透析延迟指数高于IDF,且120 min时趋于稳定,可达21.69%,较IDF显著提高了7.24%。因此,木聚糖酶可提高松仁膜衣膳食纤维的功能性质,且木聚糖酶改性是一种适合松仁膜衣膳食纤维改性的优良方法。     

挤压膨化对豆渣可溶性膳食纤维的影响

以豆渣为原料,采用挤压膨化法对豆渣可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)进行研究。通过预实验,确定加入质量分数为20%的淀粉膨润剂。以挤压前后豆渣SDF的增量作为评定指标,研究豆渣含水率、物料温度及螺杆转速对豆渣SDF增加率的影响。结果表明：采用挤压膨化处理后,豆渣中戊糖较己糖、糖醛酸增幅大。通过正交试验,对工艺参数进行优化,结果表明：当含水率17%、螺杆转速150r/min、温度180℃时,SDF增加率可达到199.64%。此时,豆渣膳食纤维持水力为1430%、溶胀力为16.7mL/g,分别比豆渣原料提高了94%和125%。     

高静压和高压均质对豆渣水不溶膳食纤维的改性及其功能的影响

以新鲜豆渣为原料,探究高压均质改性和高静压改性的水溶性膳食纤维（soluble dietary fiber,SDF）得率以及改性后SDF理化性质和生理功能特性的变化。结果表明：高压均质改性在最优压力110 MPa条件下SDF得率为32.86%,高静压改性在进行高压蒸煮,最优400 MPa条件下SDF得率为7.56%,高压均质改性效果明显优于高静压改性（P＜0.05）;两种改性方式均能不同程度改善SDF的理化性质,促进其对胆酸和胆固醇的吸收,但降低了抗氧化效果。     

复合酶法提取黄秋葵可溶性膳食纤维的工艺优化及其理化特性、结构表征

以黄秋葵果荚为原料,采用复合酶法提取可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF),通过单因素实验,探究不同因素对黄秋葵SDF得率的影响。在单因素实验的基础上进行响应面分析,得到复合酶法制备黄秋葵SDF的最优条件;并测定所得黄秋葵SDF的理化特性,并对其进行结构表征。结果表明:在料液比1:24 g/mL、复合酶添加量1.8%、酶解时间54 min、酶解温度62℃的提取条件下,黄秋葵SDF得率达到最大值,为10.94%,与预测值之间的相对误差为1.48%。黄秋葵SDF的持水力、膨胀力和持油力分别为5.61 g/g、3.35 mL/g和4.88 g/g,良好的理化特性使其具有成为通便保健食品原料的潜力。黄秋葵SDF的微观结构显示,经过酶的作用,黄秋葵SDF表面的淀粉类物质被充分除去;黄秋葵SDF的晶体结构符合纤维素I晶型的特征,其红外光谱图线符合膳食纤维类物质的典型特征。     

动态高压微射流对刺梨果渣膳食纤维及其抑制淀粉消化和葡萄糖扩散的影响

本实验以刺梨果渣为原料,采用酶法制备可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber,SDF）、不可溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber,IDF）和全膳食纤维（total dietary fiber,TDF）,并采用动态高压微射流（dynamic high pressure microfluidization,DHPM）对刺梨果渣SDF进行改性处理,初步探索了刺梨果渣膳食纤维及DHPM处理SDF（DHPM-SDF）的理化特性及其对淀粉酶活力和葡萄糖扩散的影响。结果表明,IDF和SDF都能通过吸附葡萄糖、抑制葡萄糖扩散以及改变胰淀粉酶二级结构来减缓葡萄糖的流动进程和淀粉消化速率,其中,IDF对葡萄糖的吸附能力和抑制葡萄糖扩散能力分别是SDF的1.28 倍和1.99 倍,而SDF的胰淀粉酶活力抑制率是IDF的1.73 倍,并且,SDF对胰淀粉酶活力的抑制作用主要通过改变胰淀粉酶的α-螺旋和无规卷曲结构。TDF表现出与IDF相似的葡萄糖吸附能力和抑制淀粉酶活力的能力。与SDF相比,DHPM-SDF平均粒径增加了2.08 倍,使得其葡萄糖吸附能力和抑制葡萄糖扩散能力分别提高了28.13%和62.09%,并且DHPM-SDF能显著减少胰淀粉酶的α-螺旋和无规卷曲结构相对含量（P＜0.05）,其对淀粉酶活力的抑制能力是SDF的1.44 倍。因此,刺梨果渣膳食纤维,尤其是SDF可作为降血糖产品开发的潜在优良资源,并且DHPM是提高刺梨果渣可溶性膳食纤维降血糖活性的有效改性处理手段。     

蒸汽爆破对豆渣膳食纤维的影响及在韧性饼干中的应用

本文研究了蒸汽爆破(SE)处理对豆渣膳食纤维组成及含量的影响,以及添加汽爆豆渣对韧性饼干感官品质的影响。结果表明,汽爆处理对豆渣膳食纤维组成及含量有较大影响,随汽爆强度增加,豆渣可溶性膳食纤维(SDF)含量呈上升趋势,在1.5 MPa/30 s时达最大值36.28%;汽爆强度进一步增大,TDF和SDF含量都呈下降趋势。豆渣粉在韧性饼干中的添加量不宜超过5%,否则饼干品质下降明显;豆渣经汽爆处理后,其添加量增至10%,对饼干品质有较大改善。研究表明,适宜强度的汽爆处理可大幅提高豆渣中SDF含量,改善豆渣在韧性饼干中的添加应用效果,这为豆渣的开发利用提供了有效途径。     

超声-微波协同酶法改性小米糠膳食纤维及工艺优化

为提高小米糠水溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)的得率,本实验以小米糠为材料,对其进行气爆预处理,利用超声-微波协同酶法对气爆预处理小米糠进行改性,分别研究酶添加量、温度、pH、微波功率对小米糠SDF含量的影响,根据单因素实验结果设计Box-Behnken实验,采用响应面法优化改性小米糠SDF的工艺条件。结果表明:气爆条件设定为压力1.0 MPa、时间90 s,最优工艺参数为酶添加量5.85%,温度56℃,pH4.64,微波功率451 W,在此条件下改性小米糠SDF含量为13.117%,比未经改性小米糠SDF含量高出了10.96%。     

响应面试验优化小米糠膳食纤维改性工艺及其结构分析

以小米糠为实验材料,对其进行气爆预处理,利用超声-微波协同法对气爆预处理的小米糠膳食纤维进行改性,以提高小米糠水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)的得率,并利用响应面法优化其工艺条件。同时借助凝胶色谱-示差-多角度激光光散射、红外光谱和X射线衍射等分析方法对改性前后小米糠膳食纤维的结构进行研究。结果表明:气爆条件设定为压力1.0 MPa、时间90 s,最优工艺参数为微波功率535 W、料液比1∶50(g/m L)、超声-微波协同时间57 min,SDF含量达到10.841%。凝胶色谱-示差-多角度激光光散射分析显示改性小米糠SDF分子质量变小,表明经改性处理后小米糠SDF分子链变短且聚合度降低。红外光谱分析表明,改性小米糠SDF和水不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)的化学官能团变化不大,并且有明显的糖类特征吸收峰。X射线衍射分析显示改性小米糠IDF的结晶度上升,表明改性小米糠IDF中非结晶区有部分降解,并且转化为SDF。扫描电子显微镜结果显示改性小米糠SDF的颗粒表面变得粗糙,疏松多孔,由小颗粒聚集而成。     

豆渣高温改性结合超声辅助酶解生产水溶性膳食纤维的工艺研究

采用新鲜豆渣为原料,将高温改性技术与超声波辅助酶解技术相结合,探索生产高活性水溶膳食纤维的可行方法。在单因素实验的基础上,通过正交实验确定豆渣水溶性膳食纤维的最优工艺条件。实验结果表明,预处理豆渣粉首先在液固比10mL/g,130℃下高温改性100min;干燥粉碎后,继续在酶底比1200:1,液料比20:1,超声功率650W的条件下超声酶解120min,可溶性膳食纤维的产量将达到峰值。每10g原料中,可获得3.91g的可溶性膳食纤维。高温改性后样品通过超声波辅助酶解深加工,样品的质量性状也大幅提高,其持水性与膨胀性分别达到了14.48g/g和12.32mL/g。本实验结论对水溶性膳食纤维的生产与商业化应用都将具有重要意义。     

豆渣膳食纤维对酥性饼干特性的影响

将豆渣中酶法提取的可溶性膳食纤维(豆渣SDF)、不溶性膳食纤维(豆渣IDF)以及商业菊粉,分别添加到酥性饼干中,研究其对饼干的物理化学特性和感官品质的影响。结果表明:添加豆渣IDF的饼干持水性和硬度较高,添加豆渣SDF和菊粉的饼干松密度值和过氧化值较低,且两者的松密度值没有较大差异,而添加豆渣IDF的饼干与之相反,添加4%豆渣SDF的饼干感官评定结果最优,且总膳食纤维、水分和脂肪含量较空白高,而蛋白质和灰分含量没有明显变化。     

水酶法豆渣对饼干品质及消化性影响的研究

以水酶法豆渣粉为原料,制成豆渣饼干,研究水酶法豆渣对饼干品质及体外消化的影响。结果表明:水酶法豆渣中可溶性膳食纤维含量丰富,比普通豆渣高24. 33个百分点;水酶法豆渣添加量为30%时,饼干的品质较佳,饼干内部结构均匀,有浓郁豆香,呈均匀的棕黄色;水酶法豆渣能够延缓淀粉的消化,降低葡萄糖的释放速率,主要表现在快速消化淀粉的含量由46. 69%降低至28. 10%,慢速消化淀粉和抗性淀粉含量分别由15. 48%、37. 83%增加至30. 68%、41. 23%;同时,当水酶法豆渣添加量高于30%时血糖指数达到低血糖指数范围(GI 55)。因此,将水酶法豆渣作为一种直接食用原材料可以生产一种健康的高膳食纤维低糖饼干。     

高温蒸煮结合酶解改性豆渣膳食纤维

采用高温蒸煮结合纤维素酶酶解的方法,改性豆渣不溶性膳食纤维,制备水溶性膳食纤维。以水溶性膳食纤维的得率为考察指标,分别对高温蒸煮改性、高温蒸煮结合纤维素酶酶解改性工艺进行研究,并应用正交试验设计法优化高温蒸煮结合纤维素酶酶解改性工艺。结果显示,在优化的高温蒸煮结合纤维素酶酶解改性的反应条件下,即固液比为1:20 g/mL、酶解温度为45℃、酶底比为0.3%、酶解时间为4 h、pH值为5.0时,改性后水溶性膳食纤维的得率为31.89%,明显高于单独采用高温蒸煮法(130℃、60 min)改性的水溶性膳食纤维得率(10.85%)。     

豆渣膳食纤维的改性研究进展

膳食纤维具有调节胃肠道和预防慢性疾病等重要的生理功能,被誉为第七大营养素,但不同膳食纤维功能特性不同,因此,高活性膳食纤维的研发以及应用于食品加工和作为保健(功能)食品成为目前食品行业关注的热点。豆渣是大豆加工副产品,富含膳食纤维,但主要是不溶性膳食纤维(IDF),可溶性膳食纤维(SDF)含量极低,导致豆渣口感较差,在食品加工中的应用受限。本文综述了不同膳食纤维功能特性及比较了不同改性方法的工作原理和对豆渣膳食纤维中SDF的影响,为不同来源IDF的改性及豆渣膳食纤维的加工利用提供支持。     

大豆豆渣膳食纤维的制备条件研究

采用碱法脱腥、蛋白酶水解除去残留蛋白质从豆渣中提取膳食纤维,对影响脱腥效果的3种主要因素进行正交试验,确定了最佳脱腥条件;对影响蛋白质残留的4种主要因素进行正交试验,确定了最佳脱腥工艺条件。与原料豆渣相比,膳食纤维成品的持水性提高了86.95%,溶胀性提高了94.35%。     

改性豆渣膳食纤维的理化性质、结构及其益生活性研究

以豆渣膳食纤维为对象,分别采用高速剪切、复合酶解、高速剪切协同酶解改性豆渣膳食纤维,分析其理化性质、结构以及益生活性的变化。结果表明,3种改性方法均能显著改善豆渣膳食纤维的持水性、膨胀力和持油力(P<0.05)。改性后的豆渣膳食纤维可溶性组分增多,粒径减小,微观结构变得疏松多孔;傅里叶变换红外光谱分析结果表明,改性后的豆渣膳食纤维特征吸收峰的分布未发生明显变化,部分峰强度减弱;X射线衍射结果表明,改性处理并未改变豆渣膳食纤维晶体构型。体外发酵实验表明,改性豆渣膳食纤维对嗜酸乳杆菌和乳双歧杆菌均有一定的促进增殖作用,其中对嗜酸乳杆菌的增殖作用更显著;3种改性方式中,高速剪切协同酶解改性制备的豆渣膳食纤维的益生活性最高,主要体现在提高益生菌活菌数和降低培养基pH。因此,高速剪切协同酶解可作为一种改性豆渣膳食纤维的优良方法,提升膳食纤维的理化性质和益生活性,为其在功能食品中应用提供参考。     

改性大豆纤维粉制备工艺参数优化研究

以带皮豆渣为原料,分别通过正交实验、Box-Behnken实验方法对改性大豆纤维粉制备工艺中的脱腥、酶法改性工序进行参数优化,确定的脱腥工艺参数为:液料比1:1,反应温度60℃,反应时间40min,pH5.0;采用纤维素酶进行酶法改性工艺参数为:酶浓度1.57%,酶解时间3.02h,酶解温度50.35℃,酶解pH5.13.     

Effects of different physical technology on compositions and characteristics of bean dregs

The effects of ultrafine grinding (U), high pressure (HP), microwaves (M), high-temperature cooking (HTC) and combination technologies (U-HP, U-M, U-HTC) on the nutritional compositions and characteristics of bean dregs were investigated. The results showed that both single treatments and combination treatments significantly increased the soluble dietary fiber (SDF) content and water solubility of bean dregs; however, the protein content, fat absorption capacity and swelling capacity of bean dregs were decreased compared with those of the control. The combination technologies significantly increased the contents of K, Ca, Na and Fe in bean dregs. HTC and U-HTC had prominent effects on inhibiting trypsin inhibitor activity, which were decreased from 7365 TIU/g to 1210 and 96 TIU/g, respectively. The bean dregs by ultrafine grinding and combined treatments showed honeycomb structure and small particle distribution, and their processing performances improved. In conclusion, combination technologies were effective methods for improving the quality of bean dregs and expanding their development.Industrial relevance: A combined method may have greater effects than any single approach in improving the quality of bean dregs. Ultrafine grinding technology combined with other physical techniques used in bean dregs can solve quality problems; for example, bean dregs are characterized by poor taste, perishability, low soluble fiber content, and high trypsin inhibitor activity, all of which are related to human health and safety. However, to the best of our knowledge, ultrafine grinding combined with other physical techniques has not been used with bean dregs. The present paper highlights the effects of ultrafine grinding technology (U) combined with high pressure (HP), microwave (M), and high temperature cooking (HTC) technologies on the nutritional and functional compositions of bean dregs. The obtained results contribute to enhance SDF content, reduce anti-nutrition factors, and expand development and utilization of bean dregs, which constitute the basis for its application in baked food, flour products and the food industry.     

辐照对大豆膳食纤维粉品质变化影响

为探索辐照处理对大豆膳食纤维粉品质变化的影响,本研究采用0、2、4、6、8、10 kGy辐照处理大豆膳食纤维粉,通过扫描电镜分析、傅里叶红外光谱扫描表征不同辐照剂量对其微观结构和基本结构的影响;并对比辐照前后膳食纤维组成成分、持水力、结合水力、黏度、色泽的变化,以及辐照对微生物数量的影响。研究结果表明,与未经辐照处理的大豆膳食纤维粉相比,辐照后的大豆膳食纤维微观结构更为蓬松,理化性质明显改善。在4～8 kGy辐照剂量范围内,SDF含量增加了16.88%,IDF含量减少了13.74%,持水力最大为18.37 g/g,结合水力最大为32.84 g/g,黏度提高,色泽白度降低。经辐照的大豆膳食纤维粉,菌落总数减少,霉菌、酵母菌、大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌含量符合国家限量标准。