谷物膳食纖維的提取、改性及在食品工業(yè)中的應(yīng)用

谷物膳食纖維的提取、改性及在食品工業(yè)中的應(yīng)用IndexPage

2谷物中的膳食纖維1谷物膳食纖維的提取工藝2谷物膳食纖維的改性方法3谷物膳食纖維在食品工業(yè)中的應(yīng)用4谷物膳食纖維的研究與應(yīng)用的展望51谷物中的膳食纖維Page

31.1膳食纖維的定義時(shí)間研究者膳食纖維概念的提出及其研究情況1953Hipsley提出“膳食纖維”術(shù)語(yǔ)1972Trowell不能被人體內(nèi)源酶消化的植物成分1976Trowell不被人體消化吸收的多糖類碳水化合物和木質(zhì)素2000AOAC膳食纖維還應(yīng)包括不能為人體內(nèi)源酶所吸收的寡糖及抗性淀粉2001AACC細(xì)胞壁多糖、木質(zhì)素以及與之鍵合的不能被人體消化酶水解的物質(zhì)2004CAC小腸內(nèi)不能消化吸收，聚合度不小于3的碳水化合物聚合物現(xiàn)代通常定義不能被人體胃腸道消化酶消化，但能被大腸內(nèi)的某些微生物部分酵解和利用的碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和Page

4資料來(lái)源：孫元琳，李文多等，20121.2膳食纖維的分類來(lái)源分類成分IDF細(xì)胞壁成分植物纖維素葡聚糖半纖維素葡萄甘露糖、脫水半乳聚糖等果膠（不溶）半乳糖、半乳聚糖木質(zhì)素苯基內(nèi)醛縮合物動(dòng)物甲殼質(zhì)葡聚糖非細(xì)胞壁成分動(dòng)物軟骨粘多糖SDF非細(xì)胞壁成分植物果膠（可溶）半乳糖海藻提取物半乳甘露聚糖瓊脂半乳聚糖藻酸葡萄糖阿拉伯半乳聚糖微生物咕噸酸甘露糖、葡萄糖醛內(nèi)酯酸人工合成高分子海藻酸海藻酸PC酯纖維素羧甲基纖維素Page

5資料來(lái)源：周堅(jiān)，肖安紅，《功能性膳食纖維食品》1.3幾種主要谷物中的膳食纖維主要部位：谷物麩皮主要特征：優(yōu)質(zhì)活性膳食纖維主要成分：包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠等主要種類：小麥纖維、燕麥纖維、玉米纖維、米糠纖維、大麥纖維Page

6名稱來(lái)源比例/%主要成分應(yīng)用效果小麥纖維小麥麩皮44.46IDF焙烤食品、快餐谷物食品使結(jié)構(gòu)松軟，提高持水力，增進(jìn)風(fēng)味，延長(zhǎng)貨架期燕麥纖維燕麥麩皮10.50SDF多種米面制品改善口感，增加體積，提高持水性大麥纖維麥糟70.31IDF低能量焙烤制品良好的褐變效應(yīng)玉米纖維玉米麩皮87.86高纖維低能量快餐食品、肉制品改善風(fēng)味，湯料、鹵汁的增稠劑和強(qiáng)化劑米糠纖維米糠27.04IDF焙烤食品、膨化食品、糖果改善適口性，降低生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)貨架期Page

71.3幾種主要谷物中的膳食纖維資料來(lái)源：Proskyetal,1988;Abdul-HanidandLuan,2000;分析方法：酶-重量法（ProskyAOAC法）2谷物膳食纖維的提取工藝

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82.1測(cè)定方法檢測(cè)方法檢測(cè)項(xiàng)目備注非酶-重量法酸性洗滌法木質(zhì)素，纖維素測(cè)定值最高中性洗滌法纖維素、半纖維素、木質(zhì)素酶-重量法磷酸鹽bufferTDFAOAC推薦法MES-TrisbufferSDF、IDF、TDF酶-化學(xué)法酶-分光光度法已知糖類組成的DF測(cè)定值最低酶-色度法單糖及糖醛酸組成Page

92.2提取方法提取方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用粗分離法減少淀粉、植酸純度不足原料處理膜分離法對(duì)膳食纖維進(jìn)行分級(jí)，避免化學(xué)殘留設(shè)備要求高，只能用于分級(jí)————化學(xué)法快速，簡(jiǎn)捷色澤差，減弱生理活性常用制備手段酶-化學(xué)法純度高得率較酶法低常用制備手段酶法條件溫和工藝復(fù)雜，時(shí)間長(zhǎng)，純度低————發(fā)酵法產(chǎn)品色澤、質(zhì)地均優(yōu)于化學(xué)法研發(fā)階段，應(yīng)用不廣泛————Page

102.2.1米糠纖維的提取工藝Page

112.2.1米糠纖維的提取工藝影響米糠膳食纖維制備的工藝條件1）淀粉酶的用量：用量1%時(shí)膳食纖維產(chǎn)率最高，純度最高。2）NaOH濃度NaOH濃度在2%以下時(shí)，產(chǎn)率隨濃度上升而提高，2%以上時(shí)有下降趨勢(shì)。3）堿液浸泡時(shí)間膳食纖維隨浸泡時(shí)間增加而逐漸增加4）堿液浸泡溫度堿液浸泡溫度在60℃以下時(shí)，產(chǎn)率隨溫度上升而提高，60℃以上時(shí)有下降趨勢(shì)。Page

122.3.2小麥纖維的提取工藝工藝1工藝2Page

133谷物膳食纖維的改性方法Page

14為什么要改性？改性使纖維素等大分子連接鍵不同程度斷裂，使IDF轉(zhuǎn)化為SDF改性使膳食纖維致密結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷删W(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)，改善其持水力、結(jié)合水力、膨脹力和口感等物化性質(zhì)Page

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163谷物膳食纖維的改性方法改性方法方法介紹方法評(píng)價(jià)物理法擠壓蒸煮技術(shù)高溫高壓及剪切使連接其分子的化學(xué)鍵斷裂，發(fā)生分子裂變，從而徹底微?；募夹g(shù)改善物料的營(yíng)養(yǎng)，風(fēng)味及生物活性提高膳食纖維的可溶性和消化率超微粉碎技術(shù)利用動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)克服物料內(nèi)部凝聚力使物料破碎的技術(shù)能有效地改善膳食纖維的物化特性，使其具有良好的乳化性增稠性，提高生物活性，并保證了物料的完整性瞬時(shí)高壓技術(shù)以微射流均質(zhì)機(jī)為物質(zhì)基礎(chǔ)的瞬時(shí)高壓作用，是集混合、超微粉碎、加溫、壓、膨化等多單元操作為一體的一門全新技術(shù)料破碎的技術(shù)增加可溶性膳食纖維的含量，提高持水力，膨脹率等理化性質(zhì)，同時(shí)還具有殺菌作用超高壓技術(shù)指將食品放入液體介質(zhì)，在100～1000MPa壓力下處理，達(dá)到改變食品理化性質(zhì)的技術(shù)改善膳食纖維的物化特性，降低其粒度，且能有效地降低產(chǎn)品的黏度生物法酶法利用纖維素酶、木聚糖酶和木質(zhì)素氧化酶等酶，對(duì)膳食纖維進(jìn)行改性的方法改性條件溫和，反應(yīng)速度快，專一性強(qiáng)，改性后所得產(chǎn)品純度高，色澤淺，無(wú)異味發(fā)酵法利用微生物發(fā)酵消耗原料中可發(fā)酵的碳源氮源等成分的方式來(lái)制取膳食纖維，從而改善膳食纖維的持水力等物化特性的方法改性產(chǎn)品口感更香甜，粗纖維含量更高，持水力更大，生理活性更好，且生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)便，成本低廉，產(chǎn)品無(wú)異味，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化化學(xué)法酸法、堿法通過(guò)調(diào)整pH值溫度等反應(yīng)條件，使糖苷鍵斷裂產(chǎn)生新的還原性末端，并使纖維大分子的聚合度下降，部分轉(zhuǎn)化為非消化性的多糖，來(lái)改變膳食纖維功能特性的方法改性較徹底，經(jīng)改性的產(chǎn)品水溶性膳食纖維含量增加較多，但存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、副反應(yīng)多、工藝復(fù)雜、對(duì)設(shè)備要求較高等不足4在食品工業(yè)中的應(yīng)用Page

17飲料及乳制品烘焙食品主食肉制品調(diào)味料保健食品4.1烘焙食品

穩(wěn)定劑和增稠劑提高配料的分散性和穩(wěn)定性增加產(chǎn)品的持水性改善質(zhì)構(gòu)延長(zhǎng)保質(zhì)期Page

184.2主食主要是添加于饅頭、米飯、面條中饅頭：改善饅頭的品質(zhì)，提高其保健功效。面條：使面條韌性增加、耐煮耐泡、清爽適口（適宜添加量5%）。米飯：使米飯更加蓬松清香。Page

194.3肉制品提高持水性由于其對(duì)肉餡的組織結(jié)構(gòu)有支撐作用，故可改善肉的組織結(jié)構(gòu)和韌度。適量谷物膳食纖維的加入在不影響肉制品品質(zhì)的基礎(chǔ)上，可降低肉制品中脂肪與熱能的含量，增加產(chǎn)品的保健功效Page

204.4飲料及乳制品奶粉、冰淇淋

將乳制品中乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，更適合乳糖不耐癥的消費(fèi)者食用乳酸菌奶作為活性菌的營(yíng)養(yǎng)源以保持其活性，使產(chǎn)品貨架期延長(zhǎng)，增強(qiáng)乳制品良好的口感和風(fēng)味功能性飲料明顯提高食品的穩(wěn)定性、分散性和沖調(diào)性，防止結(jié)塊Page

214.5調(diào)味料豆醬：利用其吸水、吸油、保水、保香等特性，保鮮和防止水的滲透。沙司、蛋黃醬：作為黏度調(diào)節(jié)劑。作為低熱量的基料以取代脂肪添加在火腿腸、午餐肉、三明治、肉松等食品中，從而降低脂肪和膽固醇的攝入。Page

224.6保健品添加膳食纖維可促使體內(nèi)產(chǎn)生乳酸，而乳酸可以分離溶解鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)，促進(jìn)人體對(duì)礦物質(zhì)元素的吸收。

降低膽固醇水平、降低血糖含量、改善腸道功能、調(diào)節(jié)腸道菌群、保護(hù)腸屏障功能、增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，對(duì)慢性代謝性疾病，如肥胖、II