燕麦膳食纤维食品研究进展

徐静　高婷婷　刘静雪　王腾　孙栎

摘要：燕麦麸是生产燕麦制品过程中的副产品，麸皮中含有大量的燕麦膳食纤维，可作为制作膳食纤维食品的优质原料，且性价比较高。现如今越来越多的人在食用粗粮时以燕麦为首选，其生理功能也逐渐被人们所了解。食用以燕麦膳食纤维为主要原料的功能性食品，不仅可以提高日常膳食纤维的摄入量，还具有降血压、降低胆固醇、预防和治疗结直肠癌、预防心脏病的医疗价值和保健功能。但经加工后的燕麦其麸皮已被剥离，或用于饲料，其自身价值并未被充分发挥出来，造成了资源浪费，附加值降低。因此，注重燕麦麸的综合开发和利用，可以防止资源过度浪费，提高其使用价值。本文对燕麦纤维提取和燕麦纤维在食品中的应用进行概述，针对燕麦膳食纤维的生理功能进行总结，并对燕麦纤维的发展进行前景展望，以期对燕麦纤维的研究和产品的开发及其利用提供参考。

关键词：燕麦 燕麦麸 膳食纤维 生理功能 提取方法 食品开发

在现代快节奏的生活中，人们的日常饮食通常以谷物类为主，辅以蔬菜，水果和肉类。特别是近些年来，一、二线城市的居民膳食脂肪比例从20%增加到25%，有的地区甚至达到40%至45%[1-2]。膳食纤维的摄入量已显著减少。因此引发了一些人们所说的“当代富贵病”，如高血糖、高血压、高血脂的“三高人群”，以及由膳食纤维摄入过少引起的一些其他疾病。肠癌，便秘，肠息肉等的发病率也正在增加[3]。但随着科学技术和营养学研究领域的不断发展、拓宽，膳食纤维的重要生理功能正慢慢被人们所发掘出来。不仅学术界在关注着膳食纤维，而且普通人对膳食纤维的关注也在日益增加，况且膳食纤维已经作为第七类营养物质在营养学界被大部分人所承认[4]。燕麦麸在燕麦生产加工产生的副产品中营养价值是最高的，其中的营养物质占燕麦麸比重最大的是β-葡聚糖，它是一种已知的降低血脂和促进肠道健康的活性成分。燕麦去除胚芽后，燕麦麸中膳食纤维含量最多，95%的水溶性膳食纤维都存在于燕麦麸中。因此，生产功能性膳食纤维食品，燕麦麸成为了“主力军”。

一、膳食纤维简介

从生理学角度来看，膳食纤维是指植物细胞壁中某些非淀粉多糖和基质材料，它们不能被人体消化酶所分解。近年来，膳食纤维的分类包括一些非细胞壁化合物、具有抗性的淀粉、寡糖、美拉德反应产物和来自动物的几丁质[5]。它曾被认为是一种非营养物质，并且长期以来没有得到足够的重视。但现在，营养界将其补充为第七种营养素，与一直以来被人们所公认的六大营养物质——矿物质、糖类、蛋白质、脂类、水和维生素具有可比性。

二、膳食纤维的分类及功能特性

（一）燕麦膳食纤维分类[6]

1. 可溶性膳食纤维

其来源于果胶、藻胶、魔芋等。能量很低，吸水性强。可溶性膳食纤维具有许多生理功能，例如对于结肠癌与前列腺癌的预防与治疗、预防肥胖、减少高血压高血糖等疾病的發病率。它已被广泛应用于许多行业，特别是在保健品的开发和利用方面。

2. 不可溶性膳食纤维

对于不可溶性纤维，它可以加速食物通过胃肠道并促进其蠕动。其他被微生物分解或由微生物合成的多糖也包括在内，例如海藻酸钠、半乳糖苷、树胶琼脂、羧甲基纤维素和葡聚糖等。不溶性膳食纤维可以稳定地分散在水中，因此在胃肠道中遇到水后会与葡萄糖形成黏性物质，从而降低血液中胆固醇的水平。

（二）燕麦膳食纤维功能特性

1. 降血脂

1989年，糖尿病研究协会报告：服用燕麦片（全燕麦片）三周后，TC（血清总胆固醇）从2.80 mg/mL降至2.26 mg/mL。LDL-C（高密度脂蛋白胆固醇）由原来1.90 mg/mL降至1.49 mg/mL，效果十分显著。

2. 控制肥胖症[7]

1993年，在美国华盛顿有一位39岁体重150公斤的糕点大王利德曼，TC达3.24mg/mL。按照医生的建议，每天吃两到三个以燕麦麸皮为原料的薄饼，3个月后体重降到125kg，TC降到1.75mg/mL。从这个案例可以看出燕麦具有控制体重的作用。

3. 美容紧肤

燕麦麸中有关美容的独特成分便是燕麦紧肤蛋白，它能够起到平滑、成膜和保湿的效果，并且具有抗衰老的作用。利用高效液相色谱法将其分子量的分布情况测量出来，测量结果表明，以白蛋白的分子量范围为标准，组成燕麦紧肤蛋白的大部分蛋白质的分子量与之相同，分子量为5000乃至5000以上。由此可以得出，燕麦紧肤蛋白分为还未水解和部分已被水解的燕麦蛋白两部分组成。具有紧致皮肤、保湿滋润、抗老化的生理功能。

4. 调节肠胃，抑制胆固醇

燕麦中含有皂甙素，可调节肠胃功能。因其稀少，所以燕麦麸中含有的燕麦纤维也可被称为“贵族膳食纤维”。燕麦麸中含有对中老年人十分有益的高含量的亚油酸，它不但可以压制胆固醇的升高，还是前列腺素合成的重要组成部分。

5. 其他功能

燕麦麸中含有丰富的微量元素和可被人体吸收的矿物质，如钙，磷，铁，锌，锰和铬等。这些元素和物质对预防骨质疏松症有一定作用，不仅可以促进伤口愈合，还能预防贫血。燕麦麸还含有对延缓细胞老化很有帮助的多种酶类。燕麦麸所含热量要比燕麦低，但燕麦中大部分的营养都集中在燕麦麸当中，燕麦在十大健康食品中排名第五，这个排名来自《时代》杂志。

6. 降低血脂、保护肠道

在燕麦麸皮中β葡聚糖[8]的含量是谷类物质里含量所含较多的，它对降低血脂十分有效，对维持肠道健康也有帮助，属于可溶性膳食纤维。

7. 预防糖尿病

可溶性膳食纤维能减缓人体对葡萄糖的吸收速度，抑制血糖的升高，提高人体对糖的耐受性。

8. 降低血胆固醇水平，预防胆结石

膳食纤维在人体吸收胆固醇和中性脂肪时，对其过程起到一定的阻碍作用。对于人体内的胆汁，可起到减少吸收量的作用;对于消化道的分泌物，可以改变其分泌量，从而在人体消化食物时改变其消化速度，对于胆结石起到预防的作用。

三、膳食纤维提取方法

（一）化学提取

将原料干燥并研磨后，用化学试剂提取，然后通过离心沉淀并用有机溶剂过滤以进一步提取可溶性和不溶性膳食纤维。主要包括直接水提法、絮凝剂法、酸法和碱法等方法。

根据以下提取条件，采用该方法从芦荟中将料液比设为1：35提取可溶性膳食纤维，提取温度设定95℃，提取时间设定2.5h，最后从芦荟中提取出的膳食纤维占总质量的11.19%。

（二）酶提取法

酶水解法通过添加特定的酶从原料中除去淀粉、脂质、蛋白质等杂质，从而达到获取更高纯度膳食纤维的目的。所用酶的类型包括蛋白酶、淀粉酶和半纤维素酶。按以下方式操作：酶量2.1%，温度60，时间4.5 h，pH 7.0，料液比1：10，提取率达41.37%

（三）化学-酶结合提取法

化学-酶结合法则是将上述两种方法结合起来，有效提高提取效率。从芜菁中提取其膳食纤维时，使用的便是上述的化学-酶结合法，按照如下方法进行操作：淀粉酶的量为0.3%，酶水解温度为65℃，7%氯氧化钠（NaOH），水解温度为60℃，提取率为6.5%。

（四）发酵法

在各种条件都相对适宜的情况下，通常将益生菌作为发酵原料。将其水洗至中性，水洗后的物质进行干燥，从而提取目的物质的方法称为发酵法。

四、燕麦麸膳食纤维开发现状

（一）燕麦片

燕麦片是一种利用现代技术，以燕麦为原料用机器压制的的食物，形状扁平，大小与大豆相当。燕麦片加工成谷物，方便食用，口感好。燕麦片是高度粘稠的，其主要营养物质为葡聚糖，葡聚糖具有降低血脂、降低血糖和增加饱腹感的作用。其不仅营养物质所含比例较高，品质也高于其他粗粮产品。因其营养价值高并且能够快速烹饪，十分受现代人的喜欢。

（二）燕麦米

燕麦米营养价值较高的原因是其含有人体所需的8种必需氨基酸，维生素E的含量也要高于大米和面粉。研究营养学的专家指出，对于心脏性疾病、高血脂、动脉粥样硬化来说，燕麦称得上是预防此类疾病的完美食物。其富含亚油酸，占所有不饱和脂肪酸的35%-52%，对糖尿病，脂肪肝，便秘和水肿有辅助作用。对中老年人来说，其可以提高体力，延长寿命，对身体有多种益处。

（三）燕麦纤维粉

燕麦纤维粉由燕麦膳食纤维制成，选用独特的技术加工而成。它是一种带有燕麦香气且粉质较细的粉末，含有大量的不溶性和可溶性膳食纤维，高葡聚糖;含有多种对人体有益的成分，如其中油酸与亚油酸的含量几乎持平，且植物淄醇与亚麻酸的含量也极高;营养素中的蛋白质和微量元素锌、钾的含量也很高;不含有膽固醇。它风味与其他粗粮不同，营养物质高于其他杂粮，有着口感柔滑的食用特点。所有成分都是天然含有的，并通过生物技术特殊工艺释放。

五、燕麦发展前景

近些年来，随着科技的不断发展，生活水平不断升高，人们日常饮食摄取的“三高食品”的比重也越来越大，即热量、蛋白、脂肪含量较高的食品。肥胖等相关疾病的发病率也受其影响，并随年份的增加而增加。对此，作为一类生物大分子物质，有着独特生理作用的膳食纤维，对于预防和治疗肥胖症以及降低血脂、血糖方面发挥其关重要的作用。与此同时，近些年来，膳食纤维也成为了人体日常所需营养物质中的第七大营养物质，其更多对于人体有益的作用也在继续被发掘着。此外，若日常饮食摄入的膳食纤维不足，能够引发多种病症，如心血管疾病-冠心病、肠道类疾病-结直肠癌、便秘、“三高”病症等。因此，以燕麦麸为原料的纤维食品的开发与推广也相继得到更多人的赞同。而燕麦麸皮含有燕麦95%的膳食纤维，无疑成为开发膳食纤维功能性食品的一大来源，与此同时，燕麦在中国的种植和利用历史悠久，遍布各地，种植面积广，自古就广泛种植燕麦，也是作为开发膳食纤维食品原料的一大优势[8]。在现在人们的生活方式中，糖耐量降低、高血压、血糖异常、血液粘稠度高以及便秘等疾病的上升，多数是因为摄入营养不平衡或因膳食纤维获取过少引起的。因此，越来越多的人开始关注健康问题，人们期望通过合理营养均衡的膳食搭配，远离亚健康，面向更健康。粗粮中膳食纤维含量最高的当属燕麦麸皮，因此以膳食纤维为主的食品的研究与燕麦麸不可分割。综上，燕麦膳食纤维食品市场的开发与其发展前景将会是不可限量的。

参考文献：

[1]方冬冬，李长乐，师园园等.豆渣膳食纤维研究与综合利用[J].粮食加工，2018，43（02）：62-64.

[2]马先红，贾宇涵，刘鑫.玉米膳食纤维研究进展[J].食品研究与开发，2017，38（24）：209-212.

[3]张欢欢，高飞虎，张玲等.膳食纤维提取工艺及在食品工业中的应用进展[J].南方农业，2018，12（01）：79-82.

[4]张世仙，杨春梅，吴金鸿等.豆渣膳食纤维提取方法及功能研究进展[J].西南师范大学学报（自然科学版），2009，34（04）：93-97.

[5]朱静，张智钰.膳食纤维的提取工艺及减肥作用研究进展[J].食品安全导刊，2016（30）：136-138.

[6]郑文新，刘占英，石雅丽等.可溶性膳食纤维提取的研究进展[J].安徽农业科学，2017，45（27）：107-109+202.

[7]周芳宁. 豌豆渣膳食纤维的性能研究及食品开发[D].石家庄：河北科技大学，2016.

[8]路威，耿然，王明空.燕麦品质及其食品开发研究进展[J].农产品加工，2015（16）：52-55.

（作者单位：吉林农业科技学院食品工程学院、吉林省酿造技术科技创新中心）