燕麦麸膳食纤维功能特性与研究现状

2019-09-10王娜王喜萍刘怡辰王梓暄

粮食问题研究 2019年6期

关键词：应用

王娜　王喜萍　刘怡辰　王梓暄

摘要：本文综述了燕麦麸中膳食纤维的功能特性以及它的化学法、物理法、酶法、酶-化学联合法的提取方法，重点探讨了国内外对膳食纤维在日常饮食、素食、调料品、灌肠以及肉松方面的应用以及研究进展，并预测了燕麦麸膳食纤维的发展前景。

关键词：燕麦麸膳食纤维功能特性应用

一、燕麦的简介

（一）我国燕麦资源概况

燕麦即莜麦，又名为油麦或玉麦，燕麦的生长周期为一年，根系发达，籽粒中含有较高的蛋白质，但单产很低。适宜在天气清爽的地域生长，从地理系统坐标看，最适生长在北纬35-60度，大部分分布在寒温带地区。它不但具有较低的含糖量率，还是高蛋白质和农业风险系数低的优质农作物，在零下短时低温环境下，对作物影响的特性不强，缺失部分营养的生长环境下也可以生长，具有耐寒、耐适度盐碱的特点。全球范围内适宜种植燕麦的地区主要集中在中国西北部的长城沿线、加拿大、美国等。我国在种植地域、生长环境、科学技术等方面占有很大优势，在此基础上更有利于燕麦及其优质农产品的可持续发展。

中国栽培燕麦早于世界其它国家，大约在三千年前我国就有人对燕麦进行栽培，已有深远的培植历史，燕麦从亘古时代就已经成为了人们的主粮之一。首先作为高蛋白纤维杂粮谷物的燕麦从中国内蒙传入欧洲，然后到北美洲，再到美、英等各个国家。据研究表示，燕麦具有较高的热量，与小麦、稻谷在营养成分、食用价值、来源广泛等方面同样值得人们日常食用。

欧美等国科学家对燕麦也做了广泛的研究，燕麦是一种富含蛋白质、脂肪、水溶性膳食纤维、无机元素和不饱和脂肪酸充足的杂粮作物，富含丰富的营养价值的同时又可以通便减肥，使得越来越多的人们去选择食用燕麦及其加工制品，原因在于裸燕麦中的水溶性膳食纤维β-葡聚糖含量很高，它可以使血液中葡萄糖含量处于稳定的状态，能较好的抑制胆固醇的吸收。

（二）燕麦麸皮及其营养组成

燕麦籽粒质地比较软，导致在燕麦加工的时候麸皮不能从胚乳上面脱离下来，使少量的胚乳与麸皮仍然完整保留。得率为30%-40%，麸皮中总的膳食纤维量大于30%。燕麦麸皮作为燕麦加工后的一种副产物，其成分虽然受很多因素的影响而出现差异，但是蛋白和水溶性膳食纤维β-葡聚糖含量都是很丰富的，大约占11.33%。由于燕麦麸膳食纤维的高营养价值使得麸皮也起到很好的食疗作用。

二、膳食纤维的介绍

（一）膳食纤维的资源概述

膳食纤维（Dietary Fiber，DF）在许多谷物杂粮、大多数植物、藻类及其它微生物中含量丰富，来源广泛，但其中有一些是食品加工过程中产生的废弃物质，质量不高，生理效果较好的膳食纤维产品也占少数。如今我国对膳食纤维开发利用的资源有很多种，燕麦是具有可溶性DF比例较高的谷物。通过我国郑建仙等人进一步对大豆膳食纤维和香菇膳食纤维的探索，证明了其具有极好的生理功能。随着我国包罗万象的物产资源逐渐被研究、开发、利用，小麦麸皮、黑麦麸皮、大麦麸皮、米糠等是当今己经开发的所有谷物麸皮膳食纤维资源中最主要来源，除了这些谷物、种皮及皮壳中的麸皮膳食纤维，一些生理效果好的优质资源也逐渐被发现，如微生物、植物、藻类等。从科技的发展速度和燕麦食品及其加工制品的食疗价值得以更好的研发利用的角度来看，我们相信，燕麦麸皮中水溶性膳食纤维的谷物利用价值可以为食品研发方面提供更广阔的发展空间。

（二）膳食纤维的定义

在1953年Hipsley最早提出了膳食纤维它既不能被人体消化酶消化、也不能被小肠吸收，且由半纤维素、纤维素、木质素及果胶、树胶、粘质等化学成分组成[11]。它是一类以多糖为主且含有生理功能的高分子物质的总称。1972年Trowel等把膳食纤维定义为“植物细胞壁成分中不能被消化道酶消化的物质”1999年11月2日，膳食纤维定义工作委员会于1999年6月2-3日由美国谷物化学家协会（The American Asociation of Cereal Chemists，AACC）和国际生命科学会在84h AACC年会上举行专门会议对膳食纤维的定义进行了讨论，在有些情况下，一些不被人体消化吸收的像糖蛋白、角质、蜡和多酚脂等，在植物体内含量较少的成分也包含在广义的膳食纤维范围内。总而言之，随着更加细化的研究，膳食纤维的概念会逐渐的完善和统一[7]。

（三）膳食纤维的分类

膳食纤维种类有一些不同的类型，从一些方面看，如物理特性、生理功能、分析方式、生产方法以及产地等方面，可以把膳食纖维的分类方法大体分为两种。

1. 根据溶解性不同可分为不溶性纤维（Insoluble dietary fiber，IDF）和可溶性纤维（Soluble dietary fiber，SDF）两大类。不溶性膳食纤维能够吸收水分具有填充作用，结构由纤维素、半纤维素和木质素组成，成分结构决定性质，因而具有促进肠胃蠕动，肠道通畅、使粪便软糯，方便排泄，让粪便中的有害物质降低与肠胃接触的时间，能缓解并减少肠癌的发作[8]。

2. 根据来源不同可分为蔬菜类纤维、水果类纤维、生化合成或转化类纤维、合物类纤维和其他纤维五大类。①蔬菜类纤维。经研究发现，蔬菜类纤维有许多种蔬菜粉、甜菜、胡萝卜、竹笋、菱白的纤维等最为广泛。②水果类纤维。利用日常水果中的一些果冻、果汁及水果味饮料制品。③生化合成或转化类纤维。这类纤维最受消费者欢迎。其原因是在保证口味的同时又可以具有性能优势、成分含量高、优质的功能、成分明晰等的功效。④谷物类纤维。燕麦作为优质谷物的代表，其纤维可以降低中风发病、有效缓解心脏病的发作。⑤其他类纤维。真菌类、海洋类的纤维和一些勃质等[9]。

三、燕麦麸膳食纤维的功能特性

（一）发酵性

燕麦麸膳食纤维对润肠通气，产生短链脂肪酸，对肠道蠕动代谢过程有作用，产生短链脂肪酸，在肠胃中的燕麦麸膳食纤维通过发酵作用对肠道环境内的微生物酸碱度有一定程度的改变，进而产生大量有益菌群。

（二）持水性和吸水膨胀性

燕麦麸膳食纤维对水分有一些功能性的特点，其具有保持水分的能力和吸水膨胀能力。

麦麸在面食中有很重要的作用，通过加入燕麦膳食纤维使面的吸水性提高，节约了面团的醒发所用的时长。燕麦麸膳食纤维吸水膨胀性能够让人感觉不到饥饿，可以保持肠胃的清洁，对肠道的通畅极为有利，促使肠胃蠕动，让减肥人士食欲降低从而达到减肥的目的，减少了胃肠道的感染炎症。

（三）降低血糖

1985年Harold证明在饮食中加入麦麸膳食纤维可以改善糖尿病，并取得可观的效果。燕麦麸膳食纤维对人体第二大消化腺中的酶有促进活性的作用，赵乃新等通过了一些研究可知，实验人员通过服用麦麸膳食纤维后，体内血液指标发生一些变化，如血糖下降效率为89.8% ，胆固醇和便秘的治疗率为100%。

（四）吸附有毒物质

食用麦麸膳食纤维时需要注意用量，避免摄入不当，在肠胃中引起物质吸收不良和营养吸收障碍等。麦麸膳食纤维可以通过结合体内重金属预防人体机体内发生损害通过结合体内重金属。

四、燕麦麸的研究现状

（一）燕麦麸膳食纤维的提取

目前，燕麦麸的一些提取方法有化学法、物理法、酶法、酶-化学联合法。

化学法就是用酸或碱来提取膳食纤维，虽然使膳食纤维的提取率有所提高，但影响了它的持水能力，产品中化学残留量较多，对后续深加工等方面存在一定程度的影响。

提取膳食纤维时，通过物理法提取后麦麸膳食纤维损伤不大，但提取率不是很理想。它是改变温度或者压力而采取的一种操作简单的提取手段。一些研究者在确定的温度和压力条件下进行提取，王萍等最后仅得到提取率为12.14% 的可溶性膳食纤维。经过侯汉学等对麦麸进行挤压改性处理后发现麦麸中提高了10%的可溶性膳食纤维[10]。

陶颜娟等通过使用复合酶来提取麦麸最终得到纯度为86%、提取率为90%的麦麸膳食纤维。酶法是通过纤维素酶、蛋白酶、α-淀粉酶、糖化酶等酶来降解麦麸中的蛋白质和脂肪去实现膳食纤维的提取，酶法的好处在于对膳食纤维的破坏小，同等量下获得量多。

酶—化学联合法与之前所叙述的单一提取方法相比，它的提取速度不仅高，而且还快。但使用酸或碱过量，会对麦麸膳食纤维的颜色、溶胀度、持水能力等造成一定的损失[11]。李应彪等人将麦麸用浓度为0.4% 的α-淀粉酶和4%的NaOH在60℃的条件下处理100min，膳食纤维的提取率达54.12%。邵佩兰对燕麦麸膳食纤维提取的常用方法进行了对比，得出化学-酶法最为突出，最终麦麸纤维的提取率达到59.54%。

（二）食品加工中燕麦膳食纤维素的应用

燕麦膳食纤维具有经济、实用、使用方便、食疗功能明显的特点，加入燕麦麸膳食纤维的焙烤食品可以增加保持水分的能力和吸水膨胀能力，在一些常用食品，比如方便食品、面包、糕点、饮料、肉饼、肉肠生产中可作为食品配料进行添加[12]。在饼干、桃酥、脆饼等产品中添加燕麦膳食纤维，产品组织变得更加紧密、口感更加酥脆，达到入口即化的效果[12]。一般燕麦膳食纤维的添加量为10%-20%。面食中加入麦麸膳食纤维可以使体积变大，提高制品的持水力，使其松软可口，蓬松细腻。

燕麦麸膳食纤维在日常饮食中的应用：加入燕麦麸膳食纤维的熟面条口感上可以增强其韧度，提高生面条的强度，加入后使馒头劲道有嚼劲。为了使面条、馒头、挂面等面食在口感上得到相应的提升，对于麦麸膳食纤维的添加量需要精确的范围，一般在5%-6%。

燕麦膳食纤维在素食中的应用：燕麦膳食纤维应用在素食中具有很好的发展前景[13]，因为其具有促进肠胃蠕动、保护肠胃、排便通畅、食疗保健等功效。由于燕麦麸吸水膨胀服用后使人有饱腹感，可以当作代餐，达到减肥瘦身的作用，同时也为三高的人群带来很好的食疗。

燕麦膳食纤维在调料品中的应用：加入燕麦膳食纤维的汤料口感细腻，不粗不糙，用量可控制在1%。人们常食用的馅料中也可以加入燕麦膳食纤维，提高品质，丰富营养，因此常常与食品添加剂一起混合使用，制作汉堡、点心等等。

燕麦膳食纤维在灌肠中的应用：灌肠时常常会出现由于肥肉过多而产生过多的油腻，影响口感，而加入燕麦膳食纤维后会充分包裹住肥油，从而消除油腻的感觉。灌肠中添加燕麦膳食纤维还有助于产品的护色，增强肉感，降低成本。

燕麦膳食纤维在肉松中的应用：燕麦膳食纤维可以增加肉松的蓬松性，加入少许的燕麦膳食纤维就可以增加豆粉的添加量，最大限度的降低成本。

五、展望

随着我国的科技发展迅猛，我国对膳食纤维的研究深度逐步加深，研发对于提取工艺的优化也在逐步增强。虽然我国在燕麦膳食纤维方面的研究还不够深，时间也不是很长，但我们相信燕麦膳食纤维食品及其加工制品的开发具有广阔的发展空间，很快也会赶上欧美等发达国家，未来的前景广阔而又美好，对我国人民的健康水平有深远的意义。

参考文献：

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[5]高展炬，钟细娥，詹耀才.燕麦β-葡聚糖研究综述[J]. 食品科技，2010，35（02）：144-146.

[6]贺连智，王建伟，颜廷和.燕麦膳食纤维的制备工艺及物理特性研究[J]. 山东食品发酵，2007，（04）：16-18.

[7]王建伟.燕麦膳食纤维的制备工艺及物理特性研究[J]. 粮食加工，2007，（06）：48-49+58.

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[11]徐志剑，杜风光，史吉平等. 小麦膳食纤维应用研究进展[J]. 粮油食品科技，2006，（05）：16-17.