膳食纤维的提取、药理功能及综合利用的研究进展

马昱阳 刘学成 王文亮 徐志祥 王月明 贾凤娟

摘 要：从膳食纤维的提取、药理功能及综合利用等方面综述了膳食纤维的研究进展，为膳食纤维的研究和开发提供科学依据。

关键词：膳食纤维;提取;药理功能;综合利用

膳食纤维能够辅助调节血糖血脂水平，还具有预防肥胖、改善胃肠道消化功能、预防肠道疾病等药理功能[1]。本文综述了膳食纤维的提取、药理功能及综合利用等方面的研究现状，为膳食纤维的研究和开发提供科学依据。

1 膳食纤维的提取方法

1.1 化学法

化学法提取法指的是先把原料进行烘干磨粉，然后加入化学试剂如酸、碱等进行提取。利用此方法提取膳食纤维的方式有酸式浸提法、水浸提法及碱式浸提法等提取方法。刘静等[2]对香椿叶进行了膳食纤维的提取，运用了酸碱结合法借助优化工艺得到最佳提取条件为pH 10.45、超声时间35.2min、超声温度52.5℃、料液比为1∶19.4（g/mL），在此条件下，香椿叶膳食纤维提取率为74.89%。戴余军等[3]以菠萝皮为原料，进行膳食纤维的提取，采用了碱提法进行提取，通过单因素试验以及正交试验优化了膳食纤维的提取工艺，在最优条件下，膳食纤维的得率为23.58%。张君强等[4]以柚子皮为试验原料，采用单因素试验进行膳食纤维提取率的探究，在单因素试验的基础上运用了正交试验确定了柚子皮膳食纤维的最佳提取条件，发现膳食纤维的最优提取条件为料液比1∶8（h/mL）、氢氧化钠浓度0.5 mol/L、温度40℃、时间70min，在此条件下的膳食纤维提取率为48.93%。张怡等[5]以干红辣椒渣为原料，借助酸提醇沉法提取膳食纤维，并将果胶得率作为评定参数，进行响应面试验确定最优工艺，通过此方法得到的最优膳食纤维的得率为（12.74±0.03）%。

1.2 酶法

酶法是借助多类酶将原料里蛋白质及类似物质进行酶解，从而得到较纯化的膳食纤维。李刚凤等[6]以薇菜原料进行磨粉，采用酶法浸提工艺提取薇菜中的不溶性膳食纤维，该试验通过加入α-淀粉酶的方式酶解薇菜，获得薇菜的膳食纤维，并采用单因素试验以及正交试验进行优化确定了薇菜不溶性膳食纤维的最优工艺条件，此优化条件下膳食纤维提取率为74.28%。薛山[7]采用酶浸提法工艺提取香蕉皮中的不溶性膳食纤维。在单因素试验的基础上进行正交试验，得到最佳工艺条件为水浴时间55min、酶量0.5%、料液比1∶25（g/mL）、水浴温度60℃，此时提取率可达69.10%。

1.3 膜分离法

膜分离法的原理是根据物质的分子量大小通过渗透压的差值进行膳食纤维的提取。王世清等[8]通过超滤膜对花生壳中的膳食纤维进行提取优化，发现该方法能够明显提高膳食纤维的得率。

1.4 微生物发酵法

微生物发酵法的原理为选用适宜的菌种，促使淀粉及蛋白质等被逐渐消耗掉，而后水洗使其变为中性，再去除水分从而获取膳食纤维。闵钟熳等[9]用米糠粕作为原料，枯草芽孢杆菌作为发酵菌种，通过单因素试验以及响应面试验进行优化，在此优化条件下膳食纤维获得率为12.88%，比优化前提高了8.88%。赵泰霞等[10]通过用微生物发酵法来提取新鲜大豆中的膳食纤维，通过单因素试验及正交试验进行工艺优化，得到在最优工艺条件下膳食纤维的提取率为75.6%。吴德智等[11]通过对葛根渣里的膳食纤维进行微生物发酵来获取膳食纤维，以单因素试验为基础，进行响应面试验优化得出最优工艺，在此最优条件下膳食纤维得率为（79.2±0.21）%。蒋丽等[12]通过将绿色木霉与乳酸菌结合对柠檬果渣里的膳食纤维进行发酵提高膳食纤维的得率，通过微生物发酵法优化得到膳食纤维的含量为88.3%。

2 膳食纤维的药理功能

2.1 预防肠道疾病、便秘

研究发现，摄入一定量的膳食纤维有助于促进肠道蠕动，清除肠道内的有毒有害物质以及促进肠道内的益生菌生长等。王丽卫等[13]通过将肉苁蓉膳食纤维灌胃小鼠实验发现，膳食纤维可以优化小鼠的消化系统，改善小鼠的便秘状况。杨光等[14]通过优化山楂膳食纤维工艺并进行灌胃小鼠发现，山楂膳食纤维能够使小鼠肠道的益生菌生长，改善小鼠肠道清洁。

2.2 降低血糖、血压、血脂作用

膳食纤维具有调节血糖、血压、降低血脂的功效。李季[15]进行柑橘皮膳食纤维提取工艺的优化并对膳食纤维降低大鼠血脂效果的影响进行研究，通过比较空白组与喂养膳食纤维的大鼠血脂水平发现，灌胃柑橘皮膳食纤维的小鼠能够明显降低小鼠的血脂，且柑橘皮膳食纤维能够使患有脂质代谢异常的病症恢复正常，并降低其血糖，显著降低血脂水平。張钟等[16]通过研究鹰嘴豆膳食纤维对高脂血症大鼠脂代谢的改善作用，发现鹰嘴豆膳食纤维确实具有降低高脂血症大鼠质量、调节异常血脂作用，而这种作用可能与其提高高脂血症大鼠抗氧化能力、降低氧化应激损伤有关。

2.3 预防肥胖

膳食纤维具有预防肥胖的功能。扈晓杰[17]通过研究豆渣膳食纤维对肥胖的预防作用，对超重和肥胖者进行随机对照干预试验，探究豆渣中膳食纤维降低体重、改善血脂和体脂的作用及其机制，发现试验者的体重明显降低，效果较好。金文筠[18]通过研究藕节膳食纤维制备及其控制体重研究，发现藕的膳食纤维能够明显降低营养小鼠的肥胖度，且能够调节血脂作用。

2.4 调节机体免疫

膳食纤维具有调节机体免疫的功能。肖红波等[19]用裙带菜膳食纤维作为食物喂养老鼠，测定老鼠的免疫指标，通过将喂裙带菜膳食纤维的老鼠与正常对照鼠作比较，发现喂养膳食纤维的老鼠的免疫指标提高了，表明裙带菜膳食纤维能够明显增加小鼠的免疫功能。

3 膳食纤维的综合利用

3.1 在乳制品中的应用

司俊玲等[20]将提取得到的燕麦膳食纤维加入到酸奶中，研发出一种新型添加功能凝固性乳制品，所得到的燕麦膳食纤维酸奶风味清香，感官效果最佳，而且对健康更为有利。

3.2 在肉制品中的应用

林以琳等[21]用槲叶膳食纤维加入到肉制品中研究膳食纤维对肉制品品质的影响，未加膳食纤维的肉制品作为空白对照组，研究添加槲叶膳食纤维的肉制品与未添加槲叶膳食纤维的肉制品在贮存期与货架期等方面的影响，发现添加槲叶膳食纤维的肉制品能够明显改善肉制品的品质以及延长其贮藏时间，对肉制品的品质性影响较深。刘伟兰[22]通过将麦麸膳食纤维加入肉丸中进行研究，发现麦麸纤维功能型肉丸与普通型肉丸相比，添加了膳食纤维，具有一定的保健功能，为功能型肉制品的种类提供了新的思路。

3.3 在面制品中的应用

膳食纤维在面制品的综合应用中更为普遍，将膳食纤维加入到面粉中去制成面制品可使其弹性增加，口感变好。将膳食纤维加进馒头当中，与未添加膳食纤维的馒头作对比，发现添加膳食纤维的馒头的口感感官品质更加良好，同时具有良好的风味;将膳食纤维加到面条里，可增加面条的韧性，使口感更加筋道[23]。

3.4 在蛋糕中的应用

郑绍达[24]将提取优化得到的膳食纤维加入到蛋糕中来研究膳食纤维是否能够提高蛋糕的风味。通过单因素试验以及正交试验研究膳食纤维蛋糕的制作工艺，以感官评分为衡量标准，优化得到了膳食纤维蛋糕的最优条件参数，该工艺与未添加膳食纤维的蛋糕作对比，发现添加膳食纤维的蛋糕具有更好的风味以及营养价值。王亚杰等[25]通过提取红薯膳食纤维并将红薯膳食纤维加入到蛋糕中进行膳食纤维产品的开发，通过与空白对照组对比，发现适量的添加红薯膳食纤维的蛋糕的持水性要明显高于不加膳食纤维的蛋糕，而且添加膳食纤维的蛋糕货架期延长。郑艺梅等[26]将蜜柚皮膳食纤维加入到蛋糕中研究其膳食纤维对蛋糕品质的影响，通过单因素试验以及正交试验研究了蜜柚皮膳食纤维蛋糕的工艺优化，确定了其蛋糕加工的最优工艺并发现添加蜜柚皮膳食纤维的蛋糕能够明显提高蛋糕的风味并具有一定的功能性。姚丽丽等[27]通过研究海带膳食纤维对蛋糕的应用，发现当加入海带膳食纤维时其感官评分明显提高，且具有较好的保健功效。

3.5 在饮料中的应用

胡春晓等[28]采用纤维素酶法提取香菇柄中的水溶性膳食纤维，提取得到的膳食纤维与辅料结合，研制出一种具有良好风味的保健饮料。冯丹等[29]通过纤维素酶对土豆中的可溶性膳食纤维进行提取，通过工艺优化得到一种风味较好、体系稳定的膳食纤维饮品。骆嘉原等[30]通过对香菇进行提取膳食纖维，所得到的膳食纤维进行开发膳食纤维饮品，所得饮品外观形态较好，悬浮稳定性较好。李凤英等[31]以葡萄皮为原料，研制出一款颜色诱人、香味独特、口感酸甜的葡萄皮高纤饮料。唐淑芬[32]以苹果皮为原料研发出一种色香味俱全、性质稳定的苹果膳食纤维饮料。陈军等[33]以香蕉皮为原料，开发了香蕉皮膳食纤维饮料的生产工艺，研制出的产品具有香蕉的芳香，为香蕉皮膳食纤维的综合利用提供了新的思路。

4 展望

随着膳食纤维的提取技术的研究与开发，膳食纤维的得率大大提高，加之其在医疗保健方面凸显的价值，膳食纤维得到很多人的关注，对于充分开发膳食纤维的营养价值、综合利用、提高其附加值具有重要意义。

参考文献

[1]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（1）：79-82.

[2]刘静，等.超声波辅助酸碱法提取香椿叶膳食纤维的工艺研究[J].食品工业，2015（3）：193-196.

[3]戴余军，石会军，李长春，等.菠萝皮可溶性膳食纤维酶法提取工艺的研究[J].食品工业，2014（2）：58-61.

[4]张军强，李随勤.柚子皮的利用研究[J].西部皮革，2016，38（8）：282.

[5]张怡，等.响应面法优化辣椒渣水溶性膳食纤维提取工艺的研究[J].中国调味品，2016，41（8）：77-81.

[6]李刚凤，王锡念，闫莉莉，等.酶法提取薇菜不溶性膳食纤维工艺研究[J].食品工业，2018（7）：67-71.

[7]薛山.柑橘皮渣中非水溶性抗氧化膳食纤维提取工艺优化[J].食品与机械，2016，32（8）：151-155.

[8]王世清，等.超滤膜分离纯化花生壳中水溶性膳食纤维[J].农业工程学报，2012，28（3）：278-282.

[9]闵钟熳，等.微生物发酵法提取米糠粕中可溶性膳食纤维的研究[J].中国酿造，2017，36（8）：53-56.

[10]赵泰霞，朱杏玲.微生物发酵法提取大豆渣膳食纤维的研究[J].武夷学院学报，2016，35（3）：18-22.

[11]吴德智，等.发酵法制备葛根渣膳食纤维及其酥性饼干的研制[J].食品与发酵工业，2017，43（7）：146-151.

[12]蒋丽，雷激.发酵法从柠檬果渣中制备膳食纤维的研究[J].中国酿造，2016，35（3）：133-136.

[13]王丽卫，等.肉苁蓉膳食纤维润肠通便功能研究[J].食品安全质量检测学报，2016（9）：3740-3744.

[14]杨光，等.膳食纤维强化冻干山楂果对小鼠肠道健康的影响[J].现代食品科技，2016（12）：20-25.

[15]李季.柑橘皮膳食纤维对大鼠降血脂效果的研究[D].成都：四川农业大学，2009.

[16]张钟，王德生.玉米膳食纤维对实验性高脂血症小鼠降脂作用的影响[J].中国粮油学报，2005，20（5）：124-127.

[17]扈晓杰.岩藻黄素和豆渣膳食纤维对肥胖的预防作用及其机理研究[D].杭州：浙江大学，2013.

[18]金文筠.藕节膳食纤维制备及其控制体重研究[D].武汉：华中农业大学，2016.

[19]肖红波，等.裙带菜纤维对高脂血症大鼠降血脂作用的研究[J].中兽医医药杂志，2004，23（2）：13-14.

[20]司俊玲，李红，申瑞玲，等.燕麦膳食纤维凝固性酸乳制品的研制[J].食品工业，2016（2）：105-110.

[21]林以琳，侯笑林.槲叶中膳食纤维的提取[J].现代食品，2018（11）：167-171.

[22]刘伟兰.麦麸膳食纤维在肉丸中的应用[D].广州：华南理工大学，2011.

[23]Emperatriz Pacheco de Delahaye，et al.Effect of enrichment with high content dietary fiber stabilized rice bran flour on chemical and functional properties of storage frozen pizzas[J].Journal of Food Engineering，2005，68（1）：1-7.

[24]郑绍达.麦麸膳食纤维戚风蛋糕生产工艺研究[J].农产品加工（下），2017（3）：31-33.

[25]王亚杰，肖付刚，黄程.红薯膳食纤维蛋糕的研制[J].农业机械，2012（15）：80-82.

[26]郑艺梅，柯燕雪，石惠華，等.蜜柚皮膳食纤维对蛋糕品质的影响[J].江苏农业科学，2012，40（3）：254-256.

[27]姚丽丽，翟智辉.海带膳食纤维的提取及在蛋糕中应用[J].农业机械，2011（11）：129-132.

[28]胡春晓，宣丽，齐森，等.香菇柄水溶性膳食纤维饮料的研制[J].粮食与食品工业，2015，22（1）：51-54.

[29]冯丹，江连洲，李杨.豆渣膳食纤维饮料生产工艺的研究[J].食品工业，2013（11）：38-41.

[30]骆嘉原，常晨，孙瑶，等.香菇可溶性膳食纤维饮品的研制[J].中国酿造，2017，36（3）：182-187.

[31]李凤英，刘素稳，赵希艳.葡萄皮可溶性膳食纤维饮料的研制[J].食品研究与开发，2013（8）：56-59.

[32]唐淑芬.苹果皮膳食纤维饮料的研制[J].饮料工业，2010，13（11）：12-15.

[33]陈军，徐云升，宋维春.香蕉皮膳食纤维饮料的研究[J].食品与发酵工业，2006，32（3）：137-139.

[34]吴斯妍，贾鑫，杨栋，等.膳食纤维功能特性及构效关系研究进展[J].中国食物与营养，2019，25（6）：47-50.

Abstract：The present situation of extraction，pharmacological function and comprehensive utilization of dietary fiber were reviewed for future research and development.

Keywords：dietary fiber;extraction;pharmacological function;comprehensive utilization

（责任编辑 唐建敏）