膳食纖維的提取、藥理功能及綜合利用的研究進(jìn)展

馬昱陽 劉學(xué)成 王文亮 徐志祥 王月明 賈鳳娟

摘 要：從膳食纖維的提取、藥理功能及綜合利用等方面綜述了膳食纖維的研究進(jìn)展，為膳食纖維的研究和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：膳食纖維;提取;藥理功能;綜合利用

膳食纖維能夠輔助調(diào)節(jié)血糖血脂水平，還具有預(yù)防肥胖、改善胃腸道消化功能、預(yù)防腸道疾病等藥理功能[1]。本文綜述了膳食纖維的提取、藥理功能及綜合利用等方面的研究現(xiàn)狀，為膳食纖維的研究和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 膳食纖維的提取方法

1.1 化學(xué)法

化學(xué)法提取法指的是先把原料進(jìn)行烘干磨粉，然后加入化學(xué)試劑如酸、堿等進(jìn)行提取。利用此方法提取膳食纖維的方式有酸式浸提法、水浸提法及堿式浸提法等提取方法。劉靜等[2]對香椿葉進(jìn)行了膳食纖維的提取，運(yùn)用了酸堿結(jié)合法借助優(yōu)化工藝得到最佳提取條件為pH 10.45、超聲時(shí)間35.2min、超聲溫度52.5℃、料液比為1∶19.4（g/mL），在此條件下，香椿葉膳食纖維提取率為74.89%。戴余軍等[3]以菠蘿皮為原料，進(jìn)行膳食纖維的提取，采用了堿提法進(jìn)行提取，通過單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)優(yōu)化了膳食纖維的提取工藝，在最優(yōu)條件下，膳食纖維的得率為23.58%。張君強(qiáng)等[4]以柚子皮為試驗(yàn)原料，采用單因素試驗(yàn)進(jìn)行膳食纖維提取率的探究，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用了正交試驗(yàn)確定了柚子皮膳食纖維的最佳提取條件，發(fā)現(xiàn)膳食纖維的最優(yōu)提取條件為料液比1∶8（h/mL）、氫氧化鈉濃度0.5 mol/L、溫度40℃、時(shí)間70min，在此條件下的膳食纖維提取率為48.93%。張怡等[5]以干紅辣椒渣為原料，借助酸提醇沉法提取膳食纖維，并將果膠得率作為評定參數(shù)，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)確定最優(yōu)工藝，通過此方法得到的最優(yōu)膳食纖維的得率為（12.74±0.03）%。

1.2 酶法

酶法是借助多類酶將原料里蛋白質(zhì)及類似物質(zhì)進(jìn)行酶解，從而得到較純化的膳食纖維。李剛鳳等[6]以薇菜原料進(jìn)行磨粉，采用酶法浸提工藝提取薇菜中的不溶性膳食纖維，該試驗(yàn)通過加入α-淀粉酶的方式酶解薇菜，獲得薇菜的膳食纖維，并采用單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化確定了薇菜不溶性膳食纖維的最優(yōu)工藝條件，此優(yōu)化條件下膳食纖維提取率為74.28%。薛山[7]采用酶浸提法工藝提取香蕉皮中的不溶性膳食纖維。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)，得到最佳工藝條件為水浴時(shí)間55min、酶量0.5%、料液比1∶25（g/mL）、水浴溫度60℃，此時(shí)提取率可達(dá)69.10%。

1.3 膜分離法

膜分離法的原理是根據(jù)物質(zhì)的分子量大小通過滲透壓的差值進(jìn)行膳食纖維的提取。王世清等[8]通過超濾膜對花生殼中的膳食纖維進(jìn)行提取優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)該方法能夠明顯提高膳食纖維的得率。

1.4 微生物發(fā)酵法

微生物發(fā)酵法的原理為選用適宜的菌種，促使淀粉及蛋白質(zhì)等被逐漸消耗掉，而后水洗使其變?yōu)橹行?，再去除水分從而獲取膳食纖維。閔鐘熳等[9]用米糠粕作為原料，枯草芽孢桿菌作為發(fā)酵菌種，通過單因素試驗(yàn)以及響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，在此優(yōu)化條件下膳食纖維獲得率為12.88%，比優(yōu)化前提高了8.88%。趙泰霞等[10]通過用微生物發(fā)酵法來提取新鮮大豆中的膳食纖維，通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)進(jìn)行工藝優(yōu)化，得到在最優(yōu)工藝條件下膳食纖維的提取率為75.6%。吳德智等[11]通過對葛根渣里的膳食纖維進(jìn)行微生物發(fā)酵來獲取膳食纖維，以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化得出最優(yōu)工藝，在此最優(yōu)條件下膳食纖維得率為（79.2±0.21）%。蔣麗等[12]通過將綠色木霉與乳酸菌結(jié)合對檸檬果渣里的膳食纖維進(jìn)行發(fā)酵提高膳食纖維的得率，通過微生物發(fā)酵法優(yōu)化得到膳食纖維的含量為88.3%。

2 膳食纖維的藥理功能

2.1 預(yù)防腸道疾病、便秘

研究發(fā)現(xiàn)，攝入一定量的膳食纖維有助于促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，清除腸道內(nèi)的有毒有害物質(zhì)以及促進(jìn)腸道內(nèi)的益生菌生長等。王麗衛(wèi)等[13]通過將肉蓯蓉膳食纖維灌胃小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膳食纖維可以優(yōu)化小鼠的消化系統(tǒng)，改善小鼠的便秘狀況。楊光等[14]通過優(yōu)化山楂膳食纖維工藝并進(jìn)行灌胃小鼠發(fā)現(xiàn)，山楂膳食纖維能夠使小鼠腸道的益生菌生長，改善小鼠腸道清潔。

2.2 降低血糖、血壓、血脂作用

膳食纖維具有調(diào)節(jié)血糖、血壓、降低血脂的功效。李季[15]進(jìn)行柑橘皮膳食纖維提取工藝的優(yōu)化并對膳食纖維降低大鼠血脂效果的影響進(jìn)行研究，通過比較空白組與喂養(yǎng)膳食纖維的大鼠血脂水平發(fā)現(xiàn)，灌胃柑橘皮膳食纖維的小鼠能夠明顯降低小鼠的血脂，且柑橘皮膳食纖維能夠使患有脂質(zhì)代謝異常的病癥恢復(fù)正常，并降低其血糖，顯著降低血脂水平。張鐘等[16]通過研究鷹嘴豆膳食纖維對高脂血癥大鼠脂代謝的改善作用，發(fā)現(xiàn)鷹嘴豆膳食纖維確實(shí)具有降低高脂血癥大鼠質(zhì)量、調(diào)節(jié)異常血脂作用，而這種作用可能與其提高高脂血癥大鼠抗氧化能力、降低氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。

2.3 預(yù)防肥胖

膳食纖維具有預(yù)防肥胖的功能。扈曉杰[17]通過研究豆渣膳食纖維對肥胖的預(yù)防作用，對超重和肥胖者進(jìn)行隨機(jī)對照干預(yù)試驗(yàn)，探究豆渣中膳食纖維降低體重、改善血脂和體脂的作用及其機(jī)制，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)者的體重明顯降低，效果較好。金文筠[18]通過研究藕節(jié)膳食纖維制備及其控制體重研究，發(fā)現(xiàn)藕的膳食纖維能夠明顯降低營養(yǎng)小鼠的肥胖度，且能夠調(diào)節(jié)血脂作用。

2.4 調(diào)節(jié)機(jī)體免疫

膳食纖維具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的功能。肖紅波等[19]用裙帶菜膳食纖維作為食物喂養(yǎng)老鼠，測定老鼠的免疫指標(biāo)，通過將喂裙帶菜膳食纖維的老鼠與正常對照鼠作比較，發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)膳食纖維的老鼠的免疫指標(biāo)提高了，表明裙帶菜膳食纖維能夠明顯增加小鼠的免疫功能。

3 膳食纖維的綜合利用

3.1 在乳制品中的應(yīng)用

司俊玲等[20]將提取得到的燕麥膳食纖維加入到酸奶中，研發(fā)出一種新型添加功能凝固性乳制品，所得到的燕麥膳食纖維酸奶風(fēng)味清香，感官效果最佳，而且對健康更為有利。

3.2 在肉制品中的應(yīng)用

林以琳等[21]用槲葉膳食纖維加入到肉制品中研究膳食纖維對肉制品品質(zhì)的影響，未加膳食纖維的肉制品作為空白對照組，研究添加槲葉膳食纖維的肉制品與未添加槲葉膳食纖維的肉制品在貯存期與貨架期等方面的影響，發(fā)現(xiàn)添加槲葉膳食纖維的肉制品能夠明顯改善肉制品的品質(zhì)以及延長其貯藏時(shí)間，對肉制品的品質(zhì)性影響較深。劉偉蘭[22]通過將麥麩膳食纖維加入肉丸中進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)麥麩纖維功能型肉丸與普通型肉丸相比，添加了膳食纖維，具有一定的保健功能，為功能型肉制品的種類提供了新的思路。

3.3 在面制品中的應(yīng)用

膳食纖維在面制品的綜合應(yīng)用中更為普遍，將膳食纖維加入到面粉中去制成面制品可使其彈性增加，口感變好。將膳食纖維加進(jìn)饅頭當(dāng)中，與未添加膳食纖維的饅頭作對比，發(fā)現(xiàn)添加膳食纖維的饅頭的口感感官品質(zhì)更加良好，同時(shí)具有良好的風(fēng)味;將膳食纖維加到面條里，可增加面條的韌性，使口感更加筋道[23]。

3.4 在蛋糕中的應(yīng)用

鄭紹達(dá)[24]將提取優(yōu)化得到的膳食纖維加入到蛋糕中來研究膳食纖維是否能夠提高蛋糕的風(fēng)味。通過單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)研究膳食纖維蛋糕的制作工藝，以感官評分為衡量標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化得到了膳食纖維蛋糕的最優(yōu)條件參數(shù)，該工藝與未添加膳食纖維的蛋糕作對比，發(fā)現(xiàn)添加膳食纖維的蛋糕具有更好的風(fēng)味以及營養(yǎng)價(jià)值。王亞杰等[25]通過提取紅薯膳食纖維并將紅薯膳食纖維加入到蛋糕中進(jìn)行膳食纖維產(chǎn)品的開發(fā)，通過與空白對照組對比，發(fā)現(xiàn)適量的添加紅薯膳食纖維的蛋糕的持水性要明顯高于不加膳食纖維的蛋糕，而且添加膳食纖維的蛋糕貨架期延長。鄭藝梅等[26]將蜜柚皮膳食纖維加入到蛋糕中研究其膳食纖維對蛋糕品質(zhì)的影響，通過單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)研究了蜜柚皮膳食纖維蛋糕的工藝優(yōu)化，確定了其蛋糕加工的最優(yōu)工藝并發(fā)現(xiàn)添加蜜柚皮膳食纖維的蛋糕能夠明顯提高蛋糕的風(fēng)味并具有一定的功能性。姚麗麗等[27]通過研究海帶膳食纖維對蛋糕的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入海帶膳食纖維時(shí)其感官評分明顯提高，且具有較好的保健功效。

3.5 在飲料中的應(yīng)用

胡春曉等[28]采用纖維素酶法提取香菇柄中的水溶性膳食纖維，提取得到的膳食纖維與輔料結(jié)合，研制出一種具有良好風(fēng)味的保健飲料。馮丹等[29]通過纖維素酶對土豆中的可溶性膳食纖維進(jìn)行提取，通過工藝優(yōu)化得到一種風(fēng)味較好、體系穩(wěn)定的膳食纖維飲品。駱嘉原等[30]通過對香菇進(jìn)行提取膳食纖維，所得到的膳食纖維進(jìn)行開發(fā)膳食纖維飲品，所得飲品外觀形態(tài)較好，懸浮穩(wěn)定性較好。李鳳英等[31]以葡萄皮為原料，研制出一款顏色誘人、香味獨(dú)特、口感酸甜的葡萄皮高纖飲料。唐淑芬[32]以蘋果皮為原料研發(fā)出一種色香味俱全、性質(zhì)穩(wěn)定的蘋果膳食纖維飲料。陳軍等[33]以香蕉皮為原料，開發(fā)了香蕉皮膳食纖維飲料的生產(chǎn)工藝，研制出的產(chǎn)品具有香蕉的芳香，為香蕉皮膳食纖維的綜合利用提供了新的思路。

4 展望

隨著膳食纖維的提取技術(shù)的研究與開發(fā)，膳食纖維的得率大大提高，加之其在醫(yī)療保健方面凸顯的價(jià)值，膳食纖維得到很多人的關(guān)注，對于充分開發(fā)膳食纖維的營養(yǎng)價(jià)值、綜合利用、提高其附加值具有重要意義。

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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

（責(zé)任編輯 唐建敏）