鄧玉雯，邱壽寬

（豐益（上海）生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137）

0 引言

近年來(lái)，膳食纖維被公認(rèn)為是非常有價(jià)值的功能性食品原料，國(guó)際上的營(yíng)養(yǎng)學(xué)家研究認(rèn)為膳食纖維可以協(xié)助人體達(dá)到營(yíng)養(yǎng)平衡，改善機(jī)體功能。因此，膳食纖維是繼傳統(tǒng)的六大營(yíng)養(yǎng)元素——碳水化合物、蛋白、脂肪、水、礦物質(zhì)與維生素之后的第七大營(yíng) 養(yǎng)素。

關(guān)于每日膳食纖維的適宜攝入量，不同國(guó)家和地區(qū)的推薦量也各有差異，中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)根據(jù)不同程度的能量攝入飲食習(xí)慣，針對(duì)正常成年人需要攝入的膳食纖維推薦量為25～35 g/d，美國(guó)關(guān)于膳食纖維的推薦量是20～35 g/d，德國(guó)的推薦攝入量為30 g/d，英國(guó)的推薦攝入量是25～30 g/d，日本的推薦攝入量是20～30 g/d[1-2]?？偟膩?lái)說(shuō)，膳食纖維的適宜攝入量在20～30 g/d。

根據(jù)研究者的調(diào)查，在全球范圍內(nèi)人們膳食纖維攝入量普遍未達(dá)到營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)的推薦攝入量，美國(guó)的成人和兒童的平均膳食纖維攝入量?jī)H為推薦水平的一半[3]，雖然中國(guó)的傳統(tǒng)飲食習(xí)慣于攝入各種不同的雜糧和雜豆，非常有利于均衡膳食營(yíng)養(yǎng)，但這些年來(lái)我國(guó)人民的生活水平逐漸提高，日常飲食結(jié)構(gòu)與喜好也漸漸發(fā)生了改變，飲食富營(yíng)養(yǎng)化、精細(xì)化，谷物等面制品愈來(lái)愈精致且單一，膳食纖維的攝入逐漸降低，“三高” （高血糖、高血壓、高血脂）和超重等富貴病的發(fā)生率也在逐年遞增。如何調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)成為21世紀(jì)人們所關(guān)注的趨勢(shì)，高纖類的食品開發(fā)也越來(lái)越受到研究者的關(guān)注，因此膳食纖維在面食制品中的研究開發(fā)對(duì)提高整體的健康水平有著重要作用與現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 膳食纖維的定義

20世紀(jì)50年代，Hipsleyt最早提出膳食纖維的概念，膳食纖維被認(rèn)為是難以被人體細(xì)胞內(nèi)酶所消化植物成分的總稱[4]，2001年，美國(guó)國(guó)際谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)（AACC）對(duì)膳食纖維進(jìn)行了定義，“膳食纖維是植物中的可食用部分，或類似碳水化合物，這些物質(zhì)不能被人體消化道內(nèi)的酶分解，只是在口腔、胃及小腸內(nèi)不會(huì)被消化，但可在人體的大腸內(nèi)全部或部分被發(fā)酵，其中包括了多糖、寡糖、木質(zhì)素和植物基質(zhì)，具有促進(jìn)排便、降低血液中的膽固醇含量、降低機(jī)體的血糖等有益健康的生理功能”[5]。

隨著學(xué)者的不斷研究，目前公認(rèn)的膳食纖維是指“不被人體內(nèi)源酶所消化吸收，但在大腸內(nèi)能全部或者部分發(fā)酵，可被食用的植物細(xì)胞、木質(zhì)素、多糖等相關(guān)物質(zhì)的總稱”。因此，膳食纖維包含了纖維素、半纖維素、寡糖、木質(zhì)素、果膠、蠟質(zhì)、角質(zhì)、軟木質(zhì)等[6]。

膳食纖維可根據(jù)其溶解性的差異分為可溶性膳食纖維（SDF）和不溶性膳食纖維（IDF），兩者的統(tǒng)稱為總膳食纖維（TDF）?？扇苄陨攀忱w維是一種不能被人體中的消化酶所消化和吸收，但是可以溶解于溫水或熱水，其溶解后的水溶液在4倍體積的乙醇溶液中能夠再沉淀的膳食纖維的統(tǒng)稱，SDF主要為植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)存物質(zhì)及其分泌物，微生物多糖和合成類多糖，如果膠、β-葡聚糖、瓜兒豆膠等。不溶性膳食纖維是指不能被人體的消化酶所消化，也不溶于溫水或熱水的膳食纖維的總稱，IDF主要有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等。

2 膳食纖維在面制品中的加工與利用

谷物膳食纖維來(lái)源廣泛、安全系數(shù)高，且有著高認(rèn)知度，因此富含膳食纖維的小麥麩、豆皮、燕麥、蕎麥等除了用于直接提取纖維型制品外，還被添加到小麥粉中，廣泛且大量用在饅頭、面條、面包、餅干等日常的面制品主食中。

添加外源性膳食纖維對(duì)面團(tuán)的流變學(xué)特性有正、反2個(gè)方面的作用，面團(tuán)流變學(xué)特性是反映小麥面團(tuán)物理特性的指標(biāo)，是指小麥粉加水后，小麥蛋白吸水發(fā)生膨脹，蛋白中的二硫鍵相互連接形成連續(xù)且穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即具有黏彈性和流動(dòng)性的面團(tuán)，而該面團(tuán)所特有的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度等統(tǒng)稱為面團(tuán)的流變學(xué)特性。因此，減輕富含膳食纖維的面制品負(fù)面作用已成為了如今的研究重點(diǎn)。在小麥粉中添加膳食纖維可以提高小麥粉的吸水率，面條可以延長(zhǎng)形成時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間，降低弱化度，使小麥粉的粉質(zhì)特性得到改善，但研究者普遍認(rèn)為膳食纖維添加量過(guò)多會(huì)對(duì)面制品的品質(zhì)產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響，如李翠芳等人研究指出在面包中添加過(guò)多的膳食纖維會(huì)引起面包比容變小、回復(fù)性減小、口感黏牙等負(fù)面作用。目前，一些研究也表明麩皮的粒徑對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響有所不同，但目前研究者們?cè)谶m宜的麩皮粒徑選擇上仍存在不少爭(zhēng)議。Galliard T等人[7]研究發(fā)現(xiàn)大粒徑或小粒徑的麩皮都不利于面制品的品質(zhì)；Kock S D及Noort等人[8-9]的研究表明使用越小的麩皮顆粒度，所制得的產(chǎn)品品質(zhì)越好。Zhang D等人[10]研究發(fā)現(xiàn)，較大的麩皮粒徑可以降低麩皮對(duì)面制品品質(zhì)的負(fù)面影響，但過(guò)大的粒徑麩皮對(duì)面制品的口感有著明顯的副作用。由于不同的面制品工藝千差萬(wàn)別，因此也需要針對(duì)不同面制品，進(jìn)一步探討適宜的粒度范圍及添加比例。

2.1 饅頭

饅頭是中國(guó)北方地區(qū)的傳統(tǒng)主食，也日益受到南方人的喜愛(ài)，其在中國(guó)的地位與西方的面包類似。隨著小麥制粉工藝逐漸向精研細(xì)磨的方向發(fā)展，小麥粉中膳食纖維含量也逐漸降低，因此在饅頭專用粉中添加谷物膳食纖維可以改善饅頭的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與感官品質(zhì)，如增加饅頭的膨脹率、改善組織結(jié)構(gòu)、硬度彈性等，但是添加過(guò)多也導(dǎo)致饅頭的感官品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。陳莉等人[11]研究了不同顆粒度的全麥粉對(duì)饅頭應(yīng)用品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)逐漸延長(zhǎng)小麥麩皮與小麥胚芽的粉碎時(shí)間，所制得饅頭的高徑比、比容及回復(fù)性呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，饅頭的硬度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，感官評(píng)價(jià)得分略增，得出全麥粉顆粒度的D50為0.35 mm時(shí)制作饅頭品質(zhì)相對(duì)較好。趙文華等人[12]將小麥麩膳食纖維添加到饅頭粉中，隨著添加量的增加，饅頭的比容及感官評(píng)價(jià)得分均降低，確定了小麥麩膳食纖維在饅頭專用粉中最合適的添加量為8%。周穎[13]對(duì)米糠膳食纖維在饅頭中的應(yīng)用做了如下研究，經(jīng)過(guò)分級(jí)醇沉法制得的米糠水溶性膳食纖維SDF-40可以提升小麥淀粉的抗老化效果，能延長(zhǎng)饅頭的老化時(shí)間。

2.2 面條

在中國(guó)，面條與大米和饅頭被稱作三大主食，每年有30%的小麥粉被用于制作面條制品，而面條同樣存在著膳食纖維缺乏的問(wèn)題，因此膳食纖維被加入到面條中也是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。在面條中添加膳食纖維可以改善蒸煮特性，提高面條的吸水率，降低斷條率，有利于面條品質(zhì)的提升，但是會(huì)受到小麥麩的添加量與顆粒度的影響，隨著小麥麩顆粒度和添加量的增加，面條的柔韌性變差，更容易斷裂，且麩皮粒徑大于0.43 mm時(shí)干面條斷裂強(qiáng)度（DNBS）呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，添加量在5%以內(nèi)，DNBS無(wú)差異，添加10%以上時(shí)會(huì)有顯著差異[14]。Liu J J等人[15]研究也表明，增加小麥麩的粒徑，會(huì)使面條的品質(zhì)（如彈性、色澤等）顯著下降，因此在面條中應(yīng)盡量使用顆粒度小的小麥麩，且添加量不宜過(guò)多，否則應(yīng)使用一些改良劑來(lái)提升面條品質(zhì)。馬亞茹[16]的研究表明，豌豆膳食纖維的添加量與熟化面條的硬度、咀嚼度、拉伸阻力、堅(jiān)實(shí)度之間呈顯著正相關(guān)性。Kaur G等人[17]研究了谷物麩皮制備富含膳食纖維面食，在意大利面中添加了各種谷物麩皮如小麥、大米、燕麥和大麥等，在保證意大利面的感官品質(zhì)較好與不改變其物理化學(xué)性質(zhì)的前提下，確定了最大的谷物麩皮膳食纖維添加量為15%。

2.3 面包

面包，被譽(yù)為人造果實(shí)，品類繁多，風(fēng)味各異。在面包中添加膳食纖維，不僅可以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)缺乏，還能改善面包的質(zhì)構(gòu)，提升持水力，改善柔軟與蓬松性，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期。Turbin-Orger A等人[18]研究發(fā)現(xiàn)，因小麥麩膳食纖維具有較高吸水性，會(huì)與小麥蛋白爭(zhēng)奪水分，小麥蛋白不能與水充分結(jié)合，導(dǎo)致降低面包的持氣性與體積。Campbell G M等人[19]研究指出，當(dāng)麥麩添加量為7.5%時(shí)會(huì)增加了面團(tuán)的發(fā)酵體積，但烘烤的面包體積較低，且小麥麩的粒度對(duì)水分吸收和面團(tuán)的發(fā)酵體積基本沒(méi)有影響，但面包體積略微降低。余毅[20]以小麥麩膳食纖維為主要原料制作了添加小麥麩的高纖面包，研究得出在面包中添加小麥麩膳食纖維最合適的添加量為5%。劉璐[21]對(duì)微波穩(wěn)定聯(lián)合生物酶法改良的小麥麩皮進(jìn)行了研究得出，添加改良后的小麥麩皮面包硬度最多可降低32.90%，比容最多可增加26.45%，彈性最多可增加15.41%，隨著改良麩皮添加量的增加，小麥麩皮面包的感官品質(zhì)呈下降趨勢(shì)。

2.4 餅干

餅干作為深受廣大消費(fèi)群體所喜愛(ài)的休閑食品，提升餅干品質(zhì)對(duì)人們的休閑生活有著重要意義，但其高脂、高糖的特點(diǎn)限制了特殊人群的購(gòu)買，為了滿足不同人群的消費(fèi)需要，國(guó)內(nèi)外的餅干企業(yè)致力于各種功能性的食品原料來(lái)開發(fā)具有營(yíng)養(yǎng)功能性的餅干，因此將膳食纖維添加到餅干制品中也是研究熱點(diǎn)。在餅干食品中添加膳食纖維可提升餅干面團(tuán)的結(jié)合水比例，使餅干面團(tuán)適度脹潤(rùn)，限制小麥面筋蛋白形成，改善面團(tuán)加工性，提高面團(tuán)吸水率，延長(zhǎng)面團(tuán)形成時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間[22]。膳食纖維在餅干面團(tuán)中形成非面筋的交織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)的收縮、變形，并在一定程度上限制了面筋的形成，因此在改良面團(tuán)加工性的同時(shí)，仍可以保證產(chǎn)品優(yōu)良的外觀與口感[23]。雖然餅干粉對(duì)小麥面筋的數(shù)量與質(zhì)量要求較低，但如果膳食纖維添加量過(guò)高，則會(huì)大幅度降低餅干面團(tuán)中的小麥面筋蛋白質(zhì)含量，使面筋網(wǎng)絡(luò)的成型效果變差，面團(tuán)柔韌性下降，烘烤后的餅干孔隙較大且分布不均勻，影響餅干的外觀品質(zhì)與品嘗口感，因此膳食纖維在餅干中的添加量有必要進(jìn)行合理控制。謝婧等人[24]研究指出在酥性餅干中添加4%柚皮膳食纖維，可以使餅干的風(fēng)味更純正，色澤均勻，硬度與黏性適中，且提升口感。王璐等人[25]研究得到在酥性餅干為2%，韌性餅干中檸檬膳食纖維的最適添加量為1.5%。

3 結(jié)語(yǔ)

膳食纖維是一種天然的功能性食品原料，可以代替一定比例的糖、淀粉、脂類等添加到面制食品中，不僅可以提升面制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和組織結(jié)構(gòu)，還可以滿足社會(huì)大眾日益提升的追求健康膳食的理念需求。目前，研究的熱點(diǎn)主要集中在小麥麩、米糠、大豆纖維等主流糧食作物上，對(duì)我國(guó)富有特色且營(yíng)養(yǎng)功能性多樣化的雜糧雜豆類膳食纖維在食品中的應(yīng)用拓展研究還尚少，考慮到雜糧中往往含有多種有益于人體的生物活性物質(zhì)，如蕎麥中的黃酮類化合物、薏米中的薏苡仁酯、黑米中的花色苷等，其在食品中的應(yīng)用價(jià)值較傳統(tǒng)的麥麩、米糠等產(chǎn)品更高。隨著社會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)膳食均衡的日益關(guān)注與重視，科研人員對(duì)功能性膳食纖維食品研究更需進(jìn)一步的深入，如何更充分有效地去利用各種雜糧中的膳食纖維，將其應(yīng)用到食品中來(lái)改善食物的功能性、質(zhì)構(gòu)特性與風(fēng)味，開發(fā)出更豐富、更有利于健康的功能性食品，必然成為今后的研究熱點(diǎn)。