膳食纖維的提取、藥理功能及綜合利用的研究進展

馬昱陽 劉學成 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展，為膳食纖維的研究和開發提供科學依據。

關鍵詞：膳食纖維;提取;藥理功能;綜合利用

膳食纖維能夠輔助調節血糖血脂水平，還具有預防肥胖、改善胃腸道消化功能、預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狀，為膳食纖維的研究和開發提供科學依據。

1 膳食纖維的提取方法

1.1 化學法

化學法提取法指的是先把原料進行烘干磨粉，然后加入化學試劑如酸、堿等進行提取。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]對香椿葉進行了膳食纖維的提取，運用了酸堿結合法借助優化工藝得到最佳提取條件為pH 10.45、超聲時間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，進行膳食纖維的提取，采用了堿提法進行提取，通過單因素試驗以及正交試驗優化了膳食纖維的提取工藝，在最優條件下，膳食纖維的得率為23.58%。張君強等[4]以柚子皮為試驗原料，采用單因素試驗進行膳食纖維提取率的探究，在單因素試驗的基礎上運用了正交試驗確定了柚子皮膳食纖維的最佳提取條件，發現膳食纖維的最優提取條件為料液比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，進行響應面試驗確定最優工藝，通過此方法得到的最優膳食纖維的得率為（12.74±0.03）%。

1.2 酶法

酶法是借助多類酶將原料里蛋白質及類似物質進行酶解，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，并采用單因素試驗以及正交試驗進行優化確定了薇菜不溶性膳食纖維的最優工藝條件，此優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。在單因素試驗的基礎上進行正交試驗，得到最佳工藝條件為水浴時間55min、酶量0.5%、料液比1∶25（g/mL）、水浴溫度60℃，此時提取率可達69.10%。

1.3 膜分離法

膜分離法的原理是根據物質的分子量大小通過滲透壓的差值進行膳食纖維的提取。王世清等[8]通過超濾膜對花生殼中的膳食纖維進行提取優化，發現該方法能夠明顯提高膳食纖維的得率。

1.4 微生物發酵法

微生物發酵法的原理為選用適宜的菌種，促使淀粉及蛋白質等被逐漸消耗掉，而后水洗使其變為中性，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酵菌種，通過單因素試驗以及響應面試驗進行優化，在此優化條件下膳食纖維獲得率為12.88%，比優化前提高了8.88%。趙泰霞等[10]通過用微生物發酵法來提取新鮮大豆中的膳食纖維，通過單因素試驗及正交試驗進行工藝優化，得到在最優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行微生物發酵來獲取膳食纖維，以單因素試驗為基礎，進行響應面試驗優化得出最優工藝，在此最優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合對檸檬果渣里的膳食纖維進行發酵提高膳食纖維的得率，通過微生物發酵法優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 預防腸道疾病、便秘

研究發現，攝入一定量的膳食纖維有助于促進腸道蠕動，清除腸道內的有毒有害物質以及促進腸道內的益生菌生長等。王麗衛等[13]通過將肉蓯蓉膳食纖維灌胃小鼠實驗發現，膳食纖維可以優化小鼠的消化系統，改善小鼠的便秘狀況。楊光等[14]通過優化山楂膳食纖維工藝并進行灌胃小鼠發現，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

膳食纖維具有調節血糖、血壓、降低血脂的功效。李季[15]進行柑橘皮膳食纖維提取工藝的優化并對膳食纖維降低大鼠血脂效果的影響進行研究，通過比較空白組與喂養膳食纖維的大鼠血脂水平發現，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代謝異常的病癥恢復正常，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，發現鷹嘴豆膳食纖維確實具有降低高脂血癥大鼠質量、調節異常血脂作用，而這種作用可能與其提高高脂血癥大鼠抗氧化能力、降低氧化應激損傷有關。

2.3 預防肥胖

膳食纖維具有預防肥胖的功能。扈曉杰[17]通過研究豆渣膳食纖維對肥胖的預防作用，對超重和肥胖者進行隨機對照干預試驗，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制，發現試驗者的體重明顯降低，效果較好。金文筠[18]通過研究藕節膳食纖維制備及其控制體重研究，發現藕的膳食纖維能夠明顯降低營養小鼠的肥胖度，且能夠調節血脂作用。

2.4 調節機體免疫

膳食纖維具有調節機體免疫的功能。肖紅波等[19]用裙帶菜膳食纖維作為食物喂養老鼠，測定老鼠的免疫指標，通過將喂裙帶菜膳食纖維的老鼠與正常對照鼠作比較，發現喂養膳食纖維的老鼠的免疫指標提高了，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，發現添加槲葉膳食纖維的肉制品能夠明顯改善肉制品的品質以及延長其貯藏時間，對肉制品的品質性影響較深。劉偉蘭[22]通過將麥麩膳食纖維加入肉丸中進行研究，發現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 在面制品中的應用

膳食纖維在面制品的綜合應用中更為普遍，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。將膳食纖維加進饅頭當中，與未添加膳食纖維的饅頭作對比，發現添加膳食纖維的饅頭的口感感官品質更加良好，同時具有良好的風味;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 在蛋糕中的應用

鄭紹達[24]將提取優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味。通過單因素試驗以及正交試驗研究膳食纖維蛋糕的制作工藝，以感官評分為衡量標準，優化得到了膳食纖維蛋糕的最優條件參數，該工藝與未添加膳食纖維的蛋糕作對比，發現添加膳食纖維的蛋糕具有更好的風味以及營養價值。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行膳食纖維產品的開發，通過與空白對照組對比，發現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的影響，通過單因素試驗以及正交試驗研究了蜜柚皮膳食纖維蛋糕的工藝優化，確定了其蛋糕加工的最優工藝并發現添加蜜柚皮膳食纖維的蛋糕能夠明顯提高蛋糕的風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用，發現當加入海帶膳食纖維時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合，研制出一種具有良好風味的保健飲料。馮丹等[29]通過纖維素酶對土豆中的可溶性膳食纖維進行提取，通過工藝優化得到一種風味較好、體系穩定的膳食纖維飲品。駱嘉原等[30]通過對香菇進行提取膳食纖維，所得到的膳食纖維進行開發膳食纖維飲品，所得飲品外觀形態較好，懸浮穩定性較好。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出一種色香味俱全、性質穩定的蘋果膳食纖維飲料。陳軍等[33]以香蕉皮為原料，開發了香蕉皮膳食纖維飲料的生產工藝，研制出的產品具有香蕉的芳香，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的研究與開發，膳食纖維的得率大大提高，加之其在醫療保健方面凸顯的價值，膳食纖維得到很多人的關注，對于充分開發膳食纖維的營養價值、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

（責任編輯 唐建敏）