6.(重要资料)麦麸膳食纤维制备及研究进展

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1、麦麸膳食纤维制备及研究进展引言    麦麸是小麦制粉加工的主要副产品，其比例约占小麦制粉加工量的20%。小麦麸皮主要由小麦的皮层组织和一定量的胚乳及麦胚组成，除大量的纤维成分外，还含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素等营养成分；因此，麦麸被视为较好的膳食纤维资源。    膳食纤维为非淀粉类多糖，根据溶解性的不同可分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维两大类。水不溶性膳食纤维是指膳食纤维中的一类不被消化道酶消化且不溶于热水的那部分非淀粉类结构性多糖，它主要为细胞壁的组成成分，包括纤维素、半

2、纤维素、木质素、壳聚糖和植物蜡等。水溶性膳食纤维则是指膳食纤维中虽不被机体消化道酶消化，但可溶于热水，并被一定体积的乙醇沉析分离的一类非淀粉多糖，它主要是指植物细胞内的水溶性贮存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质。    根据现代医学界、科学界研究证明，膳食纤维在人体内虽不被吸收，但有助于调节体内碳水化合物和脂质的代谢及矿物质的吸收，能显著降低血脂和体内过氧化水平，对肥胖病、高血压、冠状动脉粥样硬化、胆结石、糖尿病、结肠病、高血脂、心脏病及心血管疾病等有一定的

3、预防和治疗作用，还有防止腹泻、保护肝脏及提高免疫力等生理功能(中国食品产业网和北京农学院食品科学系网报道)。20世纪后期，由于膳食结构改变而导致的过营养亚健康社会问题的凸显，麦麸膳食纤维的制备与应用技术，也随着其资源优势和营养品质优势而倍受关注。现将麦麸膳食纤维制各方面的主要研究归纳如下。1  膳食纤维的制备技术1.1  分离制备技术    植物源性的膳食纤维资源，主要来源于粗粮杂谷及豆类的表皮，水果、蔬菜及菌藻类食物等。随着人们对膳食纤维与人体健康关系的认识不断深入，一些高纤维食品越来越受到青睐，

4、而米糠、麦麸、黑麦、燕麦、豆渣等作为膳食纤维原料，越来越多的应用于现代食品加工中。    膳食纤维的分离制备，是将制备原料依其物理重量或分子体积的差异进行分离。方法大致可分为4类：粗分离法、化学方法、膜分离法及化学试剂-酶结合方法。    粗分离法：是指用物理分离技术来制备膳食纤维，以悬浮法和气流分级法可作为代表，此法得到的产品不纯净，只适于原料的预处理。    膜分离法：是指通过不同类型膜的分子截流量差异来制备不同分子量的膳食纤维，避免了化学分离法的有机残留，其制备工艺参数依具体的制备原料、制备膜

5、的性能参数，通过试验而确定。此法制备的膳食纤维仍含有少量的蛋白质和淀粉。    化学方法：是指将粗产品或原料干燥、磨碎后，利用相应的化学试剂处理，去除制备原料中的脂肪、蛋白质、淀粉等菲膳食纤维的方法。其处理过程会导致可溶性膳食纤维损失较大，且制备产品中仍残留少量蛋白质和淀粉。    化学试剂-酶结合方法：该技术在采用化学处理的同时，增加α-淀粉酶、蛋白酶等各种酶的复合处理，以消除制备原料中非膳食纤维的杂质成分（即：化学处理残留的少量蛋白质和淀粉）。此法分离制备的膳食纤维纯度较高，但成本也相应提高。 

6、   上述4类分离制备技术中，化学方法与化学试剂-酶结合方法应用较多。由于化学法与化学试剂-酶结合法中加入了大量的酸、碱、盐，会造成大量的离子残留，一定程度上影响膳食纤维食品应用的适口性与安全性。1.2  改性制备技术    膳食纤维的改性技术，是指对膳食纤维进行适当的技术处理，导致不溶性膳食纤维大分子结构的部分连接键断裂，转变为小分子低聚体的膳食纤维降解产物，其物理、化学特性以及生物活性发生变化。    目前，膳食纤维的改性主要采用3种方法：物理方法(超微粉碎技术、挤压蒸煮技术、瞬时高压技术、冷冻

7、粉碎技术、纳米技术、膜浓缩法等)、化学方法(酸法、碱法)和生物技术方法(酶法、发酵法)。    物理方法：如上所举，最大特点是利用现代科技手段来改变制备原料的分子结构，获得理想的膳食纤维资源。该技术的应用依赖于制备设备的先进性与高投入，应用范围有限。    化学方法：主要通过酸碱等化学试剂的降解处理，部分改变不溶性膳食纤维分子结构；处理工艺复杂、容易对环境造成处理过程的次生污染，且对设备要求过高，使应用受到限制。    生物技术方法：主要有酶法和发酵法。酶法是利用外源复合酶制剂的处理，在除去蛋白质、

8、淀粉等非膳食纤维成分的同时，降解不溶性膳食纤维大分子结构的部分结合键，而获得可溶性和不可溶性膳食纤维组分发生改变的膳食纤维制备产物，该法是目前推广应用较多的制备技术之一。发酵法是通过微生物发酵过程来降解、转化利用原料中碳、氮营养成分，消耗蛋白质、淀粉等成分，降解大分子不可溶性膳食纤维，从而改善所制备膳食纤维产物的物化特性与生物活性作用。选择合适的制备原料、匹配的生物发酵制备菌种和发酵条件参数，是该技术的应用关键。    目前的膳食纤维制备实际应用技术，多为物理-化学复