燕麥麩膳食纖維功能特性與研究現(xiàn)狀

王娜　王喜萍　劉怡辰　王梓暄

摘要：本文綜述了燕麥麩中膳食纖維的功能特性以及它的化學(xué)法、物理法、酶法、酶-化學(xué)聯(lián)合法的提取方法，重點探討了國內(nèi)外對膳食纖維在日常飲食、素食、調(diào)料品、灌腸以及肉松方面的應(yīng)用以及研究進展，并預(yù)測了燕麥麩膳食纖維的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：燕麥麩 膳食纖維 功能特性 應(yīng)用

一、 燕麥的簡介

（一）我國燕麥資源概況

燕麥即莜麥，又名為油麥或玉麥，燕麥的生長周期為一年，根系發(fā)達，籽粒中含有較高的蛋白質(zhì)，但單產(chǎn)很低。適宜在天氣清爽的地域生長，從地理系統(tǒng)坐標看，最適生長在北緯35-60度，大部分分布在寒溫帶地區(qū)。它不但具有較低的含糖量率，還是高蛋白質(zhì)和農(nóng)業(yè)風(fēng)險系數(shù)低的優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物，在零下短時低溫環(huán)境下，對作物影響的特性不強，缺失部分營養(yǎng)的生長環(huán)境下也可以生長，具有耐寒、耐適度鹽堿的特點。全球范圍內(nèi)適宜種植燕麥的地區(qū)主要集中在中國西北部的長城沿線、加拿大、美國等。我國在種植地域、生長環(huán)境、科學(xué)技術(shù)等方面占有很大優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上更有利于燕麥及其優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展。

中國栽培燕麥早于世界其它國家，大約在三千年前我國就有人對燕麥進行栽培，已有深遠的培植歷史，燕麥從亙古時代就已經(jīng)成為了人們的主糧之一。首先作為高蛋白纖維雜糧谷物的燕麥從中國內(nèi)蒙傳入歐洲，然后到北美洲，再到美、英等各個國家。據(jù)研究表示，燕麥具有較高的熱量，與小麥、稻谷在營養(yǎng)成分、食用價值、來源廣泛等方面同樣值得人們?nèi)粘Ｊ秤谩?/p>

歐美等國科學(xué)家對燕麥也做了廣泛的研究，燕麥是一種富含蛋白質(zhì)、脂肪、水溶性膳食纖維、無機元素和不飽和脂肪酸充足的雜糧作物，富含豐富的營養(yǎng)價值的同時又可以通便減肥，使得越來越多的人們?nèi)ミx擇食用燕麥及其加工制品，原因在于裸燕麥中的水溶性膳食纖維β-葡聚糖含量很高，它可以使血液中葡萄糖含量處于穩(wěn)定的狀態(tài)，能較好的抑制膽固醇的吸收。

（二）燕麥麩皮及其營養(yǎng)組成

燕麥籽粒質(zhì)地比較軟，導(dǎo)致在燕麥加工的時候麩皮不能從胚乳上面脫離下來，使少量的胚乳與麩皮仍然完整保留。得率為30%-40%，麩皮中總的膳食纖維量大于30%。燕麥麩皮作為燕麥加工后的一種副產(chǎn)物，其成分雖然受很多因素的影響而出現(xiàn)差異，但是蛋白和水溶性膳食纖維β-葡聚糖含量都是很豐富的，大約占11.33%。由于燕麥麩膳食纖維的高營養(yǎng)價值使得麩皮也起到很好的食療作用。

二、膳食纖維的介紹

（一）膳食纖維的資源概述

膳食纖維（Dietary Fiber，DF）在許多谷物雜糧、大多數(shù)植物、藻類及其它微生物中含量豐富，來源廣泛，但其中有一些是食品加工過程中產(chǎn)生的廢棄物質(zhì)，質(zhì)量不高，生理效果較好的膳食纖維產(chǎn)品也占少數(shù)。如今我國對膳食纖維開發(fā)利用的資源有很多種，燕麥是具有可溶性DF比例較高的谷物。通過我國鄭建仙等人進一步對大豆膳食纖維和香菇膳食纖維的探索，證明了其具有極好的生理功能。隨著我國包羅萬象的物產(chǎn)資源逐漸被研究、開發(fā)、利用，小麥麩皮、黑麥麩皮、大麥麩皮、米糠等是當(dāng)今己經(jīng)開發(fā)的所有谷物麩皮膳食纖維資源中最主要來源，除了這些谷物、種皮及皮殼中的麩皮膳食纖維，一些生理效果好的優(yōu)質(zhì)資源也逐漸被發(fā)現(xiàn)，如微生物、植物、藻類等。從科技的發(fā)展速度和燕麥食品及其加工制品的食療價值得以更好的研發(fā)利用的角度來看，我們相信，燕麥麩皮中水溶性膳食纖維的谷物利用價值可以為食品研發(fā)方面提供更廣闊的發(fā)展空間。

（二）膳食纖維的定義

在1953年Hipsley最早提出了膳食纖維它既不能被人體消化酶消化、也不能被小腸吸收，且由半纖維素、纖維素、木質(zhì)素及果膠、樹膠、粘質(zhì)等化學(xué)成分組成[11]。它是一類以多糖為主且含有生理功能的高分子物質(zhì)的總稱。1972年Trowel等把膳食纖維定義為“植物細胞壁成分中不能被消化道酶消化的物質(zhì)”1999年11月2日，膳食纖維定義工作委員會于1999年6月2-3日由美國谷物化學(xué)家協(xié)會（The American Asociation of Cereal Chemists，AACC）和國際生命科學(xué)會在84h AACC年會上舉行專門會議對膳食纖維的定義進行了討論，在有些情況下，一些不被人體消化吸收的像糖蛋白、角質(zhì)、蠟和多酚脂等，在植物體內(nèi)含量較少的成分也包含在廣義的膳食纖維范圍內(nèi)?？偠灾?，隨著更加細化的研究，膳食纖維的概念會逐漸的完善和統(tǒng)一[7]。

（三）膳食纖維的分類

膳食纖維種類有一些不同的類型，從一些方面看，如物理特性、生理功能、分析方式、生產(chǎn)方法以及產(chǎn)地等方面，可以把膳食纖維的分類方法大體分為兩種。

1. 根據(jù)溶解性不同可分為不溶性纖維（Insoluble dietary fiber，IDF）和可溶性纖維（Soluble dietary fiber，SDF）兩大類。不溶性膳食纖維能夠吸收水分具有填充作用，結(jié)構(gòu)由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，成分結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，因而具有促進腸胃蠕動，腸道通暢、使糞便軟糯，方便排泄，讓糞便中的有害物質(zhì)降低與腸胃接觸的時間，能緩解并減少腸癌的發(fā)作[8]。

2. 根據(jù)來源不同可分為蔬菜類纖維、水果類纖維、生化合成或轉(zhuǎn)化類纖維、合物類纖維和其他纖維五大類。①蔬菜類纖維。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，蔬菜類纖維有許多種蔬菜粉、甜菜、胡蘿卜、竹筍、菱白的纖維等最為廣泛。②水果類纖維。利用日常水果中的一些果凍、果汁及水果味飲料制品。③生化合成或轉(zhuǎn)化類纖維。這類纖維最受消費者歡迎。其原因是在保證口味的同時又可以具有性能優(yōu)勢、成分含量高、優(yōu)質(zhì)的功能、成分明晰等的功效。④谷物類纖維。燕麥作為優(yōu)質(zhì)谷物的代表，其纖維可以降低中風(fēng)發(fā)病、有效緩解心臟病的發(fā)作。⑤其他類纖維。真菌類、海洋類的纖維和一些勃質(zhì)等[9]。

三、燕麥麩膳食纖維的功能特性

（一）發(fā)酵性

燕麥麩膳食纖維對潤腸通氣，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，對腸道蠕動代謝過程有作用，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，在腸胃中的燕麥麩膳食纖維通過發(fā)酵作用對腸道環(huán)境內(nèi)的微生物酸堿度有一定程度的改變，進而產(chǎn)生大量有益菌群。

（二）持水性和吸水膨脹性

燕麥麩膳食纖維對水分有一些功能性的特點，其具有保持水分的能力和吸水膨脹能力。

麥麩在面食中有很重要的作用，通過加入燕麥膳食纖維使面的吸水性提高，節(jié)約了面團的醒發(fā)所用的時長。燕麥麩膳食纖維吸水膨脹性能夠讓人感覺不到饑餓，可以保持腸胃的清潔，對腸道的通暢極為有利，促使腸胃蠕動，讓減肥人士食欲降低從而達到減肥的目的，減少了胃腸道的感染炎癥。

（三）降低血糖

1985年Harold證明在飲食中加入麥麩膳食纖維可以改善糖尿病，并取得可觀的效果。燕麥麩膳食纖維對人體第二大消化腺中的酶有促進活性的作用，趙乃新等通過了一些研究可知，實驗人員通過服用麥麩膳食纖維后，體內(nèi)血液指標發(fā)生一些變化，如血糖下降效率為89.8% ，膽固醇和便秘的治療率為100%。

（四）吸附有毒物質(zhì)

食用麥麩膳食纖維時需要注意用量，避免攝入不當(dāng)，在腸胃中引起物質(zhì)吸收不良和營養(yǎng)吸收障礙等。麥麩膳食纖維可以通過結(jié)合體內(nèi)重金屬預(yù)防人體機體內(nèi)發(fā)生損害通過結(jié)合體內(nèi)重金屬。

四、燕麥麩的研究現(xiàn)狀

（一）燕麥麩膳食纖維的提取

目前，燕麥麩的一些提取方法有化學(xué)法、物理法、酶法、酶-化學(xué)聯(lián)合法。

化學(xué)法就是用酸或堿來提取膳食纖維，雖然使膳食纖維的提取率有所提高，但影響了它的持水能力，產(chǎn)品中化學(xué)殘留量較多，對后續(xù)深加工等方面存在一定程度的影響。

提取膳食纖維時，通過物理法提取后麥麩膳食纖維損傷不大，但提取率不是很理想。它是改變溫度或者壓力而采取的一種操作簡單的提取手段。一些研究者在確定的溫度和壓力條件下進行提取，王萍等最后僅得到提取率為12.14% 的可溶性膳食纖維。經(jīng)過侯漢學(xué)等對麥麩進行擠壓改性處理后發(fā)現(xiàn)麥麩中提高了10%的可溶性膳食纖維[10]。

陶顏娟等通過使用復(fù)合酶來提取麥麩最終得到純度為86%、提取率為90%的麥麩膳食纖維。酶法是通過纖維素酶、蛋白酶、α-淀粉酶、糖化酶等酶來降解麥麩中的蛋白質(zhì)和脂肪去實現(xiàn)膳食纖維的提取，酶法的好處在于對膳食纖維的破壞小，同等量下獲得量多。

酶—化學(xué)聯(lián)合法與之前所敘述的單一提取方法相比，它的提取速度不僅高，而且還快。但使用酸或堿過量，會對麥麩膳食纖維的顏色、溶脹度、持水能力等造成一定的損失[11]。李應(yīng)彪等人將麥麩用濃度為0.4% 的α-淀粉酶和4%的NaOH在60℃的條件下處理100min，膳食纖維的提取率達54.12%。邵佩蘭對燕麥麩膳食纖維提取的常用方法進行了對比，得出化學(xué)-酶法最為突出，最終麥麩纖維的提取率達到59.54%。

（二）食品加工中燕麥膳食纖維素的應(yīng)用

燕麥膳食纖維具有經(jīng)濟、實用、使用方便、食療功能明顯的特點，加入燕麥麩膳食纖維的焙烤食品可以增加保持水分的能力和吸水膨脹能力，在一些常用食品，比如方便食品、面包、糕點、飲料、肉餅、肉腸生產(chǎn)中可作為食品配料進行添加[12]。在餅干、桃酥、脆餅等產(chǎn)品中添加燕麥膳食纖維，產(chǎn)品組織變得更加緊密、口感更加酥脆，達到入口即化的效果[12]。一般燕麥膳食纖維的添加量為10%-20%。面食中加入麥麩膳食纖維可以使體積變大，提高制品的持水力，使其松軟可口，蓬松細膩。

燕麥麩膳食纖維在日常飲食中的應(yīng)用：加入燕麥麩膳食纖維的熟面條口感上可以增強其韌度，提高生面條的強度，加入后使饅頭勁道有嚼勁。為了使面條、饅頭、掛面等面食在口感上得到相應(yīng)的提升，對于麥麩膳食纖維的添加量需要精確的范圍，一般在5%-6%。

燕麥膳食纖維在素食中的應(yīng)用：燕麥膳食纖維應(yīng)用在素食中具有很好的發(fā)展前景[13]，因為其具有促進腸胃蠕動、保護腸胃、排便通暢、食療保健等功效。由于燕麥麩吸水膨脹服用后使人有飽腹感，可以當(dāng)作代餐，達到減肥瘦身的作用，同時也為三高的人群帶來很好的食療。

燕麥膳食纖維在調(diào)料品中的應(yīng)用：加入燕麥膳食纖維的湯料口感細膩，不粗不糙，用量可控制在1%。人們常食用的餡料中也可以加入燕麥膳食纖維，提高品質(zhì)，豐富營養(yǎng)，因此常常與食品添加劑一起混合使用，制作漢堡、點心等等。

燕麥膳食纖維在灌腸中的應(yīng)用：灌腸時常常會出現(xiàn)由于肥肉過多而產(chǎn)生過多的油膩，影響口感，而加入燕麥膳食纖維后會充分包裹住肥油，從而消除油膩的感覺。灌腸中添加燕麥膳食纖維還有助于產(chǎn)品的護色，增強肉感，降低成本。

燕麥膳食纖維在肉松中的應(yīng)用：燕麥膳食纖維可以增加肉松的蓬松性，加入少許的燕麥膳食纖維就可以增加豆粉的添加量，最大限度的降低成本。

五、展望

隨著我國的科技發(fā)展迅猛，我國對膳食纖維的研究深度逐步加深，研發(fā)對于提取工藝的優(yōu)化也在逐步增強。雖然我國在燕麥膳食纖維方面的研究還不夠深，時間也不是很長，但我們相信燕麥膳食纖維食品及其加工制品的開發(fā)具有廣闊的發(fā)展空間，很快也會趕上歐美等發(fā)達國家，未來的前景廣闊而又美好，對我國人民的健康水平有深遠的意義。

參考文獻：

[1]王超.燕麥脫皮工藝與設(shè)備實驗研究[D].中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院，2015.

[2]劉德講，鄭曉吉，朱麗莉.燕麥麩膳食纖維提取工藝的研究[J]. 保鮮與加工，2013，（03）：37-41.

[3]李小鵬.燕麥麩皮的擠壓改性工藝優(yōu)化及功效研究[D].石河子大學(xué)，2012.

[4]楊文挺，魏春華，韓曉鋒.燕麥膳食纖維的開發(fā)及應(yīng)用研究[J]. 糧油加工，2010，（05）：51-53.

[5]高展炬，鐘細娥，詹耀才.燕麥β-葡聚糖研究綜述[J]. 食品科技，2010，35（02）：144-146.

[6]賀連智，王建偉，顏廷和.燕麥膳食纖維的制備工藝及物理特性研究[J]. 山東食品發(fā)酵，2007，（04）：16-18.

[7]王建偉.燕麥膳食纖維的制備工藝及物理特性研究[J]. 糧食加工，2007，（06）：48-49+58.

[8]田秀紅.膳食纖維的保健功能及產(chǎn)品開發(fā)[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，（14）：4286+4315.

[9]李芳，劉剛，劉英等.燕麥的綜合開發(fā)與利用[J]. 武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2007，（01）：23-26.

[10]李芳，劉英，陳季旺等.燕麥麩膳食纖維提取的影響因素研究[J]. 糧食與飼料工業(yè)，2006，（12）：20-21.

[11]徐志劍，杜風(fēng)光，史吉平等. 小麥膳食纖維應(yīng)用研究進展[J]. 糧油食品科技，2006，（05）：16-17.

[12]胡新中. 燕麥食品加工及功能特性研究進展[J]. 麥類作物學(xué)報，2005，（05）：122-124.

[13]劉玉林，張聲華. 麥麩膳食纖維的應(yīng)用研究[J]. 湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2008，（02）：59-62+70.

[14]鄭建仙，高孔榮. 論膳食纖維[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2014，（04）：71-74.

（作者單位：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院）