多功能大豆膳食纤维的生产及应用

    1.多功能大豆膳食纤维的生理功能

    大豆膳食纤维主要是指那些不能为人体消化酶所消化的大分子糖类的总称，主要包括纤维素、果胶质、木聚糖和甘露糖等。膳食纤维尽管不能为人体提供任何营养物质，但对人体具有重要的生理功能。膳食纤维具有明显降低血压及血浆胆固醇，调节胃肠功能、血糖及胰岛素水平等功效。多功能大豆膳食纤维（Muhifunctional Soy- bean Fiber，MSF）的主要成分是膳食纤维和蛋白质，含量分别为67.98%（干基）和19.75%，因此是良好的蛋白―纤维添加剂。研究表明，添加少量的MSF对中筋或低筋面粉有良好的强化作用；在一定添加量范围内，它不仅能提高产品的膳食纤维与蛋白质含量，而且对改善面包、面条和饼干等产品的品质十分有利。MSF可能是所有膳食纤维中功能最好的一种，远非其他合成纤维（如利体素、聚葡萄糖）能比。多功能大豆膳食纤维是以新鲜豆渣为原料，经过特殊热处理而得到的高品质膳食纤维，它在调节血糖、降低血脂和促进排便等方面都有较好的功效。

    2.多功能大豆膳食纤维的生产工艺流程

    湿豆渣→调酸（1mol/L氯化氢调pH值为3～5）→热水浸泡（80℃～100℃，2h）→中和（1mol/L氢氧化钠调pH值至中性）→脱水干燥（65℃～70℃烘干或气流干燥至水分含量为8%）→粉碎→过筛（80目）→豆渣粉→挤压（喂料水分16.8%，150℃螺杆转速150r/min）→冷却→粉碎→功能活化和超微粉碎→MSF。

    3.制备多功能大豆膳食纤维的操作要点

    （1）湿热处理脱腥工序 此工序包括对豆渣进行调酸、热处理、中和。①调酸。将豆渣用水浸泡，用1mol/L盐酸溶液调节pH值为3～5。因为在酸性条件下加热处理有利于除去豆渣的异味，且加酸还可以浸出部分色素物质，改善产品的色泽。②热处理。加热使浸泡的豆渣温度达到80℃～100℃，进行湿热处理2h左右，使脂肪氧化酶失活，减轻豆腥味，并使抗营养因子钝化。③中和。以1mol/L的NaOH溶液调混合液的pH值至中性。

    （2）挤压蒸煮 挤压蒸煮是生产高品质多功能大豆纤维粉的重要工序，挤压蒸煮处理具有以下作用：①可提高可溶性膳食纤维的含量。豆渣粉挤压蒸煮时，在各种强作用力下，部分半纤维素（如阿拉伯木聚糖）及不溶性的果胶类物质会发生熔融现象或断裂部分连接键，转变成水溶性聚合物，使可溶性纤维含量增加到10%～16%，不仅达到了平衡膳食纤维的要求，更重要的是水不溶性膳食纤维促进肠道产生蠕动，而水溶性膳食纤维则更多地对人体的生理代谢发挥作用。因此，水溶性膳食纤维含量的增加有益于增加产品的功能特性。②可改善大豆纤维的物化特性。挤压蒸煮处理使大豆纤维中各种聚合物成分的聚合度、相对分子质量、单糖组成及其在纤维总量中的相对含量发生变化。水溶性膳食纤维含量的提高，可改善大豆纤维粉的一些物化性能（如持水力、离子交换能力及凝胶特性等）。由于水溶性聚合物成分都是凝胶多糖，可形成一定黏弹性的三维网络结构，起到类似面筋网络结构的作用，因此对面筋的流变学特性起到改良作用，成为面粉品质的改良剂，提高了它在食品中的使用价值。③可降低植酸对微量矿物元素吸收的负效应。挤压能够降低植酸与金属离子的螯合作用，改善豆渣粉对机体微量元素吸收的影响，并提高膳食纤维与阳离子的交换能力，改善产品的功能性。④可改善产品品质。挤压蒸煮过程中，通过热的作用，可进一步消除豆渣中的抗营养因子，杀灭脂肪酶，使豆渣中的蛋白质适度变性，从而改善产品的风味和储存性能，并且利于机体的消化吸收。

    （3）超微粉碎和功能活化 功能活化处理是制备高活性多功能膳食纤维的关键步骤，包括超微粉碎可达到纤维内部组成成分的优化与重组；纤维某些基团的包囊，可避免这些基团与矿物元素相结合，影响人体的矿物代谢平衡。只有活化处理的膳食纤维，才是真正的生理活性物质，可在功能食品中使用。没有经过活化处理的膳食纤维，只能属于低能量填充剂。①超微粉碎。最终产品的粒度越小，比表面积就越大，膳食纤维的持水力、膨胀力也相应增大，同时，还可以降低粗糙的口感特性。因此，将挤压蒸煮后的豆渣粉干燥到含水6%～8%时，应进行超微粉碎，以扩大纤维的比表面积。②功能活化。由于膳食纤维表面带有羟基活泼基团，会与某些矿物元素结合，从而可能影响机体内矿物质代谢，如用适当的壁材进行包囊化处理，则可以解决此问题，即完成功能活化。可使用亲水性胶体（如卡拉胶）和甘油调制而成的水溶液作为壁材，通过喷雾干燥法制成纤维微胶囊产品，入口后能给人一种柔滑适宜的感觉，提高了食用性。此外，还可以对多功能大豆纤维进行矿物元素的强化。

    4.大豆膳食纤维在食品中的应用

    大豆膳食纤维在食品中的应用非常广泛，它作为一种食品添加剂，可用于肉制品、面包、饼干、糕点、面条及调味酱中，还可用于冷冻食品及馅料、各种饮料和冰激凌以及保健品中，添加大豆纤维不仅有利于改善产品的组织结构，增强产品的特有风味，而且赋予产品良好的营养功能特性。下面介绍一种富含膳食纤维的老年人饼干的生产工艺。

    （1）配料 饼干专用粉46.6%、多功能大豆纤维11.7%、起酥油7.3%、高果糖浆3.5%、蔗糖7.3%、红糖2%、蜂蜜3.2%、碳酸氢钠0.9%、碳酸氢铵0.8%、食盐0.9%、水11.6%。

    （2）方法 先将起酥油、蜂蜜倒入卧式搅拌机搅打均匀，再加入蔗糖、红糖、高果糖浆、食盐和水，并加入预先溶解好的碳酸氢铵水溶液和碳酸氢钠水溶液，然后再加入面粉和大豆纤维搅拌10min，至面团成熟为止。揉制好的面团温度为49～52℃，在模具中成型后放入带式烤炉烘烤6min即可。

    通过实验，多功能大豆纤维的添加量若为12%以下，代替饼干专用粉对饼干品质没有影响，增大添加量需配合其他食品添加剂。

    随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，对保健功能食品的需求越来越强烈。多功能大豆膳食纤维由于物美价廉，而且具有多项生理功能并有品质改良作用，因此受到科研人员及消费者的普遍重视和欢迎，开发大豆膳食纤维食品市场潜力巨大，大有作为。