膳食纤维饼干现状及发展趋势

膳食纤维饼干现状及发展趋势合肥工业大学李摘要：本文对膳食纤维的主要生理功能进行了归纳，对膳食纤维食品的开发应用和研究进行了评述，讨论了膳食纤维国内外研究现状与发展趋势,膳食纤维的定义、分类、物化性质、功能及其在食品中的应用,对膳食纤维饼干行业研究的发展趋势进行了展望。关键词：膳食纤维；饼干；应用；进展Abstract:Thispaperofdietaryfiberisthemainphysiologicalfunctionofweresummarized,ofdietaryfiberinfoodapplicationdevelopmentandresearcharereviewed,discussedthedietaryfiberdomesticandforeignresearchpresentsituationanddevelopmenttrend,thedefinitionofdietaryfiberplants,classification,physicalandchemicalnature,function,changemethodandapplicationinthefood,thedevelopmenttrendofdietaryfiberbiscuitindustryresearchisprospected.Keywords:dietaryfiber;biscuit;application;progress0.前言在首次引入膳食纤维这一词之前，营养学界仅有“粗纤维”之说，用以描述那些不能被人体所消化、吸收的食物残渣。粗纤维只是膳食纤维的一部分，是指植物组织用一定浓度的酸、碱、醇和醚等试剂，在一定温度下，经过一定时间的处理后所剩的残留物，其主要成分是纤维素和木质素。而膳食纤维主要由可食性植物细胞壁残余物及与之缔合相关物质组成化合物，一般不能被人体消化酶消化。随着生活水平的提高，由于膳食不平衡或营养过剩而造成的“文明病”已在我国出现，肥胖症、高血压、冠心病、糖尿病和结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。由于膳食纤维不能被人体所消化、吸收，具有防治结肠癌、降低血糖、预防糖尿病和减少重金属等有毒物质的吸收等生理功能。因此，在这一背景下，国内开展膳食纤维的研究对提高我国人民的健康水平是非常必要和紧迫的任务，具有非常重要的现实意义。膳食纤维更成为学术界和普通百姓关注的物质，并被营养学界补充认定为第七类营养素，和传统的六类营养素——蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质与水并列。根据水溶性不同，膳食纤维可被分为水溶性膳食纤维（SDF）和水不溶性膳食纤维（IDF）。SDF包括β–葡聚糖和阿拉伯木聚糖，可在消化道中形成粘稠溶液，延长其在消化道中运送时间，从而延缓空腹感出现，减少消化道对葡萄糖和固醇吸收。IDF包括木质素、纤维素和半纤维素，一般具有较高持水能力，可增加粪便重量，可结合胆汁酸，增加胆固醇转换率，从而降低血中胆固醇含量，同时也减少对脂类吸收。饼干起源于公元7世纪的波斯。早期的饼干都是作坊式生产的，真正形成产业则是在19世纪。在长期的航海中，面包因含水分较高（35%—40%），不适合作为储备粮食，水分含量较低而更适合保存的饼干得以“上位”。由于其特定的时代背景，第一代饼干主要的作用是“果腹”，也就是代餐和抵御饥饿。因此只是比较简单的烘焙工艺，不太讲究色香味。20世纪后期，尤其是进入21世纪以来，饼干在世界大多数国家都取得了快速的发展。随着经济的发展和生活水平的提高，人民的生活方式发生了很大的变化。消费者愿意花更多的时间用于休闲，饼干作为一种主食以外的美食而变得花样越来越多，越来越好吃，并且消费群体也逐步扩展，成为儿童、女性的主要零食。这个阶段的饼干被认为是“第二代饼干”，特质是“好吃”，但高糖、高油脂、高盐也是其特点，充分满足了人们对休闲和口感的需求。然而时至今日，消费者对饼干的需求逐渐发生了一些微妙的变化。迎合消费者健康需求、品味追求的“第三代饼干”应运而生。近年来，种种以膳食纤维为卖点的主打体重控制概念的膳食纤维饼干相继面市。近几年来欧美国家非常重视膳食纤维的开发和应用，美国、日本、丹麦、英国、法国等国家已广泛将膳食纤维添加到面包、糕点、饼干、糖果等食品中制成各种功能食品。我国膳食纤维研究工作起步较晚，高膳食纤维食品品种少，生产量低，不能满足市场的需求。因此，研究和开发高膳食纤维饼干具有重要的现实意义。1.膳食纤维的功能膳食纤维通过影响胆汁酸代谢使机体胆固醇排出增加，从而降低血清胆固醇，预防由冠动脉硬化引起的心脏病。膳食纤维预防便秘与大肠癌。由于膳食纤维的通便作用还有益于肠内压的下降，还可预防长时间便秘而引起的痔疮及下肢静脉曲张膳食纤维可改善糖代谢，对糖尿病患者具有降血糖作用。膳食纤维对高脂肪膳食引起的肝脂肪变有阻抑作用，起到预防脂肪肝的作用。膳食纤维对有机农药有一定吸附作用，对重金属离子有清除作用，可以减缓农药的毒害作用。膳食纤维具有抗氧化活性和清除-OH自由基的作用，具有抗突变作用，增强人体抗癌能力。膳食纤维具有清除NO2-能力，阻止其与仲胺、叔胺反应形成亚硝胺，预防癌症。膳食纤维具有促进钙、铁、镁吸收的作用。治疗肠炎。各种不同品种的膳食纤维其生理功能是不同的，不能认为凡是膳食纤维就具备上述所有的生理功能。例如水溶性燕麦纤维对降低血清胆固醇效果十分明显，可以使冠心病的死亡率减少3％，但水不溶性燕麦纤维的这方面功能就要差很多，甚至几乎没有。膳食纤维作为食品成分具有很多优点：可以影响产品颜色、风味、保油性和保水性；可以作为稳定剂，对结构、胶凝和粗度有影响；可以作为增稠剂，控制糖的结晶，且对产品货架期有一定影响。膳食纤维也不是越多越好。因为膳食纤维与有机物结合，可阻碍蛋白质和脂肪的吸收，还可引起腹泻，过量膳食纤维可引起胀气，影响维生素的吸收。2.膳食纤维的物化特性从膳食纤维的化学组成来看,其分子链中各种单糖分子的结构无独特之处。但由于这些并不独特的单糖分子结合起来的大分子结构,却赋予膳食纤维一些独特的物化特性,从而直接影响膳食纤维的生理功能。2.1吸附作用膳食纤维分子表面带有很多活性基因,可以吸附螯合胆固醇,胆汁酸以及肠道内的有毒物质,化学药品和有毒药品等有机化合物。膳食纤维的这种吸附螯合的作用,与其生理功能密切相关。其中研究最多的是膳食纤维与胆汁酸的吸附作用,他被认为是膳食纤维降血脂功能的机理之一。2.2高持水力膳食纤维化学结构含有很多亲水集团,具有很强的持水力。不同的品种膳食纤维,其化学组成,结构及物理特性不同,持水力不同。膳食纤维的高持水力对大肠功能有重要影响,它有利于增加粪便的含水量及体积,促进粪便的排泄。2.3阳离子交换作用膳食纤维化学结构中所包含的羧基,羟基和氨基等侧链集团,可产生类似弱酸性阳离子交换树脂的作用,可与阳离子尤其是有机阳离子进行可逆的交换。膳食纤维对阳离子的交换作用也必然影响到机体对某些矿物元素的吸收,这些影响作用并不都是积极的。2.4无能量填充剂膳食纤维体积较大,缚水膨胀后体积更大,在肠胃道中会发挥填充剂的容积作用,易引起饱腹感。同时,由于膳食纤维还会影响可利用碳水化合物等成分在肠内的消化吸收,也使人不易产生饥饿感。所以,膳食纤维对预防肥胖症十分有利。2.5发酵作用膳食纤维虽不能被人体消化道内的酶所降解,但却能被大肠内的微生物所发酵降解。降解的程度,速度与膳食纤维的水溶解性,化学结构,颗粒大小及摄取方式等多种因素有关,其中多糖分子中单糖和糖醛酸的种类,数量及成键方式等结构特性在很大程度上决定了该纤维在肠道内的发酵情况。膳食纤维被肠内微生物降解后产生乙酸,丙酸和丁酸等短链脂肪酸。2.6溶解性与黏性膳食纤维的溶解性,黏性对其生理功能有重要影响,水溶性纤维更易被肠道内的细菌所发酵,黏性纤维有利于延缓和降低消化道中其他食物成分的消化吸收。在胃肠道中,这些膳食纤维和使其中的内容物黏度增加,形成胶基层,增加非搅动层厚度,降低胃排空率,延缓和降低葡萄糖,胆汁酸和胆固醇等物质的吸收。3.膳食纤维在饼干制品中的应用比较豆渣可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维对酥性饼干特性影响，发现添加豆渣不溶性膳食纤维饼干具有较高持水性和硬度；而添加可溶性膳食纤维饼干松密度值和过氧化值较低。对添加小麦麸皮膳食纤维饼添加膳食纤维并没对人或动物产生毒性或有害反应；且膳食纤维饼干能在某种程度上降低血清中总胆固醇和总甘油三酯2+和Pb2+浓度，且增加Cd排泄量。评估添加不同来源膳食纤维饼干营养价值及功能特性，结果表明，添加大豆膳食纤维饼干，其蛋白质含量及可消化性显著增加；卡罗布胶和苹果纤维饼干具有较高总酚量和抗氧化活性；添加菊粉后，饼干总能量值显著降低。将芒果皮膳食纤维添加到饼干中，增加产品多酚和类胡萝卜素含量及芒果特有风味，并提高其抗氧化活性。4.膳食纤维饼干种类4.1柠檬皮渣膳食纤维饼干将柠檬皮渣膳食纤维分别添加到酥性饼干和韧性饼干中，柠檬皮渣中的膳食纤维含量极为丰富,是制备高纤食品的良好原料。生产柠檬皮渣高纤饼干,不但可以得到理想的功能性产品,而且使柠檬皮渣变废为宝,减少了对环境的污染,提高了企业经济效益。4.2橄榄膳食纤维饼干以橄榄果渣为原料,对其干燥工艺进行初步研究,并将处理后的橄榄果渣添加到饼干中,研发出一种橄榄高纤饼干。饼干中添加适量的橄榄果渣粉可以有效降低产品的血糖指数,更适合糖尿病人食用。其他理化指标和微生物指标均符合相关标准,是具有高膳食纤维的酥性饼干。在此基础上,制定橄榄高纤饼干的产品质量标准和营养标签,为橄榄高纤饼干的生产与销售提供基础数据。综上,橄榄果渣中的膳食纤维含量极为丰富,是制备高纤食品的良好原料。不但可以得到理想的功能性产品,而且使橄榄果渣变废为宝,减少了对环境的污染,提高了企业经济效益。4.3苹果皮渣膳食纤维饼干利用从苹果皮渣中提取的膳食纤维添加到原料中研制低热能、高膳食纤维的苹果皮渣膳食纤维饼干。生产苹果皮渣膳食纤维饼干,不但可以得到理想的功能性产品,而且使苹果皮渣变废为宝,减少了对环境的污染,提高了企业经济效益。4.4大豆膳食纤维饼干高膳食纤维饼干是一种重要的营养保健食品.以面粉为主要原料,辅以大豆膳食纤维和可溶性膳食纤维等成分制作高纤维饼干。该饼干口感松脆、香甜,特别适合于老年人和儿童食用。4.5麦麸膳食纤维饼干以面粉为主要原料,辅以从小麦麸皮中制取的麦麸膳食纤维和可溶性膳食纤维等成分制作高纤维饼干。麦麸膳食纤维饼干经过便秘患者食用认为有较好的治疗作用可作为保健食品而长期食用。5.膳食纤维饼干市场现状目前国内膳食纤维饼干市场上，各种以膳食纤维为卖点的主打体重控制概念的膳食纤维饼干相继面市，良莠不齐，既有国际知名品牌大公司大刀阔斧，又有国内中小企业合纵连横，一时间各种不良现象岑出不穷。5.1精炼植物油——换汤不换药如今很多人都知道氢化植物油不健康。有的粗粮膳食纤维饼配料中用的都是精炼植物油，而不是氢化植物油。精炼植物油是不是比较健康呢？其实精炼植物油是个模糊的词汇，其中包括了氢化植物油，也包括了富含饱和脂肪的精炼棕榈油。因为氢化植物油名声狼籍，棕榈油也不大好听，所以很多企业就用精炼植物油来打马虎眼。5.2无蔗糖饼干——未必真无糖有些粗粮饼干、纤维饼干打着无蔗糖的旗号，借此来吸引怕吃饼干后血糖(血糖食品)升高的消费者。对于“不含蔗糖”的饼干，其实饼干里能让血糖快速上升的不仅是蔗糖，精制淀粉引起的血糖上升速度也足够快。另外，以淀粉为原料制作出来的糊精、麦芽糊精、麦芽糖浆、葡萄(葡萄食品)糖浆、果葡糖浆等，在升高血糖方面比蔗糖有过之而无不及。往往在声称“无蔗糖”的饼干中，经常可以看到这些配料。5.3高纤维饼干——油脂超标粮食、豆类中含的主要是不溶性纤维，较粗糙，很多习惯精米白面的人不喜欢这种粗糙感。对他们来说，含量3%的粗纤维食品就很“扎嗓子”了，而一些高纤维饼干的纤维含量可高达6%甚至10%以上。高纤食品如果还能口感出众、粗而不糙，无非是油脂在里面起到“润滑”作用，纤维在吸油后会变软。所以纤维越高的产品，通常脂肪含量也越高。而且，因为饱和脂肪软化纤维的作用更出色，所以厂家通常都会使