膳食纤维在食品工业中的应用

子任务四　膳食纤维在食品工业中的应用

由于膳食纤维本身的特性，以及对人体生理效应，在食品加工中适量添加不同类型的膳食纤维，即可制成具有不同特色的强化功能食品和风味食品。膳食纤维可广泛应用到各种食品、保健品和医药制品中，应用的主要目的是补充人体生理所需的膳食纤维量，增强保健功能。同时膳食纤维可影响产品颜色、风味、保油性和保水性。作为稳定剂，对食品结构、胶凝有改善作用。也可作为增稠剂，控制糖的结晶，对产品货架期有一定提高。

一、膳食纤维在面制品中的应用

主要添加于面包、馒头、米饭和面条中。

面包已成为世界性的大众性食品，销售量很大，是最便于强化添加膳食纤维的食品。在欧美，大部分面包都不同程度地添加膳食纤维，但面包配料系统十分复杂，在烘焙中膳食纤维不能简单代替面粉，而需同时添加活性面筋来保持最终产品应有的体积。有的研究表明，添加不同的膳食纤维，可增加和改善面包色泽。

在馒头中添加膳食纤维，一般添加量为面粉的6%(葡甘聚糖含量较高的为0.3%～0.5%)较适宜。添加膳食纤维可使面团筋力强化，出笼馒头口感良好，有特殊香味。

在米饭中添加膳食纤维，也能使米饭具有蓬松清香的良好口感，还会有益于广大群众健康。

在面条中添加膳食纤维，一般适宜量为5%(葡甘聚糖含量较高的为0.3%～0.5%)。但不同种类纤维效果不同，有的添加后对生面条的强度有所减弱，可煮熟后反而强度增加，一般添加处理后的面条韧性良好，耐煮耐泡。有的添加后会使面条颜色变深。面条添加技术的关键是掌握添加量和不同的膳食纤维。如含果胶或葡甘聚糖较多，不仅不断条、不混汤，还滑爽筋道。

例:豆渣膳食纤维面包生产工艺:

1.工艺流程

原料准备→面团调制→称重、切块→整形入烤盘→发酵→烘烤→冷却→整理→包装→产品

2.工艺说明

(1)配方:面包粉100%，豆渣粉5%，白砂糖10%，奶粉5%，干酵母2%，盐0.5%，面包改良剂0.1%，水、黄油适量。

(2)工艺要点

配料、面团调和:将各种原料按配方比例加入后，和成面团。

发酵:在38℃～40℃，相对湿度85%～90%下，发酵2h。

烘烤:在210℃下，烘10min左右。

冷却:出炉后在室温下冷却。

整理、包装:捡出破碎、不规则饼干，封入包装袋。

3.产品质量标准

外观:表皮呈金黄色;冠大，颈及明显，无裂纹，平滑无斑;口感:有面包焦香味，有甜咸味，淡酵母味，味纯正，无霉味。

二、膳食纤维在烘焙食品中的应用

焙烤食品是西方膳食纤维的最大市场。添加的食品有面包、饼干、蛋糕、桃酥、番茄、罗汉饼等。添加量一般为面粉重量的5%～10%。用量超出10%，将减慢面团醒发速度。添加后不影响产品的工艺、外观、弹性、色泽、筋力，还可提高该类食品的柔软性、酥软性、保水性，防止贮存期变硬。

饼干在配制中糖油量较多，水分含量相对低，更显得需要添加膳食纤维。饼干烘焙对面粉筋力质量要求很低，也便于较大比例地添加膳食纤维，故利于制作以纤维功能为主的多种保健饼干。

一种米糠膳食纤维饼干生产工艺如下:

1.工艺流程

配料→预处理与计量→面团调制→辊轧、成型→烘烤→冷却→整理→包装→产品

2.工艺说明

(1)配方:面团500g:低筋面粉、米糠、植物油、蜂蜜、蔗糖各50g，鸡蛋2个、食盐5g、水20g、蛋香粉2.5g。

(2)工艺要点

配料、面团调和:先加入各种辅料(植物油、蜂蜜、蔗糖、鸡蛋、食盐、小苏打、水、蛋香粉等)，搅打成糊状，后加入面粉和米糠和成面团。

成型:手工擀压、切块成型。

烘烤:饼干的烘烤温度一般在230℃～270℃，由于本产品加入蜂蜜，对色泽影响较大，所以在205℃下，烘7min左右。

冷却:出炉后在室温下冷却。

整理、包装:捡出破碎、不规则饼干，封入包装袋。

3.产品质量标准

色泽:呈棕黄色或金黄色，色泽基本均匀，表面略带光泽，无白粉，不应有过焦、过白的现象。

滋味:具有该品种应有的香味，无异味。

口感:口感酥松，不粘牙。

组织:断面结构呈多孔状，细密，无大孔洞。

三、膳食纤维在馅料、汤料食品中的应用

膳食纤维与甜味剂、色素等其他馅料混合，可以加入牛肉馅饼、点心馅、汉堡包，也可在普通汤料中加入1%膳食纤维后食用。但膳食纤维的粒度应在200目以上，以避免粗糙口感。

大豆膳食纤维广式月饼生产工艺流程如下:

1.工艺流程

原料称量→制糖浆→面团调制→制馅→分块→包馅→成型→烘烤→冷却→包装→产品

2.工艺说明

(1)皮料制作

配方:面粉1 000g、糖浆750g、生油180g、枧水26mL。

方法:拌粉前首先将枧水倒入生油中，边倒边搅拌。当液面微呈乳白色并变得粘稠时再加入糖浆一起搅拌，直至看不到表面的油花时，拌入面粉调制成面团，最后在其表面加盖一块微湿干净的白布静置30min。

(2)馅料制作(以果仁、蜜饯馅为例):

配方:豆渣粉13kg、油脂10kg、白糖粉10kg、核桃仁1.5kg、瓜子仁0.5kg、花生仁3kg、熟芝麻3kg、青梅丁2.5kg、糖冬瓜丁5kg、糖桔皮末1.5kg。

方法:首先将果仁类原料剔除杂质、霉粒、虫粒，浸泡去皮，烤熟后压成碎粒状。青梅、糖冬瓜等果脯类原料切成丁状，桔皮切成细尖状。各类原料大小要求:硬料宜小，软料宜大，主料宜大，辅料宜小。然后将油加入豆渣粉中搅拌均匀。最后将各种原料加在一起搅拌均匀。馅料的软硬程度可用水来调节。

(3)焙烤:面火200℃，低火180℃，先烤12min，待饼坯面微黄时，用蛋液刷表面刷完后，转盘，再烤15min后，要视品种而定出炉。

3.产品质量标准

色泽:蛋浆薄而均匀，没有麻点和气泡，没有焦黑，表面呈金黄色，周边应呈黄色;

形状:表面及侧面微外凸，纹印清晰不皱缩，没有泻边露馅等现象;

饼皮:柔软不酥脆;馅料:馅靓味厚，无脱壳和空心，果料粗细适当;

口感:用豆渣粉生产出的产品口感更细腻、柔软，风味更好。

四、膳食纤维在油炸食品中的应用

在丸子配方中加入30%膳食纤维，混匀，油炸制成丸子或油条，口味、营养俱佳。

五、膳食纤维在饮料中的应用

膳食纤维可应用在各种高纤维饮料中。除保健作用外，还可提高食品的稳定性、分散性和冲调性，防止结块。膳食纤维可加入液体、固体饮料，加入量为1%，水溶性膳食纤维用量可稍高，粒度应在200目以上，以免生成沉淀。还可加入2.5%～3.8%的膳食纤维制成酸奶，也可加入膳食纤维发酵后制成乳清饮料。还可以在乳酸菌奶中添加膳食纤维，作为活性菌的营养源，保持其活性，使产品货架期延长，增强乳制品的口感和风味。

玉米膳食纤维乳酸饮料生产工艺:

1.工艺流程

2.工艺要点

(1)玉米膳食纤维的提取工艺

玉米皮预处理:将玉米皮先用清水浸泡15min～20min，再用清水清洗2～3次，以除去部分残留淀粉和可溶性杂质及其他杂质，水洗后，沥去余水，在烘箱内干燥。

脱脂:以4倍于原料的无水乙醚浸泡样品2h，之后分别以水洗除残醚，离心、烘干。

碱浸泡:用10倍于固体样品的2%氢氧化钠溶液浸泡，在室温下浸泡30min，然后过滤。

离心:将滤液的pH调到4.0～4.5，离心，除去沉淀(蛋白质)。将上清液的pH调到6～7，用4倍于上清液体积的无水乙醇沉淀，静止24h后过滤、沉淀干燥，然后用粉碎机粉碎，过120目筛，即为玉米膳食纤维。

(2)混合

脱脂奶粉用量为10%(W/V)，按脱脂奶粉∶水= 1∶8，水温40℃，进行脱脂奶粉的溶解复原;称取6%磨碎到120目的玉米膳食纤维，加入到复原乳中，混合均匀。

(3)杀菌

将玉米膳食纤维乳混合液加热至105℃，保持15min进行杀菌，然后冷却至45℃。

(4)发酵、后熟

将保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别驯化后，以1∶1比例制成生产发酵剂，按玉米膳食纤维乳混合液3%的接种量加入到混合乳中，搅拌均匀。发酵温度42℃，发酵时间4～5h，至pH4.2左右时停止发酵，快速冷却到20℃以下，放入冰箱(0℃～4℃)中冷藏后熟。

(5)调配、均质

将发酵料液用10%的柠檬酸溶液调至pH值4.0，加入11%白砂糖、稳定剂(CMC－Na 0.15%、黄原胶0.15%、海藻酸钠0.1%)，并搅拌。然后均质，均质温度45℃，压力为20MPa。

(6)灌装

均质完毕，立即在无菌条件下灌装，即为玉米膳食纤维乳酸发酵饮料，成品置于0℃～4℃下贮藏。

3.产品质量标准

玉米膳食纤维饮料外观呈淡黄色，是一种新型的营养饮料，该饮料口感清爽，酸甜适宜，具有独特的发酵风味。

六、膳食纤维在肉制品中的应用

肉制品中添加膳食纤维，可保持肉制品中的水分，降低热量，是减肥食品的很好基料。一些肉制品中油脂含量比较高而易氧化酸败，而膳食纤维具有很好的抗氧化作用，添加后可以明显延长其保存期。

麦麸膳食纤维香肠生产工艺:

1.工艺流程

猪瘦肉、肥肉→洗净→分割→切换→绞碎→添加调料、水及麦麸膳食纤维粉腌制→马铃薯淀粉→混合斩拌(搅拌)→灌肠→打卡封口→50℃烘烤20min→煮制(常压煮30min)→50℃烘烤1h→冷却→成品

2.工艺说明

(1)配方:瘦肉70g，肥肉30g，麦麸膳食纤维粉15g，马铃薯淀粉6g，大豆分离蛋白3g，卡拉胶0.5g，低钠盐3g，调味和香辛料等4.05g，水28mL。

(2)操作要点

低温腌制:将称量好的调料水和膳食纤维放入绞好的猪肉中，搅拌均匀，在常温下腌制后备用。

煮制:将香肠放入85℃～90℃热水中煮制，并维持这一温度煮制30min，在煮制过程中适时翻转以保证受热均匀。

3.产品质量标准

外观:肠衣均匀饱满，衣面干净、完好，密封良好。

色泽:具有麦麸粉固有色泽，颜色适中。

组织形态:组织紧密，有弹性，无明显杂质，无密集气孔，切片性好。

风味:咸淡适中，鲜香可口，无明显粗糙感，无明显异味。

七、应用于果酱、果冻食品

果酱、果冻中一般添加水溶性膳食纤维，不影响口感和外观。

一种紫甘薯保健果冻生产工艺如下:

1.工艺流程

(1)紫甘薯浸提液的制备工艺

紫甘薯→挑选→清洗→去皮→切条→浸提→过滤→浸提液

(2)紫甘薯果冻的制作工艺

胶粉干混→溶解→煮胶→胶液冷却→加入紫甘薯浸提液、蔗糖→过滤→加柠檬酸→水浴加热→调配→灭菌→灌装→冷却→检验→成品包

2.工艺说明

(1)配方:紫甘薯浸提液17%，魔芋粉、琼脂、明胶的配比为2∶3∶2，总用胶量为1.0%，蔗糖15%，柠檬酸0.25%，柠檬酸钠0.1%。

(2)操作要点

紫甘薯预处理:选取无霉变、无虫蚀、无冻伤、无机械伤、紫色素均匀的新鲜紫甘薯。

紫甘薯色素液提取:用流动的水清洗，冲去甘薯外表的泥沙和杂物，手工去除表皮，把紫甘薯切成1cm宽的长条，放入含1%柠檬酸的水溶液中浸提。采取二次浸提工艺，即冷浸温度为30℃～40℃，12h，经纱布过滤后再将滤渣用90℃～95℃的热水再次浸提，经纱布过滤后，合并两次浸提的滤液。

溶胶、煮胶:因为3种胶的耐热性不同，分别溶胶可以加速溶胶。可用低于3种胶的最低耐受温度的温度煮5min，随时搅拌，防止焦壁。明胶的耐热性最差，不能超过82℃，魔芋胶不能长时间耐80℃以上的高温。故选择煮胶温度为75℃，加热煮沸约10min，使胶完全溶解。

混合:待胶液降到70℃时，按配方加入紫甘薯浸提液和蔗糖，混合加入时要搅拌至均匀，以免影响产品质量。

过滤:用120目的滤布过滤，以除去其中微量的杂质及泡沫，即制得透明澄清、黏滑的混合溶液。

调配:混合胶液先采用水浴加热，温度65℃，时间为20min。将柠檬酸等辅料分别用适量水溶解后加入，搅拌10min后取出。

灌装灭菌:调配好的糖胶液在85℃下保持10min进行灭菌，然后趁热灌装及密封。

冷却:灌装杀菌后强制水冷却。

3.产品质量标准

色泽、光泽:浅红色，均匀一致;

滋味及气味:酸甜可口，具有果冻特有的风味和紫甘薯特有清香;

组织形态:半透明，柔软适中，细腻，无气泡;

口感:入口细腻，适口，有弹性，有咬劲。

八、其他

膳食纤维还可用于快餐、膨化食品、糖果、肉类、罐头食品及其他一些功能保健性方便食品。

一种大豆膳食纤维膨化食品生产工艺如下:

1.工艺流程

湿豆渣→预处理→配料→挤压膨化成型→干燥→冷却→油炸→喷涂调味→包装→成品

2.工艺说明

(1)预处理:将豆渣用水充分浸泡，用1mol/L HCl溶液调酸，使pH值为3～5。加热使浸泡的豆渣温度达到80℃～100℃，进行湿热处理2h左右，用1mol/L NaOH溶液调整混合液的pH值至中性，用板框过滤机分离过滤，将滤渣晾干，使其水分控制在5%以下，并用粉碎机粉碎至60目以上。经过预处理，豆渣的腥味和异味减轻，部分色素物质浸出，并使抗营养因子钝化。

(2)配料:将经过预处理的豆渣粉放入搅拌机中，加入40%的淀粉和2%的食盐，用芳香性强的小豆蔻、肉桂、肉豆蔻与矫臭性强的月桂等混合调配，制成混合香辛料，加1%混合香辛料到豆渣粉中，混合搅拌直至均匀。

(3)挤压膨化成型:挤压膨化的最适宜条件为:挤压温度160℃、加水量为30%。

(4)油炸:将膨化成型的原料放入油炸锅中油炸。油炸的最佳条件是:油炸温度180℃，时间40s。

(5)喷涂:油炸后，采用由棕榈油、洋葱粉、盐和麻辣粉组成的浓浆，在翻滚转鼓型涂料机中对产品进行包涂。一般调味料的用量为产品质量的10%左右。

3.产品质量标准

颜色呈金黄色，体积在原来基础上膨胀变大，口感疏松、酥脆，散发着一股淡淡的洋葱味。

课后训练

关键术语

膳食纤维　水溶性膳食纤维　水不溶性膳食纤维　生理功能　碱浸提法　乙醇沉淀法　酶法　膜分离法　酶－化学结合法　发酵法　豆渣膳食纤维面包　米糠膳食纤维饼干　大豆膳食纤维月饼　玉米膳食纤维乳酸饮料　麦麸膳食纤维香肠　大豆膳食纤维膨化食品

学以致用

一、讨论分析题

1.什么是膳食纤维、水溶性膳食纤维、水不溶性膳食纤维?

2.膳食纤维的物化特性及生理功能有哪些?

3.简述大豆膳食纤维月饼的制作工艺及要点。

4.简述膳食纤维的碱浸提取工艺及要点。

5.简述膳食纤维的酶法、酶－化学结合法提取膳食纤维的方法。

6.简述豆渣膳食纤维面包的制作工艺及要点。

7.简述米糠膳食纤维饼干的制作工艺及要点。

二、案例分析题

刘大爷今年80岁了，经常便秘，每次想大便都要往厕所跑好几次才行，他非常苦恼。医生建议他适当地吃些纤维素，每天要吃一定量的蔬菜和水果，每天早上空腹喝一些蜂蜜，还要做腹部按摩或转腰。

问题:

1.你认为刘大爷的便秘通过补充膳食纤维能改善吗?为什么?

2.刘大爷如果想补充膳食纤维应该适当多吃哪些食物?

知识拓展

对膳食纤维认识的5大误区

白菜是不是只能竖着切，否则会把纤维切断，妨碍它的营养作用?是不是去掉菜筋就没有纤维了?有筋的菜是不是纤维含量最高?纤维是不是越长越有用?

说实话，这些问题挺让人无奈的，因为实在不靠谱。不过，既然问题已经提出来了，不妨就谈谈有关纤维的几个常见的不正确说法。

1.只有蔬菜的筋里面才有纤维?

错。每个植物细胞都有细胞壁，而细胞壁的主要成分就是纤维素、半纤维素和果胶，它们都属于膳食纤维。所以，只要吃植物性的食品，必然会获得纤维。蔬菜筋并非蔬菜中纤维的唯一来源，而没有筋的食物很可能纤维含量更高。比如说，红薯(甘薯)中不含有蔬菜中的那种筋，但它的纤维素含量远高于有筋的大白菜。

此外，主食当中的纤维，也不仅仅是小麦麸皮那种“刺口”的东西。豆类的纤维含量比粗粮还要高，小杏仁的膳食纤维含量极高，却没人吃得出任何纤维的感觉。

2.把菜切碎，就会失去纤维的健康作用?

错。包括白菜筋在内的蔬菜纤维属于不溶性纤维，不溶性膳食纤维的健康作用在于它不能在小肠中被人体吸收，会带着少量胆固醇、脂肪和重金属离子进入大肠，同时发挥增大食物残渣体积、刺激肠道蠕动的作用。白菜的筋是否切碎，和它的健康作用毫无关系。即便吃白菜剁成的馅，也一样有这种健康作用。

实际上，蔬菜中的纤维如果能够细小一些，对于部分人反而是有利的。比如说患有胃肠疾病的人，吃过硬的纤维对发炎、受损的胃肠黏膜有刺激作用。

3.纤维素会因为加热而被破坏?

错。很多人看到蔬菜烹调之后变软了，就以为其中的纤维素被破坏了。其实，纤维素的化学性质非常稳定，加热到100℃是根本不可能让它破坏、分解的。

除了纤维素之外，其他膳食纤维和各种矿物质也一样能够耐受烹调加热。真正会在煮沸加热时被破坏的，只有部分维生素和部分植物化学物。

4.纤维都有减肥作用?

不一定。很多人都买过纤维片，以为每天吃几片就能瘦下来。但国外研究数据表明，纤维片并不能起到减肥药的作用。它的唯一作用，是在胃里面吸水膨胀，从而让人少吃一些其他的食物。如果在多吃纤维的同时没有减少其他的食品，那么对减肥并没有明显效果。

现在市面上有很多所谓的高纤维食品，比如高纤饼干之类，为了让纤维显得不那么“刺口”，都会加入大量的油脂。说这类食品能帮助减肥，不啻天方夜谭。

5.吃纤维保健品就能减少肠癌危险?

不一定。研究证实多吃富含纤维的食品的确可以降低肠癌危险，同时还能减少心脏病、糖尿病、脂肪肝等疾病的危险。不过，并没有可靠证据证明，吃提取出来的纤维保健品有同样的好处。吃麦麸提取物预防肠癌的干预研究效果并不好。所以，不要依赖什么纤维保健品，直接吃粗粮、豆类、薯类和蔬菜才是明智的做法。