复合膳食纤维果蔬制品在膳食调控中的应用研究
作者: 郭靖 戴晶晶摘 要:本文概述了复合膳食纤维的概念与特性以及果蔬制品作为膳食纤维载体的优势,介绍了不同剂型的复合膳食纤维果蔬制品,探讨了复合膳食纤维果蔬制品的制备方法,分析了复合膳食纤维果蔬制品在膳食调控中的作用,旨在为该类制品在膳食调控领域的合理应用提供科学依据。
关键词:复合膳食纤维;果蔬制品;膳食调控;剂型;消化模拟
Application Study of Compound Dietary Fiber Fruit and Vegetable Products in Dietary Regulation
GUO Jing1, DAI Jingjing2
(1.Huahai Health Technology (Zhejiang) Co., Ltd., Hangzhou 310051, China; 2.Hangzhou Weisheng Health Technology Co., Ltd., Hangzhou 310000, China)
Abstract: This article provides an overview of the concept and characteristics of composite dietary fiber, as well as the advantages of fruit and vegetable products as carriers of dietary fiber. Different formulations of composite dietary fiber fruit and vegetable products are introduced, and the preparation methods of composite dietary fiber fruit and vegetable products are discussed. The role of composite dietary fiber fruit and vegetable products in dietary regulation is analyzed, aiming to provide scientific basis for the rational application of such products in the field of dietary regulation.
Keywords: compound dietary fiber; fruit and vegetable products; dietary regulation; dosage form; digestive simulation
随着人们健康意识的提升,对合理膳食的要求越来越高。膳食纤维作为一种重要的营养素,在维持人体健康方面发挥着关键作用,其不仅有助于肠道蠕动、预防便秘,还能在一定程度上调节血糖、血脂,降低心血管等慢性疾病的发生风险。果蔬是膳食纤维的重要来源,而复合膳食纤维果蔬制品是将多种果蔬的营养成分融合,具有更丰富的营养价值和独特的功能特性。
1 复合膳食纤维果蔬制品概述
1.1 复合膳食纤维的概念与特性
复合膳食纤维是指由多种不同来源的膳食纤维组合而成的混合物,集合了各种膳食纤维的优势,如可溶性膳食纤维在肠道内形成黏性物质,减缓了碳水化合物的消化吸收速度,有助于控制血糖;而不溶性膳食纤维则能增加粪便的体积,促进肠道蠕动,预防便秘[1]。
1.2 果蔬制品作为膳食纤维载体的优势
果蔬富含多种维生素、矿物质和膳食纤维,营养价值较高。通过加工处理,不仅可延长其保存期限,还方便食用和运输。以果蔬为载体的复合膳食纤维制品,在为人体提供膳食纤维的同时,还能补充其他营养成分,实现营养的均衡摄入。果蔬本身的风味和口感能为制品增添特色,提高消费者的接受度[2]。
1.3 不同剂型复合膳食纤维果蔬制品
1.3.1 粉剂型复合膳食纤维果蔬制品
粉剂是将复合膳食纤维果蔬经过干燥、粉碎等工艺制成的粉末状产品,其优点是易于溶解和分散,在水中能快速形成均匀的溶液或混悬液,方便冲调饮用。而且,粉剂在生产过程中能较好地保留果蔬中的营养成分,尤其是热敏性成分。一些富含维生素C的果蔬在制成粉剂时,利用低温干燥等技术,可减少维生素C的损失。
1.3.2 片剂型复合膳食纤维果蔬制品
片剂是将复合膳食纤维果蔬原料经过加工、压缩制成的固体剂型,片剂具有剂量准确、稳定性好、便于储存和运输等优点。在生产过程中,可添加适量的辅料,如黏合剂、崩解剂等,来控制片剂在胃肠道中的崩解和溶解速度。而且,片剂的形状和大小是根据消费者的需要进行设计的,方便服用。然而,片剂在加工过程中可能会受到高温、高压等因素的影响,导致部分营养成分损失[3]。
1.3.3 冻干型复合膳食纤维果蔬制品
冻干即冷冻干燥,是将复合膳食纤维果蔬经过预处理后,在低温下冻结,然后在真空环境下使水分升华而制成的产品。冻干制品最大的优势在于能够最大限度地保留果蔬的营养成分、风味和色泽。由于整个过程在低温下进行,维生素、酶等热敏性成分几乎不会受到破坏。
2 复合膳食纤维果蔬制品的制备方法
2.1 物理改性
2.1.1 超微粉碎技术
超微粉碎能将果蔬原料细化至微米甚至纳米级,打破果蔬细胞壁,增加膳食纤维比表面积,改善其溶解性与吸附性。例如,制备复合膳食纤维果蔬粉时,经超微粉碎可使膳食纤维与其他成分充分混合,提升产品在水中的分散性及人体对膳食纤维的消化吸收利用率。超微粉碎技术常借助气流粉碎机与球磨机,前者借助高速气流使物料颗粒相互冲击细化,后者靠研磨介质冲击研磨实现粉碎。一般质地较硬的果蔬选择气流粉碎机,质地较软的果蔬选择球磨机[4]。
2.1.2 挤压膨化技术
利用螺杆挤压机对果蔬原料进行加工,原料在挤压中受高温、高压与高剪切力,使膳食纤维分子链断裂重排,形成疏松结构,提高产品的持水性与膨胀性。富含膳食纤维的果蔬泥与辅料混合经挤压膨化机加工后,可制得口感与功能性均良好的膨化制品。温度、压力、螺杆转速等参数对产品质量的影响较大,适当提高温度与螺杆转速能增强膨化效果。
2.1.3 超声波处理技术
超声波处理技术是基于超声波的空化、机械与热效应改性果蔬膳食纤维。在超声波的作用下,液体中气泡瞬间破裂产生的高温、高压与冲击波,可破坏果蔬细胞壁,促进膳食纤维溶出并改变其分子结构、提升活性。例如,在果蔬汁制备中,对果蔬浆进行超声波处理可提高膳食纤维的提取率与溶解性能,但需严格控制处理时间与超声波功率,否则可能导致膳食纤维过度降解[5]。
2.2 化学改性
2.2.1 酯化改性
酯化改性是在膳食纤维分子中引入酯基改变其理化性质,常用的酯化剂有乙酸酐、琥珀酸酐等。以乙酸酐为例,在特定条件下与膳食纤维羟基酯化反应生成乙酸酯衍生物,改善乳化性与稳定性。例如,在制备复合膳食纤维果蔬饮料时,经酯化改性的膳食纤维可稳定油脂,防止分层。酯化效果受温度、时间、酯化剂用量及催化剂等因素的影响,提高温度和延长反应时间有利于提高酯化度,但可能引发副反应。
2.2.2 醚化改性
醚化改性是在膳食纤维分子中引入醚基,常见醚化试剂有氯乙酸、环氧丙烷等。以氯乙酸为例,在碱性条件下与膳食纤维羟基反应生成羧甲基纤维素醚等衍生物,能提高水溶性与增稠性,可作为果酱、果冻等复合膳食纤维果蔬制品的增稠剂,用于改善果蔬产品的流变学特性与口感。在醚化反应中,碱用量、反应温度与时间均会影响醚化效果,适当增加碱用量与延长时间可提高醚化度,但过量碱会促使膳食纤维降解。
2.2.3 氧化改性
氧化改性是利用氧化剂改变膳食纤维的分子结构,常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。在复合膳食纤维果蔬制品制备中,该方法可降低膳食纤维聚合度,提高溶解性与持水性。例如,用过氧化氢处理可使膳食纤维分子链断裂,提高其在水中的溶解度,提升高纤维饮料、果冻等产品的膳食纤维含量与稳定性。但要严格控制氧化反应程度,过度氧化会使膳食纤维功能特性丧失。
2.3 生物酶法改性
2.3.1 纤维素酶改性
纤维素酶能降解果蔬细胞壁中的纤维素,将其水解为小分子糖类,使膳食纤维易溶出并改变其结构,提升产品的功能特性。例如,在制备复合膳食纤维果蔬粉时,用纤维素酶预处理可提高膳食纤维提取率与持水性,但在使用时要考虑纤维素酶用量、作用温度、pH值与作用时间。不同纤维素酶的最适酶解条件不同,通常温度为40~60 ℃,pH值为4~6,需针对不同产地果蔬原料测试不同条件下的改性效果,以确定最适合的反应条件。
2.3.2 果胶酶改性
果胶酶能分解果蔬中的果胶物质,破坏植物的细胞壁结构,促进膳食纤维的释放,改善其流变学特性,适合食品加工。例如,在制备复合膳食纤维果蔬汁时,添加果胶酶可降低果汁黏度,提高出汁率,使膳食纤维分布均匀。果胶酶的作用效果受酶用量、温度、pH值与作用时间的影响,最适温度一般为45~55 ℃,最适pH值为3~5,需根据果蔬原料特性与产品需求调整参数以达到最佳的改性效果。
2.3.3 蛋白酶改性
蛋白酶能水解果蔬中的蛋白质成分,提高膳食纤维的纯度。例如,在制备复合膳食纤维果蔬提取物时,用蛋白酶预处理可提高膳食纤维的质量。蛋白酶的种类较多,底物特异性与作用条件各不相同,需根据果蔬原料蛋白质的特性进行选择,最适温度在37~55 ℃,最适pH值因酶而异,使用时要精确控制反应条件,确保不影响膳食纤维的功能特性。
3 复合膳食纤维果蔬制品在膳食调控中的作用
3.1 调节肠道功能
复合膳食纤维果蔬制品中的膳食纤维能增加粪便体积,促进肠道蠕动,预防便秘。不同剂型的制品在肠道中都能发挥膳食纤维的这一功能。粉剂和冻干制品在肠道中迅速分散和消化,其膳食纤维能快速发挥作用,促进肠道蠕动;片剂虽然消化时间较长,但能持续为肠道提供膳食纤维,维持肠道的正常功能。此外,膳食纤维还能为肠道微生物提供营养,促进有益菌的生长繁殖,改善肠道微生态环境。
3.2 控制血糖
复合膳食纤维果蔬制品中的可溶性膳食纤维在肠道内形成的黏性物质,能减缓碳水化合物的消化吸收速度,从而有助于控制血糖。在膳食调控中,摄入含有复合膳食纤维的果蔬制品,能减缓餐后血糖的上升速度,降低血糖峰值。不同剂型的制品在控制血糖方面都有一定效果,但由于其消化特性的差异,效果略有不同。粉剂在肠道中的消化吸收相对较快,在较短时间内能发挥控制血糖的作用;而片剂和冻干制品消化时间较长,能持续稳定地控制血糖水平。
3.3 降低血脂
膳食纤维可与肠道中的胆酸结合,减少胆酸的重复吸收,从而促进胆固醇向胆酸转化,降低血液中的胆固醇水平。复合膳食纤维果蔬制品中的膳食纤维在这一过程中发挥着重要作用。无论是粉剂、片剂还是冻干制品,其膳食纤维都能在肠道中与胆酸相互作用,有助于降低血脂。而且,这些制品中的其他营养成分,如维生素、矿物质等,也能协同膳食纤维发挥降低血脂的作用。
3.4 增加饱腹感
复合膳食纤维果蔬制品在胃肠道中吸收水分膨胀,能增加饱腹感,减少食物的摄入量。不同剂型的制品在增加饱腹感方面都有一定的效果。粉剂在水中迅速分散形成黏性溶液,在胃中占据一定空间,使人产生饱腹感;片剂和冻干制品在消化过程中也能逐渐膨胀,持续为人体提供饱腹感。
4 结语
不同剂型的复合膳食纤维果蔬制品在膳食纤维含量、分散时间和消化时间等方面存在差异。粉剂具有较快的分散速度和较短的消化时间,在胃肠道中能够迅速发挥作用;片剂崩解时间相对较长,消化时间也较长,但能持续为肠道提供营养成分;冻干制品具有良好的复水性和较高的营养保留率,其消化特性与片剂有一定相似性。在膳食调控中,复合膳食纤维果蔬制品有利于调节肠道功能、控制血糖、降低血脂、增加饱腹感,对维持人体健康具有重要作用。
参考文献
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[3]毛欣欣,刘婧,梁文欧,等.果蔬加工副产物膳食纤维改性研究进展[J].农产品加工,2024(8):94-98.
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作者简介:郭靖(1984—),女,浙江杭州人,本科,工程师。研究方向:功能食品开发与应用。