CN116235956A - 减肥食品用莜麦膳食纤维及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种减肥食品用莜麦膳食纤维，其是通过碱处理莜麦麸皮制备，所述碱处理中加入氯化钠和偏磷酸钠提高了可溶性膳食纤维的含量和不溶性膳食纤维的持水持油性能。本申请的膳食纤维可用于制备减肥食品，其可以有效地提高饱腹感。
Description
技术领域
本申请属于食品中的膳食纤维领域，具体地，本申请提供了减肥食品用莜麦膳食纤维及其制备方法和应用。
背景技术
莜麦又称裸燕麦，原产于中国，目前在西北、华北地区广泛种植；可作为粮食或者饲料用。
莜麦蛋白和脂的含量超过多数粮食作物，含糖量低，营养丰富合理。莜麦加工中产生的燕麦麸皮主要成分为膳食纤维，膳食纤维的高持水性持油性能使得其能很好地填充肠胃，产生饱腹感并促进胃肠道蠕动，间接地减少食物摄入；同时其对多种阳离子的结合作用对排毒、降低血压也有效果。
一般认为可溶性膳食纤维的含量是衡量膳食纤维质量的主要指标。因此，本领域中多采用酸、碱、酶、高压等方式处理麸皮以提高其中可溶性膳食纤维含量。但这些处理方式，特别是简单易行的化学处理方式，往往对膳食纤维的持水持油性能会产生不利影响。
发明内容
针对上述问题，申请人发现在碱处理中加入氯化钠和偏磷酸钠，改变处理体系中的离子平衡可以影响产品的亲水/亲脂基团暴露情况，进而有效提高不溶性膳食纤维的持水持油性能。
一方面，本申请提供了一种减肥食品用莜麦膳食纤维，所述莜麦膳食纤维通过碱处理莜麦麸皮制备。
进一步地，所述莜麦膳食纤维通过包括以下步骤的方法制备：将麸皮粉碎；加入水；使用氢氧化钠调节pH至11-14；保持温度70-90℃碱解1-3小时；调pH至6.0-8.0。
进一步地，所述莜麦膳食纤维通过包括以下步骤的方法制备：将麸皮粉碎；加入水；加入氯化钠和偏磷酸钠；使用氢氧化钠调节pH至11-14；保持温度70-90℃碱解1-3小时；调pH至6.0-8.0。
进一步地，所述莜麦膳食纤维通过包括以下步骤的方法制备：将麸皮粉碎；按照1:50 g/mL的料液比加入水；向水中加入0.5%w/v的氯化钠和1%w/v的偏磷酸钠；使用氢氧化钠调节pH至13；保持温度90℃碱解1.5小时；使用盐酸调pH至7.0。
进一步地，所述莜麦膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量高于40%。
另一方面，本申请提供了上述莜麦膳食纤维在制备减肥食品中的应用。
另一方面，本申请提供了上述莜麦膳食纤维在制备减肥保健品中的应用。
进一步地，所述食品的原料还包括莜麦粉和甜味剂。
进一步地，所述甜味剂为L-丙氨酸。
本申请中的莜麦不限产地、具体品种和脱皮率，虽然不同产地、具体品种和脱皮率的莜麦麸皮所制备的产品可能在可溶膳食纤维含量、持水持油性能上与实施例中有所差异，但不影响应用本申请的技术方案获得可溶膳食纤维含量、持水持油性能性能改善的产品。
本申请的莜麦膳食纤维可以在碱处理后作为可溶性和不溶性膳食纤维的混合物直接使用，也可以进一步提取单独的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。这些提取方法，如醇沉方法，本领域公知。
本申请的莜麦膳食纤维可以根据需要选择不同的干燥程度或者直接以悬液形式使用。
附图说明
图1为加入六偏磷酸钠对可溶性膳食纤维的含量，以及不溶性膳食纤维持水性、持油性的影响。
图2为加入焦磷酸钠对可溶性膳食纤维的含量，以及不溶性膳食纤维持水性、持油性的影响。
图3为六偏磷酸钠与氯化钠复配对可溶性膳食纤维的含量，以及不溶性膳食纤维持水性、持油性的影响。
具体实施方式
实施例1基本实验方法和原料、试剂
原料
莜麦麸皮：获得自内蒙古某莜麦加工企业，实验所用的莜麦麸皮为同批次（同年、同产地、类似质量和去皮率）的莜麦制粉加工产生。
可溶性膳食纤维的提取和含量测定
将处理后的莜麦麸皮悬液调pH至7.0、离心取上清、加入4倍体积无水乙醇沉淀、离心取沉淀、抽滤后干燥、称量。
可溶性膳食纤维含量=获得的沉淀质量/莜麦麸皮质量×100%。
不溶性膳食纤维的提取和含量测定
将处理后的莜麦麸皮悬液调pH至7.0、离心取沉淀，抽滤后干燥、称量。
不溶性膳食纤维含量=获得的沉淀质量/莜麦麸皮质量×100%。
不溶性膳食纤维持水性能测定
取一定质量的干燥的不溶性膳食纤维样品；将其加入足量的25℃的水中浸泡30分钟（容器置于25℃水浴中）；将吸水后的不溶性膳食纤维置于滤纸上吸干表面水分后称量。
持水性能=（吸水后的不溶性膳食纤维质量-干燥的不溶性膳食纤维质量）/干燥的不溶性膳食纤维质量，取单位为每克干燥的不溶性膳食纤维吸水的克数，g/g。
不溶性膳食纤维持油性能测定
取一定质量的干燥的不溶性膳食纤维样品；将其加入足量的25℃的食用油（大豆油）中浸泡60分钟（容器置于25℃水浴中）；将吸油后的不溶性膳食纤维置于滤纸上吸干表面水分后称量。
持油性能=（吸油后的不溶性膳食纤维质量-干燥的不溶性膳食纤维质量）/干燥的不溶性膳食纤维质量，取单位为每克干燥的不溶性膳食纤维吸油的克数，g/g。
实施例2莜麦麸皮的碱法处理
莜麦麸皮来源企业的莜麦麸皮先前一般作为废料处理，用作饲料或者堆肥使用。目前经济效益最好的处理方式为通过酸、碱、酶、高压等方式处理，获得更好的膳食纤维以用作食品、饲料方面的用途。
申请人先后尝试了酸、碱、纤维素酶处理方法，根据现有技术和前期实验的结果，结合经济性分析，申请人确定了使用碱法处理制备可溶性和不溶性膳食纤维的方法，具体步骤包括：将麸皮粉碎；按照1:50 g/mL的料液比加入水；使用氢氧化钠调节pH至13；保持温度90℃碱解1.5小时；使用盐酸调pH至7.0；此后离心、检测：
取上清、加入4倍体积无水乙醇沉淀、离心取沉淀、抽滤后干燥为可溶性膳食纤维；
取沉淀、抽滤后干燥为不溶性膳食纤维。
使用该方法处理不同批次和去皮程度的莜麦麸皮，可溶性膳食纤维含量在42-50%之间，余量基本可以认为为不溶性膳食纤维。
实施例3莜麦麸皮碱法处理的优化
将莜麦麸皮用于制备保健食品、特别是减肥食品时。一方面需要发挥其中可溶性膳食纤维调节消化吸收、减脂、降压的作用，另一方面需要发挥膳食纤维持水、持油和膨胀特性，以增强饱腹感并促进胃肠道蠕动；由于燕麦麸皮中的不溶性膳食纤维比例很高（未加以处理时占95%以上，处理后最少也占50%左右），加之可溶性膳食纤维的溶解特质，不溶性膳食纤维的持水、持油性能对莜麦麸皮的减肥保健效果也非常重要。
申请人先后尝试了酸、碱、纤维素酶处理方法对不溶性膳食纤维持水持油能力的影响，发现酸法和碱法处理对不溶性膳食纤维持水持油能力都有明显的影响，相比未经酸或碱处理的不溶性膳食纤维，酸或碱处理后得到不溶性膳食纤维的持水持油性能仅有70-80%（预测可能是由于酸碱处理影响纤维中的亲水或者亲脂肪基团暴露）。纤维素酶处理方法对持水持油能力的影响较小，某些情况下甚至有促进持水能力的倾向，其可溶性膳食纤维含量最高也可达到30%以上。但纤维素酶处理中存在两大问题：一，纤维素酶，特别是效果较好的几种纤维素酶价格较高，用于大批量处理麸皮时经济效益不佳；二，不同纤维素酶处理不同样品时所需的最优条件各异，稳定性不佳，虽然经过优化可以达到30%左右的可溶性膳食纤维含量，但更换酶或者样品后多要重新确定工艺，否则可溶性膳食纤维含量常会降至不足20%的水平。
因此，申请人尝试在碱处理体系中加入助剂来进一步改良碱法处理莜麦麸皮的效果，特别是其中不溶性膳食纤维的持油持水性能。
申请人尝试了在实施例2所述的碱处理体系中加入六偏磷酸钠或焦磷酸钠，利用其络合能力和磷酸离子来改变碱处理对纤维亲水或亲脂基团的影响。尝试的浓度从0.1-5%（w/v，在加入氢氧化钠之前加入水中），结果如图1和2所示。结果表明，无论是六偏磷酸钠或焦磷酸钠，对可溶性膳食纤维的含量都没有明显的影响，两者不同的离子平衡方式会导致对持水持油性能的不同影响，焦磷酸钠对持水持油性能的影响并不显著，而1%-2%的六偏磷酸钠对持水和持油性能有较为明显的影响，明显超过不使用六偏磷酸钠时的1.62和1.79，接近未经处理时的2.04和2.19的水平。
申请人进一步尝试使用氯化钠0.1%-2%（w/v）增加体系中的离子强度，结果如图3所示（其中使用效果较好且用量低的1%的六偏磷酸钠，六偏磷酸钠和氯化钠均在加入氢氧化钠之前加入水中）。结果表明：加入一定量氯化钠可以明显提高持水持油效果，在0.2%-1%用量时持水效果均超过了接近未经处理时的2.04，在0.2%-0.5%用量时，持油效果明显超过了未经处理时的2.19。
即在碱处理中使用适当的添加剂可以在增加可溶性膳食纤维含量的同时增加不溶性膳食纤维的持水和持油效果。
最后，确定改进的莜麦麸皮碱处理方法为：将麸皮粉碎；按照1:50 g/mL的料液比加入水；加入0.5%w/v的氯化钠和1%w/v的偏磷酸钠；使用氢氧化钠调节pH至13；保持温度90℃碱解1.5小时；使用pH调pH至7.0（此时可溶性纤维含量46.4%，持水性2.25g/g，持油性2.50g/g）。此后可以根据需要制备不同干燥程度的产品；直接使用悬液用于生产；或者在此基础上生产单独的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维（例如通过实施例2的方法）。
实施例4将莜麦麸皮用于制备面包
使用莜麦粉和莜麦麸皮制备了面包作为应用实例，面包配方为小麦粉170份，莜麦粉30份，酵母5份，植物油40份，面粉改良剂5份，蔗糖10份以及莜麦麸皮15份,；发酵1小时，烘烤30分钟，烘烤温度190℃。
几种产品的对比结果表明：使用适当比例的莜麦粉和莜麦麸皮加工面包类食品完全可行，从外观到口味上均无明显问题；使用改良的碱处理（实施例2的方法，加入0.5%的氯化钠和1%的偏磷酸钠）获得的莜麦麸皮时，相比直接加入莜麦麸皮，面包充分咀嚼时的口感明显有更高的成团、吸水趋势；样品加水或油揉捏时也可见类似的外观差异。
Claims (9)
1.一种减肥食品用莜麦膳食纤维，其特征在于，所述莜麦膳食纤维通过碱处理莜麦麸皮制备。
2.根据权利要求1所述的膳食纤维，其中所述莜麦膳食纤维通过包括以下步骤的方法制备：将麸皮粉碎；加入水；使用氢氧化钠调节pH至11-14；保持温度70-90℃碱解1-3小时；调pH至6.0-8.0。
3.根据权利要求2所述的膳食纤维，其中所述莜麦膳食纤维通过包括以下步骤的方法制备：将麸皮粉碎；加入水；加入氯化钠和偏磷酸钠；使用氢氧化钠调节pH至11-14；保持温度70-90℃碱解1-3小时；调pH至6.0-8.0。
4.权利要求3所述的膳食纤维，其中所述莜麦膳食纤维通过包括以下步骤的方法制备：将麸皮粉碎；按照1:50 g/mL的料液比加入水；向水中加入0.5%w/v的氯化钠和1%w/v的偏磷酸钠；使用氢氧化钠调节pH至13；保持温度90℃碱解1.5小时；使用盐酸调pH至7.0。
5.根据权利要求1-4任一项所述的膳食纤维，其中可溶性膳食纤维的含量高于40%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的莜麦膳食纤维在制备减肥食品中的应用。
7.根据权利要求1-5任一项所述的莜麦膳食纤维在制备减肥保健品中的应用。
8.根据权利要求6所述的应用，其中所述食品的原料还包括莜麦粉和甜味剂。
9.根据权利要求8所述的应用，其中所述甜味剂为L-丙氨酸。
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