大豆膳食纤维的分离提取与应用

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、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。膳食纤维具有明显的降低血浆胆固醇、调节胃肠功能及胰岛素水平等功能。经过处理的大豆膳食纤维能够增强面团结构特性，是高档面包烘焙中理想的添加剂。
　 大豆具有很高营养价值，蛋白质干重高达40％以上。大豆加工分离蛋白后产生30％—35％的豆渣，大豆加工豆腐、豆浆后产生50％的豆渣，数量十分可观。豆渣作为提取大豆膳食纤维的原料，来源广、成本低。利用豆渣提取纤维属于废弃物的深度加工利用，具有环保意义。豆渣（包括豆皮）是难得的膳食纤维源，纤维含量高、纤维质感好、口感佳，可以加工成高纯度、高质量、高附加值的膳食纤维。
　　大豆膳食纤维的分离提取大豆膳食纤维几乎都是从大豆加工分离蛋白质产生的豆渣或大豆加工豆腐、豆浆后产生的豆渣中分离提取的。其主要工艺流程分为前处理、生物降解和后处理三步。
　　豆渣的前处理豆渣作为大豆加工过程中排出的废弃物质，除了有用的成分外，通常还含有沙粒、色素及其他杂质，必须预先将其去掉才能保证后面提取大豆膳食纤维的质量。另外，豆渣中部分比较坚硬的角质也需要预先软化。这一步的工艺流程如下：
　粗豆渣———漂洗———滤沙———漂白———浸泡软化———豆渣生物降解大豆经过分离蛋白、油脂或者加工豆腐、豆浆以后，剩下来的豆渣主要是大分子量的碳水化合物，不经过生物化学改性处理是基本没有生理活性的，利用价值不高。目前主要使用酶解法，通过微生物的代谢作用将那些大分子量碳水化合物的分子链适当切断，降解成为小分子纤维素、多糖、寡糖、木聚糖、甘露糖等。其主要工艺流程如下：豆渣———蛋白酶水解———脂肪酶水解———漂洗———过滤———干燥———粗产品后处理粗产品还需要经过进一步的后处理才能成为商品。其主要工艺流程如下：研磨———过筛———漂白———漂洗———过滤脱水———干燥———粉碎———复配改性———成品大豆膳食纤维的理化指标成品的物性：黄色无腥味、粉状。主要理化指标：大豆纤维≥55％；蛋白质含量≤25％；水分≤8％；灰分≤6％；细度100—200目。
　 大豆膳食纤维的生理功能经过微生物降解得到的大豆膳食纤维已经没有了蛋白质、维生素、脂肪等营养物质，但对人体却具有其他方面的生理活性功能。
　 预防肥胖症由于膳食纤维取代了食物中一部分营养成分的数量，而使可以消化吸收的食物总摄入量减少，并且由于增加了咀嚼时间，延缓了进食速度而减少了食物的摄取量，促进了唾液和消化液的分泌。膳食纤维吸收水分后体积膨胀产生饱腹感，同时减少了小肠对脂肪的吸收率，从而起到预防肥胖症的作用。
　　预防结肠癌膳食纤维可促进肠道蠕动，减少有害物质与肠壁的接触时间，可以有效地防治结肠癌。
　　防治高血压、心脏病和动脉硬化胆固醇和胆酸的排出与膳食纤维有着极为密切的关系，大豆纤维中的水溶性膳食纤维有明显降低血胆固醇浓度的作用。
　　预防糖尿病不溶性食物纤维能促进人体胃肠吸收水分，延缓葡萄糖的吸收，同时使人产生饱腹感，对糖尿病和肥胖病人进食有利，可作为糖尿病人的食品和减肥食品。
　 增强人体的免疫功能许多可溶性膳食纤维———多糖可显著提高机体巨噬细胞率和巨噬细胞吞食指数，并可刺激抗体的产生，从而增强人体免疫功能。
　　膳食纤维还能减少体内某些激素而具有防治乳腺癌、子宫癌和前列腺癌的作用.大豆膳食纤维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，可制成具有不同特色的强化功能食品和风味食品，这也是当前膳食纤维最具有社会效益和经济效益的应用。由豆渣经过处理得到的食用大豆纤维，是众多天然膳食纤维源中的一种，是很好的多功能蛋白——膳食纤维添加剂，因此，将经过处理的大豆纤维添加到食品中可同时强化蛋白质和膳食纤维。
　　应用于面包加工面包已成为大众食品，销售量巨大，是最便于强化剂添加膳食纤维的食品。欧美大部分国家以面包为主食，也是心血管疾病高发地区。在面包中添加膳食纤维，可有效地降低人们患病的几率。面包作为商品在储存过程中发生最显著的变化是“老化”，而大豆纤维可以增加面团的含水量，减少淀粉的回生数量，从而减少面包的老化速率。由于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。对于如何添加膳食纤维、添加比例、添加后烘焙条件以及微胶囊化处理等都有人进行研究，并在协调平衡的情况下，获得增加食品功能性状、改善面包工艺性状的结果，特别是明显改善面包蜂窝状组织和口感。有研究表明，添加不同膳食纤维可增加和改善面包色泽。
　应用于饼干生产饼干也是焙烤类的方便食品，相对面包来说，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。随着大豆纤维的加入，面团的可塑性增加，弹性降低，因而面团易成型，模纹清晰；同时，产品的咀嚼感好，酥脆性增加。在焙烤过程中，大豆纤维产生挥发性物质，从而增加饼干的风味使之具有特有的香味。由于大豆纤维中含有部分蛋白质，在焙烤过程中与饼干中的糖产生美拉德反应而加深产品表面色泽。
　应用于糕点制作糕点在制作过程中含有大量水分，烘焙时会因失去水分使产品硬度增加而影响质量。加入膳食纤维后，因其具有较高持水力，可吸附大量水分，有利于产品保持体积和保鲜，同时降低成本。但不同的膳食纤维添加量不同，大豆纤维一般为面粉的20％—25％。
　　应用于面条改性面条中添加膳食纤维，可以改善面条的烹煮品质。不同种类纤维效果不同，有的添加后使生面条的强度有所减弱，煮熟后反而强度增加，一般添加膳食纤维后的面条韧性良好，耐煮耐泡。有的添加膳食纤维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，还比较滑爽，一般适宜添加量为5％（葡甘糖含量较高的为0．3％—0．5％）。
此外，在糖果、饮料和糕点馅料中也可以添加大豆膳食纤维，比如将膳食纤维用乳酸杆菌发酵处理后制成大豆乳清饮料，也可将大豆纤维用于多种碳酸饮料如纤维饮料、果皮饮料、高纤维豆乳等。另外，大豆纤维产品可作为酱汁及调味品的增稠剂，还可用作肉制品和鱼类制品的胶冻，起到保水保油的作用。
　应用于保健食品膳食纤维的功效随着科学研究的深入逐渐被人们认识。
　现在人们称它为“第七营养素”。研究表明，增加饮食中膳食纤维的含量可以减少冠心病的几率；减轻长期大量饮酒对胰脏的损伤；降低血清中胆固醇的含量；提高肾切除者对氮排泄功能。摄取适量的水溶性和水不溶性膳食纤维，可以改善吸收功能，预防结肠癌，增加饱腹感，防止进食过饱，减少导致肥胖症的热量。
在我国，豆渣中不溶性的碳水化合物数量十分可观，为我们提供了廉价的膳食纤维资源。我国是大豆主产国，也是豆制品主要消费国，大豆膳食纤维系列产品将会有广阔的发展前景。