膳食纤维在面制品中应用的现状及发展前景
面制品种类繁多、营养丰富深受广大人民的喜爱。随着生活水平的不断提高,人们普遍认为高质量的面粉要色泽洁白、粉质细腻,由这种面粉制作出来的产品才能色泽美观,而且口感更好,为了迎合消费者的喜好,生产企业对面粉加工的精度越来越高,麸皮和胚芽是小麦籽粒中营养元素和微量元素主要集中的位置,而小麦胚乳中的主要成分是淀粉和少数的营养元素,面粉加工过程中精度越高,皮层和胚芽从籽粒中分离则越彻底,面粉中营养成分的损失就越大,在一定程度上无法满足消费者日益增长的健康需求。
一、背景
近年来,我国高血压、糖尿病、肥胖患者呈快速上升趋势,合理摄入高纤维主食已成为纤维缺乏病防控的最有效措施之一,根据《中国居民膳食指南》,成年人膳食纤维的推荐摄入量为 30 g/d,现代居民饮食结构发生改变,膳食纤维摄入量远低于推荐摄入量。馒头和面条是我国的传统主食,其制作工艺和加工方式简单,是我国居民日常饮食的重要组成部分,因此,加强馒头和面条的膳食纤维含量有助于提高我国居民膳食纤维摄入量。大量研究表明,适当增加膳食纤维的摄入量对人体健康大有裨益。
二、膳食纤维的作用
膳食纤维在维持人类健康方面发挥着重要作用,被认为是人体第七大营养成分。膳食纤维是植物中可食用的部分,能够抵抗人类消化酶的水解。具有良好的生理活性,如降低血糖、调节血脂、调节肠道菌群、抗氧化等。通过强化膳食纤维可以提高食品的营养价值。
将膳食纤维添加到面制品中有助于改善小麦粉本身的营养缺失,同时弥补由于加工精度提高而导致的小麦粉营养物质的流失。馒头与面条作为我国传统主食,在主食消费中占较大比重,因此,它们可被视为理想的膳食纤维添加载体。
三、膳食纤维在面制品中的应用
1.膳食纤维对面团的影响。膳食纤维独特的理化性质和小麦粉中淀粉及蛋白质的相互作用是影响面团特性的主要因素。膳食纤维具有多种功能特性,其中吸水性对面团的质构特性、烹饪特性和贮藏品质特性有着重要影响。膳食纤维的多孔结构可使面团具有高吸水性,从而提高了面制品的烹饪特性。当膳食纤维添加到一定水平时,主链之间的非共价相互作用形成了一个粘性凝胶网络结构,这可提高面团的均匀性和弹性,面制品中蛋白质、淀粉和膳食纤维的相互作用会影响其质地特性,膳食纤维的添加量在较低水平时,可以保留更多的水分,并抑制淀粉的过度膨胀和扩散,从而增加面包的含水量,降低贮藏过程中水分的迁移,减少面包在贮藏期间的品质劣变。
膳食纤维对面团特性的影响与用量、粒径、种类和溶解度相关,当膳食纤维的用量、粒径、种类和溶解度不同时,其对面制品的影响也有所不同。当添加量超过一定范围时,谷蛋白网络的稳定性会被破坏。由于膳食纤维对面筋网络结构具有稀释作用,导致面筋网络储气能力降低。还有研究表明,膳食纤维的添加会损害小麦面筋的一致性,从而对面包的体积比产生不利影响。此外,大量研究结果表明,膳食纤维会与面筋蛋白竞争,从而阻碍面筋网络的形成,并改变面筋蛋白的二级结构。面团是一个复杂的系统,鉴于膳食纤维与淀粉和蛋白质之间存在各种相互影响的关系,需要更进一步的研究来了解膳食纤维对面团性能的影响。
2.膳食纤维在馒头中的应用
长期以来,馒头都是我国重要的主食,近年来,在日本、韩国和欧美国家也引起了广泛的关注。馒头是以小麦面粉、发酵剂和水为主要原料的,通过和面、发酵、成型、蒸制等处理,制作成的面制品。目前,用于馒头生产的小麦粉约占我国小麦粉总消费量的40%。与烘焙生产的面包相比,馒头生产过程中的蒸制处理可以更好地保留各种内源性和添加的营养物质。馒头由于低油、低钠且熟制温度低,因此不含丙烯酰胺和呋喃等美拉德反应产物,是一种安全健康的食物,因膳食纤维含量较低,因此成为强化膳食纤维的良好载体。
将提取出的菠萝皮纤维,加入到面团和馒头中,发现用菠萝皮纤维代替部分小麦粉,会使面团刚性增大,延展性降低。在菠萝皮纤维添加量在0-15%时,馒头的硬度和胶粘性随着菠萝皮纤维取代量的增加而增加,但黏聚性、比体积和弹性随着纤维取代量的增加而降低,菠萝皮纤维的添加量和粒径显著影响面团流变学和馒头质量。
大量研究结果表明,膳食纤维的添加会显著影响面团的流变学特性和馒头质量。同时,添加膳食纤维可能导致面团的R值和硬度增加,这可能与小麦粉竞争吸水性,使得面团中游离水含量减少,进而导致面团刚性的增加。当膳食纤维替代量过高时,可能会干扰谷蛋白网络的形成,从而导致富含膳食纤维馒头的内聚性、弹性和比体积方面出现降低。
3.膳食纤维在面条中的应用
面条是用面粉制作的传统主食产品,在中国有4000多年的历史,并逐渐传播到亚洲其他国家和地区。此外,面条因其原料便宜、制备方法简单、营养价值高,而在世界范围内广受欢迎。然而,工业化加工技术的日益精细,使面条的营养价值有所下降,在面条中添加膳食纤维可以提高面条的营养特性。
由于膳食纤维具有多种功能特性,将其添加到面条中,使面条的硬度、粘附性、咀嚼性和弹性等许多指标发生显著变化。研究发现,将麦麸不溶性膳食纤维加入面条时,面团的吸水率和形成时间与麦麸不溶性膳食纤维添加量呈正相关关系,稳定时间和弱化度呈负相关关系,说明麦麸不溶性膳食纤维添加量越高对面团的劣化影响越大。但麦麸不溶性膳食纤维的添加会提高淀粉的热稳定性,降低糊化粘度和回生值,从而阻碍了淀粉分子的重排,抑制了淀粉的老化,延长了面制品货架期。当麦麸不溶性膳食纤维添加量为6%时,面条颜色加深,拉断力和拉伸距离最大,此时面条弹性最好。除此之外,膳食纤维与淀粉、蛋白质之间的相互作用,会导致小麦粉产品的品质降低。研究发现,麸皮膳食纤维经过发酵处理后与未发酵的膳食纤维相比,添加发酵处理后的膳食纤维可以降低面条的烹饪损失,改善面条的感官特性。
添加膳食纤维可以提高面条的营养价值,通过添加富含膳食纤维的物质也可以提高面条的营养价值。玉米须粉富含膳食纤维和多酚,将其添加到小麦粉制作成面条,可以提高面条的营养价值,但玉米须粉与小麦粉竞争吸水和玉米须粉的稀释效应,会干扰面筋网络的形成,使面团稳定性降低,最终影响面制品的品质。百香果的果皮粉是其加工过程中的主要副产品,百香果的果皮含有丰富的膳食纤维和多酚,可作为营养强化剂,生产高纤维面条,以满足人们的营养需求,但由于百香果中果皮中的膳食纤维含量较高,所以较高含量果皮粉添加到面条中时,会导致面条品质的下降。
四、膳食纤维在面制品应用中存在的问题及解决方法
1.使面制品色泽变暗。由于膳食纤维多从水果、蔬菜及其废弃物中提取,这会使膳食纤维呈现出较深的颜色,大量研究表明富含膳食纤维的产品会呈现出较深的色泽,从而降低了消费者的可接受性,特别是对于面条、馒头等有小麦粉加工而成的产品,因此,在膳食纤维的提取和生产中需要改进脱色工艺。膳食纤维主要脱色剂有过氧化氢和次氯酸钠,通过调节过氧化氢的质量分数、处理温度、pH值以及脱色时间,不难发现,香蕉皮不溶性膳食纤维的最佳脱色条件,通过过氧化氢脱色处理后,提高了香蕉皮不溶性膳食纤维的白度,但脱色后的白度还有很大的提升空间。在脱色处理时,利用微波辅助可以使脱色效果更佳,并且缩短了脱色时间,有利于节约资源。
2.使面制品结构粗糙。膳食纤维是一种难以消化的物质,质地坚硬而粗糙,当添加到食物中,特别是小面粉制品中,会产生粗糙的味道,从而限制了产品的接受度。通过微米技术降低膳食纤维粒径,不仅可以改善口感,还有助于促进肠道健康和其他功能特性,包括保水能力、油结合能力和膨胀能力。
3.使面制品感官品质降低。将膳食纤维替代小麦粉使用时,纤维中的不溶性膳食纤维与小麦粉竞争吸水,使面团刚性增大,延展性降低,且面筋蛋白不能充分与水结合也影响了面筋网络的形成。在发酵面制品中,酵母产气过程中面筋网络结构易破裂,气体外泄导致发酵面制品比体积降低,内部气孔结构变的不均匀且大而少,在非发酵面制品中,使产品延展性下降,导致产品筋道不足,口感降低。为了降低膳食纤维对产品感官的不良影响,人们研究了改性处理后膳食纤维对面制品品质的影响,膳食纤维的改性方法主要有物理改性、化学改性、生物法改性以及联合改性。对比过氧化氢法改性不溶性膳食纤维(AIDF)、羟丙基化法改性不溶性膳食纤维(MIDF)和酯化改性不溶性膳食纤维(OIDF)之后,发现面筋蛋白在微观结构下,改性后不溶性膳食纤维使面筋孔洞更均匀,网络结构更完整,其中OIDF 面筋结构最好,说明改性处理可以缓解不溶性膳食纤维对面筋的不良影响,将改性后的不溶性膳食纤维添加到面条中可以提高面条的蒸煮特性。同时,膳食纤维的添加可以降低淀粉的回生值,提高面团体系的热稳定性,在贮藏过程中抑制老化现象。
五、结论
本文综述了膳食纤维在面制品中应用的现状、存在的问题、解决方法以及发展前进。膳食纤维因其具有多种生理活性和营养价值对人体健康十分有益,从而受到越来越多的关注,人体摄入适量的膳食纤维可以降低疾病的发病率。因此,已经进行了大量的研究以开发富含纤维的产品。然而,膳食纤维的添加可能会影响产品的颜色、使产品口感变得粗糙,同时也可能导致产品品质的劣化,这些问题严重限制了纤维强化产品的推广普及。因此,需要进一步研究来有效地解决这些问题,并更充分地利用膳食纤维。
文章来源:《中国食品》 https://www.zzqklm.com/w/qt/29400.html
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