膳食纤维在焙烤食品中应用

粮食与油脂4 2009年第3期
膳食纤维在焙烤食品中应用
师　萱，陈　娅，罗金华
（重庆市生物技术研究所有限责任公司，　重庆　401121）
摘　要：该文简介膳食纤维物化特性及生理功能性质。

目前，在焙烤食品中应用膳食纤维主要来
源于大豆、谷物、果蔬，膳食纤维在小剂量添加范围内对面筋网络结构和面团有一定改良作用，但若大剂量添加，会对面团特性产生副作用；因此适宜添加膳食纤维能延缓面包陈化率，增大面包和糕点体积，改善饼干咀嚼性，及满足人们对高膳食纤维、低能量焙烤食品需求。

关键词：膳食纤维；面团；焙烤食品
The application of dietary fiber in baked foods
SHI Xuan ，CHEN Ya ，LUO Jin-hua
（Chongqing Reseach Institute of Biotechnology Co.，LTD.，Chongqing 401121，China ）
Abstract ：I n this paper the characteristics in physical chemistry and physiolo g ical functions of dietary fiber are briefly introduced. At present dietary fiber in ba k ed products comes from soyben 、g rain 、fruits and ve g etables. The networ k of wheat g luten and dou g h properties have certain improvements on the dietary fiber whtin the low dose. B ut it caused side –effect to the dou g h properties at the hi g h dose.I n the suitable addition the a g in g of bread delayed and the loaf volume and the pasty volume enlar g ed and the biscuit chewiness improved. B esides it meet the need for the hi g h dietary fiber and low ener g y ba k ed products.Keywords ：dietary fiber ；dou g h ；ba k ed food 中图分类号：TS213.2 文献标识码：A 文章编号：1008―9578（2009）03―0004―03收稿日期：2009–02–13
1 膳食纤维
膳食纤维是指不被人体消化吸收的以多糖类为主体高分子物质总称；可分为水溶性纤维和水不溶性纤维两大类。

水溶性膳食纤维是指不被人体消化道酶消化，但可溶于温、热水且其水溶液又能被其4倍体积乙醇再沉淀的膳食纤维，主要是胞壁内储存物质和分泌物，包括果胶、树胶、葡聚糖、瓜儿豆胶、羧甲基纤维素等。

水不溶性纤维是指不被人体消化道酶消化，且不溶于热水的纤维，主要是细胞壁组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质素和壳聚糖等。

膳食纤维具有以下物化特性〔1〕：
（1）高持水力；（2）吸附作用；（3）阳离子交换作用；（4）无能量填充剂；（5）发酵作用；（6）溶解性与粘性。

膳食纤维物化特性决定其生理功能，主要有：整肠、通便，防治肠道疾病和便秘；调控血清胆固醇、降血压，防治心血管疾病；降血糖，防治糖尿病及预防肥胖、减肥等。

膳食纤维在焙烤食品生产中具有重要作用，同时其也会对面团吸水、酵母发酵、原料混合和面团调制等产生负效应；因此相对于传统面包生产，高纤维面包生产工艺需进行适当调整。

因水是降低焙烤食品能量关键组分，因此要求所用膳食纤维具有良好持水性。

膳食纤维持水性较好，有助于降低产品能量；但也对原料混合和面团调制等工艺过程产生不利影响。

2 应用于焙烤食品膳食纤维种类2.1 大豆纤维
大豆膳食纤维是大豆中不溶性碳水化合物，主要成分是非淀粉多糖类，包括纤维素、半纤维素、果胶及
树胶，分为可溶性纤维和不溶性纤维两类。

可溶性大
豆膳食纤维多糖可分散于水中，包括果胶、树胶、粘液和部分纤维素；不可溶大豆膳食纤维多糖在水中难以分散，包括纤维素、半纤维素和木质素，其中约70%成分是由葡萄糖单体缩聚而成直链高分子，且都以β–1，4葡萄糖苷键形式连接多糖类。

大豆膳食纤维作为一种纯天然膳食纤维，在食品加工业应用极为广泛，可添加到面包、饼干、面条、糕点、饮料、糖果及各种小食品中。

高持水性可减少焙烤食品水份损失而延长产品货架寿命，不仅能提高食品纤维含量，还能提高产品蛋白质含量。

大豆膳食纤维除作为食品添加剂外，还可作为特殊群体保健食品〔2〕。

在流汁食品中使用不同大豆纤维源，特别是医院混合营养配料、低热值面包及焙烤食品，包括松饼、曲奇饼和薄脆饼。

大豆纤维能用于含混合纤维多谷物面包中，其用量为面粉5%~20%，用大豆皮作为焙烤产品纤维配料可高达10%。

大豆皮含铁约占整个大豆种子铁含量32%，可为焙烤和早餐食品提供铁元素。

用几种大豆纤维可配制高纤维、高蛋白面包，且大多数用在曲奇饼和休闲食品，具有高蛋白和低胆固
醇营养优点〔3〕。

2.2 谷物纤维
我国小麦麸皮来源充足、价格低廉；小麦麸皮膳食纤维通常作为食品添加剂生产功能性食品，主要在面制品中使用较多。

将其添加到面粉中，将使总持水量增加，湿面筋含量下降，面粉浆料粘度提高〔4〕。

小麦麸皮作为膳食纤维一种，具有极好保水性，将小麦麸皮添加到面包中，能弥补面包中纤维素、氨基酸、无机盐等不足，增强产品营养、改善风味，有助于改进面
粮食与油脂
2009年第3期 5
包品质；经常食用还具有一定保健功效〔5〕。

麦麸膳食纤维添加会对面团流变学特性和面包焙烤品质产生劣变作用，但添加量在3 g/100 g左右时劣变影响并不明显。

对于因麦麸膳食纤维粉大量添加将导致面包体积减小，品质变差等情况，可通过复合品质改良剂弥补。

麦麸膳食纤维吸水率虽很高，持水力很强，但对面包陈化速率影响不很显著，不能明显延缓面包老化进程〔6〕。

此外，在制作面包时，添加麦麸膳食纤维同时，需添加一些活性面筋粉以保持产品体积。

随着膳食纤维和面筋粉添加，和面时加水量也应适当增加。

适当添加奶油、奶粉，可增加面团气体保存能力，使面包口感更好，香气浓郁〔7〕。

在制作饼干中，对原料面粉面筋量和质量要求都较低，即使添加较大量膳食纤维也不会影响产品质量。

在制作蛋糕时，添加麦麸膳食纤维可使湿面筋含量下降，使蛋糕具有疏松质构和均匀切面，也可使面粉浆料表观粘度增大，使蛋糕具有气孔致密和持气能力增加效果；但添加量过多，会出现掉渣，体积减小等现象。

小麦麸皮膳食纤维对蛋糕适宜添加量为6%，可增大蛋糕比容，延长其老化，改善蛋糕感官指标〔4〕。

米糠是稻谷加工成大米时副产品，我国每年有1，000多万t米糠尚未开发利用。

米糠不仅富含蛋白质、氨基酸、脂类、维生素、矿物质等营养物质，还含有丰富膳食纤维、谷维素、二十八烷醇、菲丁等功能成分，是理想纤维源。

其营养价值较高，具有很好稳定性、高吸水性，较好发泡能力，可作为功能性食品很好基料。

米糠绝大部分都是不溶性纤维，吸水膨胀可使其体积增加5倍。

研究表明〔8〕，面团添加米糠不溶性纤维会使其吸水率增大，形成时间延长，稳定性降低，粉质特性发生劣变；但同时发现在3%添加范围内劣变程度不明显。

在3%添加范围内，尽管对其比容和口感稍有影响，但经感官评价后，认为不需改良仍可被接受。

为使面包体积不因米糠纤维添加而具负面影响，可适当添加品质改良剂，如活性面筋粉、氧化剂（维生素C等）及乳化剂（SSL、CSL和SMP等）等，以使高米糠纤维面包体积接近或恢复到原来未添加纤维时体积。

玉米膳食纤维与其它谷类外皮相比，不仅纤维含量高，且其干研磨所得外皮与小麦麸皮、米糠相比，植酸含量低，因此，其对钙、锌等矿物元素吸附性小，对人体营养吸收无太大影响。

从玉米皮中可提取其含量80.57%（干基）以上玉米膳食纤维，将其添加到饼干中即可抑制血清胆固醇上升，且味道、口感也毫不逊色于普通饼干。

面包添加6%左右玉米膳食纤维及适当品质改良剂，可使制品色泽金黄，且带有膨化玉米香味，是一种理想低热食品添加剂〔9〕。

研究表明，经挤压玉米膳食纤维微晶结构发生变化，分子量减小，且生成支链，亲水基团增多，可溶性成份增加。

这种膳食纤维在面团中可独立形成并与蛋白质络合形成牢固立体网络结构，这种结构对水分具有极强吸附和保持能力，同时还具有极强持气能力；从而改善面包面团性能，降低面团发酵过程中气体及水分损失，使焙烤时气体逸散速度适中，产品气泡分布均匀并具有理想胀发程度，膨松柔软，口感细腻；持水性和保水性大为增强。

因此，挤压玉米膳食纤维可防止面包水分在贮藏过程中逸散，阻止面包干缩老化，从而保证产品柔软、细腻〔10〕。

2.3 果蔬纤维
果蔬中非水溶性纤维含量较高，若添加量过大，会引起面包持水性差，面包不易形成较好网络结构，易老化。

此外，在添加果蔬膳食纤维同时，添加适量活性面筋和增稠剂，可有效克服因纤维素加入引起面筋力低、持水性差、面包成品体积小等缺陷，减小面包在贮存时失水收缩和减缓老化，延长面包货架期〔11〕。

饼干生产时膳食纤维用量越少，饼干品质越好；但添加量少，膳食纤维在饼干中含量低，对人体生理功效也就小。

食品膳食纤维质量分数为6%饼干口感较为适中〔12〕。

3 膳食纤维对焙烤食品面团影响
面粉最重要成分是淀粉和蛋白质。

淀粉与面包陈化有关，任何能影响面包陈化速率成分，一定与小麦淀粉有某种联系。

蛋白质水化形成面团框架网络结构―面筋，后者对面包体积、质构等有着决定性影响。

3.1 膳食纤维对面筋网络结构影响
膳食纤维添加到面粉中，稀释面粉中蛋白质含量，因而减少面团中能形成网络结构面筋含量，对面团特性与焙烤品质等产生恶化作用，特别是当添加量较大时，恶化程度尤为明显。

但添加一定量多功能大豆纤维时，因其含有某些具有明显强化面筋结构成分，可抵消或掩盖由于面筋稀释而产生恶化作用，对综合效果表现有改良作用〔1，13〕。

3.2 凝胶多糖对面团品质影响
研究表明，膳食纤维含有阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯聚糖、酸性果胶类物、半乳糖甘露聚糖和阿拉伯木聚糖复合物等多糖化合物，均为多糖凝胶体〔1，14〕。

这些多糖聚合物，依靠主链间氢键等非共价作用力，能形成连续具有一定粘弹性三维凝胶网络结构。

将其添加到面粉中，这种凝胶网络结构能起到类似面筋网络结构功能，因此，具有改良面团特性。

3.3 戊聚糖对面团流变学特性影响
膳食纤维含有半纤维阿拉伯木聚糖复合物，是一种不溶性戊聚糖。

戊聚糖能通过酚酸活性双键与面粉蛋白结合成更大分子网络结构，因此能强化面团，起到改良作用。

同时，更大网络结构与部分淀粉发生某种作用，因此，戊聚糖也能延缓淀粉凝胶老化速度而延长面包货架寿命。

曾对富含戊聚糖（34.34%）小麦渣进行研究，结果表明3%添加量对面团特性具有良好改良效果，且能增加面包体积3%~4%。

多功能大豆纤维中戊聚糖对面粉（中等筋力、湿面筋30%）面团粉质曲线有明显改善。

当添加量较小时，多功能大豆戊聚糖所含凝胶体与戊聚糖对面团改良作用能掩盖或超过面筋稀释所带来恶化作用，对面团特性、焙烤性能呈现为改良作用。

但当添加量增大时，面筋被过分稀释所产生恶化作用超过凝胶体和戊聚糖改良作用，只能产生负影响〔13，15〕。

4 膳食纤维对焙烤品质影响
4.1 对面包焙烤品质影响
面包添加少量膳食纤维能增大面包体积；但当添加量超过一定量时，面包比容开始下降。

不同筋力
粮食与油脂
6 2009年第3期
面粉，其添加膳食纤维量有所不同，一般来说，中等筋力和低筋力面粉的膳食纤维添加量不能超过6%；高筋力面粉膳食纤维最大添加量可达12%，但其体积变化不大；当添加9%膳食纤维其比容开始明显下降，且面包内部质构与外部形状开始变差。

为不使面包体积因添加较大膳食纤维量而大幅下降，可另使用品质改良剂。

由于添加纤维会引起面筋含量稀释，添加活性面筋能提高纤维面包体积；但其成本较高，一般不添加或用量很少。

此外，膳食纤维面包可使用氧化剂和乳化剂。

氧化剂作用于面团，使蛋白质中硫氢键变成二硫键，蛋白质分子间发生作用从而提高面团弹性。

氧化剂还可将面粉中还原剂谷胱甘肽氧化成氧化型，前者为蛋白质酶激活剂，从而阻断面粉中蛋白酶活性。

乳化剂是一类表面活性剂，通常认为它能与淀粉形成复合物，调整面筋与淀粉之间水分转移，降低淀粉吸水性并抑制淀粉膨胀等。

膳食纤维高持水性引起面团吸水率增大，导致面包保水性增强，若添加量越大，面包携带水分越多，这会对面包产品感官特性、新鲜度、货架寿命和抗微生物性产生影响。

由于面包持水性高，会给产品贮藏带来一定程度不便，有时需添加防腐剂或抗微生物制剂〔16〕。

膳食纤维对面包陈化速率延缓有一定作用，但作用并不显著。

新鲜面包随时间延长，会出现不可抗拒陈化现象，一般在常温下一周内，即失去食用价值，货架寿命缩短。

面包陈化时，直链淀粉β–化，晶体析出，柔软度下降，硬度增加，易破碎成渣。

在陈化对比实验中，为避免其它物料对陈化速率影响，可选择最简单配方。

面包贮藏温度为环境温度（22℃），一般认为贮藏温度对面包陈化速率有一定影响。

4.2 对饼干品质影响
饼干所用面粉对面筋数量与质量要求较低，因此可较大量使用膳食纤维。

膳食纤维添加对饼干硬度影响不明显，但对饼干粘着性产生呈线性关系负影响。

随膳食纤维添加量增大，饼干粘着力不强，易于嚼碎，但在0~10%添加范围这种影响尚不明显。

膳食纤维对饼干湿润性呈线性负影响，添加量越多，饼干就越干燥，咀嚼时需要更多唾液。

但膳食纤维添加量增大时，饼干咀嚼性较好。

总之，随膳食纤维添加量增大，饼干变得越有咀嚼性、更干燥、更松散和色泽更深；但在0~10%添加范围内，影响不明显〔1〕。

4.3 对糕点品质影响
糕点含有较高水平甜味配料，同时还含有较高水分，因此在焙烤时会凝结成松软产品。

膳食纤维有较高持水力，可吸附大量水分，有利于产品凝固和保鲜，同时还能降低产品能量。

在许多高膳食纤维焙烤食品
中，由于添加膳食纤维而使产品品质有所下降。

研究表明，多功能大豆纤维有助于改善产品品质，添加一定量膳食纤维有助于增大产品体积，其原因在于膳食纤维增强面团中气泡稳定性。

膳食纤维糕点可添加乳化剂和食用胶，以弥补添加膳食纤维所引起食品品质方面缺陷。

在蛋糕制作过程中，调糊时，如搅拌过速或时间稍长，会使面糊起筋，影响成品膨松程度和口感；膳食纤维弱化面筋，利于焙烤过程糕坯胀发，同时提高蛋糕膳食纤维含量〔17〕。

此外，蛋糕加入膳食纤维后，虽可使蛋糕老化时间延长，但也会使蛋糕口感粗糙。

为避免产生这种现象，可在添加膳食纤维同时增加配方中水用量，并使用超微粉碎技术使膳食纤维颗粒尽可能细小。

制作蛋糕所使用面粉面筋含量低，可使蛋糕具有疏松质构及均匀切面，膳食纤维不能添加过多，否则蛋糕会出现掉渣等不良现象〔4〕。

因此在生产蛋糕时，必须选取合适膳食纤维添加量。

〔参考文献〕
〔 1 〕郑建仙. 功能性膳食纤维[M]. 北京：化学工业出版社，2005.
14.
〔 2 〕李红梅，赵丽颖，张雪峰，等. 大豆膳食纤维的生理功能及研制应用[J]. 大豆通报，2002，（2）：21―22.
〔 3 〕狄济乐.大豆纤维的功能性及其应用[J]. 四川粮油科技，2002，73（1）：43―45.
〔 4 〕吴卫国，郭时印，周虹. 麦麸膳食纤维的制备、性质与应用[J].
粮食与饲料工业，1998，（11）：37―39.
〔 5 〕刘文洁，欧阳菊英，胡辉. 麦麸纤维保健面包的研制[J]. 食品科技，2002，（4）：38―39.
〔 6 〕刘玉林，张声华.麦麸膳食纤维的应用研究[J]. 湖北农学院学报，1998，18（2）：154―157.
〔 7 〕Medougall D J，et al. Sci. Food Agri.，1996，70（2）：133―150.〔 8 〕胡国华，翟瑞文，黄绍华. 米糠膳食纤维对面团粉质和烘焙特性影响的研究[J]. 中国食品添加剂，2002，（3）：27―30.
〔 9 〕王遂，刘芳.高活性玉米膳食纤维的制备、性质与应用[J]. 食品科学，2000，21（7）：22―24.
〔10〕张艳荣，王大为，张雁南.玉米膳食纤维在面包中的应用[J]. 吉林农业大学学报，2002，24（6）：103―106.
〔11〕王辰。

许魁鹏.苹果膳食纤维面包的研制[J]. 食品研究与开发，2001，22（4）：29―31.
〔12〕谢碧霞，李安平，胡春水，等.高活性竹笋膳食纤维饼干的研制[J]. 中南林学院学报，2000，20（2）：22―25.
〔13〕郑建仙，丁霄霖.多功能大豆纤维添加剂的应用研究[J]. 粮食与饲料工业，1995，（8）：25―31.
〔14〕郑建仙.活性多糖化学与工艺学的研究[D]. 江苏无锡：无锡轻工业学院，1993. 5.
〔15〕钱建亚、丁霄霖. 大豆膳食纤维对面团流变性质的影响[J]. 无锡轻工业大学学报，1996，15（3）：199―204.
〔16〕郑建仙，丁霄霖. 大豆膳食纤维化学与工艺学的研究（Ⅴ）–应用研究[J]. 中国粮油学报，1996，11（3）：46―52.
〔17〕李雨露.豆渣清蛋糕的研制[J]. 食品研究与开发，2002，23（3）：42―43.。