摘要：膳食纤维具有多种营养功能特性，在维持膳食平衡方面发挥重要作用，根据其水溶性可分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。目前，提取可溶性膳食纤维的技术主要有物理法、化学法、酶法和微生物发酵法。综述了膳食纤维的定义及性质功能，重点介绍了可溶性膳食纤维提取方法的研究进展，并对膳食纤维提取技术的发展和应用进行了展望。
随着人们膳食结构的改变和健康意识的增强，膳食纤维的重要性日益凸显，越来越多的研究人员专注于有关膳食纤维的研究。膳食纤维中的可溶性膳食纤维不仅能在维持膳食平衡方面发挥重要作用，而且在预防结肠癌、心血管疾病和降低胆固醇等方面具有重要的生理功能，同时还可以降低血脂含量、延缓小肠对葡萄糖的吸收速度，从而预防糖尿病的发生。笔者对近年来国内外的可溶性膳食纤维提取纯化技术进行综述，为进一步开发利用膳食纤维提供一定的参考。
膳食纤维简介
1膳食纤维的定义
2009年6月国际食品法典委员会对膳食纤维作出了新的定义:膳食纤维是指聚合度大于等于3的可食碳水化合物，不能被人类的小肠内源酶水解，且有以下特点:天然存在于食物中的可食用碳水化合物，由可食用原料经物理、酶或化学法获得的碳水化合物，对健康表现出有益的生理作用。膳食纤维一般由不溶性植物细胞壁材料和细胞内非淀粉的水溶性多糖组成，不同种类食物的膳食纤维组成、功能以及植物多糖的结构亦不同。
2膳食纤维的分类
根据膳食纤维在水中的溶解性，其被分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维如β－D－葡聚糖，是一种水溶性多糖。此外，水溶性也受某些官能团的存在、温度和离子强度的影响，如果胶、瓜尔胶及黄原胶等亲水胶体。相比谷物而言，水果和蔬菜中的膳食纤维大部分可溶，可溶比例越高，对健康的影响越重要。
3膳食纤维的性质与功能
膳食纤维有控制体质、预防肥胖的作用。膳食纤维在大肠内发酵，提供的能量低于普通碳水化合物。某些膳食纤维如菊粉可以在小肠内与蛋白质、脂肪等物质形成复合物，不利于对蛋白质和脂肪的吸收，从而达到一定的减肥作用。膳食纤维的水化作用可使粪便湿润、松软、量多、表面光滑，可促进排便从而起到防治痔疮的作用。
可溶性膳食纤维的提取
1物理提取
物理法在可溶性膳食纤维的提取中应用广泛，用物理法对原料进行预处理可改善膳食纤维的一些性质。传统的浸提法对膳食纤维进行提取可获得较高的提取率，而一些新兴技术如微波、超声波和高压处理等，与传统提取方法相比具有更好的效果。
1.1物理和机械预处理
Ｒaghavendra等研究发现，采取研磨减小膳食纤维粒子尺寸(550～1127μm)会提高水化性能，然而低于550μm时水化性能会随着尺寸的减小而减弱。微射流技术对桃和燕麦中的不溶性膳食纤维的影响显示，当粒径达到亚微米级时，一些不溶性膳食纤维变为可溶。经微射流后，桃和燕麦中不溶性膳食纤维的平均粒径分别从204.6、111.1μm减少到35.3、74.4μm。微射流处理后桃中膳食纤维的溶解性、持水力、膨胀力和持油力分别提高了2.1、1.5、2.2和3.1倍，而燕麦中分别提高了3.6、2.1、1.3和3.7倍。Zhu等将小麦麸皮膳食纤维进行超细粉碎，发现其持水力及膨胀力均显著降低。研究表明，减小孔径会增强锁水能力使水化性能增强，但是某些情况下，孔径减小会损伤纤维，使毛孔崩坏，导致水化性能下降。
1.2浸提法
研究表明，浸提法破坏了多糖结构中相对较弱的糖苷键，导致细胞膨胀和破裂，引发颗粒粒径减小，从而增加细胞的表面积，改变多糖的性质。浸提温度增加对膳食纤维造成的影响最大，会导致质量大幅度降低。因此，有时此法会与酸性介质、溶剂、螯合剂或新技术结合，有助于从细胞壁中释放膳食纤维。
1.3微波和超声波法
微波和超声波常用来辅助膳食纤维的提取，与传统的提取方法相比，其效率更高。微波通过引起细胞破裂来提取生物质中的各种化合物。微波使生物质内产生热，在非均质材料内建立一个加热点，粒子爆炸，导致木质纤维素结构破裂。温度的快速增加，降低了黏度，并打破了样品的外膜，提高了提取率。超声波制造了一个连续的从高到低的压力周期，创造小气泡，气泡猛烈破裂引起气蚀。这种现象产生强烈的剪切力，使溶剂在固体中穿透的更深，从而增加了扩散速率。这个过程会导致植物组织细胞结构的破坏，溶剂更易达到细胞内部，从而更有效地释放细胞成分。
1.4高压法
2化学提取
Kosmala等将乙醇不溶物去除后得到细胞壁多糖，并进行了一系列连续萃取，用水释放结合较弱的果胶，接着用CDTA释放由钙结合到细胞壁的果胶，Na2CO3提取高度甲基化的果胶，最后用NaOH和NaBH4处理24h以释放半纤维素和其余废渣。
3酶法提取
化学或物理提取过程是高效的，但是这些方法提取出的膳食纤维只有一部分在上消化道内可被吸收，而酶法提取的条件可模拟消化系统中的条件，提取的膳食纤维吸收利用率更高。体外消化最常用的生物分子有胰酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶。
Gamel等测定了淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶对从燕麦麸皮中获得的β－葡聚糖的溶解度和黏度的影响。加入酶使黏度增加，并促进燕麦麸皮多糖的释放。Villanuevasurez等对豆渣进行了一系列的酶提取，酶提取法导致可溶性膳食纤维的组分增加，并且提高了可溶与不溶纤维的比例。Meyer等用酶法(62.5℃，pH3.5，1h)从无淀粉马铃薯浆中提取出了具有高分子量的果胶。Dominiak等使用商业酶从橙皮中提取果胶，在50℃下处理4h得到最高产率(23%)，其果胶的功能特性(如凝胶强度和黏度)与酸提取的果胶相似。陈小举等采用半纤维素酶水解法从梨渣中提取可溶性膳食纤维，在58℃下添加35U半纤维素酶，酶解5h得到最高提取率15.21%。相似地，李梁等利用纤维素酶(60U/g，49℃，7h)辅助提取苹果梨渣中的可溶性膳食纤维，最佳得率为15.31%。
4微生物发酵法
发酵法是利用微生物发酵，消耗原料中的碳源、氮源，除去原料中的植酸，减少蛋白质、淀粉等成分，制取可溶性膳食纤维。主要采用曲霉、乳酸菌和链孢霉等微生物。曲霉发酵麦麸、果渣或豆渣是通过菌体分泌纤维素酶、半纤维素酶类等物质，使不溶性纤维的糖苷键断裂，生成小分子多糖，转化为水溶性纤维，从而改善膳食纤维的生理活性。
令博等利用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌作为发酵菌种在40℃下发酵21h，从葡萄皮渣中提取出可溶性膳食纤维(17.25%)。王庆玲等以番茄皮渣为原料制备可溶性膳食纤维，他们发现，微生物发酵法制备番茄皮渣膳食纤维的最优工艺为接种量0.2%、发酵温度24℃、pH4，此条件下SDF的得率为39.02%。
应用与展望
广西助农公司有着20余年的生物发酵饲料经验，能够针对你的养殖场做出最适合的模式，我们的发酵技术不仅设施投资简单（仅需塑料袋或塑料容器等即可），且发酵成功率很高。最关键是制作出来的发酵饲料品质比一般更好（得益于先进的酶菌结合发酵剂与经验总结），能够为你生产出低成本、养殖环保无抗优质的动物产品出来，大量成功案例可以验证。提供上门服务（快速解决家禽养殖上的疾病、环保、肉品质等问题）。