膳食纤维具有降低餐后血糖、调节人体脂肪代谢、预防肥胖症等多种生理功能，同时膳食纤维良好的持油、持水等理化性质也可改善食品的风味及质构，在食品加工领域有着重要意义。大豆膳食纤维作为一种常见的天然膳食纤维，来源广泛且价格低廉，但天然大豆膳食纤维多纯度较低、可溶性膳食纤维含量较少、口感粗糙、加工特性较差；因此通过改性（如物理法、化学法及酶法）提高膳食纤维品质成为膳食纤维生产过程中的重要环节。
生物解离（BD）是一种新型的绿色提油工艺，在机械破碎的基础上，通过对植物油料进行酶解处理可实现油脂与蛋白的同步提取，具有十分广阔的应用前景。然而目前针对生物解离残渣的研究主要集中在固态发酵和营养成分的提取等方面，关于生物解离膳食纤维理化性质和功能特性的研究鲜有报道。因此，来自东北农业大学食品学院的李杨、胡淼、孙禹凡和齐宝坤*等人通过对生物解离大豆膳食纤维的主要成分、持水性、持油性、膨胀性等理化性质，及重金属离子吸附能力、葡萄糖吸收能力、α-淀粉酶抑制能力、胆汁酸阻滞指数等功能特性进行测定，并与水提法提取的天然大豆膳食纤维，及化学法、发酵法、挤压膨化法提取的改性大豆膳食纤维进行比较，从而明晰生物解离对膳食纤维理化性质和功能特性的改性作用，为生物解离残渣中膳食纤维的增值利用提供新思路，并为开发新型大豆膳食纤维来源提供一定理论依据。
1. 不同提取方式膳食纤维纯度的分析
生物解离膳食纤维的纯度最高，可达到82.52%，发酵法及挤压膨化法改性膳食纤维次之，分别为80.91%和79.08%，化学法改性膳食纤维纯度为72.96%，而水提法膳食纤维纯度最低，仅为62.13%。其中值得注意的是，生物解离膳食纤维中可溶性膳食纤维质量分数为49.37%，约达总膳食纤维质量分数的60%，而发酵法及挤压膨化法改性膳食纤维中，可溶性膳食纤维分别占总膳食纤维约44%和49%。
此外，通过对比不同提取方式膳食纤维中粗蛋白质量分数可知，生物解离膳食纤维中粗蛋白质量分数最低，仅为4.23%，而水提法膳食纤维蛋白含量为22.30%，明显高于其他膳食纤维，这是由于生物解离使用的蛋白酶能有效将大豆蛋白水解为小分子多肽，使其游离于水解液中。
通过对比不同提取方式膳食纤维中其余成分的质量分数发现，各膳食纤维中灰分及水分的质量分数相近（P＞0.05），而生物解离膳食纤维中粗脂肪质量分数略低于其他方式提取的膳食纤维，约为3.68%。此外，生物解离提取过程中经过加热、酸度调节、反复离心等步骤，所得生物解离膳食纤维呈现乳白色，颗粒细腻，且无豆腥味，具有更好的感官品质。
2. 不同提取方式膳食纤维的理化性质分析
不同提取方式膳食纤维理化性质的优劣次序均为：生物解离膳食纤维＞挤压膨化法改性膳食纤维＞发酵法改性膳食纤维＞化学法改性膳食纤维＞水提法膳食纤维，其中生物解离膳食纤维的持水性、持油性、膨胀性和溶解性相比于挤压膨化法改性膳食纤维分别提高约15%、9%、19%及3%，相比于水提法膳食纤维分别提高约89%、136%、74%及145%。
膳食纤维的持水性可以调节食品体系中水分分布情况，对食品外观、风味及商品价值都有较大影响。通过对比不同提取方式膳食纤维的持水性可知，生物解离膳食纤维的持水性最为优越，为6.87 g/g，这可能与生物解离膳食纤维中可溶性膳食纤维质量分数较高有关。
生物解离膳食纤维的持油性最高，为5.48 g/g，这可能与生物解离膳食纤维中的脂肪质量分数明显低于其余膳食纤维有关。
通过对比不同方式提取的膳食纤维膨胀性及溶解性可以发现，生物解离膳食纤维的膨胀性较高，为8.22 mL/g。
3. 不同提取方式膳食纤维的重金属离子吸附能力分析
本实验选择pH 2.0及pH 7.0两个条件，模拟体外肠道和胃环境下不同提取方式的膳食纤维对上述3 种重金属离子的吸附能力。在pH 7.0条件下，不同提取方式膳食纤维重金属吸附能力的强弱次序为：生物解离膳食纤维＞挤压膨化法改性膳食纤维＞发酵法改性膳食纤维＞化学法改性膳食纤维＞水提法膳食纤维，且吸附能力的强弱次序均为Pb2＋＞As3＋＞Cu2＋。在pH 2.0条件下，生物解离膳食纤维对Pb2＋、As3＋、Cu2＋3 种重金属离子吸附能力与挤压膨化法改性膳食纤维吸附能力相近（P＞0.05），分别为215.2、200.1、123.2 μmol/g及212.4、192.1、121.3 μmol/g，明显高于水提法、化学法及发酵法膳食纤维（60.3、52.9、32.7 μmol/g，106.3、98.4、50.2 μmol/g及134.2、28.5、79.7 μmol/g），且膳食纤维在pH 7.0条件下对同种重金属离子的吸附效果要优于pH 2.0。
4. 不同提取方式膳食纤维的功能特性分析
4.1 葡萄糖吸收能力分析
不同方式提取的膳食纤维对葡萄糖的吸收能力，各膳食纤维对葡萄糖吸收力的大小依次为：生物解离膳食纤维＞挤压膨化法改性膳食纤维＞发酵法改性膳食纤维＞化学法改性膳食纤维＞水提法膳食纤维，且不同提取方式膳食纤维的葡萄糖吸收能力均随葡萄糖浓度的增加而提高，当葡萄糖浓度为200 mmol/L时，生物解离膳食纤维葡萄糖吸收能力分别高于挤压膨化法、发酵法、化学法及水提法膳食纤维17.66%、25.41%、74.20%及151.79%。
4.2 α-淀粉酶活性抑制能力分析
不同提取方式的膳食纤维对α-淀粉酶的抑制能力。其中，生物解离膳食纤维的α-淀粉酶抑制能力最高，为18.42%，较水提法膳食纤维、化学法改性膳食纤维、发酵法改性膳食纤维及挤压膨化法改性膳食纤维分别提高了约36%、20%、5%和3%。生物解离膳食纤维较高的α-淀粉酶抑制能力可能与其持水性和膨胀性较强有关。较高的膨胀性和持水率能降低体系流动性，减少酶与底物发生碰撞的机会，降低α-淀粉酶的酶解效果。因此生物解离膳食纤维有较高的α-淀粉酶抑制能力，可作为一种慢消化食品添加剂应用在功能性食品中。
4.3 胆汁酸阻滞指数分析
不同提取方式膳食纤维的胆汁酸阻滞结果可知，生物解离膳食纤维的胆汁酸阻滞指数最大，为33.12%～35.52%，挤压膨化法及发酵法改性膳食纤维次之，分别为32.14%～34.76%和30.32%～32.34%，而水提法膳食纤维的胆汁酸阻滞指数最低， 仅有13.13%～21.32%，不同提取方式膳食纤维的胆汁酸阻滞指数差异可能与其中可溶性膳食纤维含量有关，这是由于可溶性膳食纤维中的活性基团可以螯合吸附胆汁酸之类的有机分子。
结 论
生物解离大豆膳食纤维纯度可达82.58%，其中可溶性膳食纤维含量约占总膳食纤维的60%，属于优质膳食纤维；生物解离膳食纤维的持水性、持油性、膨胀性和溶解性分别为6.87 g/g、5.48 g/g、8.22 mL/g和5.07%，均明显高于其他方式提取的膳食纤维。功能特性测定结果表明，不同方式提取的膳食纤维功能特性强弱次序均为生物解离膳食纤维＞挤压膨化法改性膳食纤维＞发酵法改性膳食纤维＞化学法改性膳食纤维＞水提法膳食纤维。生物解离膳食纤维在pH 7.0时对Pb2＋、As＋、Cu2＋3 种重金属离子吸附能力分别为351.2、304.1、214.1 μmol/g。此外，生物解离大豆膳食纤维的葡萄糖吸收能力、α-淀粉酶抑制能力和胆汁酸阻滞指数分别为6.56～35.78 mmol/g、18.42%和33.12%～35.52%，均显著高于其余提取方式的膳食纤维。因此，生物解离提取法对大豆膳食纤维改性效果显著，生物解离残渣可作为一种新型的膳食纤维来源进行开发应用。
