星空体育app下载入口：《食品科学》：浙江科技大学胡志军教授、陈华副教授等：膳食纤维不同改性技术探讨研究进展

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　　膳食纤维（DF）通常是指不能被人体内小肠消化和吸收但具有健康意义的、存在于天然植物中或通过提取/合成的、聚合度（DP）≥3的碳水化合物聚合物，包括纤维素、半纤维素、果胶及其他单体成分等。根据溶解性差异，DF分为不溶性膳食纤维（IDF）和可溶性膳食纤维（SDF）。相关研究表明，当SDF质量分数达到10%时被认为是高品质DF。IDF与SDF的推荐比率范围为1～2.3。然而，目前大部分天然植物中的SDF含量较少，严重限制了DF的应用。为了更好的提高DF利用率，对DF改性慢慢的变成了当前研究的热点。DF改性的核心目标是通过物理、化学、生物或联合改性技术，将IDF转化为SDF，从而增加SDF占比，优化IDF的微观结构、理化性质和生物活性，并拓展其在食品制造业中的应用。

　　浙江科技大学环境与资源学院的游艳芝、陈华*、胡志军*等系统综述物理、化学、生物及联合改性技术在IDF向SDF转化过程中的作用机制及效果，分析不同改性方法对DF结构变化、理化性质、功能特性及应用潜力的影响，以期为DF改性的深入研究及功能性DF产品的开发提供理论依照和技术参考，逐步推动农业废弃物资源化利用与食品科学、营养学的协同发展。

　　物理改性是DF改性技术中的重要类别，包括微波处理、蒸汽爆破、超声波处理等，旨在破坏DF的糖苷键，改变其组成、形态结构及颗粒尺寸，进而优化其理化性质，增强其功能特性。

　　微波处理通过偶极极化和离子传导机制直接加热DF，实现快速均匀的体积加热。微波场诱导极性分子和离子高速运动，产生热效应，使细胞内压力超过细胞壁抗膨胀阈值，导致细胞壁破裂和活性成分释放。Lin Derong等研究之后发现，微波改性后秋葵DF的IDF/SDF比值从28.45显著降至3.06，α-淀粉酶抑制能力提升120%至20.92%，葡萄糖透析延迟指数在30 min时达到峰值。这归因于微波的热效应和机械效应：高温度高压力使细胞壁破裂，导致多糖糖苷键断裂和分子结构重排，部分IDF转化为SDF并形成多孔结构，从而增强了对α-淀粉酶和葡萄糖的截留能力。

　　蒸汽爆破（汽爆）技术利用高温度高压力水蒸气渗透原料，通过瞬时释放产生的机械能破坏细胞壁和大分子结构，导致纤维素、半纤维素和木质素的糖苷键断裂，促使IDF部分降解并转化为SDF。同时，汽爆诱导的多孔结构形成和亲水性基团暴露，明显提升了DF的持水性、吸附性和功能特性。其作用机制结合了热降解、酸水解和机械断裂的协同效应，是一种高效的DF改性技术。Yan Jiatian等研究表明，干椰子DF经蒸汽爆破处理（1.2 MPa、120 s）后，可溶性糖、还原糖及总糖含量增加，SDF含量提升115%，主要因强剪切力导致纤维素等聚合物的糖苷键断裂及微观结构破坏，使颗粒尺寸减小、比表面积增大和亲水性基团暴露，从而明显提高了DF的水合性质、保油能力和葡萄糖吸附能力等功能特性。何晓琴等对苦荞麸皮DF的研究进一步证实，在最优条件（1.2 MPa、90 s）下，DF的可溶性糖、还原糖及总糖含量增加，SDF含量增至12.36 g/100 g，达到高品质DF标准；红外光谱和电镜分析显示，SDF羟基暴露增多、孔隙结构增加，这得益于蒸汽爆破中酸水解、热降解、机械断裂及氢键破坏的协同作用，促进了纤维素、半纤维素、木质素、果胶等组分的降解及IDF向SDF的转化，改性后的SDF展现出优异的理化性质和功能特性。然而，汽爆技术在实际应用中需关注高温度高压力可能引发的有效成分降解、美拉德反应及操作安全风险等问题，未来可探索温和改性方法以平衡效果与安全性。

　　超声处理是一种条件温和的技术，通常在常温常压下就可以完成，操作简单便捷。超声波通过空化效应破坏多糖化学键，导致植物细胞壁破裂和空泡化，改变碳水化合物聚合物的形态和结构，增强表面亲水性，从而促进生物活性成分的溶出。Hassan和Huang Liurong等分别用超声改性奇亚籽DF和大蒜秸秆DF，发现超声能够引发脱氢效应，破坏分子内部化学键，促使IDF降解转化为SDF，提高SDF含量。此外，超声改性可疏松纤维结构，增大比表面积，增加亲水基团及水分子结合位点，提高DF的持水力、吸水膨胀力、持油力和葡萄糖吸附能力。

　　挤压技术通过传热、混合和高剪切速率来减少固体颗粒的尺寸并改变物理性能，包括单螺杆、双螺杆和高温挤压等方法。DF中的水分在挤出机出口迅速蒸发，改变分子间和分子内结构，破坏氢键，从而改变其化学性质。然而，常规挤压处理对DF结晶区域的影响不显著。王红等采用单螺杆挤压技术改性金针菇DF，改性后SDF质量分数超过10%，达到高品质DF标准，且在120 目粒度条件下表现出优异的胆酸盐结合能力。高婷婷等利用双螺杆挤压技术改性藜麦麸皮DF，SDF得率提升至37.84%，是原材料的2.4 倍。两种挤压技术均使DF表面结构变得疏松多孔，明显提高了持水力、膨胀力及胆固醇吸附能力。挤压改性还影响了DF的功能特性，致密粉末膨胀性能较高，纤维成分则表现出优异的体外降血糖和降血脂特性。

　　高压均质技术通过迫使物料通过狭窄缝隙，在显著压力和高强度剪切力作用下产生湍流、冲击波和空化效应，破坏悬浮颗粒内部结构，实现有效改性。杨振寰采用高压均质技术改性雷笋DF后发现，在120 MPa、30 min条件下，雷笋DF的SDF质量分数由1.02%提升至7.41%，颗粒尺寸减小，纤维素和木质素部分降解，结晶度下降，持水力、膨胀力、胆固醇吸附能力和亚硝酸盐吸附能力明显提升，同时游离酚含量增加与抗氧化能力提升一致。这一现象归因于高压均质处理过程中的机械力、高频振荡、空化、对流冲击及热效应，诱导原料解聚和结晶度损失，促使结合酚类物质释放，从而增强抗氧化活性。Huang Qingzhi等对褐藻DF的高压均质改性发现，SDF含量增加，持水能力、保油能力和葡萄糖延迟透析指数明显提高。同时通过抑制晚期糖基化终末产物（AGEs）的形成，减轻AGEs对肠细胞的损伤，提高体外抗糖基化活性。这些改善归因于高压均质处理形成的粗、多孔结构及羟基暴露增加。此外，Chen Yurou等对洋白菜DF的改性研究表明，高压均质不仅提高SDF比例（（36.18±0.89）%），还能赋予DF优异的乳化活性（（36.18±0.89）%）和乳化稳定性（（47.88±4.35）%），在食品加工特别是饮料工业中具备极其重大的应用价值。

　　动态高压微射流是一种新兴的均质技术，通过高速冲击、高频振动、空穴效应及超高压剪切等极端条件对物料进行精细处理，实现超微粉化。Luo Xianliang等研究之后发现，动态高压微射流显著减小了竹笋壳DF的粒径，使其微观结构呈现蜂巢状和大腔特征。改性后DF的木质素和半纤维素部分去除，结晶度和耐热性提高，保水能力增强，对油、亚硝酸盐离子、葡萄糖和胆固醇的结合能力明显提升，这归因于粒径减小和多孔结构的形成。王淑玉等研究表明，动态高压微射流处理使山楂果渣SDF含量提高34.59%～73.54%，亚硝酸盐吸附和阳离子交换能力增强。在最佳条件（200 MPa循环3 次）下，持水力、持油力和膨胀力大幅度的提高，但热稳定性和表观黏度降低，粒径先减小后增大，表面变粗糙且结构疏松，高压力条件（250 MPa）下出现颗粒团聚。红外光谱和核磁共振分析显示，纤维素、半纤维素和果胶部分降解，结晶度下降。动态高压微射流技术在高压均质基础上发展而来，通过改变分子状态明显提升物料理化性质，但设备清洗复杂和易堵塞，应用时需考虑优势与局限性，制定合适的操作与维护方案。

　　球磨作为一种高效的微粉化技术，近年来因其操作简单便捷、效果非常明显而受到广泛关注。该技术主要是通过圆柱形容器的旋转运动，使样品颗粒与磨球持续碰撞和摩擦，引发材料塑性变形和断裂，实现微粉化。该技术能明显降低DF粒径，增加比表面积，促进活性成分释放。并将IDF转化为SDF，提升DF品质。Niu Li等研究之后发现，球磨处理明显降低了小麦、大麦和水稻麸皮IDF的粒径和结晶度，诱导纤维结构碎片化，形成多孔结构和表面裂纹，使游离苯酚释放量分别增加23.4%、8.9%和12.2%。改性IDF的保水能力、葡萄糖延迟指数，及对葡萄糖、胆酸钠和胆固醇的吸附能力均显著改善。体外消化实验表明，改性IDF可有效调控淀粉和脂肪消化率。动物实验进一步证实，球磨处理IDF具有非常明显的餐后血糖调节作用，为其在糖尿病膳食干预和功能性食品开发中的应用提供了理论依据。

　　超微粉碎技术是一种基于机械力与流体动力学原理的物料处理工艺，可将0.5～5 mm的原料颗粒粉碎至微米级（5～25 μm）乃至纳米级（5～25 nm）尺度。该技术通过精确调控粉碎过程中的力学参数，有效破坏物料内部凝聚力，大幅度的增加颗粒比表面积和孔隙率，进而优化物料的物理化学性质，实现功能改性。Zhang Mengyun等利用超微粉碎技术对麦麸IDF进行改性处理，室温条件下10 min的粉碎明显降低了物料表面粗糙度和粒径。改性后的麦麸IDF的吸水膨胀力大幅增强，阳离子交换能力提升至0.019 mmol/g（为未改性样品的1.58 倍），对亚硝酸盐及葡萄糖的吸附能力和抗氧化性能力均明显提高，但持水力和持油力会降低，这归因于超微粉碎过程中物料结构完整性的破坏。与此不同，Yan Tingcai等发现苹果渣经超微粉碎处理后DF持水力和持油力明显提升，这与Zhang Mengyun等的结果截然相反，此现状可能是DF来源不同所致。此外，改性后的DF总酚含量、总黄酮含量和SDF含量增加，使其具备优秀能力的理化、感官和功能特性。超微粉碎技术的核心优点是大幅度降低物料粒径并确保粒径分布均匀，赋予粉体优异的分散性、抗氧化性、吸附性和稳定能力。改性后的物料比表面积明显地增加，理化性质得到了全面提升，为其在各领域的应用拓展奠定了坚实基础。

　　化学改性技术通过添加酸、碱等化学试剂，引发化学反应或引入新基团，以调整和优化DF的结构与功能。

　　酸处理和碱处理是DF改性的常用方法。常用的酸包括盐酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、抗坏血酸和山梨酸，常用的碱为氢氧化钠。研究表明，酸碱处理对DF的改性效果存在非常明显差异。Wang Kunli等研究之后发现，氢氧化钠处理的猕猴桃IDF具有较高的耐热性，而柠檬酸处理的IDF对水、油、胆汁酸、亚硝酸盐离子和葡萄糖的吸附能力更强，这主要归因于酸处理使DF结构更为松散，而碱处理可能会引起DF结构破坏。Karra等的研究进一步证实，碱处理可降解雄性椰枣棕榈花DF的半纤维素和纤维素部分，改变其结构，但其单糖组成不变。碱处理还降低了DF的蛋白质和脂质含量，进而提高其纯度，同时增强其保油能力和抗氧化活性，使其成为具有推动作用的天然抗氧化剂。另一方面，Zheng Yajun等的研究表明，盐酸处理可降低椰子块DF的半纤维素含量，增加结晶纤维素含量，从而改善DF色泽，但同时会降低其SDF含量、保水能力、膨胀能力和葡萄糖透析延迟指数。研究还发现，DF的粒径对其功能特性具有非常明显影响：当粒径从250 μm减小到167 μm时，保水能力、膨胀能力和乳化能力增加，而葡萄糖透析延迟指数、保油能力、α-淀粉酶抑制活性和乳状液稳定性则降低。有必要注意一下的是，虽然酸碱处理可通过破坏物料微观结构和降低聚合度改性DF，但过度处理有几率会使DF过度降解，应予以避免。

　　碱性过氧化氢（AHP）改性是一种有效的DF化学改性方法。研究表明，AHP处理可以在一定程度上促进多糖降解、去除木质素、增强半纤维素溶解性，并改善纤维素水化性能。Zhang Yue等比较了均质化和AHP处理对柑橘类DF的改性效果，发现两种方法均能提高DF的耐热性，其中AHP处理因能更有效地去除DF非晶区，其耐热性优于均质处理。Jiang Guihun等的研究进一步证实，AHP处理可显著改变人参IDF的结构特征，使其表面起皱、内部结构松动并形成多孔结构，从而明显提高其保水能力、水膨胀能力、保油能力及对亚硝酸盐、胆固醇和葡萄糖的吸附能力，同时增强α-淀粉酶抑制活性。然而，AHP处理也导致IDF中异槲皮素、鞣花酸等游离酚化合物含量降低，进而降低其抗氧化活性。作为环保型化学试剂，AHP具有无毒、无味、高效和低成本等优势。在碱性条件下，AHP生成的超氧化物和羟自由基可有效促进木质素氧化分解，且反应产物仅为氧气和水，不会造成二次污染。因此，AHP改性DF的方法符合绿色化学发展的新趋势，在改善DF理化性质和功能特性方面具备极其重大应用价值。

　　羧甲基化和羟丙基化是DF改性的重要方法。羧甲基化通过引入羧甲基基团，增强纤维的溶解性和稳定能力，而羟丙基化则通过添加羟丙基基团提高纤维的持水性和黏度。二者结合可协同改善纤维的功能特性，如增强凝胶性和生物利用度，在食品加工和营养强化领域具有广泛应用前景。研究表明，这两种改性方法可明显提升DF的功能特性。Zheng Yajun等发现，羧甲基化和羟丙基化处理均能提高椰子饼DF的持水力、保油力、黏度等功能特性，其中羧甲基化处理还可增加总酚含量，增强抗氧化活性。有必要注意一下的是，两种改性方法的效果存在一定的差异：羧甲基化因更强的亲水性而明显提升溶解度，而羟丙基化虽降低溶解度，却通过增强分子间作用力提高了耐热性。这些差异源于改性基团的化学特性及其与不同纤维基质的相互作用，表明DF的改性效果具有原料依赖性，这为功能性DF的定向改性提供了重要理论依照。尽管这些改性工艺复杂且操作条件苛刻，但它们为DF的功能化改造和开发利用开辟了新的研究方向和技术途径。

　　交联改性技术是一种高效的化学改性方法，采用99∶1的三偏磷酸钠（STMP）/三聚磷酸钠（STPP）混合溶液于碱性环境下与原料反应，通过构建分子间交联键显著优化DF的理化性质，为功能化改性开辟了有效途径。王成成的研究对比了羧甲基化与交联处理对香菇柄DF的影响，发现前者虽大幅度的提高持水力（11.72%）和持油力（23.72%），却导致膨胀力下降56.2%；而后者虽略微降低持水力，却能稳定持油性并提升膨胀力2.84%，这归因于交联增强了分子间作用力，促进了小分子聚合形成稳定结构，进而改善了DF的疏水性能。Kanwar等的研究表明，交联改性对高粱DF和燕麦DF的性能产生了双重影响：一方面，交联形成的三维网络结构增加了亲水基团与疏水区域，提升了SDF含量、吸水溶胀能力和吸油性能；另一方面，通过强化分子间作用力和限制分子运动，明显地增强了耐热性。此外，交联改性的磷残基诱导的分子间键合与结构强化作用导致DF中的纤维素、半纤维素等组分的降解，溶解度降低，但这种结构变化为其他性能的优化提供了基础。这些发现揭示了DF功能特性与分子结构间的复杂相互作用，为DF的改性优化提供了坚实的理论基础。

　　生物改性技术，涵盖酶法改性和微生物发酵改性，作为生物工程技术的关键分支，在多个领域展现出广泛的应用潜力。

　　酶法改性技术通过木聚糖酶、纤维素酶等特定酶对原料进行酶解，可有效提升DF中的SDF含量。该处理通过破坏细胞壁中的半纤维素和木质素组分，促进IDF向SDF转化；同时减小颗粒尺寸，增加纤维表面粗糙度和孔隙率，从而改善其功能特性。研究表明，不同酶处理对DF的改性效果存在非常明显差异。Ma Rui等发现纤维素酶处理能更显著提高SDF含量及其保水能力、持油能力和胆固醇吸附能力，但蛋白质、果胶、多酚、灰分含量均降低。主成分分析进一步表明，持油力、水膨胀力与粒径呈负相关，果胶含量与结晶度呈正相关。Zhu Yu等的研究证实，木聚糖酶处理可使谷子麸皮DF的胆固醇吸附能力提升至未改性样品的2.23 倍，这主要归因于酶处理增加了可溶性多糖含量，并在纤维表明产生多孔结构，暴露出更多活性位点。Xiong Min等系统比较了酸、碱和酶处理对石榴皮SDF提取的影响。研究之后发现，酶法和碱法提取的SDF得率最高（分别为27.30%和27.17%），且分子质量更大、耐热性更优。机理分析表明，酶处理通过特异性降解细胞壁多糖形成多孔致密结构，同时保留高分子质量组分；碱处理虽通过皂化反应提高得率，但导致表面粗糙；酸处理则因过度水解破坏纤维结构，形成不规则表面。这些结构差异直接影响SDF的功能特性，其中酶处理在保持结构完整性和功能特性方面表现出明显优势。

　　微生物发酵改性技术通过真菌等微生物的代谢活动，利用其分泌的淀粉酶、蛋白酶等酶系催化DF糖苷键断裂，促进难溶性DF向可溶性DF转化，从而改变原料分子结构。研究表明，不同微生物发酵对DF的改性效果非常明显。Sun Congcong等利用红曲酶液态发酵处理燕麦DF，研究之后发现发酵过程中其多糖分子间的氢键发生断裂，导致寡糖含量明显地增加，SDF含量（7.7 g/100 g）提升至初始样品的1.79 倍，显著改善了DF的持水、持油及膨胀特性，但对其保水性能产生了负面影响。贾梦云利用绿色木霉发酵脱脂米糠，在优化条件下使SDF提取率从10.5%明显提升至33.4%。发酵改性后SDF的单糖组分（如葡萄糖醛酸）增加，且单糖比例发生明显的变化，导致其结构疏松、比表面积增大，从而改善了理化性质：持水力和持油力分别增至6.01 g/g和2.36 g/g，胆固醇吸附能力增强。然而，亚硝酸根离子清除能力变弱，这可能与单糖组成变化有关。此外，发酵还提高了SDF的耐热性，并通过抑制α-葡萄糖苷酶活性，起到降低餐后血糖的作用。孙永杰等的研究进一步证实，黑曲霉发酵可使SDF得率达24.8%，并提高其持水力、持油力等功能特性，这主要归因于发酵过程中多糖分子降解和结构疏松化。Wang Yanqiu等利用纳豆芽孢杆菌发酵刺梨渣，在最佳发酵条件下使SDF质量分数从7.68%提升至10.68%，达到高品质DF标准。结构分析表明，发酵降解纤维素和半纤维素形成松散结构，增强了保水、保油、吸附及阳离子交换能力，这些功能的提升主要归因于发酵过程中纤维结构的改变和活性成分的释放。类似的，Li Yinxia等研究之后发现，乳酸菌发酵可明显提升小米糠的溶解度、水膨胀性等功能特性，同时增加总酚含量，增强自由基清除能力。这些功能特性的改善主要归因于发酵过程中多糖和蛋白质的降解，导致结构疏松化及活性成分释放。

　　联合改性技术涉及将两种或多种方法综合应用于DF的改性过程中，旨在通过技术间的互补效应，不仅最大化各自的优势，还能有效弥补单一改性技术的局限性，从而获取改性效果更为显著的DF产品。

　　物理联合改性技术是指将两种或多种物理方法结合应用于DF的改性过程，如采用高温、高压、快速减压、爆炸冲击及高速剪切等物理手段，打乱原有纤维的内部结构，促使分子进入无序状态。随后，在冷却流程中，这些无序分子会重新排列成有序结构，完成新的结构构建，从而达成材料改性的目的。相较于单一物理改性手段，联合改性能够更有效地破坏DF结构，提升SDF的含量。王娟等发现，超微粉碎协同超声-微波萃取改性可降低小米SDF分子质量，增加X-衍射峰宽度，有效提升其阳离子交换能力和硒化结合能力。Gan Jiapan等的研究进一步证实，微波-超声波联合处理可使柚子皮SDF结构更复杂松散，提高分子质量、结晶度和耐热性，同时增加单糖组成多样性。这些结构变化主要归因于微波-超声波的协同作用，其通过断裂和重组纤维分子链，增加比表面积和孔隙率，从而明显提升SDF的保水能力、保油能力及对胆固醇、葡萄糖和亚硝酸盐离子的吸附能力。这些研究表明，物理联合改性技术可优化DF结构，明显提升其功能特性，为功能性食品开发提供重要技术支持。

　　物理与化学改性技术在DF改性中大范围的应用。鉴于DF具有稳固的结构与紧密的分子排列，它在多元体系中往往难以与其他分子进行相对有效互动或反应。为此，利用物理改性技术对DF原料进行预处理，旨在打破其分子链的紧密结构，使其展开并解聚，进而增加内部基团与外部活性分子的接触面积，加速后续的化学反应的速率，这种通过物理与化学方法结合的技术在DF改性中大范围的应用，并取得了突破性进展。Tian Yu等利用空化射流联合碱性过氧化氢改性秋葵IDF，发现改性后IDF中阿拉伯糖、木糖和鼠李糖含量增加，这归因于纤维素含量降低和半纤维素含量升高。因此，改性后的IDF结晶度和耐热性下降，但多孔结构的形成使其明显提高了其乳液稳定性、持水性、葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力和亚硝酸盐吸附能力。Gan Jiapan等研究之后发现，微波结合氢氧化钠处理明显提高了柚子皮DF中SDF的含量，这可能是由于微波能量破坏了细胞壁，释放出更多活性成分；然而，改性也导致DF结构无序度增加、结晶度提升，进而使其持水力、持油力、胆固醇吸附能力、葡萄糖吸附能力及pH 7时的亚硝酸盐吸附能力普遍下降。以上研究揭示了结构变化与功能特性间的内在关联，为DF改性优化提供了重要依据。

　　物理与生物联合改性技术通过结合物理改性和酶改性方法打破DF原有的结构屏障，促使分子链舒展并暴露更多功能位点，从而增强酶对特定活性位点的水解效率。Yang Renhui等研究表明，超细研磨联合纤维素酶和木聚糖酶处理可使豌豆SDF产量提升至16.24%。与单一改性相比，联合改性的SDF展现出最严重的晶体结构破坏，因此不具有三重螺旋结构。此外，联合改性后的SDF还具有最松散的结构、最高的耐热性、最小的粒径、优异的溶液稳定性、最佳的水溶性和保水性及最强的胆酸钠和胆固醇等的吸附能力，这些改进归因于超细研磨和酶改性的协同作用，有效破坏了纤维结构，增加了表面积和反应活性位点，从而提升了SDF的功能性和应用潜力。Meng Keke等研究则发现，双螺杆挤压联合纤维素酶处理可提高金针菇DF中SDF的产量，同时保留了其三重螺旋结构。改性降低了SDF的分子质量，促进多酚和糖醛酸等活性基团的释放，增强抗氧化能力和体外吸附能力。这些研究表明，物理改性技术使DF结构松散，而酶水解导致多糖链断裂，暴露出更多官能团，从而赋予DF更优异的理化性质。

　　生物联合改性技术通过复合酶协同或微生物组合改性，可有效提升DF的改性效果。复合酶改性凭借其对β-1,4糖苷键的高度专一性和环境友好特性，能够将DF长链分子切割为小分子片段，相较于单一酶处理具有更广泛的适用性和更高的水解效率。如Ma Qianyun等研究之后发现，纤维素酶/木聚糖酶协同处理使马铃薯残留DF的SDF质量分数从17.45%明显提升至26.82%，增加了甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸等可溶性单糖含量，增强了耐热性并形成多孔结构，并显著改善了其保水保油能力、膨胀能力及葡萄糖、胆固醇吸附能力和阳离子交换能力。这种协同作用机制突破了单一酶处理的局限，通过更全面的结构改良提升了DF的质量，拓展了其在食品及其他领域的应用潜力。Yang Chenxi等研究之后发现，绿色木霉与黑曲霉混合发酵明显提升了脐橙皮SDF的产量（从6.63%增至15.73%），增加了SDF中半乳糖、半乳糖醛酸和鼠李糖含量，这一根据结果得出纤维素和半纤维素交联被破坏且SDF富含果胶。此外，混合发酵使SDF粒径减小、结晶度降低、结构紊乱，并明显地增强了其葡萄糖和胆固醇吸附能力及α-淀粉酶抑制活性（分别提高1.51、1.63 倍和1.76 倍）。这些改善归因于混合发酵协同降解细胞壁多糖，释放更多活性成分，表明其是一种高效环保的SDF改性方法，可拓展脐橙皮在食品加工中的应用。然而，将不同微生物结合用于DF改性仍面临挑战，包括菌株间的竞争抑制及培养条件的优化需求等，在选择共发酵菌株时，需最大限度地考虑这些因素。

　　DF对人体健康至关重要，尤其是SDF展现出卓越的生理功能，因此DF改性成为当前研究热点。目前，DF改性技术大致上可以分为物理、化学和生物改性三大类。物理改性技术（如蒸汽爆破、超微粉碎）因其高效、环保、简单易操作等优势，在谷物和农业废弃物（如稻壳、玉米芯）的改性中占主导地位，可有效提升DF的溶解性和持水性，但设备成本高且存在安全风险。化学改性技术（如酸碱处理、氧化）成本低、效率高，适用于木质纤维素类原料（如秸秆、甘蔗渣），可明显提升DF的溶解性和抗氧化性，但可能引入有害基团，影响食品安全。生物改性技术（如酶解、发酵）条件温和、专一性强，尤其适合果蔬类原料（如果皮、豆渣），可明显提高DF的益生元活性和抗氧化性，但存在反应时间长、成本高等局限，难以大规模应用。联合改性技术结合了物理、化学和生物改性的优势，通过协同效应明显提升DF的理化特性（如持水性、吸附能力）和SDF得率，同时减少相关成本、能耗和操作难度，是目前最具潜力的改性方法，非常适合于混合型原料（如果蔬与谷物残渣）。然而，不同原料的组成和结构差异可能会影响改性效果，需针对性地优化工艺，以实现改性目标并最大化DF的功能特性。

　　未来研究应聚焦于DF改性的工业化改造与标准化制造，结合成本效益、环保性和操作便捷性，筛选适合不同原料的高效改性技术。同时，需逐步优化联合改性工艺，探索物理、化学和生物改性的协同效应，并加强改性后DF的功能性与安全性评估。随技术进步和标准化流程的建立，联合改性技术有望成为DF改性的主流方法，为食品制造业提供高品质的DF原料，推动DF在功能性食品中的广泛应用。

　　胡志军，男，博士，教授，博士生导师。现为浙江科技大学环境与资源学院副院长、浙江省造纸学会理事、浙江省“千名专家进万企”科技服务团专家、多次聘为杭州市行业技术研发中心科技指导员。主要是做生物大分子新材料和功能涂料等相关理论和技术的研究和应用，主持浙江省重大科学技术专项重点工业项目、省公益工业研究项目等4 项，重大校企合作项目（100 万以上）2 项，企业横向课题30余项，获浙江省科学技术进步二等奖1 项；参与承担国家自然科学基金项目3 项、浙江省重点研发项目4 项。近五年，发表学术论文20余篇，其中SCI/EI收录14 篇；授权发明专利15 件，转化2 件；主编“十三五”普通高等教育规划教材1 部。

　　陈华，男，博士。现为浙江科技大学环境与资源学院副教授、硕士生导师，兼任浙江省造纸学会/协会副秘书长。长期从事植物纤维综合利用的教学与研究工作，主持省级项目1 项，厅局级项目6 项，横向项目20余项，获浙江省科技进步奖三等奖1 项，杭州市科技进步奖二等奖、三等奖各1 项，富阳区科技进步奖一等奖2 项，三等奖1 项，先后入选“龙游县第一批优秀人才”、衢州市“115人才”、富阳区“135人才”；发表学术论文30余篇，其中SCI收录10 篇；获授权国家发明专利8 项，参编高校教材1 部，参与制订国家标准1 项。

　　游艳芝，女，博士。现为浙江科技大学环境与资源学院讲师，东北林业大学在职博士后（联合浙江凯恩新材料有限公司工作站）。博士毕业于北京林业大学林产化学加工工程专业，期间获国家留学基金委资助赴美国纽约州立大学环境科学与林业学院访学交流。长期致力于生物质资源高值化利用、纸基功能材料的研发及应用等工作，主持河南省高等学校重点科研项目、浙江省博士后科研项目择优资助项目、浙江科技大学环境与资源学院青年教师创新研究项目、林产化学与工程国家民委重点实验室暨广西林产化学与工程重点实验室开放课题等多项课题，参与国家自然科学基金项目、河南工业大学自科创新基金支持计划项目、企业横向等10余项；以第一/通信作者在国内外期刊发表学术论文20余篇，授权发明专利3 件，参编学术著作2 部。

　　本文《膳食纤维不同改性技术探讨研究进展》来源于《食品科学》2025年46卷第13期406-416页，作者：游艳芝，苏萃扬，张亮，李金隆，丁长河，秦理哲，陈华，胡志军。DOI:10.7506/spkx1224-206。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

　　实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

　　为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新，加速科研成果向实际生产力的转化，助力产业实现高质量、可持续发展，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社将与江西农业大学、江西科技师范大学、 南昌师范学院、 家禽遗传改良江西省重点实验室 共同举办的“ 2025年动物源食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2025年10月25-26日 在 中国 江西 南昌 召开。

　　北京食品科学研究院、中国食品杂志社和全国糖酒会组委会将于2025年10月16-18日在江苏省南京市南京国际博览中心举办第113 届全国糖酒会食品科技成果交流会。食品科技成果交流会期间举办食品科技成果展，本届科技成果展以我国当前食品产业科技需求为导向，重点邀请“十四五”以来获得国家和省部级重要科研项目支持产出的食品科技新成果、新技术、新产品参展，并针对企业技术需要开展精准对接服务。