《食品科学》：湖南大学付复华研究员、湖南省农业科学院朱玲风副研究员等：豆渣膳食纤维增溶改性、功能活性及其在食品中的应用研究进展

随着全球豆制品产业的快速发展，豆渣作为豆腐、豆奶等加工过程中的主要副产物，其年产量已跃升至千万吨级。豆渣中富含膳食纤维、异黄酮等多种功能活性成分，具有较高的营养价值。然而，目前豆渣的利用方式多局限于低端饲料或直接废弃，这不仅导致资源浪费，还可能引发环境污染问题。因此，为实现豆渣的高效综合利用，国内外科研人员开展了多维度探索。通过Web of Science数据库中以“Okara”为关键词检索并绘制的共现图谱（图1）显示，当前豆渣研究聚焦于膳食纤维及其作为加工副产物的高值转化，主要围绕发酵、改性提取等技术手段改善其理化特性与功能性质，以推动其在食品领域的创新应用。

豆渣中膳食纤维含量高达65%，依据其水溶性可划分为可溶性膳食纤维（SDF）与不溶性膳食纤维（IDF）。IDF溶解性极低，难以被肠道菌群有效利用，且其致密结构会物理包埋或束缚蛋白质、多糖等活性成分，阻碍其溶出，从而降低其生物利用度。相比之下，SDF作为一类能溶于水并能形成黏性溶液的多糖物质，具有调节血糖水平、降低胆固醇含量及改善肠道菌群结构等多种生理功能。然而，天然豆渣中膳食纤维呈现“高IDF、低SDF”分布特征，这限制了其在功能食品体系中的高值化应用。因此，如何通过增溶改性技术有效促进IDF向SDF转化，已成为豆渣资源开发中的关键科学问题。目前，常用的豆渣膳食纤维增溶改性策略主要包括化学法（如酸解、碱处理）、生物法（如酶解、发酵）、物理法（如超微粉碎、蒸汽爆炸）及多种方法的协同处理。这些改性策略的核心作用机制在于破坏IDF结构，从而提高SDF得率并改善其理化特性。然而，当前豆渣膳食纤维增溶改性技术普遍存在改性工艺不成熟、转化效率偏低、处理成本较高等问题。鉴于这些问题，湖南大学隆平农学院的王紫涵、付复华*，湖南省农业科学院的朱玲风*等系统梳理豆渣膳食纤维增溶改性方法，深入探究改性对其结构与功能特性的影响机制，并拓展其在食品领域中的应用范围，对于推进豆渣资源循环利用、提升豆制品产业附加值及实现行业可持续发展具有重要的理论与现实意义。

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豆渣膳食纤维概述

膳食纤维指的是一类主要来源于植物性食物且无法被人体小肠消化吸收的碳水化合物及其相关物质，其分子结构以单糖残基（如葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖等）为基本单元，通过糖苷键聚合形成线性或支链大分子。虽然膳食纤维无法被直接吸收利用，但其在维持人体健康方面发挥着至关重要的作用。豆渣膳食纤维是由纤维素、半纤维素、果胶、木质素等多种成分构成的复杂体系。其中，IDF占比高达93%～97%，而SDF仅占3%～7%，这种组成特征导致豆渣膳食纤维的水溶性较差，难以适配饮料、酸奶等流质或半流质食品体系，仅能少量添加于面包、饼干等固体食品中。为改善这一特性，需通过改性手段破坏纤维间的氢键及木质素-碳水化合物复合体结构，从而释放SDF，提高豆渣膳食纤维溶解性，进而改善其功能特性与加工适用性。

与其他植物膳食纤维相比，豆渣膳食纤维在结构与组成上均表现出显著的特异性。由表1可知，豆渣膳食纤维的SDF/IDF比例处于1∶13～1∶31区间，显著低于燕麦/藜麦膳食纤维（1∶2～1∶5）果蔬膳食纤维（1∶1～1∶12），这一数据特征充分印证了豆渣膳食纤维以IDF为主的属性。从特征成分分析，豆渣膳食纤维主要由纤维素、半纤维素、大豆多糖及低甲氧基果胶（LMP）组成，这与燕麦/藜麦膳食纤维所含的β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、酚类物质，以及果蔬膳食纤维中常见的高甲氧基果胶（HMP）、木质素、杂多糖等成分形成明显差异。这种高IDF占比与特定组分共同决定豆渣膳食纤维具有更为致密的网络结构，可及性低且改性难度较大。因此，对豆渣膳食纤维的有效增溶改性不能简单沿用常规纤维处理策略，而需开发具有结构靶向性的技术体系，以实现其功能潜力的充分释放。

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豆渣膳食纤维增溶改性技术

由于豆渣膳食纤维的固有特性限制，其在食品工业应用中面临水溶性不足、功能活性表达受限及加工适配性欠佳等技术瓶颈，例如，直接添加豆渣易引发食品体系流变学特性及风味波动，导致黏度失稳、口感与质构劣化等问题；同时，SDF溶出效率低下，其潜在的抗氧化活性、肠道微生态调节等功能难以充分发挥。从结构化学角度分析，纤维素结晶结构、木质素-碳水化合物复合体形成的物理屏障，以及木质素吸附效应与多糖分子间交联作用引发的成分互作效应，是制约SDF有效释放的关键因素。因此，围绕结构解构与成分调控开展定向改性技术研究尤为重要。本文将从化学修饰、生物处理、物理改性及协同改性处理等维度系统探讨破除结构壁垒、促进SDF可控释放及功能强化的技术路径（图2）。

2.1 化学改性法

酸法与碱法均通过调控溶液pH值破坏豆渣细胞壁结构，进而促进SDF溶出。目前，碱法主要采用碱性H2O2溶液进行处理。Yoshida等研究表明，在碱性条件下，H2O2分解产生的羟基和超氧自由基能够氧化降解木质素，使与之结合的半纤维素部分分解，同时降低纤维素结晶度并增加物料孔隙率，这有利于水的渗透和结合，从而改善豆渣水化性能；此外，多糖链在处理过程中被分解为更小、更易溶的片段，促使IDF转化为SDF，处理后SDF质量分数可达（9.32±0.99）%（空白对照组为（1.33±0.11）%，以干基计，下同）。相比之下，酸法在豆渣膳食纤维改性中的应用研究相对较少。Lin Derong等利用3%柠檬酸溶液处理豆渣时，酸性环境促使豆渣中纤维素和半纤维素的糖苷键断裂。一方面，纤维素和半纤维素大分子降解为分子质量较小的可溶性多糖，导致SDF含量增加；另一方面，酸性水解作用可破坏豆渣膳食纤维的原有结构，使细胞结构破裂，内部物质更易溶出，最终使处理后的豆渣SDF质量分数从（2.24±0.10）%显著增至（7.14±0.51）%。尽管化学法能够在一定程度上提高提取效率，但酸碱残留易导致SDF结构降解，且后续需进行中和处理，这既增加了工艺复杂性和废水处理成本，也带来了相应的食品安全隐患。

2.2 生物改性法

生物处理主要通过微生物发酵或酶解作用促使豆渣细胞壁特异性降解，从而释放SDF。研究表明，采用红曲霉液态发酵豆渣可促进豆渣膳食纤维结构改变，使SDF质量分数从（4.30±0.04）%升至（7.70±0.08）%，同时形成松散多孔结构并暴露更多极性基团，进而提高其持水性、持油性和膨胀性。此外，发酵过程还能抑制有害物物桔霉素生成，提升产品安全性。吴永祥等研究发现，在豆渣固体发酵体系中，云芝、灵芝和杏鲍菇3 种药食同源真菌具有较强的纤维素酶分泌能力，这些高活性纤维素酶能够特异性催化IDF水解反应，进而转化为SDF，最终实现SDF含量的显著提升，分别达7.53%、6.51%、8.57%（未发酵豆渣SDF含量仅为4.82%），该效应与红曲霉发酵处理具有相似性。此外，这些真菌产生的淀粉酶、蛋白酶等多种水解酶能够将豆渣中淀粉、蛋白质等大分子物质降解为还原糖、功能性小肽及氨基酸。该酶解过程有助于打破细胞壁结构，促进结合态生物活性成分释放，进而提升豆渣营养价值与功能特性。在使用酶制剂方面，Ricarte等采用工业碳水化合物酶复合物Viscozyme® L（含β-葡聚糖酶、半纤维素酶、果胶酶及木聚糖酶）对豆渣进行水解处理，处理后豆渣中SDF质量分数达（4.85±0.42）%（以酶解后豆渣粉质量计），相较于酶解前的（2.30±1.57）%（以酶解前豆渣粉质量计）有一定提升。

生物技术法具有反应条件温和、选择性高的特点，能够最大程度保持SDF结构完整性与生物活性。然而，该方法在大规模生产中的应用仍面临一定限制：一方面，微生物发酵过程存在周期较长、过程控制要求高及易受杂菌污染等问题，对生产效率和稳定性影响较大；另一方面，酶制剂成本相对较高，这增加了大规模应用的经济门槛。

2.3 物理改性法

物理改性法通过机械外力、热力学效应或压力梯度的协同作用破坏豆渣细胞壁的致密结构，增大其比表面积，从而显著提高SDF传质效率。Zhao Lei等研究表明，蒸汽爆炸技术通过调节蒸汽压力和处理时长可使豆渣SDF含量显著增加，最高可达（30.31±0.84）%，未处理组仅为（5.17±0.82）%，同时还能够改善样品的乳化稳定性。Chen Pochuan等利用行星球磨处理后，豆渣粒径由161 μm显著降至15 μm，结晶结构和官能团均发生改变，SDF含量增至35%（以干豆渣计），较未处理粗豆渣提升约9.46 倍，并促进酚类、黄酮类物质释放及大豆异黄酮糖苷向苷元的转化。Wu Changling等研究发现，空化射流技术处理可使豆渣SDF质量分数由（3.26±0.07）%显著升至（17.62±0.53）%；处理后样品平均粒径减小且结构更加均一致密；但处理时间超阈值会导致膳食纤维功能特性衰减，这可能与处理过程中体系升温、膳食纤维分子内聚力减弱及溶液黏度降低相关。

脉冲电场技术作为一种新兴物理改性方法，在膳食纤维增溶改性中具有广泛应用前景。Nutter等采用脉冲电场对橙汁工业废弃物（果皮和果渣）进行处理后，果皮SDF质量分数最高达（9.51±0.13）%（未处理组为（6.93±0.25）%）、果渣SDF质量分数最高达（11.94±0.02）%（未处理组为（6.73±0.25）%）。然而，该技术在豆渣膳食纤维改性中的研究相对较少。 吴昕如采用脉冲电场联合超声提取豆渣水溶性大豆多糖（一种具有高功能特性和生理活性的酸性多糖）得率虽高达19.48%，但其具体提取机理尚未阐明。因此，这一技术在豆渣膳食纤维改性中的应用还需深入探究。

物理改性技术具备处理效率高、无化学残留等突出优势，显著优于生物法和化学法。从工业化应用视角来看，此类技术已成为预处理环节的关键技术方案，在规模化生产中展现出重要的应用价值。

2.4 协同改性法

单一处理方法在豆渣SDF增溶改性中存在一定的局限性，而联合处理通过不同技术的协同作用，实现纤维结构的逐级解构与SDF高效释放，显著提高豆渣SDF得率。王文侠等采用NaOH-双螺杆挤压的化学-物理联合处理使豆渣SDF得率由4.26%提高至32.37%。Yoshida等利用碱性H2O2联合碳水化合物酶处理使SDF质量分数达（5.88±0.38）%，显著高于单纯酶解组的（2.73±0.58）%，同时有效改善豆渣吸水与溶胀性能。Tian Yu等采用碱性H2O2与空化喷射联合工艺处理使豆渣SDF得率（（11.44±1.39）%）显著高于对照组（（3.07±0.58）%）。该协同效应还能够增强IDF保水能力与乳化稳定性。此外，Lin Derong等利用高压均质-微生物发酵联合处理豆渣IDF，经最优均质压力（80 MPa）处理协同混合菌发酵使SDF得率达（8.53±0.20）%，进一步实现IDF向SDF的高效转化。

在运用联合方法对豆渣进行处理时，方法实施顺序对协同改性效果具有显著影响。沈晓梅等研究表明，在采用酶辅助水力空化处理豆渣时，先酶解后空化条件下，SDF得率最高（（12.52±0.02）%），显著高于先空化后酶解工艺的（8.13±0.47）%和对照组的（2.87±0.54）%。这可能是因为酶解预处理能够特异性降解豆渣细胞壁中的结构性多糖，促使纤维结构变得疏松多孔，形成更有利于传质的开放型结构；在此基础上进行空化处理，通过空化效应产生的机械剪切与微射流作用可进一步促进SDF从纤维基质中的高效溶出。Lei Yating等采用紫外线A（UV-A）照射结合植物乳植杆菌发酵对豆渣进行增溶改性发现，先植物乳植杆菌发酵后UV-A照射效果更佳，SDF含量最高达（23.72±1.00）%，显著高于空白组的（5.98±0.20）%；而先UV-A照射后植物乳植杆菌发酵组SDF含量提升幅度相对较低，仅为（16.87±0.41）%。这可能是因为发酵过程能够降解部分IDF，且发酵产生的酸、醇等成分可能增强后续UV-A照射对IDF的降解作用。综上所述，在开展豆渣复合增溶改性处理工艺研究前，有必要通过系统性实验设计对各处理环节的先后顺序进行优化验证，从而确定获得最大化SDF得率的工艺参数组合。

除上述联合处理方式外，生物-生物联合、物理-物理联合等方法也广泛应用于豆渣膳食纤维的改性。例如，Xu Xifei等采用乳酸菌（LAB）和酿酒酵母（SC）混合发酵可使豆渣SDF质量分数由（1.37±0.28）%提升至（3.62±0.03）%。Wang Fang等则利用超微粉碎-微波联合处理，在6 min内将SDF得率提升至19.23%。

由表2可知，物理法及其复合改性技术在提升豆渣SDF含量方面优势显著，较其他处理方式呈现更优的增效表现。基于此趋势，未来可深化物理改性技术研发，通过工艺参数优化与多种技术协同创新，推动豆渣SDF含量实现新突破。

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豆渣膳食纤维功能活性

增溶改性可有效改善豆渣膳食纤维结构与理化特性，进而提升其功能活性，包括抗氧化、肠道健康调节、降血糖及降血脂等。下文将对其具体功能表现及活性机制展开深入分析。

3.1 抗氧化活性

目前，豆渣膳食纤维抗氧化活性研究主要侧重于SDF抗氧化相关机制。已有研究证实豆渣经发酵处理后，SDF表面丰富的极性官能团（如羟基、羧基等）可通过电子转移或氢原子转移等自由基淬灭机制实现对各类自由基的高效清除。此外，发酵过程中产生的次级代谢产物（如短链脂肪酸（SCFAs）、生物活性肽等）可与SDF形成协同抗氧化体系，通过多元作用位点共同调控氧化应激反应，显著提升改性豆渣的抗氧化性能。SDF可与酚类及黄酮类化合物通过氢键、疏水相互作用等非共价键形成稳定复合物。SDF独特的结构不仅为活性成分提供物理保护屏障，有效抵御高温、光照等环境胁迫对活性成分的降解作用，还能通过增大比表面积显著提升自由基捕获效率，显著提升抗氧化效能。在单糖组分层面，SDF中的半乳糖、果胶等单糖成分与1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力呈显著正相关。其中，果胶作为典型的生物活性多糖，已被多项研究证实具备直接清除自由基与调控氧化应激的双重功能；而半乳糖等单糖则通过其羟基官能团，以氢原子或电子转移机制直接猝灭DPPH等自由基。此外，IDF在适当外力作用下也能暴露更多羟基、羧基，与SDF协同作用增强豆渣膳食纤维的抗氧化性能。

3.2 肠道微生态调控作用

鉴于肠道菌群对宿主健康具有至关重要的影响，能够精准调节肠道菌群平衡的益生元物质成为科研领域关注的焦点。豆渣SDF作为一种潜在的优质益生元，在肠道微生态调控中发挥重要生物学功能。SDF可作为特异性碳源，支持双歧杆菌属（Bifidobacterium）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）等益生菌群的代谢活动。这些菌群通过糖苷水解酶系降解发酵SDF，产生以乙酸、丙酸和丁酸为主的SCFAs。SCFAs不仅能作为肠道上皮细胞、杯状细胞的能量来源，通过增强紧密连接蛋白表达改善肠道屏障功能，还能通过降低肠腔pH值抑制大肠杆菌等潜在致病菌的定植与代谢活性。从群落生态学视角分析，SDF代谢干预可显著改变肠道微生物组成结构，主要表现为有益菌群相对丰度提升与菌群多样性指数增加。Yu Jingwen等通过动物实验发现，饲喂粗糙脉孢霉（Neurospora crassa）发酵豆渣SDF的实验组大鼠，其普雷孚特菌科和乳杆菌属等有益菌群数量增加，SCFAs水平高于对照组而氨氮更低，且这种效应随SDF添加量的增加而增强，可高效修复肠道平衡。Wu Li等通过16S rRNA测序及动物实验证实，发酵豆渣SDF可逆转便秘导致的菌群多样性下降，使双歧杆菌科和乳杆菌科相对丰度较模型组分别提升1.8 倍和2.3 倍，进一步促进SDF对益生菌的富集作用，有助于肠道蠕动并形成“底物-菌群-代谢物-功能”的良性循环。此外，豆渣中的IDF在结肠菌群的协同作用下也可通过发酵途径产生益生元效应，与SDF形成代谢互补，共同维持肠道微生态稳态。

3.3 血糖调控作用

随着生活水平的不断提升，高热量饮食引发的代谢性疾病问题日益严峻。流行病学数据显示，当前全球超5亿 人受糖尿病困扰。虽然传统降糖药物已得到广泛应用，但其可能引发的低血糖、体质量增加等副作用不容忽视。在此背景下，天然功能性成分的降血糖研究备受关注，其中豆渣膳食纤维在血糖调节方面表现出高活性生物效应，而SDF是其发挥功能的核心组分。

SDF的降血糖作用机制呈现多维度协同特征：首先，其独特的“海绵状”多孔结构与黏性可显著提升食糜黏稠度，通过延缓胃排空减缓碳水化合物的消化速率与葡萄糖的肠道吸收效率，进而降低餐后血糖峰值。其次，基于空间位阻效应，SDF能够竞争性抑制α-淀粉酶的催化活性，减少淀粉水解，从而降低葡萄糖生成速率。Huang Yanping等研究表明，在胰岛素抵抗大鼠模型中，400 mg/kg微粉化豆渣纤维干预组血清胰岛素水平较糖尿病对照组显著改善，稳态模型胰岛素抵抗指数从13.7%降至接近正常水平，糖化血红蛋白A1c（HbA1c）含量显著降低。这可能与SDF激活胰岛素-磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B 信号通路有关。此外，SDF在调节肠道健康的同时，还可通过肠道菌群-肠-内分泌轴激活胰高血糖素样肽1（GLP-1）信号通路，刺激肠道L细胞分泌GLP-1，进而促进胰岛素分泌并增强外周组织对胰岛素的敏感性，调控炎症相关信号通路，减轻系统性炎症反应，实现对血糖稳态的协同调节。综上，SDF在糖尿病预防与辅助治疗中具有重要的理论价值与潜在应用前景，而IDF则需达到一定剂量才能发挥良好的血糖调节作用。

3.4 血脂调节功能

近几年，以高血脂症为代表的代谢性疾病发病率呈显著上升趋势。临床治疗实践表明，在药物干预控制血脂水平的同时，膳食营养调控在疾病管理中发挥着不可或缺的作用。在众多具有血脂调节潜力的膳食成分中，豆渣膳食纤维因其独特的生理活性与天然属性，可为高血脂症患者的日常饮食干预提供安全、易获取的优质选择。豆渣SDF通过其表面活性和分子间相互作用，能够特异性吸附胆汁酸与胆固醇，在有效降低体内总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯水平的同时，可加速其随粪便排出体外，显著减少肠道对胆固醇的重吸收。Wang Xiujuan等通过体外实验进一步证实，豆渣SDF具有优异的胆固醇与胆酸钠吸附能力，并可促进胆固醇转化为胆汁酸，从而降低体内胆固醇水平。向沁雪在动物模型中验证，改性豆渣可在短时间内降低高脂血症大鼠血脂水平，并有效降低其体质量及肝脏指数。此外，豆渣中的IDF也能在一定程度上减少脂肪积累。这些特性共同为豆渣作为高胆固醇膳食的功能配料提供参考。

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豆渣膳食纤维在食品工业中的应用

增溶改性可有效提升豆渣SDF含量，从而增强其抗氧化、调节肠道健康等功能活性并改善其持水性、持油性等理化性质，进而在食品工业中展现出显著的应用优势。目前，豆渣膳食纤维已广泛应用于蒸煮面制品、烘焙食品、乳制品、功能性发酵饮料及食品包装材料等领域。 作为营养强化剂，豆渣膳食纤维可更高效地提升食品的健康属性；作为质构改良剂，其能更精准地优化产品感官品质与加工性能，为食品工业开发功能性产品及实现废弃物高值化利用提供关键支撑（图3）。

4.1 蒸煮面制品中的应用

豆渣在蒸煮面食（如蒸煮类面条、发酵类馒头等）的营养化开发中具有重要应用价值。未经改性处理的豆渣直接添加会对面制品的质构、持水性和口感产生不良影响，而改性后的豆渣在改善面制品营养特性的同时，可有效减少对产品品质的负面影响。

增溶改性后的豆渣膳食纤维在低GI面条中展现出应用潜力，可在一定程度上满足糖尿病消费者的特殊营养需求。通过挤压和纤维素酶解处理可定向调控豆渣中SDF/IDF比例，显著改善豆渣面条的综合品质。随着SDF比例的升高，面条表面趋于光滑，蒸煮损失降低，硬度、弹性和咀嚼性逐步接近小麦面条；同时，淀粉消化速率下降，估计GI降至55以下，可达低GI食品标准。Tian Guohong等研究证实，添加改性豆渣可形成淀粉-蛋白-脂质复合物，构建多孔网络结构包裹淀粉颗粒，在改善面条表面光滑度及硬度、弹性等质构特性的同时，使其抗氧化能力显著增强。馒头作为我国北方居民的主食之一，大量食用时会导致血糖迅速升高。在馒头中加入超声联合酶法改性豆渣膳食纤维可提升其比容、黏性及弹性等，且其外观更加光滑、透亮，感官评分接近未添加膳食纤维馒头组，实现营养与口感的平衡。然而，在实际应用中需严格把控豆渣膳食纤维添加量，Yang Yang等研究表明，过量膳食纤维会破坏面筋蛋白网络结构，从而对馒头品质产生不良影响。综上，未来可重点解析膳食纤维-面筋蛋白-淀粉三元体系相互作用规律，通过构建膳食纤维表面修饰或界面相容性改良策略，进一步突破现有添加上限。同时，需建立针对不同主食体系的膳食纤维功能评价标准，推动豆渣膳食纤维配料从“通用型”向“专用型”的精准开发，为传统主食的健康化转型提供更可靠的支撑。

4.2 烘焙食品中的应用

豆渣膳食纤维在烘焙领域中已展现出良好的应用潜力，目前研究主要聚焦于面包和饼干等产品。在面包制作过程中，为弥补精制面粉膳食纤维等营养成分流失，添加功能性成分成为提升面包营养品质的有效策略。研究表明，添加1%和2%增溶改性豆渣SDF可有效增大面团膨胀体积、改善面包质构特性（硬度低、弹性大），使其内部气孔均匀且不粘牙，并能有效延缓面包老化。孙聪聪将红曲霉液态发酵豆渣膳食纤维红曲应用于面包，在面粉中添加1%豆渣膳食纤维红曲时，面团延展拉伸特性与面包咀嚼性、弹性及内聚性均得到优化。然而，添加豆渣膳食纤维红曲也面临着面团弱化度增大、成型性下降等加工挑战，提示实际引用中需注意其对加工性能的影响。

添加改性豆渣还可实现饼干减脂增纤与功能化升级。康芳芳将汽爆处理豆渣添加至面团中，显著提升面团耐柔性与抗搅拌能力，进而制备出品质优良且膳食纤维含量较高的韧性饼干。此外，经过超声与高速均质化处理的豆渣膳食纤维可用于制作3D打印饼干，其可使饼干面团在0.8 mm喷嘴、50 mm/s打印速率及30%填充率条件下实现高保真成型，并保持酥脆口感，与市售常规产品相比，含豆渣膳食纤维的3D打印饼干在外观、色泽、风味、脆度和整体可接受度上均处于更优水平。同时，膳食纤维含量的大幅增加也使饼干更符合现代健康饮食需求，为高纤维功能性烘焙食品的个性化制造提供了可行路径。综上，豆渣膳食纤维已展现出从基础营养成分向多功能食品配料转型的明显潜力。然而，在实际生产应用环节，由于豆渣来源存在差异且改性方法各不相同，所制得的豆渣膳食纤维在加工适配性方面仍有待开展进一步系统研究，以适应大规模工业化生产要求。

4.3 乳制品及功能性发酵饮料中的应用

通过物理分离、微生物发酵、热加工及组分重组等技术手段对生乳进行处理，可显著提升乳制品的安全性和功能性。功能性发酵饮料则通过益生菌或酵母定向发酵，将原料中的功能成分转化为高生物活性物质，从而赋予产品特定健康益处。在这些产品中引入豆渣膳食纤维，不仅有助于提高营养密度，还能改善加工性能，为开发兼具营养与功能的创新型乳制品与发酵饮料提供了可行路径。

目前，豆渣膳食纤维在乳制品领域中的应用主要集中在新型酸奶与奶酪产品的研发。尹立晨在酸奶冰淇淋中添加改性豆渣膳食纤维，有效增强了浆料流体的假塑性与抗融性，使成品酸奶冰淇淋具有较好的爽滑感、细腻度、回味及稳定性，并能在贮藏期内保持较高的益生菌数量。然而，在豆渣膳食纤维应用于乳制品过程中，豆腥味是影响产品接受度的关键因素之一，该风味主要源于脂氧合酶催化不饱和脂肪酸的氧化反应。为克服这一问题，科研人员通过原料筛选或加工改性等手段进行了多种尝试。Wang Xiujuan等采用脂氧合酶缺陷型大豆为原料制备酸奶，并加入改性豆渣膳食纤维，在有效抑制豆腥味的同时显著提高了该产品的黏度和硬度。为进一步改善豆渣的应用性能，姜珊珊将改性豆渣应用于双蛋白奶酪，有效解决了豆腥味与溶解性问题，并使产品质地硬度适中、涂抹性较好。

豆渣功能性发酵饮料主要利用微生物发酵作用增强产品功能性。倪龙等在蓝莓汁浆中加入4%液态发酵豆渣SDF，成功研制出风味良好、酸甜适中的功能饮品。目前，已开发出的新型固态发酵豆渣饮料可在37 ℃贮藏10 d，感官品质稳定且无豆腥味，其SDF含量达（2.00±0.02）g/mL。以上研究表明，豆渣膳食纤维在增强产品功能特性方面潜力显著，其实际应用前景取决于规模化生产过程中能否维持稳定的产品品质。

4.4 食品包装材料中的应用

食品包装材料在实现产品保护、使用便利性、信息传递及延长货架期等方面发挥着关键作用，其选择需与加工工艺和产品特性相适配。在此背景下，豆渣膳食纤维因其可降解性、成膜性及独特的功能活性，正为传统包装体系带来革新性影响。

豆渣膳食纤维可作为淀粉基薄膜增强剂，添加豆渣膳食纤维的薄膜具有更高的水蒸气渗透性和良好的力学性能（10%（m/m）豆渣膳食纤维薄膜表现出最高的拉伸强度和最低的断裂伸长率）。然而，由于豆渣膳食纤维颗粒较大，会导致薄膜表面增厚、粗糙度增加及透明度下降，后续需对其进行针对性优化。豆渣膳食纤维还能与其他材料复合制备新型可降解薄膜。张帅等将豆渣SDF与适量羟甲基纤维素、海藻酸钠及甘油共混，制成浅黄色透明、具有轻微大豆味、质地感柔软光滑的可食用薄膜。该薄膜厚度适中、透明均匀、溶解性强且防水、防油性能良好，可用于糖果、糕点等食品包装或进一步加工成包装袋。Scarcella等则将豆渣SDF制成的羧甲基纤维素基可食用膜与采用标准化配方制成的果胶、菊粉和β-葡聚糖薄膜进行比较，发现其厚度、水蒸气渗透率与其他膳食纤维膜相近，热稳定性堪比纯羧甲基纤维素膜，可满足常规包装需求。此外，豆渣SDF膜不透明度高（UV透射率＜40%），适用于保护光敏产品；同时具备良好的水溶性（70%），可在7 d内完全降解，适用于中等湿度环境下的食品包装，符合绿色包装材料的发展趋势与环保要求。目前，豆渣膳食纤维在包装领域已展现出作为绿色、功能性材料的优势，尽管其在成膜均匀性与力学性能等方面尚有不足，有待进一步优化改进，但其所具备的可降解性与UV阻隔等特性，为开发 下一代兼具功能与可持续特性的食品包装体系开辟了全新路径。

除传统食品领域外，SDF因其独特的功能活性，在特定保健食品开发中也展现出巨大潜力。例如， Basu等研究发现，SDF补剂联合蓝莓干预可显著改善肥胖高风险妊娠糖尿病女性的血糖稳态，主要表现为降低体质量增长、血糖水平及HbA1c水平，同时减轻炎症反应并改善血脂指标。徐速等利用改性豆渣SDF优化益生菌微胶囊包埋递送系统，有效弥补了海藻酸钠微胶囊的包埋缺陷，增加了益生菌微胶囊的降脂效果，成功开发出一种新型保健功能食品。刘洁等将微波改性豆渣SDF作为水凝胶组成应用于双相凝胶，原料豆渣因取材方便、价格低廉，有效降低双相凝胶的原料成本，为双相凝胶应用于吞咽困难导向食品开发提供有力支撑。根据SDF理化与功能特性，未来可根据市场需求进一步开发其他创新型保健食品。

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结 语

豆渣膳食纤维的高值化研究虽取得阶段性进展，但在改性技术、作用机制与产业化应用方面仍面临系统性挑战。当前豆渣膳食纤维改性过程存在能耗高、工艺复杂等问题，制约了其从实验室向规模化生产的转化；在作用机制层面，多数研究仍停留在对其表观性能的描述上，尚未能深入揭示膳食纤维与脂质、蛋白质等组分在复杂食品体系中的深层相互作用机制，限制了其在真实食品环境中的精准调控与应用。为突破上述瓶颈，未来需推动多学科交叉融合，重点从以下三方面系统开展工作：在改性环节，开发低共熔溶剂、低温等离子体处理等绿色定向技术，实现高品质豆渣膳食纤维的低能耗制备；在机制解析层面，结合动态追踪技术和先进色谱手段等前沿方法，揭示豆渣膳食纤维与体系中其他组分间可能存在的构效关系；在产品设计上，利用机器学习预测豆渣膳食纤维在复杂体系中的质构功能，兼顾健康属性与感官品质。通过构建涵盖原料处理、机制解析与智能设计的全链条创新路径，豆渣膳食纤维有望真正实现从“副产物”到“功能原料”的转型升级，推动食品体系向营养、质构与可持续性协同发展的方向迈进，为膳食纤维资源的精准利用与产业升级提供科学技术支撑。

第一作者

王紫涵（2002—），女，硕士，研究方向为食品生物化学。

通信作者

朱玲风（1988—），女，助理研究员，博士，研究方向为粮食加工与谷物营养健康。主持农业部产业集群子项、湖南省重点研发计划子课题、长沙市自然科学基金等项目10 项，发表论文 25 篇，获授权发明专利 3 项，制订行业/团体标准4 项。

付复华（1978—），男，研究员，博士，研究方向为农产品加工与质量安全控制。享受国务院政府特殊津贴专家，以主要完成人获国家科技进步二等奖和湖南省技术发明一等奖各1 项、湖南省科技进步一等奖2 项、湖南省科技创新团队奖和中国轻工业联合会科技进步一等奖各1 项，参编出版专著6 部，在Food Chemistry等期刊发表科研论文107 篇，获授权发明专利29 件，制修订国家标准和行业标准3 项。

引文格式：

王紫涵, 夏欣欣, 秦丹丹, 等. 豆渣膳食纤维增溶改性、功能活性及其在食品中的应用研究进展[J]. 食品科学, 2026, 47(13): 410-419. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251015-079.

WANG Zihan, XIA Xinxin, QIN Dandan, et al. Research advances in solubilization modification, functional activities, and food applications of okara dietary fiber[J]. Food Science, 2026, 47(13): 410-419. (in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251015-079.

实习编辑：辉煌；编辑：阎一鸣；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

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