Propriétés physicochimiques des fibres alimentaires

Elle comprend principalement la solubilité dans l'eau, le pouvoir de rétention d'eau, le pouvoir de gonflement, les propriétés rhéologiques, l'adsorption, la capacité d'échange d'ions, la distribution des gels et des particules.

I. Pouvoir de rétention d'eau et de gonflement

La structure des fibres alimentaires contient un grand nombre de groupes hydrophiles, ce qui leur confère un fort pouvoir de rétention d'eau. La capacité de rétention d'eau des fibres alimentaires est très différente selon les sources ; elle est en gros de 1,5 à 25,0 fois supérieure à leur propre masse. Grâce à la propriété de rétention d'eau des fibres alimentaires, celles-ci peuvent absorber une grande quantité d'eau dans le tractus intestinal humain, ce qui augmente le volume et la vitesse de défécation, réduisant ainsi le temps de séjour des substances toxiques dans le tractus intestinal et diminuant les risques potentiels de maladies.

Propriétés rhéologiques

En fonction des différentes solubilités dans l'eau des fibres alimentaires, leurs propriétés rhéologiques varient considérablement, le rapport SDF/IDF affecte non seulement les propriétés physicochimiques et les propriétés métaboliques des fibres alimentaires, mais a également un impact significatif sur leur fonction physiologique. En raison de la composition différente des fibres alimentaires préparées par différents procédés d'extraction (immersion, cuisson par extrusion et technologie micronique), il en résulte finalement des rapports SDF/IDF différents, qui à leur tour affectent la valeur nutritionnelle et les propriétés fonctionnelles et physiologiques des fibres alimentaires. Par conséquent, les moyens techniques modernes tendent à utiliser des méthodes physiques et chimiques telles que l'homogénéisation à haute pression, la cuisson par extrusion, l'oxydation, la réticulation, l'éthérification, la carboxyméthylation, la fermentation ou le traitement enzymatique pour préparer les fibres alimentaires, renforcer leurs propriétés physicochimiques et mener des recherches sur la modification des fibres alimentaires.

III. Capacité d'échange d'ions et adsorption

Dans la structure des fibres alimentaires, elles contiennent des groupes de chaînes latérales importants, notamment des carboxyles et des hydroxyles, qui jouent le rôle d'une résine échangeuse de cations faiblement acide, qui joue un rôle important dans l'échange de cations et qui peut être échangée de manière réversible avec des cations. L'échange d'ions de fibres alimentaires ne réduit pas seulement l'absorption d'ions par l'organisme de manière contraignante, mais modifie également la concentration instantanée des ions, prolonge le temps de conversion des ions en diluant la concentration d'ions et permet une digestion et une absorption plus bénéfiques dans un environnement tamponné.

Certaines études ont montré que de nombreux cations toxiques peuvent être échangés par les fibres alimentaires et ensuite excrétés dans les fèces. En même temps, les fibres alimentaires sont également capables d'absorber le NO2- et de lier les acides biliaires, prévenant ainsi des maladies telles que le cancer, l'hypertension artérielle et l'hypercholestérolémie.

Application des fibres alimentaires dans l'alimentation

Il existe plus de 30 sortes de fibres alimentaires réparties en six catégories. Ces six catégories comprennent les fibres de graines de légumineuses et de téguments, les fibres de céréales, les fibres de fruits et de légumes, les fibres microbiennes, les autres fibres naturelles et les fibres synthétiques et semi-synthétiques. Actuellement, les fibres suivantes sont utilisées dans la production : fibres de blé, fibres de soja, fibres de betterave, fibres de maïs, chitosane et poudre d'orange.

Les fibres alimentaires ont diverses fonctions nutritionnelles, sont essentielles à la santé humaine, mais constituent également une catégorie d'ingrédients alimentaires plus idéaux pour la santé, de sorte que les fibres alimentaires ont trouvé une certaine application dans l'industrie alimentaire. Les fibres alimentaires sont principalement utilisées dans les aliments de base, les produits de boulangerie, les produits carnés, les boissons, les produits laitiers et d'autres aliments.

I. Application des fibres alimentaires dans les pâtes alimentaires

Certaines études ont montré que les fibres alimentaires de son de blé ont une bonne rétention d'eau, une bonne rétention d'huile et une bonne expansion. La fibre alimentaire de son de blé en tant qu'ingrédient alimentaire appliqué aux nouilles et autres produits à base de nouilles peut, dans une certaine mesure, augmenter la valeur nutritionnelle du produit, améliorer les caractéristiques de texture des produits à base de nouilles et la qualité sensorielle.

Yang Tongshuai a comparé au microscope électronique à balayage les nouilles sans ajout de fibres alimentaires de son de blé et celles avec ajout de fibres alimentaires de son de blé 3%, et a constaté que les granules d'amidon des nouilles avec ajout de fibres alimentaires de son de blé étaient étroitement enveloppés par le réseau de gluten, avec moins de joints creux des granules d'amidon, ce qui était plus uniforme, et n'avait pas d'effet sur la couleur et la texture.

Par rapport aux petits pains sans fibres alimentaires de blé ajoutées, la dureté et la mâche des petits pains fabriqués avec des fibres alimentaires de blé ajoutées à 8% se sont considérablement améliorées, et la qualité gustative s'est nettement améliorée. Après l'ajout de fibres alimentaires de son de blé, le temps de formation de la pâte augmente et la qualité de la farine s'améliore.

Deuxièmement, l'application des fibres alimentaires dans les produits de boulangerie

À l'heure actuelle, de nombreuses études ont été menées sur l'application des fibres alimentaires dans les produits de boulangerie en Chine, et les fibres alimentaires sont ajoutées dans le processus de production des gâteaux, du pain, des biscuits, des croustillants à la pêche, etc.

En ajoutant des fibres alimentaires aux gâteaux, pains et biscuits, les fibres alimentaires absorbent plus d'eau et améliorent la capacité de rétention d'eau du produit fini, ce qui augmente le moelleux et la fraîcheur du produit fini, empêche le produit fini de sécher et de durcir pendant la période de stockage, et l'amélioration de la capacité de rétention d'eau réduit également le coût du produit fini. Les produits de boulangerie additionnés de fibres alimentaires ont un goût délicieux, l'apparence, la couleur et l'élasticité du produit fini ainsi que la technologie de transformation du produit ne sont pratiquement pas affectées. Par conséquent, l'ajout modéré de fibres alimentaires peut retarder le vieillissement du pain, augmenter le volume du pain et des pâtisseries, améliorer la mâche des biscuits et répondre à la demande de produits de boulangerie à faible teneur en énergie et à forte teneur en fibres alimentaires.

L'ajout de fibres alimentaires de soja au pain, aux biscuits et à d'autres aliments de loisir permet de produire des produits de boulangerie riches en fibres et en protéines qui peuvent également augmenter la teneur en protéines et réduire le taux de cholestérol.

L'ajout de fibres alimentaires de différentes sources aux biscuits a entraîné une augmentation significative de la teneur en protéines et de la digestibilité ; les biscuits auxquels on a ajouté de la caillette de haricots longs et des fibres alimentaires de pomme présentaient un taux plus élevé de composés phénoliques totaux et d'activité antioxydante ; et les biscuits auxquels on a ajouté de l'inuline présentaient une diminution significative de la valeur énergétique totale.

Les fibres alimentaires de son ajoutées à la pâte, permettent d'améliorer la qualité de la pâte, d'améliorer la saveur des aliments, mais aussi d'améliorer la valeur nutritionnelle du produit, dont la consommation régulière par le corps humain présente certains avantages pour la santé.

Troisièmement, l'application des fibres alimentaires dans les produits à base de viande

Les produits carnés sont la principale source alimentaire de protéines et de matières grasses pour les êtres humains, mais une consommation excessive de produits carnés peut nuire à la santé humaine, et il est important de réduire la teneur en matières grasses des produits carnés. Les fibres alimentaires, en tant que catégorie de nutriments fonctionnels, sont de plus en plus utilisées dans la transformation de la viande pour optimiser la composition, renforcer la nutrition, améliorer le rendement du produit et prolonger sa durée de conservation. Les fibres alimentaires sont davantage utilisées dans les saucisses de jambon, les saucisses, la mousse de viande, le salami, les boulettes de viande et d'autres produits, qui sont les principaux produits représentatifs des produits à base de viande contenant des fibres alimentaires.

Les fibres d'avoine ou le son d'avoine ont une forte rétention d'eau et une bonne granularité, et constituent un substitut de graisse plus approprié. L'ajout de fibres alimentaires obtenues à partir d'aliments tels que le soja, l'avoine et la patate douce à des produits de viande hachée tels que les saucisses de jambon et la barbe à papa en tant que substitut de graisse permet de réduire la teneur en graisse du produit fini et d'augmenter la teneur en fibres alimentaires et en protéines, ce qui a un effet bénéfique sur la santé.

L'ajout d'huile végétale et de fibres de son de riz au hachis de porc réduit la teneur en graisses de 30% à 20%. L'ajout d'huile végétale (par exemple, de l'huile de pépins de raisin) mélangée à des fibres de son de riz permet non seulement de réduire la teneur en graisses animales, mais aussi d'améliorer les propriétés physicochimiques du produit carné. Le même effet peut être obtenu en ajoutant des fibres de son de riz aux saucisses et boulettes de viande hachée.

Le β-glucan d'avoine a été ajouté au bœuf pour fabriquer des galettes de bœuf allégées, et des études ont démontré que le β-glucan d'avoine est un substitut de graisse pour les produits de bœuf allégés. Actuellement, le β-glucan a été utilisé avec succès dans divers produits à base de viande tels que les saucisses et les boulettes de viande, ce qui a permis de réduire efficacement la teneur en matières grasses.

En outre, des rapports ont suggéré que la peau de noisette, les fibres de légumineuses et les fibres de blé peuvent également être utilisées comme substituts de graisse pour les galettes de bœuf afin de fabriquer des hamburgers à faible teneur en matières grasses. Les fibres alimentaires solubles dans l'eau (par exemple, les fibres de carotte) extraites des déchets d'huile d'olive peuvent être ajoutées aux boulettes de viande à faible teneur en matières grasses comme substitut de graisse pour les boulettes de viande.

Quatrièmement, l'application des fibres alimentaires dans les boissons

Ces dernières années, les fibres alimentaires en tant qu'ingrédient de boisson ont également connu un développement rapide en Chine. Les fibres alimentaires peuvent être ajoutées aux boissons solides (céréales, etc.), aux boissons pour sportifs, aux boissons à base de protéines végétales, aux jus de fruits et à d'autres boissons riches en fibres ; les boissons riches en fibres alimentaires, sans odeur et au goût agréable, sont de plus en plus populaires.

Les résultats montrent qu'une quantité appropriée de fibres alimentaires ajoutée à la boisson peut améliorer la qualité de la boisson, mais il convient de noter que l'ajout de fibres alimentaires de son de riz ne doit pas dépasser 8%, faute de quoi les indicateurs de qualité globale seront considérablement réduits.

Les résultats de la recherche montrent que les fibres alimentaires hydrosolubles issues de la lie de soja peuvent remplacer la pectine en tant que stabilisateurs des boissons lactées acides, que les boissons lactées acides ont un bon effet stabilisateur et que l'ajout de fibres alimentaires hydrosolubles aux boissons lactées aromatisées augmente dans une large mesure les fonctions nutritionnelles et sanitaires des boissons lactées.

V. Application des fibres alimentaires dans les produits laitiers

Les fibres alimentaires peuvent être utilisées comme source nutritionnelle de bactéries actives, si vous ajoutez des fibres alimentaires dans les produits laitiers, vous pouvez augmenter la validité du produit fini, et le goût est plus prononcé.

Les fibres alimentaires hydrosolubles sont plus appropriées pour être ajoutées aux préparations pour nourrissons et au lait en poudre pour les personnes d'âge moyen et les personnes âgées. Les nourrissons, les personnes d'âge moyen et les personnes âgées ont une capacité limitée à digérer et à absorber les aliments et doivent stocker beaucoup de calcium. Les fibres alimentaires hydrosolubles peuvent non seulement être laxatives, abaisser le taux de graisse et de sucre dans le sang, mais aussi favoriser l'absorption des éléments minéraux.

Ces dernières années, les produits de yaourt riches en fibres sont très populaires. L'ajout de fibres alimentaires de palmier dattier au yaourt a montré que le yaourt additionné de fibres alimentaires 3% a essentiellement la même acceptabilité que le yaourt ordinaire et est plus bénéfique pour la santé. Certaines études ont montré que l'ajout de fibres alimentaires solubles d'igname au yaourt brassé réduisait considérablement l'effet de contraction déshydratante et que le yaourt avait un meilleur goût.