在營養(yǎng)學(xué)界，膳食纖維被稱為人體必需的“第七類營養(yǎng)素”，與蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等傳統(tǒng)營養(yǎng)素并列，對人體健康有著不可替代的作用。從科學(xué)定義來看，膳食纖維是植物中天然存在、從植物中提取或直接合成的聚合度不小于3、可食用且不能被人體小腸消化吸收的碳水化合物聚合物，根據(jù)溶解性可分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維兩大類。其中，可溶性膳食纖維能部分溶于水，多存在于豆類、水果中，可幫助調(diào)節(jié)血糖、降低膽固醇；不溶性膳食纖維不溶于水，常見于谷物麩皮、全谷類等，能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、預(yù)防便秘。

憑借獨(dú)特的生理功能和理化特性，膳食纖維已廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。在食品行業(yè)，它是重要的食品添加劑，可改善烘焙食品的保濕性、延長保質(zhì)期，提升乳制品的口感與風(fēng)味，還能用于制作高纖餅干、代餐粉等功能性食品；在飲料行業(yè)，添加膳食纖維可提高飲品的穩(wěn)定性和沖調(diào)性，防止結(jié)塊，功能性膳食纖維飲料已成為市場熱點(diǎn)；在保健品行業(yè)，膳食纖維因體重控制、腸道健康等功效，被廣泛用于益生元產(chǎn)品、減肥保健品等；此外，在醫(yī)藥制品領(lǐng)域，它也被用于輔助調(diào)節(jié)慢性病的相關(guān)制劑中。

隨著膳食纖維需求的持續(xù)攀升，高效的制備技術(shù)成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。噴霧干燥技術(shù)因具有干燥速度快、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)勢，在膳食纖維制備中得到廣泛應(yīng)用。以下為三個(gè)典型的那艾儀器噴霧干燥機(jī)制備膳食纖維的實(shí)踐案例。

某公司以核桃粕為原料，采用氣流噴霧干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)與膳食纖維的連續(xù)提取及分離，有效提升了農(nóng)產(chǎn)品廢料的利用率。該工藝首先將核桃粕置于真空微波干燥器中，在真空度60-80kPa、微波功率100-200kW的條件下干燥30-40分鐘，使水分控制在5%-8%，干燥后經(jīng)超微粉碎過100-120目篩得到核桃粕粉。隨后將核桃粕粉與蒸餾水按1:20-1:30的質(zhì)量比混合磨漿，用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH至8.5-9.0，經(jīng)微波輔助提取后離心分離，得到上清液和沉淀兩部分。上清液經(jīng)調(diào)酸離心后冷凍干燥制備蛋白粉，沉淀則與上清液副產(chǎn)物按1:10-1:20的質(zhì)量比混合，加入復(fù)合酶進(jìn)行酶解處理。酶解完成后離心分離得到上清液和沉淀，上清液經(jīng)3-4倍體積的95%乙醇醇沉2-3小時(shí)，離心清洗后采用氣流噴霧干燥機(jī)干燥，參數(shù)設(shè)定為進(jìn)風(fēng)溫度120-180℃、出風(fēng)溫度60-80℃、壓縮空氣流量500-800mL/h，最終得到水溶性膳食纖維；沉淀經(jīng)無水乙醇和水洗后，在相同的氣流噴霧干燥參數(shù)下處理，獲得水不溶性膳食纖維。該工藝不僅提高了膳食纖維的純度和產(chǎn)率，還實(shí)現(xiàn)了核桃粕的綜合利用，減少了資源浪費(fèi)。

某公司針對大豆渣中水溶性膳食纖維含量低的問題，采用納濾結(jié)合氣流噴霧干燥的技術(shù)路線，制備出高品質(zhì)的大豆渣水溶性膳食纖維。工藝第一步先制備不溶性大豆渣膳食纖維：大豆渣原料干燥粉碎后加水混勻過膠體磨，經(jīng)70-90℃預(yù)煮30分鐘，調(diào)節(jié)pH至9.5后加入堿性脂肪酶反應(yīng)2-4小時(shí)，再加入NaOH加熱攪拌，隨后經(jīng)3500rpm離心30分鐘收集沉淀，反復(fù)水洗離心3次以上，70℃以下烘干粉碎過120目篩即得。第二步進(jìn)行不溶性膳食纖維的改性處理：將其粉碎過120目篩，按1:15-1:25的質(zhì)量比加水混勻過膠體磨2次以上，在105-130℃、1.2×10?-2.4×10?Pa的條件下蒸煮30-60分鐘，降溫至40-50℃并調(diào)節(jié)pH至4.0-5.0，加入占原料質(zhì)量0.3%-0.5%的纖維素半纖維素復(fù)合酶酶解4-8小時(shí)，經(jīng)10000rpm離心30分鐘收集上清液。第三步為納濾濃縮與噴霧干燥：采用截留相對分子量150-1000的納濾膜，在30-50℃、0.3-0.9MPa的條件下對上清液進(jìn)行納濾處理，收集截留液后進(jìn)行氣流噴霧干燥，設(shè)定進(jìn)口溫度160℃、出口溫度90℃、霧化空氣壓力150-210kPa、進(jìn)樣流速500-800mL/h，最終得到的水溶性膳食纖維產(chǎn)品純度高，生理活性強(qiáng)。

某公司以小麥麩皮為原料，通過超聲波預(yù)處理-亞臨界水萃取結(jié)合噴霧干燥的工藝，高效制備可溶性膳食纖維。具體步驟為：先將小麥麩皮超微粉碎，按1:10的質(zhì)量比浸于蒸餾水中，分別加入占小麥麩皮質(zhì)量1%的α-淀粉酶和木瓜蛋白酶，在55℃條件下處理2小時(shí)，紗布過濾后濾渣105℃烘干備用。將預(yù)處理后的小麥麩皮粉加入pH值為4.6的檸檬酸水溶液中，固液比控制在1:30-1:50（w/v），置于超聲波細(xì)胞破碎儀中以350W功率處理30分鐘。隨后將混合液加入亞臨界萃取釜，在20MPa壓力、150-210℃溫度下萃取20-40分鐘，冷卻后離心收集上清液。上清液經(jīng)濃縮后，加入4倍體積的95%乙醇沉淀2小時(shí)以上，離心收集沉淀并溶解，通過分子截留量8000-12000Da的透析袋透析純化，最后經(jīng)噴霧干燥處理得到白色粉末狀的麥麩可溶性膳食纖維。該工藝采用檸檬酸水溶液作為溶劑，安全無毒且成本低廉，同時(shí)通過超聲波預(yù)處理破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，顯著提高了可溶性膳食纖維的溶出率和純度，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

噴霧干燥技術(shù)憑借其高效、穩(wěn)定的特點(diǎn)，為膳食纖維的規(guī)模化制備提供了可靠支撐。上述案例從不同原料出發(fā)，結(jié)合不同的預(yù)處理工藝與噴霧干燥參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了膳食纖維的高效制備，既提升了產(chǎn)品品質(zhì)，也拓展了農(nóng)產(chǎn)品廢料的綜合利用途徑。隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化，相信噴霧干燥技術(shù)在膳食纖維制備領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更大的作用，為健康食品行業(yè)的發(fā)展注入更多動(dòng)力。