膳食纖維的功能及在食品中的應用

張靜雯

（河南職業技術學院，鄭州 450046）

膳食纖維的功能及在食品中的應用

張靜雯*

（河南職業技術學院，鄭州 450046）

介紹了膳食纖維（dietaryfiber，DF）的分類、生理功能、提取測定及其應用，并對膳食纖維的應用前景進行了展望。

膳食纖維；功能食品；生理作用；提取；測定

隨著人們生活水平的提高，食物的種類越來越豐富，也越來越精細，但由此帶來的膳食營養不均衡情況也日益凸顯。膳食纖維作為一種具有調節功能的物質，受到了廣泛的關注和研究。膳食纖維（dietary fiber，DF） 是指能抵抗人體小腸消化、吸收，并在大腸內全部或部分發酵的可食用的植物性成分以及以多糖類為主的大分子物質的總稱，主要含有纖纖素、半纖維素、果膠及木質素。近年來，在全世界范圍內掀了一股研究開發纖維食品的熱潮，DF作為能夠改善人體營養狀況，調節生理機能的重要物質，繼六大營養素之后（碳水化合物、蛋白質、脂肪、糖類、水、維生素和礦物質），被稱為第七大營養素。雖然膳食纖維本身不具有營養價值，但有獨特的生理功能，例如，對人體的正常代謝是必不可少的，還能治療許多疾病，如部分纖維素、植物性木質素、動物性殼質、羧甲基纖維素（CMC）及膠原等。在國外已開發出6大類膳食纖維：谷物纖維、豆類種子和種皮纖維、水果蔬菜纖維、微生物纖維、其他天然纖維、合成和半合成纖維。本文就膳食纖維的分類、生理功能、提取與測定及其應用簡單綜述，旨在進一步推動膳食纖維的研究和應用。

1 膳食纖維的分類

DF一般根據其在水中的溶解性分為水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維。我們食物中的大麥、燕麥和燕麥糠、豆類、柑橘、胡蘿卜、亞麻等食物都含有豐富的水溶性膳食纖維。水溶性纖維具有減緩消化速度和快速排泄膽固醇的作用，可以讓血液中的膽固醇和血糖控制在理想的水準。小麥糠、玉米糠、芹菜、果皮和根莖蔬菜等食物中所含的膳食纖維為非水溶性纖維，它包括纖維素、木質素和一些半纖維。另外根據來源不同，膳食纖維可以分為谷物類纖維、豆類纖維、水果纖維、蔬菜纖維、生化合成或轉化類纖維等。

2 膳食纖維的生理功能

早在1839年，美國Graham就已提出了DF具有部分生理功能的觀點，但是到20世紀60年代，在眾多流行病調查結果及研究事實的基礎上，人們才逐漸了解和認可膳食纖維的生理功能，并在功能性食品中進行應用。

2.1 改善腸道功能，預防腸道疾病

DF的吸水溶脹性能有利于食糜體積的增加，并且具有縮短食物及其殘渣在胃腸道的運轉時間，增快腸腔內毒物的排泄速度，有效減少身體組織與食品中有害物質的接觸時間，具有很好的通便作用。由于膳食纖維的化學結構中含有呈現弱酸性帶有側鏈基團的陰離子，因此能將腸道中的陽離子吸附，尤其是將有機陽離子吸附，將糞便中的有害物質迅速排出體外，顯著減少了痔瘡和腸道癌等疾病的發病率。由于DF具有突出的維護胃腸道健康和預防人體胃腸道疾病方面的功能，人們將其稱為“腸道清潔夫”。

2.2 調節血糖及血糖耐受度，預防糖尿病的發生

可溶性膳食纖維在控制餐后血糖上升和改善糖耐受量方面效果很好。DF能夠延緩葡萄糖的吸收，并可以推遲可消化性糖類如淀粉等的消化。DF對胰島素有很強的敏感性，有助于降化糖尿病的發病率。DF通過影響胰島α-細胞的功能，改善血液中胰島素的調節作用，增強人體耐糖的程度。Jorge Salmerón的試驗表明：高糖、低谷物纖維飲食會增加婦女患糖尿病風險，因此在膳食中應增加DF的攝入以減少糖尿病的發病率。

2.3 降低血液膽固醇，預防心臟疾病的發生

DF具有降低血液膽固醇的作用。膽汁酸代謝膽固醇并將其通過糞便排除。可溶性DF將小腸中的膽汁形成膠狀物質，膽汁酸就不能被小腸腸壁吸收回到肝臟，而是通過消化道將其直接排出體外。肝臟吸收血液的膽固醇來補充消耗的膽酸，降低了血液中膽固醇，預防心臟疾病的發生。通過對591例主要冠心病事件追蹤研究的結果顯示，不同來源的DF（如谷物，蔬菜，水果）中，谷物纖維可以有效的防止冠心病的發生。

2.4 其他生理作用

除了上述生理作用以外，DF還有改善口腔及牙齒功能、降血壓、防治膽結石、預防婦女乳腺癌、提高人體免疫能力等作用。

3 膳食纖維的提取與測定

3.1 膳食纖維的提取

根據DF不同的來源種類和不同的理化特質，常用的分離方法有粗分離法、化學法、酶法、化學-酶結合法、膜分離法等。粗分離法是利用液體懸浮法和氣流分級法的原理進行分離，比較適合于原料的預處理。化學法是首先干燥粉碎原料，用化學試劑提取，常用絮凝劑法、酸法、堿法、酸堿結合法等。化學法提取DF最為簡捷快速，故比較常用。據報道采用堿浸法提取水不溶性膳食纖維的提取率可達41.81%，而采用酸堿化學法處理辣椒渣的產率為僅為14%。酶法是基于生物學的處理方法，所用的酶主要有蛋白酶、淀粉酶、阿拉伯聚糖酶、半纖維素酶等，其優勢在于可以獲得比較純凈的DF，目前已成功的被應用于干薯渣和木薯渣中DF的提取。酶-化學結合法在使用化學試劑處理的同時，用各種酶去降解其他雜質，效果好于單用其中一種方法。膜分離法是根據分子量大小不同的一種提取方法，通過改變膜的分子截留量來制備不同分子量的DF，沒有化學分離法中的有機殘留，應用前景廣泛。

3.2 膳食纖維的測定

目前，已建立的DF分析方法有洗滌劑法、酶-重量法、酶-化學法等。洗滌劑法是基于化學提取的測定方法，AOAC常采用VanSoest的纖維洗滌劑測定法，將DF分為酸性洗滌纖維（ADF） 和中性洗滌纖維（NDF）兩個體系。AOAC、AACC等權威機構最常采用的是酶-重量法，這是當前測定總膳食纖維、可溶性膳食纖維及不可溶膳食纖維含量最常使用的方法。2006年Rocío Rodríguez等運用酶-重量法從蔬菜當中提取了DF。酶化學法最早在1969年由Southgate提出，此方法精確度高、重現性好，可對總膳食纖維、不可溶膳食纖維、可溶性的膳食纖維進行測定，在科研上應用廣泛，但測定過程較為復雜。

4 膳食纖維的應用

DF具有廣泛的生理作用，可廣泛應用到各種食品、保健品和醫藥制品中。DF的主要作用是補充人體生理所需要的DF量，增強保健功能。另外，DF能影響產品風味、口感、色澤、保水性和保油性，即可作為穩定劑，改善食品的結構、膠凝作用；也可作為增稠劑，控制糖的結晶，延長產品的貨架期。DF應用于焙烤食品，可以改善產品持水力、增加產品成色、增進食品風味、改善食品的加工質量；應用于主食食品，可以起到強化營養和改善口感的作用；應用于肉制品，可保持肉制品的水分，降低熱量，是減肥食品的很好基料；應用于飲料制品，可提高飲料的穩定性、分散性和沖調性，防止結塊等。

5 展望

西方發達國家在20世紀末就開始了大規模的DF的研究與開發工作，目前在美、德、英、法等西方國家已形成一定的生產規模，有數據顯示，2009年，DF類產品在歐美銷售超過620億美元。我國DF開發還處于起步階段，離規模化的工業生產和應用還有一定的差距。今后應進一步加強膳食纖維的研究與開發力度，在改善人們的膳食結構、這人們提供健康食品的同時，也能提高農副產品的利用率和附加值，減少資源浪費，降低環境污染，取得更大的社會效益和經濟效益。

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Function ofdietary fiber and application on food

ZHANGJing-wen*
（Henan vocational and technical college，Zhenzhou 450046，China）

The types of dietary fiber were introduced.The physiological function，extraction，determination and application ofthe dietaryfiber were described.The application development ofthis field in the future was prospected.

dietaryfiber；functional food；physiological function；extraction；determination

TS653.6

A

1673-6004（2011）04-0016-03

*張靜雯，女，1976年出生，1999年畢業于河南農業大學食品工程專業，講師。

2011-11-23

2011-11-28