食品中膳食纖維的檢測

梁潔怡，彭焱輝，王志強

(中國廣州分析測試中心 廣東省化學危害應急檢測技術重點實驗室，廣東 廣州 510070)

食品中的膳食纖維是人體的第七大營養素，有極其重要的生理保健功能，成為當前研究的關注焦點和議題，然而食品中的膳食纖維的不合理攝入也會對人體的健康造成不利影響，導致人體所需的熱量攝取不足、降低礦物質和痕量元素的生物利用率等，因此必須注重食品中膳食纖維的檢測，要建立統一的檢測方法和標準進行樣品測定，確保人體的健康。

1 食品中膳食纖維概述

食品中的膳食纖維是一種復雜的混合物，包涵有大量不被人體小腸消化和吸收的物質，如：纖維素、樹膠、木質素、葡聚糖、果寡糖、抗性淀粉、糊精等，從膳食纖維的溶解性來看，它主要分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維，其中：可溶性膳食纖維包括有細胞壁內的存儲物質和分泌物、微生物多糖、葡聚糖、羧甲基纖維素、真菌多糖等，是可溶于溫水或熱水的纖維。不溶性膳食纖維包括有纖維素、木質素、原果膠、殼聚糖、植物蠟、功能性低聚糖、抗性淀粉等，它們是不溶于溫水或熱水的纖維。

膳食纖維的生理功能，主要表現為以下方面：(1)減肥。食品中的膳食纖維內含親水性的極性基團，體現出持水性和溶脹性，進入人體之后會對腸道產生容積作用，延長胃排空時間，減少人體對于熱量的攝取，避免脂肪積聚的現象。(2)控制血糖。膳食纖維中的果膠能夠降低葡萄糖的吸收速度，避免餐后血糖急劇上升的現象，保持餐后血糖的平衡與穩定，降低糖尿病患者對胰島素及一般口服降血糖藥的需求量，實現對糖尿病的預防和治療。(3)降低血脂。膳食纖維中的一些成分能夠與膽固醇、膽汁酸相結合，消耗和降低膽固醇、膽汁酸的濃度，促進腸道內正常細菌的生長繁殖，防范和減少人體罹患冠心病的現象。(4)吸收毒素。食品中的膳食纖維能夠吸附胃腸道中的有機物、無機物和水分，使胃腸道中的正常細菌群保持合理的結構，并能夠吸附腸道中的毒素避免毒素進入人體的血液循環之中。(5)預防腸癌。腸道中的細菌會產生胺、酚、氨等不同毒物，由于膳食纖維具有良好的持水性，緩解腸道系統及泌尿系統的壓力，稀釋毒素的濃度，加速膽汁酸排出體外，達到預防大腸癌的效果。同時，膳食纖維還可以通過多次的咀嚼，增加唾液的分泌，預防人體罹患癌癥。

2 食品膳食纖維的檢測方法分析

2.1 洗滌法

也即非酶重量法，包括有粗纖維法(CF法)、酸性洗滌劑纖維法(ADF法)、中性洗滌劑纖維法(NDF法)，這三種檢測方法各有其側重點，粗纖維法側重于對木質素及纖維素的檢測；酸性洗滌劑纖維法側重于對木質素、纖維素和酸不溶性半纖維素的檢測；中性洗滌劑纖維法側重于對木質素、纖維素及中性洗滌劑不溶性半纖維素的檢測。

2.2 酶-重量法

這是一種簡便可行的檢測方法，采用酶解除去淀粉及部分蛋白質殘留物，對其進行稱重，進行蛋白質和灰分的校正，測定無法消化的物質。這種檢測方法精度較高，然而操作相對繁瑣。在檢測的過程中，可以改變緩沖液濃度、引入不同酶體系等方式，優化和提升檢測效率，節約檢測成本。這種方法適用于所有植物性食品及制品中膳食纖維的檢測，然而無法檢測低聚果糖、抗性麥芽糊糊、抗性淀粉等組分。

以肉類制品的檢測為例，因其內含較高的脂肪，應當在用石油醚脫除肉制品中的脂肪前提下，進行樣品配比測定，展開對每克25 mL的肉制品的三次配比測定，再將其干燥、粉碎處理，計算得出干燥后的肉制品的脂肪回收率。在采用酶-重量法進行膳食纖維檢測的過程中，主要包括以下測定環節：(1)樣品溶解。在這一環節中，先稱量大約1g的酶解樣品，盛放于250 mL的錐形瓶之中，并添加40 mL的緩沖溶液，振蕩使樣品溶解。(2)酶解環節。在盛放樣品的錐形瓶中添加50μL的α-淀粉酶溶液，再將其密封加熱至95～100℃，產生酶解反應，持續半個小時，并刮脫錐形瓶存留的網狀物、膠狀物，使酶徹底分解。繼而再添加100μL的蛋白酶溶液，密封錐形瓶并加熱至60℃恒溫狀態，使之酶解反應持續半個小時；調節pH值并添加100μL的糖苷酶溶液，同樣加熱至60℃恒溫狀態，使之酶解反應持續半個小時，使淀粉葡萄糖得到充分酶解。(3)將預熱到60℃的95%乙醇添加到酶解樣品中，在20～25℃的環境下沉淀。再用78%的15 mL乙醇進行濕潤恒重處理，將其置于硅藻土的砂芯坩堝之內，抽濾樣品液，用乙醇溶液和丙酮洗滌抽干，稱重計算坩堝中殘渣的質量，并計算灰分及蛋白質樣品的質量。

對于不同肉類制品的酶-重量檢測法，可以檢測出食品的膳食纖維結果如表1。

表1 酶重量檢測法不同肉類中總膳食纖維數據對比表

2.3 高效液相色譜檢測法

可以采用高效液相色譜法檢測食品中可溶性膳食纖維—聚葡萄糖的含量和分子量。因聚葡萄糖是普遍采用的低熱量的食品添加劑，不能被人體小腸所吸收，但能夠被大腸發酵，是一種新型可溶性膳食纖維，因其不能被80%的乙醇沉淀，因而無法采用酶—重量法進行檢測，而應當采用Waters U1trahydrogel 250凝膠色譜柱測定聚葡萄糖分子量和含量。

選取高效液相色譜島津LC-6A系統、示差檢測器、柱溫箱、Millipore超純水過濾系統為主要儀器，測定所需的色譜條件主要為：液相色譜柱、水流動相、流速為0.5mL/min、柱溫為40℃、進樣量為20μL。精準稱量樣品置于容量瓶中，超聲溶解并混勻，經過0.45μm濾膜、進樣，再依循色譜條件進行HPLC測定，分析獲取樣品中聚葡萄糖的含量。

3 總結與展望

綜上所述，食品中的膳食纖維有不可忽視的重要價值和功能，對于人體健康有不可或缺的影響，為了確保人體對膳食纖維攝入量的適宜合理，可以采用不同的檢測方法和技術，對食品中膳食纖維的具體含量進行測定、計算和分析，如：洗滌法、酶-重量法、酶-化學法等，根據具體的檢測對象選取不同的檢測方法，較好地提升食品中膳食纖維的測定準確率，并適當融入自動化操作和測定方式，推動食品中膳食纖維檢測的不斷進步。