甜菜纤维开发与利用

周艳丽 ，卢秉福

（1.黑龙江大学农业资源与环境学院，哈尔滨 150080；2.中国农业科学院甜菜研究所，哈尔滨 150080）

膳食纤维（dietary fiber）在1970年前被称为粗纤维，曾被认为是对人体不起营养作用的一种非营养成分。通过最近20多年来的调查和研究，发现并认识到膳食纤维与人体健康密切相关，它在预防人体的某些疾病方面起着重要的作用。膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，存在于植物细胞壁及细胞内，不能被人体消化酵素所分解的物质。它的成分也是碳水化合物，包括纤维素、半纤维素、果胶等。然而由于键结的方式不一样，因此人体不能消化吸收，产生热量。而草食性动物，就具有分解食物纤维的酵素，能将纤维消化吸收，人类的消化系统就缺乏这种酵素，所以最后只能排出体外。甜菜膳食纤维，是从甜菜浆汁中提取的，总膳食纤维含量高达74%以上，其中水溶性纤维占24%。甜菜膳食纤维由于胶体形成能力及较高的持水性易与其它食品混合食用，有适宜食用的优点，被认为是最好的膳食纤维之一。

1 甜菜纤维的特性与加工

1.1 甜菜纤维的质量标准

甜菜纤维（beet fiber；sugar beet fiber；sugar beet pulp）为浅棕色纤维状小片至可自由流动的粉状，无臭、无味。主要用途：营养补充剂、加工助剂、抗结剂、粘结剂、填充剂、分散剂、稳定剂、组织改进剂和增稠剂等，作为膳食纤维，主要用于糕点和奶制品；用于面粉制品时，油脂用量可减少15%～20%。

1.2 甜菜纤维质量鉴别

A.取试样10g加水90mL沸煮5min，趁热经616号滤纸过滤，在滤液中加碘试液5滴，保持黄红至红黄色不变，则表示无淀粉掺杂。

B.在5g试样中加水95mL（粗颗粒应先磨细，并使大部分通过60目筛），加热至沸，趁热过滤。取冷滤液5mL，加1mol/L氢氧化钠液 lmL混合，在室温下维持15min。如形成稠的淡黄色凝胶，则表示存在水溶性纤维，如加6mol/L盐酸数滴，凝胶应溶解。

C.取α-萘酚1.25g与25mL甲醇混匀，在盛有上述B项中所得冷滤液5mL的试管中加入该溶液数滴混匀，小心地沿试管壁加入一层硫酸，如内表层出现紫色，则表示有残存蔗糖存在。

表1 甜菜纤维质量标准

1.3 甜菜膳食纤维的加工

A.原料预处理，将收集的甜菜粕分散于50℃的水中浸泡至充分膨胀。

B.将预处理后的甜菜粕用次氯酸钠溶液以适宜温度浸泡，浸泡后用压滤机脱水，脱水后的甜菜粕再用自来水充分洗涤后，经压滤机压滤得甜菜膳食纤维初级产品。

C.将甜菜膳食纤维初级产品加入浓度为0.02%的亚硫酸钠溶液浸泡2h后再脱水得甜菜膳食纤维半成品。

D.将甜菜膳食纤维半成品以自来水充分洗涤、压滤脱水、恒温120℃干燥后，粉碎研磨成粒度为150～200目粉末，即得到甜菜膳食纤维。

2 膳食纤维的保健功能

20世纪70年代Denis Burkitt和Hugh Trowell等人提出假说，即粗粮或富含膳食纤维的食物可以预防一些疾病，如肠癌、便秘、糖尿病、心脏病、高胆固醇症及肥胖病等。虽然这些假说纯属推理，但却引起了人们对膳食纤维的重视和研究，并不断地提出一些理论和实验研究的进展。

2.1 平衡菌群，防治便秘

人体肠道内细菌有很多，并且比较恒定，这些细菌一般是有益的，它们能抑制某些病原菌。可溶性膳食纤维的容水量大，可为肠内菌群提供理想的增生场所，使肠内细菌在数量上得以增加；但当肠内细菌增生过度时，膳食纤维则能通过促进肠蠕动而加速其排出，由此维持了肠内菌群的动态平衡。

膳食纤维能促进肠壁的有效蠕动，使肠内容物迅速通过肠道排出体外，客观上起到了通便的作用。膳食纤维制剂属容积性泻药，性质温和，对平时膳食纤维摄入不足者有较好的疗效，可长期服用而不产生耐药性，且很少有副作用。

2.2 清除人体毒素，防治大肠癌

可溶性膳食纤维主要是指果胶、树胶等，经结肠细菌酵解后，可产生短链脂肪酸，提供结肠粘膜所需能量的70%，并可调节神经系统功能、平衡激素水平、刺激消化酶分泌等。膳食纤维可将各种毒素吸附、稀释、包裹，并促使其迅速排出体外，协助人体清除肠道内致癌物等毒性物质，预防大肠癌的发生。此外，膳食纤维还可直接扩张血管、促进结肠血液循环，使致癌物与肠壁接触的机会减少，肠道内酸性增加，起到预防大肠癌的作用。

2.3 减轻肥胖，预防糖尿病

水溶性膳食纤维具有很强的吸水溶胀性能，吸水后膨胀，体积和重量增加10～15倍，既能增加人的饱腹感，又不会提供热量，避免热能过剩而导致体内脂肪的过度积累，可达到控制体重减肥的目的。

水溶性纤维在胃肠中能形成一种粘膜，使食物营养素的消化吸收过程减慢，而在整个消化道中进行消化吸收，从而降低血糖水平。食物中膳食纤维含量越高，血糖指数就越低。此外，膳食纤维对胰岛素敏感性增强，改善血液中胰岛素的调节作用，提高人体耐糖的程度，有利于糖尿病的治疗和康复。在预防糖尿病的意见中，美国糖尿病学会建议糖尿病病人每天摄取的膳食纤维应达 40g；欧洲糖尿病研究会认为每天每 1000卡热量膳食中应包括水溶性纤维25g。在控制餐后血糖急剧上升和改善糖耐量方面，可溶性膳食纤维效果最佳。

2.4 降低胆固醇，预防心脑血管疾病

肝脏中的胆固醇会转变成胆酸，到达小肠能帮助消化脂肪，然后胆酸会回到肝脏再转变成胆固醇。由于水溶性纤维在小肠中能形成胶状物质将胆酸包围，胆酸便不能通过小肠肠壁被吸收再回到肝脏，而是通过消化道被排出体外。于是，当肠内食物再进行消化需要胆酸时，肝脏只能靠吸收血中的胆固醇来补充消耗的胆酸，从而降低了血液中的胆固醇，令心脑血管疾病的发病率随之降低。

3 甜菜纤维的开发应用

甜菜是富含纤维的作物，在各种天然纤维素中含量最高，是水溶性与不溶性最为平衡的膳食纤维源。利用甜菜残渣浆汁生产膳食纤维是甜菜资源综合利用的发展方向。

3.1 膳食纤维食品的开发应用

人类社会进入 21世纪后，人们生活水平大幅提高，饮食日趋精细，导致富贵病（糖尿病、心血管病、肥胖、肠道癌、便秘等）越来越普遍，加之人口进入老龄化社会，人们对食品的消费观念也发生了变化，膳食纤维在全世界范围内受到医生、营养学家、膳食家、食品科学家、生物化学家以及与食品法规及营养教育有关的科学决策者的广泛重视，人们对食品要求不仅仅停留在感官、口感上，而是越来越讲究其功能性。

甜菜纤维的特点是比其他食用纤维具有显著的保水性，发挥其膨胀功能（约为1∶16），可延长它在胃里的滞留时间，防止饥饿感，适于糖尿病人食用，同时也有利于减肥。甜菜膳食纤维还具有正离子交换功能，与钠、钙和锌的结合能力很强。因此它作为保健品具有广阔前途。它还可以与其他原料一起生产多种减肥食品和糖尿病患者专用食品。目前，日本已从糖甜菜中生产天然膳食纤维，并获得日本健康协会颁发的综合评价证书，大量上市供应，很受消费者欢迎。日本还在市场上销售甜菜纤维与棉子糖配合在一起的保健饼干“减肥墙”，其外形似酥脆的奶油饼干，口感清爽，很受消费者欢迎。甜菜膳食纤维有效摄入量为5g/d，最大无作用量为20g/d。在日本食用纤维素类产品的年销售近100亿美元，而在欧美膳食纤维类产品的年销售已过300亿美元，并成为继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养素”。可以预见，纤维食品将是21世纪主导食品之一。

3.2 颗粒粕饲料的开发应用

甜菜粕也称甜菜废丝、废粕，俗称甜菜渣子，是糖厂经过浸糖处理后废弃的甜菜丝。通常甜菜粕中含有93%的水分，7%左右的干物质。干物质中含有丰富的各类氨基酸、维生素和微量元素。甜菜粕营养丰富，每10kg新鲜的甜菜粕相当于1kg高粱或燕麦的饲料价值，是奶牛、肉用牛及猪、羊等的良好饲料。甜菜粕可直接喂饲牲畜，也可青贮后喂饲，青贮后的甜菜粕营养价值更高、更易于消化吸收。甜菜粕经过压榨、烘干处理后可制成颗粒粕饲料，颗粒粕饲料目前主要出口日本、韩国等国家和地区。

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