膳食纤维的功能及在食品中的应用

张静雯

（河南职业技术学院，郑州 450046）

膳食纤维的功能及在食品中的应用

张静雯*

（河南职业技术学院，郑州 450046）

介绍了膳食纤维（dietaryfiber，DF）的分类、生理功能、提取测定及其应用，并对膳食纤维的应用前景进行了展望。

膳食纤维；功能食品；生理作用；提取；测定

随着人们生活水平的提高，食物的种类越来越丰富，也越来越精细，但由此带来的膳食营养不均衡情况也日益凸显。膳食纤维作为一种具有调节功能的物质，受到了广泛的关注和研究。膳食纤维（dietary fiber，DF） 是指能抵抗人体小肠消化、吸收，并在大肠内全部或部分发酵的可食用的植物性成分以及以多糖类为主的大分子物质的总称，主要含有纤纤素、半纤维素、果胶及木质素。近年来，在全世界范围内掀了一股研究开发纤维食品的热潮，DF作为能够改善人体营养状况，调节生理机能的重要物质，继六大营养素之后（碳水化合物、蛋白质、脂肪、糖类、水、维生素和矿物质），被称为第七大营养素。虽然膳食纤维本身不具有营养价值，但有独特的生理功能，例如，对人体的正常代谢是必不可少的，还能治疗许多疾病，如部分纤维素、植物性木质素、动物性壳质、羧甲基纤维素（CMC）及胶原等。在国外已开发出6大类膳食纤维：谷物纤维、豆类种子和种皮纤维、水果蔬菜纤维、微生物纤维、其他天然纤维、合成和半合成纤维。本文就膳食纤维的分类、生理功能、提取与测定及其应用简单综述，旨在进一步推动膳食纤维的研究和应用。

1 膳食纤维的分类

DF一般根据其在水中的溶解性分为水溶性膳食纤维和非水溶性膳食纤维。我们食物中的大麦、燕麦和燕麦糠、豆类、柑橘、胡萝卜、亚麻等食物都含有丰富的水溶性膳食纤维。水溶性纤维具有减缓消化速度和快速排泄胆固醇的作用，可以让血液中的胆固醇和血糖控制在理想的水准。小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜等食物中所含的膳食纤维为非水溶性纤维，它包括纤维素、木质素和一些半纤维。另外根据来源不同，膳食纤维可以分为谷物类纤维、豆类纤维、水果纤维、蔬菜纤维、生化合成或转化类纤维等。

2 膳食纤维的生理功能

早在1839年，美国Graham就已提出了DF具有部分生理功能的观点，但是到20世纪60年代，在众多流行病调查结果及研究事实的基础上，人们才逐渐了解和认可膳食纤维的生理功能，并在功能性食品中进行应用。

2.1 改善肠道功能，预防肠道疾病

DF的吸水溶胀性能有利于食糜体积的增加，并且具有缩短食物及其残渣在胃肠道的运转时间，增快肠腔内毒物的排泄速度，有效减少身体组织与食品中有害物质的接触时间，具有很好的通便作用。由于膳食纤维的化学结构中含有呈现弱酸性带有侧链基团的阴离子，因此能将肠道中的阳离子吸附，尤其是将有机阳离子吸附，将粪便中的有害物质迅速排出体外，显著减少了痔疮和肠道癌等疾病的发病率。由于DF具有突出的维护胃肠道健康和预防人体胃肠道疾病方面的功能，人们将其称为“肠道清洁夫”。

2.2 调节血糖及血糖耐受度，预防糖尿病的发生

可溶性膳食纤维在控制餐后血糖上升和改善糖耐受量方面效果很好。DF能够延缓葡萄糖的吸收，并可以推迟可消化性糖类如淀粉等的消化。DF对胰岛素有很强的敏感性，有助于降化糖尿病的发病率。DF通过影响胰岛α-细胞的功能，改善血液中胰岛素的调节作用，增强人体耐糖的程度。Jorge Salmerón的试验表明：高糖、低谷物纤维饮食会增加妇女患糖尿病风险，因此在膳食中应增加DF的摄入以减少糖尿病的发病率。

2.3 降低血液胆固醇，预防心脏疾病的发生

DF具有降低血液胆固醇的作用。胆汁酸代谢胆固醇并将其通过粪便排除。可溶性DF将小肠中的胆汁形成胶状物质，胆汁酸就不能被小肠肠壁吸收回到肝脏，而是通过消化道将其直接排出体外。肝脏吸收血液的胆固醇来补充消耗的胆酸，降低了血液中胆固醇，预防心脏疾病的发生。通过对591例主要冠心病事件追踪研究的结果显示，不同来源的DF（如谷物，蔬菜，水果）中，谷物纤维可以有效的防止冠心病的发生。

2.4 其他生理作用

除了上述生理作用以外，DF还有改善口腔及牙齿功能、降血压、防治胆结石、预防妇女乳腺癌、提高人体免疫能力等作用。

3 膳食纤维的提取与测定

3.1 膳食纤维的提取

根据DF不同的来源种类和不同的理化特质，常用的分离方法有粗分离法、化学法、酶法、化学-酶结合法、膜分离法等。粗分离法是利用液体悬浮法和气流分级法的原理进行分离，比较适合于原料的预处理。化学法是首先干燥粉碎原料，用化学试剂提取，常用絮凝剂法、酸法、碱法、酸碱结合法等。化学法提取DF最为简捷快速，故比较常用。据报道采用碱浸法提取水不溶性膳食纤维的提取率可达41.81%，而采用酸碱化学法处理辣椒渣的产率为仅为14%。酶法是基于生物学的处理方法，所用的酶主要有蛋白酶、淀粉酶、阿拉伯聚糖酶、半纤维素酶等，其优势在于可以获得比较纯净的DF，目前已成功的被应用于干薯渣和木薯渣中DF的提取。酶-化学结合法在使用化学试剂处理的同时，用各种酶去降解其他杂质，效果好于单用其中一种方法。膜分离法是根据分子量大小不同的一种提取方法，通过改变膜的分子截留量来制备不同分子量的DF，没有化学分离法中的有机残留，应用前景广泛。

3.2 膳食纤维的测定

目前，已建立的DF分析方法有洗涤剂法、酶-重量法、酶-化学法等。洗涤剂法是基于化学提取的测定方法，AOAC常采用VanSoest的纤维洗涤剂测定法，将DF分为酸性洗涤纤维（ADF） 和中性洗涤纤维（NDF）两个体系。AOAC、AACC等权威机构最常采用的是酶-重量法，这是当前测定总膳食纤维、可溶性膳食纤维及不可溶膳食纤维含量最常使用的方法。2006年Rocío Rodríguez等运用酶-重量法从蔬菜当中提取了DF。酶化学法最早在1969年由Southgate提出，此方法精确度高、重现性好，可对总膳食纤维、不可溶膳食纤维、可溶性的膳食纤维进行测定，在科研上应用广泛，但测定过程较为复杂。

4 膳食纤维的应用

DF具有广泛的生理作用，可广泛应用到各种食品、保健品和医药制品中。DF的主要作用是补充人体生理所需要的DF量，增强保健功能。另外，DF能影响产品风味、口感、色泽、保水性和保油性，即可作为稳定剂，改善食品的结构、胶凝作用；也可作为增稠剂，控制糖的结晶，延长产品的货架期。DF应用于焙烤食品，可以改善产品持水力、增加产品成色、增进食品风味、改善食品的加工质量；应用于主食食品，可以起到强化营养和改善口感的作用；应用于肉制品，可保持肉制品的水分，降低热量，是减肥食品的很好基料；应用于饮料制品，可提高饮料的稳定性、分散性和冲调性，防止结块等。

5 展望

西方发达国家在20世纪末就开始了大规模的DF的研究与开发工作，目前在美、德、英、法等西方国家已形成一定的生产规模，有数据显示，2009年，DF类产品在欧美销售超过620亿美元。我国DF开发还处于起步阶段，离规模化的工业生产和应用还有一定的差距。今后应进一步加强膳食纤维的研究与开发力度，在改善人们的膳食结构、这人们提供健康食品的同时，也能提高农副产品的利用率和附加值，减少资源浪费，降低环境污染，取得更大的社会效益和经济效益。

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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

*张静雯，女，1976年出生，1999年毕业于河南农业大学食品工程专业，讲师。

2011-11-23

2011-11-28