膳食纤维在食品中的研究进展

膳食纤维在食品中的研究进展

胡杨^周梦舟h

(1?武汉轻工大学食品学院，湖北武汉430023;

2.湖北工业大学生物工程与食品学院，湖北武汉430068)

摘要：膳食纤维对人的身体健康有重要作用，因其独特的生理功能而被广泛应用于食品行业中。

阐述了膳食纤维的分类及功能，重点综述了膳食纤维在食品中的应用。

关键词：膳食纤维；功能;食品

中图分类号:TS201.4 文献标识码：A文章编号=1007 -7561(2017)04 -0048 -04

Research progress of dietary fiber in food

HU Yang1,ZHOU M eng-zhou2*

(1. College of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan Hubei430023 ;

2.School of Biological Engineering and Food Science,Hubei University of Technology,W uhan Hubei430068) Abstract ：Dietary fiber as a special nutrient plays an im portant role in human health,which is widely used in the food industry because of its unique physiological functions.The classification and function of dietary fiber was summarized.The application of dietary fiber in food was reviewed.

Key words ：dietary fiber；function；f ood

膳食纤维是一种极其重要的营养成分，国内外 学者对膳食纤维的功能作用进行了大量研究，并将 其广泛地应用到食品行业中。膳食纤维在饮食中扮 演着越来越重要的角色，因此被列为继碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、水和矿物质人类所需六大营 养素之后的，能够调节机体功能的第七大营养素。我国膳食纤维资源丰富、来源广泛，但人均摄入量严 重不足，因缺乏膳食纤维而引起疾病的人群数量逐 年攀升。随着人们对膳食纤维营养价值的认可，富 含膳食纤维的食品日益受到消费者的青睐，市场前 景广阔。因此，开展膳食纤维类食品的研究对提高 我国居民的健康水平具有重要的现实意义。

1膳食纤维的定义及分类

l.i膳食纤维的定义

20世纪50年代，膳食纤维（DF)的概念被首次 用于科学文献当中，Hipsley使用这个术语特指纤维 素、半纤维素和木质素，并指出食纤维是一种不被人体消化酶所消化的植物成分的总称[1]。1999年收稿日期:2017 -03 -07

基金项目：国家重点研发计划（2016YFD0400701 -05);湖北省技术 创新专项重大项目（2〇16 A BA〇85)

作者简介:胡杨,1993年出生，男，硕士研究生在读.

通讯作者:周梦舟,1986年出生，男，讲师.在美国谷物化学家协会（AACC)的年会上对膳食纤 维作出了定义:膳食纤维是指能抵抗人体小肠消化 吸收的、在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的 植物性成分，是碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。随着 Xt膳食纤维的不断研究，在AACC定义的基础上，有 些学者将存在于动物体、微生物体内以及人工合成 和半合成的抗消化的物质均归于膳食纤维，例如美 拉德反应的产物、氨基多糖等。目前，膳食纤维已被 许多国家公认为在长时间聚合度（DP) >10的抗性 多糖[2]。膳食纤维因其独特的生理功能和保健功 能被广泛地研究与应用，已成为功能性食品研究领 域的热门课题。

1.2膳食纤维的分类

按水溶性来划分，膳食纤维分为水溶性膳食纤 维（SDF)和水不溶性膳食纤维（IDF)两大类;按来 源来划分，膳食纤维分为植物性膳食纤维、动物性膳 食纤维以及合成膳食纤维。

2膳食纤维的功能

近年来，随着社会的发展与进步，在人们生活水 平逐渐提高的同时，膳食结构也发生了改变，人们对

高热量、高脂肪、高蛋白食品以及精细食品的摄入量 大大提升，而忽略了膳食纤维的摄入量，使得肥胖 症、糖尿病、心血管疾病等“文明病”的发病率逐年 上升。随着对膳食纤维的深入研究发现，“文明病”的发生与膳食纤维的摄入量不足密切相关，同时也 有众多研究表明，膳食纤维对此类疾病具有防治功效。

熊霜等[3]报道复合型海藻膳食纤维对高脂膳 食引起的总胆固醇(TC)、甘油三酯（TG)、低密度脂 蛋白胆固醇（LDL- C)以及动脉硬化指数（AI)具有 显著的抑制作用，对高密度脂蛋白胆固醇（HDL - C)具有明显的提高作用。焦俊等[4]研究结果显示，谷物膳食纤维明显降低了高脂高胆固醇诱导肥胖小 鼠的体重、血脂、血糖、血清总胆固醇、游离脂肪酸 (FFAS)和瘦素水平，同时使得小鼠脂肪细胞体积变 小，脂肪蓄积量减少。

柳萍等[5]研究结果表明，用富含膳食纤维的药 食同源粉和小麦纤维制成的馒头代替2型糖尿病 (T2DM)患者的早晚餐，能降低餐后2 h血糖，且可 作为T2DM患者的日常代餐。CHUNYE CHEN[6]等 研究发现，在T2DM患者的短期干预期内，随着可溶 性膳食纤维的增加，患者的空腹血糖、2 h胰岛素、空腹C-肽、2 hC肽、糖化白蛋白（GA)和甘油三酯 水平明显改善;20 g/d可溶性膳食纤维组显著改善 了空腹血糖、低密度脂蛋白水平以及胰岛素抵抗指 数;10 g/d和20 g/d的可溶性膳食纤维明显改善了 腰围、髋关节周围、T G和载脂蛋白A的水平。郑守 晶等[7]将真姬藤SDF作用于小鼠，通过提高小鼠肝 脏抗氧化的能力，提高肝糖原的储量，从而降低小鼠 体内血糖浓度，使小鼠血糖降低，表明真姬菇SDF 具有降血糖功效。

相关研究表明，膳食纤维被认为具有预防和治 疗过度肥胖（OB)及其伴随的慢性疾病作用[8]。世 界卫生组织（WHO)建议摄入20 g/d的非淀粉多糖 (NSP)和至少25 g/d的总DF，这可以防止OB及其 带来的后果[9]。M arisol Cruz - Requena 等[w]认为 富含膳食纤维的饮食有利于保持健康体重。

在人体肠道内，绝大部分微生物为细菌，而且数 量庞大、种类繁多。已有大量的研究证实，膳食纤维 具有改善肠道菌群的作用。王丽卫等[11]研究表明肉灰蓉膳食纤维可以促进小鼠的小肠运动，而且明 显缩短了便秘小鼠的首粒黑便排出时间，软化了便 秘小鼠的粪便。杨光等?研究结果显示将添加10%山楂膳食纤维的冻干山楂果作用于小鼠，可以 显著增加小鼠肠道内的乳酸菌和双歧杆菌的数量，同时抑制了产气荚膜梭菌、肠杆菌和肠球菌等有害 微生物的增长，这说明山楂膳食纤维具有调节小鼠 肠道菌群的作用。Annie On On Chan等[13]研究结 果表明，每天摄入一定量的猕猴桃膳食纤维能够减 轻中国便秘患者的症状。

3膳食纤维在食品中的研究进展

3.1膳食纤维在焙烤食品中的研究进展

焙烤食品是以小麦谷物等粉料作为基本原料，通过发面、高温焙烤过程而熟化的一大类食品，主要 包括饼干类、蛋糕类、酥类等。我国是产麦大国，也 是面制品消费大国。随着科技的发展进步，小麦粉 的加工精度不断提升，导致了营养素的大量流失。因此，在面制品中复配膳食纤维不仅可以增强营养，还可以改善人们的膳食结构。

Khawla Ben Jeddou等[14]发现高水平的騰食纤 维和蛋白质马铃薯皮粉明显改善了蛋糕的质地。用 马铃薯皮粉代替小麦粉显着降低了糕点的硬度，并 且降低了 L*和b*面团颜色值。此外，通过用5%的马铃薯皮粉代替小麦粉可以生产具有良好感官质 量的富含蛋白质和膳食纤维的蛋糕。

LiliaBelghith- Fendri等[15]研究显示，小麦粉中 添加5%、10%、15%、20%、25%和30%水平的豌豆 荚和蚕豆荚粉末，Xt蛋糕的质地有显著影响，蛋糕的 硬度和弹性随着添加量的增加而变大。同时，蛋糕 的色泽有显著变化，当添加量增大时，蛋糕显著变 暗，a*和b*值降低。此外，随着蛋糕配方中豌豆 荚和蚕豆荚粉含量的增加，蛋糕的感官评分下降，人 们可接受的最高水平添加量为15%。

彭红梅等[16]研究麦麸的不同添加量对面包烘 焙得率、比容、感官评价的影响，结果显示当麦麸添 加量为6%时，面包的综合品质最佳。

谢婧等[17]将从柚皮中提取出的可溶性膳食纤 维(柚皮SDF)、不溶性膳食纤维（柚皮IDF)按照不 同比例分别添加到酥性饼干中，研究其对酥性饼干 物理特性及品质的影响，结果表明添加4%的柚皮

SDF实，饼干品质最佳。

刘旭光等[18]通过单因素实验和正交实验，确定 香蕉花膳食纤维曲奇饼干的最佳工艺为低筋小麦粉

90 g、高筋小麦粉10 g、糖粉45 g、黄油50 g、鸡蛋50

g、香蕉花4 g。王璐等[19]对柠檬皮渣膳食纤维在饼 干的应用进行了研究，最终确定柠檬膳食纤维在酥 性饼干和韧性饼干中的最适添加量分别为2%和1. 5%。此外，杨君等[M]研究了高蛋白高膳食纤维豆 渣饼干工艺，陈艳等[21]研究了香蕉紫薯高纤维蛋糕 配方及生产工艺。

3.2膳食纤维在肉制品中的研究进展

我国是肉制品生产和消费大国。肉类中含有丰 富的营养价值，能为人们提供优质蛋白质、多种矿物 质以及维生素。但是肉类食品中脂肪和胆固醇含量 高且缺乏膳食纤维，将膳食纤维添加到肉制品中不 仅可以提高肉制品的持水能力和乳化稳定性，还可 以增加肉制品的保健功能[22]。

刘英丽[23]等通过在猪肉中添加小麦麸膳食纤 维研究膳食纤维对猪肉肌原纤维蛋白凝胶功能特性 的影响，结果显示，随着小麦麸膳食纤维添加量的增 加，肌原纤维蛋白乳化性有所升高但是不明显，同时 蛋白的弹性模量增大，凝胶硬度和保水性提高。此 外，随着膳食纤维粒径的减小，肌原纤维蛋白凝胶硬 度和保水性逐渐提高，微观结构更加致密，蛋白弹性 模量降低。

余欢欢[24]等将不同比例的燕麦膳食纤维添加 到泡椒牛肉中，结果表明添加10%的燕麦膳食纤维 可以显著降低牛肉的硬度，改善牛肉的嚼劲，丰富牛 肉的风味，使牛肉的颜色变浅，显著提高泡椒牛肉的 出品率。

雷激[25]等研究柠檬膳食纤维在午餐肉中的应 用，确定柠檬膳食纤维在午餐肉中的最适添加量为 0.5% ~ 1.0%。另外，1.0%的柠檬膳食纤维添加量 能使午餐肉中亚硝酸盐残留量降低41%。

南瓜具有丰富的膳食纤维，是优良的膳食纤维 来源。滕安国[26]等将3种不同南瓜粉（蜜本南瓜、窝瓜、美洲南瓜)按照1%、3%、5%的比例添加到猪 肉乳化香肠中，结果发现随着添加量的增大，乳化香 肠的蒸煮损失率显著降低(P<〇.05);香肠硬度、弹 性、咀嚼性和黏聚性逐渐增大;亮度（L* )减小，红度（a* )和黄度（b* )增大。

马齿苋是一种历史悠久的药食同源植物，含有 丰富的膳食纤维。贾鸿茭[27]等研究了马齿苋粉在 猪肉乳化香肠中的应用，结果显示，随着马齿苋添加 量的增加，香肠的蒸煮损失显著减小（P< 〇.05 )，硬 度、弹性、咀嚼性、黏聚性呈现先增大后减小的趋势。此外，郝教敏[28]等研究了高纤维兔肉脯配方工艺。

3.3膳食纤维在乳制品中的研究进展

乳制品主要有杀菌奶、酸奶、乳粉、奶油等，而酸 奶作为主要代表因其独特的风味深受大众喜爱，在 食品市场占有一'定份额。将騰食纤维添加到乳制品 中是增加膳食纤维摄取量的有效方法[22]。

白婕等[29]通过研究得到豆渣膳食纤维酸奶的 最佳配方，所得豆渣膳食纤维酸奶色泽均勻一致，组 织形态细腻，酸甜爽口，风味颇佳。

李雪玲[3°]以小麦麸皮为原料，采用复合酶法水 解制得麦麸水溶性膳食纤维，将其添加到原料乳中 进行乳酸菌发酵，确定了最佳配方，实验结果表明在 乳酸中添加麦麸善食纤维可以提高乳酸中钙和必需 氨基酸的含量。此外，司俊玲等[31]在鲜奶中添加燕 麦膳食纤维研制出燕麦膳食纤维凝固性乳制品，通过 单因素实验和正交实验确定了酸乳加工工艺，结果表 明燕麦膳食纤维凝固型酸乳口感细腻，风味独特。

冰淇淋是年轻人热捧的一款冷冻型食品，虽口 感细腻，但缺乏功能成分，而且随着原材料奶粉价格 的攀升，冰淇淋的生产成本也逐渐提高，因此研发一 款兼顾营养均衡、风味倶佳、生产成本低的新产品已 成为趋势。大豆中含有丰富的蛋白质、膳食纤维、维 生素及微量元素等。尤燕莉等[32]研制了全大豆双 蛋白冰洪淋，与传统冰洪淋相比，具有尚蛋白质、尚膳食纤维和低脂肪的优势，而且黏度和硬度均大于 全奶粉冰淇淋。

4小结

膳食纤维被称为“第七大营养素”，已被大量研 究证实具有降血压、降血脂、通便润肠等功能，对特 殊人群的治疗具有辅助作用。近年来，我国城镇居 民的饮食习惯发生了很大的改变，因膳食纤维摄入 量不足而引发的疾病发病率逐年上升。将膳食纤维 添加到食品中，不仅可以提高食品的营养价值，增强 口感，还可以进一步优化人们的膳食结构，有效降低

“文明病”的发病率。

在欧美发达国家早已将膳食纤维广泛运用到食 品行业中。在上世纪80年代，美国将膳食纤维作为 一种功能性食品配料运用于食品工业，并制成各种 各样的富含膳食纤维的糕点、饮品、果酱等，并逐渐 形成了一定的市场规模。近几年，日本生产的膳食 纤维类产品高达40多种，占据了近三分之一的功能 性食品市场。我国学者对膳食纤维做了大量研究，但是膳食纤维产业发展水平远无法满足市场需求。据相关数据统计，中国居民膳食纤维摄入普遍不足 且呈下降趋势，目前每日人均膳食纤维（不可溶）摄 入量为11 g，城市与农村基本一致，与《中国居民膳 食营养素参考摄入量》中膳食纤维的推荐量相比，能达到适宜摄入量（25 g/d)的人群不足5%。因此，要大力发展膳食纤维产业，研发多种符合人们口 味的产品，以满足人们对膳食纤维市场的需求。

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