水溶性膳食纤维研究进展
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摘要：本文综述了国内外的膳食纤维研究成果，阐释了膳食纤维的定义，种类，分类组成，及其提取和测定的方法，着重综述了水溶性膳食纤维的概况、物理化
学性质、生理功能以及其在食品和保健行业等方面的应用，并进行了深入的研
究和分析。指出在本世纪水溶性膳食纤维良好的发展与研究前景。
关键词：水溶性；膳食纤维；应用；前景
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Development of research on the water-soluble dietary fiber
Abstract: In this paper ，we summarized development of research on the dietary fiber ，and
focuses on the dietary fiber (dietary fiber ，referred to as DF) of the definition ，
type ，composition and the extraction and determination methods ，it's focus on
an overview of the physical and chemical properties of water-soluble dietary
fiber ，physiological function ，and we discussed in the food and health care
industries in the use of in-depth research and analysis.so ，it is indicated the
good in the century development and research landscape.
Keywords: water-soluble dietary fiber; dietary fiber; application; prospects
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1概述
1.1 前言
进入21世纪以来，功能性食品逐渐成为21世纪的主流，研究开发运用纤维食品在全世界范围内掀起了一股浪潮。随着经济工业的飞速发展，人们生活水平迅速提高，膳食结构很大程度上也有所改变，饮食趋于单一、精细化，因营养过剩和营养失调而导致的富贵病（糖尿病、肥胖症、心血管疾病、便秘、肠道癌等）越来越普遍。功能性食品因其在调节人体生理机能、预防慢性疾病和促进身心健康方面颇具功效而备受人们关注。膳食纤维是功能性食品一种重要的基料，曾被一度被认为是没有营养价值的粗纤维。但一经来自不同领域的专家（包括营养学家、医学家、食品科学家、膳食家、生物化学家、食品法规及营养教育有关的科学决策者）研究便引起广泛重视，随后将其列为继碳水化合物、脂肪、蛋白质、水、维生素和矿物质之后的“第七大营养素”。
食品法典委员会在2004年第26届会议指出，膳食纤维至少具有以下多个生理功能: 增加粪便的体积，软化粪便，刺激结肠内的发酵，降低血中总胆固醇和(或)低密度胆固醇的水平，降低餐后血糖和(或)胰岛素水平等生理功能[1]。越来越多的研究表明，膳食纤维对调节人体生理机能有很大作用，它是维持人体健康必不可少的物质。功能性逐渐成为食品发展的一个趋势，而水性膳食纤维作为一种新型的膳食纤维和膨胀剂、增稠剂、填充剂、配方助剂等，广泛应用于功能性食品中。我国膳食纤维资源非常丰富，如大豆、小麦、豆腐渣、蔗渣、梨渣、玉米皮、米糠等，这些原料价格低廉，从中提取膳食纤维素不仅可以运用于保健行业中，还可以大力发展有关的膳食食品行业，提高原料综合利用的一条有效途径，产生良好的社会效益和经济效益，还可以实现废弃资源的有效利用，因此膳食纤维具有良好的研究和发展前景[1]。
1.2 膳食纤维的定义
“膳食纤维”最先是由科学家Hipleshy[2]提出来的，而国际上对膳食纤维的定义还没有一个十分确定的说法，一般性的我们认为，膳食纤维(Dietary fibre．DF)是指植物食品中不能被人体消化系统的消化酶消化的，但却能被大肠内的某些微生物部分发酵分解和利用的，以多糖类的为主的一类大分子物质的概称，包括纤维素、植物性木质素、果胶、羧甲基纤维素(CMC )及胶原、动物性壳质等[3]。
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1.3 膳食纤维的分类及其组成
膳食纤维分为两大类，不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber，简称IDF)和水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber，简称SDF)[3]。
不溶性膳食纤维的主要成分是纤维素、壳聚糖、半纤维素、植物蜡和木质素等，其不被人体消化道酶消化，而且不溶于热水，它主要是作为细胞壁的构成成分。
水溶性膳食纤维则是不被人体消化道酶消化，但可溶于温水或热水且其水溶液又能被其4倍体积的乙醇再沉淀的那一部分膳食纤维，它主要是指植物细胞内的贮存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质，如阿拉伯胶、果胶、角叉胶、瓜儿豆胶、卡拉胶、愈疮胶、黄原胶、琼脂等[4]。
一般来说，水溶性膳食纤维，具有良好的加工性能与更优越的生理功能而运用广泛。生产生活中常见的水溶性膳食纤维主要有：菊粉、抗性淀粉、壳聚糖、聚葡萄糖、瓜尔胶、燕麦、藻酸钠、β-葡聚糖、真菌多糖等，这其中有天然制备的，有合成、半合成的。无论制备过程如何，其独特性能均得到了诸多好评。特别是聚葡萄糖、抗性淀粉、菊粉成为最受欢迎的高品质水溶性膳食纤维。并在食品加工业中作为膨胀剂、增稠剂、填充剂、配方助剂应用于低能量食品和功能性食品的开发利用，水性膳食纤维具有巨大的发展空间和广阔的市场前景。
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2 水溶性膳食纤维的提取
目前膳食纤维的提取方法可分为：(1)粗分离法，悬浮法和气流分级法可作为粗分离法的代表[4]。这类方法所得的产品不纯净，但它可以改变原料中各成分的相对含量,如可减少植酸、淀粉含量，增加膳食纤维等含量。进行原料的预处理时主要使用本方法。
(2)化学分离法，是指采用化学试剂来提取分离膳食纤维的一种方法，主要方法有酸法、碱法、絮凝剂法和直接水提法等；(3)酶法，是通过利用蛋白酶、淀粉酶来去除蛋白质和溶解淀粉而分离得到膳食纤维；(4)化学试剂-酶结合分离提取法，先用化学试剂处理，然后用酶（如蛋白酶、α-淀粉酶、纤维素酶和糖化酶等）来降解膳食纤维中的其他杂质，接着用有机溶剂处理，最后用清水漂洗过滤，得到纯度较高的膳食纤维；(5)膜分离法，该方法的原理是改变膜的分子截留量从而来制备分子量不同的膳食纤维；(6)发酵法，通常是用合适的菌种，利用微生物发酵消耗原料的碳、氮源，从而消除存在于原料中的植酸，并且减少淀粉和蛋白质等成分来制取膳食纤维[5]。
2.1 粗分离法
膳食纤维的生产原料，多是来源于生产食品时余下的下脚料和废弃物，在分离制备时，首先要进行预处理。我们说知道的其预处理原料的方法还是比较多的有：悬浮法、干燥法、气流分级法、热蒸煮法、研磨法等。干燥法以减少水分，来降低生产能耗。气流分级法，通过分离灰分来去除杂质。而悬浮法则是减少淀粉、植酸等物质含量。加热蒸煮法则是先软化原料, 再由酶和化学试剂共同作用来促进提取[6]。如陕方等[7]提取燕麦中的可溶性膳食纤维时采用研磨和蒸煮等预处理的方法。
2.2 化学分离法
化学法是一类先将原料干燥、粉碎，再使用酸或碱提取膳食纤维的方法。主要有酸法、碱法、酸碱结合法以及絮凝剂法，应用普遍的是碱法。经过化学试剂处理后，再通过离心、过滤并辅以乙醇等有机溶剂，将可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维进一步分离[8]。
2.3 酶法
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酶法，是一种用多种酶逐一去除原料的其它成分（如蛋白质、脂肪、淀粉、还原糖等），然后获得提取物的方法。采用化学分离法提取的膳食纤维不可避免的一个问题是，依然含有部分淀粉和蛋白质，酶提取法则可以解决这个难题，并制得非常纯净的膳食纤维。可用半纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、阿拉伯聚糖酶来进行提取。酶法提取在较温和的反应条件下，因有部分蛋白与残渣、半纤维素结合，不易渗入到纤维得结晶区，所以一次去除蛋白效果较差。
林文庭[13]是以番茄渣为原料的，研究酶法提取的工艺条件，正交实验得出的最佳条件为: pH值6.0，温度70℃，时间3h，酶量1.0%（淀粉酶）；蛋白酶pH值6.5，温度60℃，时间为2h，酶量0.3%（蛋白酶）；该法提取的水溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维的产率为6%、40%。酶提取法有无需高温、高压，条件温和，操作方便，节约能源且可以省去一些工艺，利于减少环境污染等诸多优点，该法尤其适于高淀粉、蛋白质的原料的制备工艺[14]。
2.4 化学试剂-酶结合分离法
使用化学试剂和各种酶如α-淀粉酶、蛋白酶、糖化酶和纤维素酶等同时作用去降解膳食纤维中含有的杂质，如脂肪、蛋白质，再用有机溶剂处理，用清水漂洗过滤、干燥后便获得纯度较高的膳食纤维[14]。
2.5 膜分离法
膜分离(Membrane Separating)，利用具有选择透过性的膜，以外界能量、化学位差为动力的对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法[16-18]。
利用膜分离法制备膳食纤维的实例较少。此方法是通过改变膜的分子截留量，并且可以分离低聚糖和一些小分子的酸或者酶来提取高纯度的膳食纤维。如Hossain[19]以载体Aerosol OT/油醇和支撑Celgard 2500的液膜，Gyeongho[20]利用液膜，研究鱼油中脂肪酸的分离，侯东军等[21]研究大豆浓缩蛋白的生产工艺等。
2.6 发酵法
发酵法提取的原理是采用适当的菌种对原料进行发酵，然后水洗至中性，干燥可得膳食纤维。如用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌处理原料生产膳食纤维。发酵法生产的膳食纤维质地好、色泽鲜亮、分散程度佳和气味温，并且比其他方法得到的DF有更高的
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持水力和得率。并且膳食纤维的感官性能和加工性能，功能性和生理活性受到其来源、加工方法及色泽的不同等影响。
郑建仙[22]用酸碱法制膳食纤维，会导致纤维产品的持水力、膨胀性减少，使其特性遭到破坏。然而，我们可以采用一种比较新颖的途径——微生物发酵。如涂宗财等[23]利用混合菌曲发酵制得豆渣膳食纤维。目前，该方法多在果皮原料中用来制取膳食纤维[14，24]。
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3 水溶性膳食纤维的测定
水溶性膳食纤维的测定方法主要可以分为洗涤纤维法、酶-重量法、酶-化学法[26]。
3.1 洗涤纤维法
洗涤纤维法：主要代表方法是酸性洗涤纤维法（ADF）法和中性洗涤纤维法（NDF）法，酸性洗涤纤维法是设法用酸性洗涤剂去除淀粉、蛋白质和半纤维素，而残留纤维素和木质素；中性洗涤纤维法是用中性洗涤剂除去淀粉、蛋白质，而保留纤维素、木质素和半纤维素。这种方法简便高效，成本低，缺点是精度不高，仅用于测总膳食纤维（TDF）[27]。
3.2 酶-重量法
酶-重量法：利用酶的处理使得可被人体消化道消化吸收的部分水解去除，根据重量分析测得那些未被水解的残留部分就是膳食纤维。以AOAC法为中心的酶-重量法是目前公认的测定方法[27]。
3.3 酶-化学法
酶-化学法：原理是测定样品中的非淀粉多糖（NSP），首先用酶将淀粉完全水解，再进行溶液离心，过滤的残渣通过酸水解，测定单糖，通过转换系数得出总糖NSP[27]。
目前官方认可的测定方法，见下表所示[28]：
表1 官方认可的膳食纤维分析方法
AOAC指定分析法AACC指定分析法AOAC985.29酶-重量法测TDF AACC32-05测TDF
AOAC991.42酶-重讨法加磷酸盐缓冲液测IDF AACC32-20测TDF
AOAC99143酶-重量法MES.TnS测DF AACC32-07测TDF、IDF、SDF
AOAC992.16酶-重量法测TFDA AACC32-06TDF快速重量分析法
AOAC993.19酶-重量法加磷酸盐缓冲液测SDF
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AOAC993.21产品淀粉低于2%时用非酶-重量法
测TDF
AOAC994.13酶-化学法测TDF AACC32-25通过中性NSP、糖醛酸、酸不溶木质
素的测定TDF
AACC32-31酶-重量法测定燕麦产品的IDF和SDF 注：上表每一行相对应的AOAC和AACC测定方法一致。
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4 水溶性膳食纤维的理化性质
膳食纤维，是由多个单糖分子(200以上) 经非α-1.4葡萄糖苷键缩合而成的高分子戍聚糖或已聚糖的复杂混合物[27]，其主要特性有：含水力、粘性、易发酵性、对阳离子有结合交换能力等。
4.1 含水性
纤维的化学结构中，因其含有数量多的亲水基因，而具有持水性，水溶性膳食纤维如果胶、树胶等，比不溶性纤维素含水能力更强。
4.2 粘性
水溶性膳食纤维可在消化道形成粘性的液体。粘液延迟了胃的排空作用，有助于延长饱腹感，另外，还能阻碍消化酶与内容物的混合，减慢消化吸收过程。
4.3 易发酵性
多数情况下，食物中的纤维，可被大肠中的微生物群发酵，从而产生部分短链脂肪酸，然后被结肠细胞用作供应能量。
4.4 阳离子结合交换力
膳食纤维的分子结构中，包含一些弱酸性阳离子基团起到交换树脂的作用。此外，纤维表面带有很多活性基团，可以鳌合胆固醇、胆汁酸及某些毒物，使他们排出体外[27]。
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5 水溶性膳食纤维的生理功能
5.1 预防肥胖症与肠道疾病
水溶性膳食纤维分子中有很多亲水性基因，具有强吸水性、含水性、膨胀性。可增加粪便体积及排便速度，减轻直肠内及泌尿系统压力、缓解膀胱炎、肾结石、膀胱结石等泌尿系统病症，同时使毒素迅速排出体外，防便秘、防直肠癌。当水溶性膳食的食物进人消化道内，膳食纤维的高保水力与高膨胀性能形成高粘度的溶胶或凝胶延缓胃排空，使人胃部产生饱食感而减少食物摄入量，有利于预防肥胖症与减肥[29]。
5.2 吸附螯合作用预防心血管疾病
研究显示，SDF表面有很多活性基因，可以螯合吸附胆固醇、胆汁酸等有机分子，显著抑制总胆固醇浓度升高，降低人血清及肝脏中的胆固醇，从而阻碍中性脂肪和胆固醇的胆道再吸收，限制了胆酸的肝肠循环，进而加快脂肪的代谢。因此，SDF还能防止冠状动脉硬化、高血脂症、胆石症及预防心血管疾病。另外有研究显示膳食纤维还能吸附肠毒素、化学毒素并促使其排出体外[30]。
5.3 阳离子交换作用降低血压
水溶性膳食纤维，特别是酸性多糖，具有较强的阳离子交换功能。能与肠道中的Na+、K+进行交换，使排泄物中大量排出Na、K，进而降低血液中的Na/K比，来降低血压。
5.4 溶解性与黏性预防糖尿病
水溶性膳食纤维有黏性，由于黏度增加，肠内容物与肠黏膜接触减少，调节了糖类物质在肠道的吸收，从而使血糖浓度的升高延缓,促进血糖平衡,促进胰岛素排出，利于供应与代谢糖份,还可控制糖尿病患者的症状；另外，水溶性膳食纤维可以改善神经末梢组织对胰岛素的感受性[31]，因此，使患者对抗糖尿病药物的需要量减少，从而达到减轻胰岛组织的压力[32]的目的。
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5.5 发酵作用和平衡肠道微生物群
可溶性膳食纤维可被大肠内有益菌发酵成乙酸、乳酸等有机酸，降低肠道pH，促进肠内有益菌双歧杆菌生长，防止肠道黏膜萎缩，维持肠道微生物平衡与健康。发酵产生的有机酸能加快食物在胃肠的蠕动与消化，促进粪便排泄，防止肠内有毒物刺激肠壁及毒素的过长停留，防止结肠癌。因纤维素的通便作用，有益于肠道内压下降，可预防便秘及由长期便秘引起的痔疮及下肢静脉曲张，肠内细菌代谢产物及由胆汁酸转换成的致癌物脱氧胆汁酸和变异源物质也随纤维排出体外，缩短毒物与肠黏膜接触时间，起预防肠癌作用[33]。
5.6 预防乳腺癌、子宫癌等
水溶性膳食纤维能清除一些进入人体的污染物质，如NO2-和镉[37，38]。由离体试验可发现，麦麸膳食纤维对高浓度的Cu、Zn 和Pb、Hg、Cd都具有清除能力，使浓度回复到安全水平。此外，膳食纤维能防治乳腺癌，子宫癌和前列腺癌等[39]。
5.7 抗氧化性和清除自由基
医学证明显示，脂质氧气所产生的自由基，在肿瘤形成的初始及促成阶段都起着重要作用。在新陈代谢过程中人体产生的最危险的自由基是羟自由基，而膳食纤维中的黄酮类物质可以清除超氧离子自由基和羟自由基，在治疗心血管病、老年性痴呆症方面疗效独特[37]。另外，推测抗氧化特性和清除自由基活性与人体抗衰老有一定关系。
5.8 改善牙齿、口腔环境[29]
增加膳食中的纤维素，则可增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会，长期下去，会使口腔保健功能得到改善，防止牙齿脱落、龋齿出现的情况[37]。
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6 水溶性膳食纤维的应用现状
6.1 膳食纤维在食品中的应用
水溶性膳食纤维，可作为一种新型的食品膨胀剂、增稠剂、配方助剂、填充剂等，应用于高纤维、低热量等功能性食品中。此外，其还以良好的溶解性、稳定性、口感等特性，在焙烤、面食、油炸、饮料、乳制品、糖果等领域应用也很广泛。
6.2 在焙烤食品中的应用膳食纤维
膳食纤维应用最为广泛的是在焙烤食品中，其产品主要有高膳食纤维的饼干、桃酥、面包、蛋糕等[40]。膳食纤维的加入可改善含水力，其吸水性强，配料时应适当的多加水，膳食纤维加入量一般为面粉的5%-10%，通常以6%为宜。玉米麸皮的膳食纤维、小麦麸皮的膳食纤维，前者具有特殊的香味，可以提高食品的风味，后者可使面包保持松软、改良风味、延长食品货架期。
6.3 在面制主食食品中的应用膳食纤维
膳食纤维可用来制作米饭、面条、馒头等。馒头中加入水溶性膳食纤维，可强化筋力，馒头颜色、口感良好，并且有特殊香味，没有发酵和粗糙的感觉；面条中加入水溶性膳食纤维，一般量为3%～6%，虽然影响面条强度，但煮熟后反而增加其强度，耐煮耐泡且韧性好；米饭中添加水溶性膳食纤维，具有蓬松清香的良好口感。水溶性膳食纤维添加技术的关键，是掌握不同种类的膳食纤维和其适宜的添加量。
6.4 在调味、馅、汤料食品中应用膳食纤维
研究结果显示，将DF、SDF与某些食品添加剂混合制成馅料，风味独特。另外，在普通汤料煲汤时，加入1％的膳食纤维（包括水溶和水不溶）可起增稠作用也能同时补充膳食纤维的缺乏。
6.5 在油炸食品中应用膳食纤维
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如果将豆渣中的膳食纤维，添加到油炸类食品中，得到油炸纤维点心；如果在丸类配方中加人3％左右膳食纤维，可制成丸子或油条。并且可以明显延长食品的保存期。
6.6 在果酱、果冻食品中应用膳食纤维
在果酱、果冻中添加水溶性膳食纤维果胶，可有良好的吸水、保水性，增加产品的汁液黏度、改善感官性状、防止脱水和均一、不分层的作用，并且能提高产品出品率。
6.7 在糖果中应用膳食纤维
21世纪的糖果工业，逐渐向于低糖、低脂肪靠拢，倾向于美味又营养。水溶性膳食纤维，可作为一种低热量食品配料，广泛应用于糖果市场上。水溶性膳食纤维中的聚葡萄糖可以用于糖果配方中来代替葡萄糖浆，另外还可以与其它替代性甜味剂共同使用来替代蔗糖。
6.8 在肉制品中应用膳食纤维
在肉制品中添加水溶性膳食纤维，可保持肉制品中的水分，吸咐香味物质，防止香味物质挥发，同时可降低肉制品的热量，制成具有多种保健功能的肉制品，添加量一般1%~5%左右[40]。
6.9 在运动食品中应用膳食纤维
水溶性膳食纤维有很高的保水性，相对体积小，吸水后体积变大，从而对肠道产生填充作用，产生并延长饱腹感，另外摄入膳食纤维后可降低血糖值来达到能量缓释，可根据该特质制成运动食品。
6.10 在速冻食品中应用膳食纤维
用来提高速冻品的成团型、保水性。可按照总陷料重量的1%左右，添加膳食纤维量3-5倍的水，与陷料一起混合搅拌均匀即可。
6.11 在其他食品中应用膳食纤维
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膳食纤维还可用于膨化食品、冰淇淋、内脂豆腐、肉脯、风味乳、饮料、奶制品等，在不同的食品中膳食纤维有着不同的作用，关键在于纤维的粒度大小、用量、品种、水溶性与水不溶性膳食纤维所占的比例[41]。
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7 水溶性膳食纤维的市场现状
7.1 国外发展现状
水溶性膳食纤维在20世纪80年代的欧美国家其应用已十分普遍，尤其是欧美国家的超市或便利店，其含水溶性膳食纤维的面包、饼干、饮料、乳制品等琳琅满目。年销售百亿美元的方便食品中，富含水溶性膳食纤维的功能性食品约占20%。目前，国外水溶性膳食纤维的种类主要有六大类：谷物、天然纤维、豆类、微生物多糖及合成和半合成的纤维，有30多个品种之多，而其中应用于实际生产的有10多种。在市场上较为受欢迎的有聚葡萄糖、大豆和燕麦溶膳食纤维等等6种。在美、德、日、英、法等国也已形成一定的生产规模，并且在食品市场上占据一定的市场份额。
另外，日本的功能性膳食纤维食品也十分盛行，有调查显示，在1996年其膳食纤维类食品销售额达100多亿美元，其中有70%以上是含有水溶性膳食纤维的功能饮品。而美国，早已有研究开发水溶性膳食纤维的专门机构，并设置大型公司制造并销售各类水溶性膳食纤维的产品。
总体来说，全球的总膳食纤维类食品多达600多种，近年来推出的新品达400多种。亚洲国际市场上，纷纷出现了诸多添加膳食纤维，尤其是水溶性膳食纤维的纤维饮品、低热能食品（巧克力、营养棒等）、乳酸菌饮品、运动饮料、、牛奶片等等。欧美的国际市场上，也涌现出大量纤维强化食品，如酸奶饮品、低碳水化合物冰淇淋、果冻、低热量速溶咖啡、膨化食品（饼干、薯片等）等。国际知名品牌公司如：雀巢、卡夫（达能）、可口可乐、联合利华等，正积极推出富含膳食纤维的新品。
7.2 国内发展现状
目前，我国研究较为广泛的水溶性膳食纤维，其来源主要集中在玉米麸皮纤维、小麦麸皮纤维、大豆纤维、甜菜纤维和魔芋纤维等品种上。在2008年5月1日实施的《食品营养标签管理规范》中，水溶性膳食纤维被明确地列为营养成分，并对其定义、标示方法、能量值、营养素参考值及检测方法进行了明确地规范。
另外，我国的水溶性膳食纤维主要应用在保健行业，主要市场集中在保健类食品，普通食用食品中所占的比例就相对较小了。近几年，国内的食品企业巨头，如：伊利、
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蒙牛、光明、农夫山泉、娃哈哈等，集中在饮料领域纷纷推出了富含水溶性膳食纤维的健康饮品，而其他食品领域的开发力度严重不足，还需加大研发纤维新品的力度。
7.3 国内外水溶性膳食纤维的研究方向
7.3.1水溶性膳食纤维是否有副作用
要充分重视水溶性膳食纤维是否具有副作用，水溶性膳食纤维可预防肥胖症，但对于比较瘦的人来说，会不会影响其吸收营养元素；另外，我们知道多数金属元素在高浓度时有毒性，但其又是人体必需的微量元素。因此，我们要考虑添加水溶性膳食纤维后是否会导致其缺乏的问题。
7.3.2完善水溶性膳食纤维的工业化制备方法
我国水溶性膳食纤维的制备还停留在实验室阶段，对活性更高的水溶性膳食纤维的制备更是如此。虽然已有部分采用膜分离方法，然而却未完全确定其操作参数。我们有必要改变水溶性膳食纤维的制备方法，以利于大规模的工业化生产。
7.3.3水溶性膳食纤维资源的开发利用
现阶段，我国水溶性膳食纤维资源开发品种主要有，谷物纤维、豆类纤维、水果纤维等陆生植物资源。大型经济海藻类，有海带、马尾藻、江蓠和麒麟菜等，此类藻中水溶性膳食纤维含量很高，海藻膳食纤维将有望成为我国膳食纤维开发主要来源之一[41]。
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8 展望
近年来，国内外众多的学者对膳食纤维尤其是水溶性膳食纤维进行了深入的研究。在国外，欧美日等国家对水溶性膳食纤维的研究起步比较早，作为食品添加剂，水溶性膳食纤维已在保健品、糖果、乳制品、功能饮料、烘焙食品、胶体食品、果酱等食品中广泛应；在国内，先是作为添加剂使用，然后还形成了以水溶性膳食纤维为主的胶囊、冲剂和片剂类产品。
综上所述，在2l世纪，功能性食品将逐渐成为主流。由于膳食纤维具有突出保健功能，其受到来自不同领域的科学家的广泛重视。膳食纤维正被广泛应用于主食食品中，同时还被添加到乳制品、肉制品、膨化产品、糖果和调味品等中。此外，随着人们对膳食纤维与人体健康关系研究的不断深入与认识的不断加强，作为膳食纤维补充剂，水溶性膳食纤维必将会在食品及饮料的开发当中发挥巨大的作用。因此，膳食纤维的开发与应用具有极其深远的现实意义与广阔的发展前景。为此，我们还有待统一规划，有计划地协调全国力量，确定重点开发资源，协作攻关，早日在我国形成膳食纤维多品种生产的龙头产业，以满足广大食品市场的需要，优化和改善人民的膳食结构。
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致谢
本论文是在老师的精心指导下完成的。感谢导师在论文的选题、实验方案的确定及最后的论文撰写整个过程中给予我细心的指引和教导，使我对水溶性膳食纤维有了初步的了解，并最终完成毕业论文。
在四年的大学生涯里，还得到众多老师的关心支持和帮助，在此，谨向老师们致以忠心的感谢和崇高的敬意！
走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，四年多的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。
从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着伍老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，伍老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，伍老师渊博的知识、敏锐的学术思维、严谨的治学态度、求实的科学态度和工作作风以及创新的工作精神，令我终身受益，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。值此论文完成之际，谨向伍亚华老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！
同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发、帮助和支持，在此我表示深深地感谢！祝他们学业有成！
最后我要感谢评审本论文的老师们，祝各位老师桃李满天下！
作者：
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膳食纤维在食品加工中的应用与研究进展
膳食纤维在食品加工中的应用 与研究进展 陈燕卉1，陈敏1，张绍英1，李亚秋2 （1. 中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083） （2. 北京市化工学校，北京 100023） 摘要：本文对膳食纤维的主要生理功能进行了归纳，对膳食纤维在食品中的开发应用和研究进行了评述，对膳食纤维应用与研究的发展趋势进行了展望。 关键词：膳食纤维；应用；进展 Abstract：The physiological function of dietary fiber are introduced. application and researches of dietary fiber on food processing are commoned. Prospect for research on the development of dietary fiber are briefly discussed. Key words： dietary fiber；application；development 膳食纤维作为一种极其重要的食品成分已经成为功能性食品领域研究的热门课题。膳食纤维被公认为是蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质和水之后的第七大营养素。 在我国，人们的饮食习惯已发生了很大的改变，大中城市特别是经济比较发达的沿海城市已出现了膳食纤维摄入量不足、营养素摄入不平衡的现象，其表现是肥胖症、糖尿病、动脉硬化、冠心病和恶性肿瘤的发病率在老年人群中很常见，在中青年人群中发病率也逐年上升，在少年儿童中“小胖子”越来越多。 1993年，我国国务院颁发《九十年代中国食物结构改革与发展纲要》指出：由于膳食不平衡或营养过剩而造成的“文明病”已在我国出现，肥胖症、高血脂、冠心病、糖尿病和结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。因此，开展膳食纤维的研究对提高我国人民的健康水平是非常必要和紧迫的任务，具有非常重要的现实意义。 1 膳食纤维的功能 膳食纤维对人体健康有很多重要的生理功能，这已被国内外大量的研究事实与流行病学调查结果所证实，其主要的生理功能包括以下几个方面： 膳食纤维通过影响胆汁酸代谢使机体胆固醇排出增加，从而降低血清胆固醇，预防由冠动脉硬化引起的心脏病[1][2]。 膳食纤维预防便秘与大肠癌。由于膳食纤维的通便作用还有益于肠内压的下降，还可预防长时间便秘而引起的痔疮及下肢静脉曲张[3][4][5]。 膳食纤维可改善糖代谢，对糖尿病患者具有降血糖作用[6]。 膳食纤维对高脂肪膳食引起的肝脂肪变有阻抑作用，起到预防脂肪肝的作用[7]。 膳食纤维对有机农药有一定吸附作用，对重金属离子有清除作用，可以减缓农药的毒害作用[8]。 膳食纤维具有抗氧化活性和清除·OH自由基的作用，具有抗突变作用，增强人体抗癌能力[9]。 膳食纤维具有清除NO2-能力，阻止其与仲胺、叔胺反应形成亚硝胺，预防癌症[10][11]。 膳食纤维具有促进钙、铁、镁吸收的作用[12][13]。 治疗肠炎[14]。 各种不同品种的膳食纤维其生理功能是不同的，不能认为凡是膳食纤维就具备上述所有的生理功能。例如水溶性燕麦纤维对降低血清胆固醇效果十分明显，可以使冠心病的死亡率减少3％，但水不溶性燕麦纤维的这方面功能就要差很多，甚至几乎没有。 膳食纤维还具有食品添加剂的功能，膳食纤维作为食品成分具有很多优点：可以影响产品颜色、风味、保油性和保水性；可以作为稳定剂，对结构、胶凝和粗度有影响；可以作为增稠剂，控制糖的结晶，且对产品货架期有一定影响[15]。 膳食纤维也不是越多越好。因为膳食纤维与有机物结合，可阻碍蛋白质和脂肪的吸收，还可引起腹泻，过量膳食纤维可引起胀气，影响维生素的吸收[16]。
膳食纤维研究意义及应用价值
随着经济的发展,人们生活水平日益提高,饮食习惯发生 了改变,与膳食结构相关的“富贵病”的发病率逐渐上升。大 量研究结果表明,“富贵病”发病率的上升与饮食中膳食纤维 摄入比例减少有关。膳食纤维对人体的重要生理功能已经被 大量研究所证实,因此,对于那些易患“富贵病”的高危人群看 来讲,膳食纤维可以降低高血脂、便秘、肠癌及心血管疾病的 发病率[1]。因此,开发膳食纤维产品,具有深远的社会意义。 大豆是我国北方的主要农作物之一,资源丰富,有着十分 广阔的开发前景。大豆加工产生的下脚料(如豆渣、豆粕和豆 饼等),若能进一步加工成膳食纤维产品,既防止资源的浪费, 又可减少环境污染。豆渣中主要含有膳食纤维、蛋白质和少 量淀粉等[3]。用碱煮和酶解结合的方法,除去豆渣中的淀粉 和蛋白质,就可得到较为纯净的膳食纤维 总结了传统酸法HVP的生产、特点,酶法水解植物蛋白的研究现状。酸法水解植物蛋白的特点 是水解迅速、彻底,成本低、投资小,广泛用于多种食品之中。缺点是敏感氨基酸被破坏,单糖、多糖大部 分被破坏,导致水解液呈棕黑色。最主要的是水解过程中生成氯丙醇类物质,有一定的毒性和一定的致癌性。食品安全越来越受到重视,因此酶法水解植物蛋白的研究越来越多。酶法的优点是对敏感氨基酸无破坏作用, 能最大限度保留原料的风味,水解产物含有大量呈味小分子肽。最主要的是不产生氯丙醇类有害物质。酶法水解植物蛋白的水解温度通常在45~65℃之间,水解时间从3h到48h不等,所用酶包括内切蛋白酶和外切蛋白酶。酶法水解植物蛋白的生产成本较高,水解程度较低。酶法水解植物蛋白的成功开发有助于保证食品安全,提升产品质量,提高竞争力。 人类社会已经进入了21 世纪，国民生活水平得到了很大的提高，人们的膳食结构在不 断的发生变化，总的趋势是以粮食为主的碳水化合物摄入量明显减少，而动物脂肪和动物蛋 白质的消费量大幅度上升，这样造成了现代人的膳食结构中食用纤维的摄取量相对减少，导 致营养平衡失调。有大量资料表明，被称之为“现代文明病”的高血压、高血脂、肥胖症、 冠心病、糖尿病、便秘、结肠癌等都与膳食纤维的摄入量不足有关（Fugencio Saura-Calixto et al.，2000）。膳食纤维是一种天然有机高分子化合物，是由许多失水β—葡萄糖组成的非淀粉 多糖，它包括纤维素、半纤维素、果胶和甲壳素等物质（邓舜扬，2001）。膳食纤维虽不能 被人体消化吸收，但其在维持人体健康方面有着不可代替的生理作用（董文彦，张东平，伍 立居，2000；J.W.Devries，2001）。因此，很多科学家将膳食纤维推崇为是蛋白质、碳水化合 物、脂肪、维生素、矿物质和水之后的第七大营养素（卓馨，2005）。早在20 世纪50 年代， 西方国家就开始了膳食纤维方面的研究。1960 年，H.C.Trowell 博士第一次列出了西方文明 病的特征并论证了富含纤维食品的重要性。美国医学家丹尼斯也在研究中发现，每天增加5g 水溶性膳食纤维可减少15%的心血管疾病的发生（陈霞，杨香久，2006）。英国著名营养学 家Cum-mings 等人证明每天摄入非淀粉多糖不超过32g，其摄入量与粪便重量间呈剂量反应 关系，每日粪便重量低于150g 时疾病的危险性将会增加。现在，许多发达国家已经意识到 膳食纤维的生理作用及其在人体中不可代替的地位，因此开发出多种富含膳食纤维的食品及 其保健品。如在美、英、法、德等西方发达国家在年销售的60 亿美元方便谷物食品中约有 20%是富含膳食纤维的功能性食品（邵晓芬，王凤玲，刑坚强，2000）。1996 年，水溶性纤 维制品在欧美的销售额达100 亿美元，并在1997 年更显示出其强劲的增长势头，仅在6 月 份日本和欧美市场就已突破100 亿美元（石桂春，2001）。日本80 年代后期就已经利用活性
可溶性膳食纤维抗高脂血症研究进展
可溶性膳食纤维抗高脂血症研究进展 曾琳娜，刘 博，林亲录，罗非君 （中南林业科技大学食品科学与工程学院， 稻米及副产物深加工国家工程中心， 湖南长沙 410004）摘 要： 可溶性膳食纤维是能溶解于水，也能吸水膨胀，并能被大肠中微生物降解的纤维。可溶性膳食纤维生理功能包括：排泄体内毒素、降血脂、降血糖等，在心血管疾病、糖尿病、癌症等防治中起重要作用，特别是可溶性膳食纤维降血脂方面取得了一些突破性进展。流行病学研究表明：可溶性膳食纤维如燕麦β–葡聚糖具有降低胆固醇的作用；利用动物实验，发现复合膳食纤维对高胆固醇血症小鼠有明显降脂作用等；人群干预研究发现在膳食中可溶性纤维和大豆蛋白可降低血清胆固醇和血清甘油三酯作用等。近年来研究发现，可溶性膳食纤维能够调控血脂和胆固醇相关的基因表达。该文总结了近年来可溶性膳食纤维降血脂及其分子机制等方面研究新进展。关键词：可溶性膳食纤维；高脂血症；胆固醇；血清甘油三酯 Progress in anti-hyperlipidemia of soluble dietary fiber ZENG Lin-na ，LIU Bo ，LIN Qin-lu ，LUO Fei-jun （National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Deep Processing ，College of Food Science and Engineering ，Central South University of Forestry and Technology ，Changsha 410004，Hunan ，China ） Abstract ：S o luble dietary fiber c an diss o lve in water and swelling ，and it c an be degraded in the large intestine o f fiber . The physi o l o gi c al fun c ti o ns o f s o luble dietary fiber in c luding ：ex c reting t o xins fr o m the b o dy ，redu c ing bl oo d fat ，l o wering bl oo d glu co se and s o o n . It may play an imp o rtant r o le in preventing diabetes ，c ardi o vas c ular disease and c an c er . Espe c ially ，redu c ing bl oo d lipid by s o luble dietary fiber has made s o me breakthr o ughs . Epidemi o l o gi c al studies have sh o wn that s o luble dietary fiber su c h as o at beta glu c an has a c h o lester o l –l o wering effe c t . Animal experiments f o und that dietary fiber co mp o sites have o bvi o us lipid –l o wering effe c t in the hyper c h o lester o lemia mi c e . Interventi o n study in p o pulati o n f o und that s o luble dietary fiber and s o y pr o tein c an redu c e c h o lester o l and trigly c eride in serum et c. In re c ent years ，s o me studies f o und that s o luble dietary fiber c an regulate lipid and c h o lester o l –related gene expressi o ns . This paper summarizes the re c ent pr o gress o f s o luble dietary fiber in the field o f anti –hyp o lipidemia and the p o ssible m o le c ular me c hanisms are inv o lved in . Key words ：s o luble dietary fiber ；c h o lester o l ；diabetes ；serum trigly c eride 中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1008―9578（2014）01―0001―04收稿日期：2013–09–27 基金项目：受国家自然科学基金面上项目（81071755） ；湖南教育厅重点项目（13A124）通信作者：罗非君（1968~ ） ，男，教授，博导，研究方向：食品营养与健康。可溶性纤维素具有很多生理作用，如降低血脂与胆固醇、预防心血管疾病作用；降低血糖、减少糖尿病发生作用；抗肿瘤等作用。其生理功能逐渐受到人们重视，现已被很多人建议列为继蛋白质、可利用碳水化合物、脂肪、维生素、矿物元素、水之后第七大营 养素〔1〕。 1 可溶性膳食纤维定义与分类 膳食纤维（dietary fiber，DF）一词在1953年由Hipsley 提出，2001年美国化学家协会给膳食纤维的最新生理学定义：DF 是具有抗消化特性且在小肠中不能消化的碳水化合物或其类似物。膳食纤维的定义在第26届CCNFDU 会议中得到完善，食品法典委员会同意膳食纤维的定义在化学定义的基础上阐述生理特性，即：膳食纤维指小肠内不能消化吸收，聚合度不小于3（或10）的碳水化合物聚合物。 根据目前分析方法测出的膳食纤维组分大致分 为以下几类：总膳食纤维（TDF）、可溶性膳食纤维（SDF）、不可溶性膳食纤维（IDF）、非淀粉多糖。膳食纤维大多是不溶性的，只有水溶性膳食纤维才是人体能够吸收的。可溶性膳食纤维既能溶解于水，又能吸水膨胀，并能被大肠中微生物降解，包括葡聚糖、果胶、树胶、藻胶、豆胶、琼脂和羟甲基纤维素等。水溶性膳食纤维有广泛的生理作用，在许多方面具有比不溶性膳食纤维更强的生理功能。2 可溶性膳食纤维理化性质 对于膳食纤维理化性质，从膳食纤维化学结构上来看，构成其分子链结构主要为单糖分子，这些不同单糖分子排列上和空间上变化形成大分子物质，赋予了膳食纤维独特理化性质，不同理化性质也决定了膳食纤维在人体营养与功能上的不同功能。这些性质主
膳食纤维的开发利用现状及发展趋势
膳食纤维的开发利用现状及发展趋势 欧英 （吉首大学化工学院，湖南吉首 416000） 摘要：主要介绍膳食纤维的开发利用现状，包括膳食纤维的组成、提取、检测、生理功能等。以及国内外膳食纤维食品研究的动向进行了探讨。 关键词：膳食纤维，开发利用，生理功能，新产品。 Exploitation and Utilization Actuality of Dietary Fiber Ouying (College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University,Jishou 416000) Abstract:The exploitation andutilization actuality of dietary fiber are introduced mostly,they involved its constituent，enstraction,analysis,physiological functions.and its research trend in the world are discussed. Key words：dietary fiber, exploitation andutilization, physiological functions,new products. 1 膳食纤维的开发利用现状 1.1 膳食纤维的组成 膳食纤维(dietary fiber，DF)通常被认为是一类不能被人体消化酶类消化，主要由可食性植物细胞壁残余物(纤维素、半纤维素、木质素等)及与之缔合的相关物质组成的化合物。依据其溶解度情况，可分为水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维两种。相比而言，水溶性膳食纤维因其具有良好的加工性能和更优的生理功能而被广泛应用。常见水溶性膳食纤维主要有：菊粉、葡聚糖、抗性淀粉、壳聚糖、燕麦β-葡聚糖、瓜尔胶、藻酸钠、真菌多糖等，其中有些是天然制备，有些是合成、半合成的，但不管制备过程如何，它们的独特性能均得到了人们的好评。1.2 膳食纤维的分离提取
食品营养学研究进展
食品营养学研究进展文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
食品营养学研究进展 题目：膳食纤维的生理功能及其在食品开发中的应用 日期：2016年12月30号
摘要 膳食纤维特殊的理化性质和生理功能使它在生理代谢过程和预防疾病等方面扮演重要的角色。要保障人体健康，需要适量摄入膳食纤维。本文综述了膳食纤维的定义，膳食纤维的分类及其生理功能，并且简单介绍了目前国内外膳食纤维的提取方法以及膳食纤维在食品开发中的应用。 Abstract The special physical and chemical properties and physiological functions of dietary fiber make it play an important role in the process of physiological metabolism and disease prevention. To protect the health of the human body, the need for adequate intake of dietary fiber. In this paper, the definition of dietary fiber, the classification and physiological function of dietary fiber were reviewed, and the extraction methods of dietary fiber and the application of dietary fiber in food development were introduced. 关键字：膳食纤维生理功能应用前景 随着人们生活水平的提高，对食品的要求越来越精细，所摄入的食 物中，的含量越来越少，现代“文明病”诸如、、、、糖尿病等，严重 地威胁着现代人的身体健康，在人们的食物中补充膳食纤维已成为当务 之急。膳食纤维被公认为是蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物 质和水之后的第七大营养素。因此膳食纤维是健康饮食不可缺少的。此外，膳食纤维作为一种极其重要的食品成分，也已经成为功能性食品领 域研究的热门课题。 一，膳食纤维的定义及分类 1.1膳食纤维的定义 膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，含纤维素、木质素、半纤维素、树脂、果胶等。国际食品法典委员会(CAC)将膳食纤维具有的特
水溶性膳食纤维原料特点汇总
可溶性膳食纤维 抗性糊精：结构定义-以α-1,2和α-1,3键连接的聚合物，在部分还原末端上有缩葡聚糖及β-1,6糖苷键的存在，除直链部分之外，还有很多不规则结 构。 理化性状：略有甜味、无异味、水溶性好 功能特性：抗消化特性、 降低血糖、 调节血脂 促进消化道益生菌生长繁殖 增强肠道功能 应用：乳制品(可替代糖和脂肪，更有益与乳酸菌和双歧杆菌的性能 发挥) 婴幼儿食品（提高营养素利用率和微量元素的吸收） 面制品（改善色泽、提升面团筋力）、 肉制品（与蛋白质相互作用形成络合物，还可吸附香味物质）麦芽糊精:定义：一种淀粉或淀粉质水解产物，水解程度用DE值（葡萄糖当量-淀粉水解物中直接还原糖占总固形物的百分比）衡量。 特性：流动性好、无异味、溶解性好、耐热性强、吸湿性低，不结团。 作用：可用作喷雾剂干燥载体（浓度越高效果越好、DE越低效果越好）提升蛋白功能特性，通过与蛋白质发生美拉德反应，引入羟基， 提升分子的溶解性和乳化性； 作为包埋材料和载体，抑制褐变、涂抹保鲜等 应用：乳制品-提升产品体积、速溶、冲调性好延长货架期，用量5%-20%； 营养休闲食品（豆奶粉、速溶麦片）-良好口感、速溶增稠、避 免沉淀分层，用量10%-25%； 固体饮料（奶茶、固体茶等）-保持产品原特色和香味、抑制结 晶析出，乳化效果好。参考用量10-30%； 果汁饮料、乳酸饮品-乳化能力强、保持原有营养风味、稳定性 好，不易沉淀。参考用量5-15%；
冷冻食品-冰粒膨胀细腻、粘稠性能好、风味纯正、口感良好、 用量10-25%； 糖果-增加韧性、防止返砂、改善结构、降低粘牙现象、改善风 味、延长保质期、用量10-30%； 饼干或其他方便食品-甜度适中、入口不粘牙、次品少，货架期 长。 菊粉: 定义：植物中储备性生物多糖之一，一种天然的果糖聚合物，由果糖分子通过β-(2, 1)糖苷键连接，聚合度通常为2~60。 理化特性：短链较长链易溶于水，甜味为蔗糖10%，40%以上能形成凝胶、吸湿性强 功能特性：水溶性膳食纤维的作用、益生元、促进矿物质吸收 应用：可食性复合包装膜-延缓水分蒸发、防治产品变味，延长货架期可溶性膳食纤维-有助于肠道健康，保持产品风味，促排便 益生元：作为益生元产生特殊变化，组织、活化消化系统中对寄 主健康的有益菌群，抑制有害菌和其他病原微生物的生 脂肪替代物：支链程度越高其在水中的溶解性越强，从而产生微 粒状凝胶，改变产品质地，提供类似脂肪的口感 糖类替代品：当菊粉有短链分子存在时，其可用来提高产品香味 与甜度，将菊粉甜度增至0.35 g/mL 时，其可部分替代蔗糖 魔芋粉: 主要成分为葡甘聚糖( KGM) ，除此之外还有生物碱、淀粉、纤维素、半纤维素、蛋白质、氨基酸、可溶性糖、无机盐及一些特殊物质。魔 芋可以降低胆固醇，防治高血压、高血脂; 抑制肥胖、防治糖尿病; 帮 助消化，防治消化系统疾病。 理化特性：KGM 是一种可食用植物纤维，不易被消化，其热量极低，且 具有吸水性强、黏度大、膨胀率高的特点 功能性质： 应用:食品工业应用-魔芋葡甘聚糖可作为保水剂、稳定剂、增稠剂、成膜剂、凝胶剂等使用 医药：主要变现为抗癌和免疫功能、保健功能即预防和治疗便
膳食纤维的研究现状
膳食纤维的研究进展 黄凯丰1，杜明凤2，陈庆富1 （1贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所，贵州贵阳550001；2 贵州师范大学研究生处） 摘要：论述了膳食纤维的研究进展，其中包括膳食纤维的定义、测定方法、理化特性及生理功能、每日推 荐量和研究展望等。指出了我国膳食纤维摄入量的不足及应充分利用膳食纤维资源丰富的优势，大力推动 我国膳食纤维产业的发展。 关键词： Research Progress on Dietary Fiber Huang Kai-feng, Du Ming-feng, Chen Qing-fu (1 Institute of Plant Genetics and Breeding, School of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550001, China; 2 Graduate Department of Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550001, China ) Abstract: Key words: Agricultural stero-pollution；Ecology；Control 进入21世纪，随着生活水平的提高，人们的饮食日趋精细，对高热量、高蛋白、高脂肪等食品的摄入量大大增加，而膳食纤维的摄取量相对减少，从而忽略了膳食营养的平衡性。营养学家调查表明，在我国由于人们摄取膳食纤维不足而引起的高血脂、肥胖症、胆结石、脂肪肝、糖尿病及肠癌等疾病呈快速上升趋势，因此人们应注意饮食对自身健康的影响[1]。正因为膳食纤维在预防现代一些“富贵病”方面的突出作用，2000年5月在荷兰，由ICC 和AOAC组织的Dietary fiber-2000会议上将膳食纤维列为继“糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素”之后的“第七大营养素”[2]，专家们一致认为：纤维食品将是21世纪主导食品之一。本文就膳食纤维的定义、测定方法、理化特性及生理功能进行了简单的叙述。 1 膳食纤维定义的发展过程 1929年McCance和Lawrence首先发现了“不可利用的碳水化合物”，这是文献最早对膳食纤维认识和描述。1953年，Hispsley[3]率先提出了“膳食纤维”（Dietary fiber，DF）的术语，他把构成植物细胞壁的纤维素、半纤维素、及木质素等成分统称为DF，并提出DF 能降低孕妇毒血症的假说。 1972-1976年间，Trowell等建立了大量膳食纤维与健康相关的假说，被称为“膳食纤维假说”。经1972[4]、1974[5]和1976年三次完善，给出了DF的定义：膳食纤维是不能被人体内的消化酶水解的多糖和木质素。有的食物如非淀粉的低聚糖等在体内不能被人的消化酶降解，但可被体内微生物降解成短链脂肪酸，产物最终被人体吸收[6]。 至1976年止，膳食纤维的定义已被拓宽到包括所有的不可消化的多糖（主要为植物性糖类），如胶质、改性纤维素、粘胶、寡糖以及果胶，这基本保留了生理学的定义，即基于其可食性及抗消化性。 1987年美国食品药品管理局（FDA）定义为：膳食纤维是非淀粉类的多糖、木质素和某些抗性淀粉（不被蛋白酶、直链淀粉酶和支链淀粉酶水解）的总称。 1995年FAO和WHO的营养法典委员会采纳的定义是“膳食纤维是可食用、但不能被人体消化道内源酶水解的植物或动物性食物，且可用AOAC985.29和AOAC991.43方法检测出”。但膳食纤维是否应包括“动物性食物”，这点直到2000年所有的营养法典委员会委员也没有完全达到一致的认可。 2001年3月，美国谷物化学家协会给膳食纤维的最新定义是：膳食纤维是植物的可食作者简介黄凯丰（1979—），男，江苏启东人，博士，从事植物营养与保健研究。E-mail：hkf1979@https://www.docsj.com/doc/aa8003401.html,
可溶性膳食纤维
可溶性膳食纤维 食物纤维是一种特殊的营养素，其本质是碳水化合物中不能被人体消化酶所分解的多糖类物质。食物纤维有数百种之多，其中包括了纤维素、半纤维素、果胶、木质素、树胶和植物粘胶、藻类多糖等。膳食纤维是食物中非营养成分，但是对人体健康有益。 一般作用 膳食纤维的生理功能：这类物质能刺激肠道蠕动，有利于粪便排出，可预防便秘、直肠癌、痔疮及下肢静脉曲张;可预防动脉粥样硬化和冠心病等心血管疾病的发生;预防胆结石的形成。产生饱腹感，对肥胖病人进食有利，可作为减肥食品。改善耐糖量，可调节糖尿病人的血糖水平，可作为糖尿病人的食品;改善肠道菌群，预防肠癌、阑尾炎等。 正常需要 膳食纤维的摄入量应该根据总食物的摄入量来确定，一般可表示为如下适宜范围：低能量膳食[7.5×1000kj(1800kcal)]为25g/d,中等能量膳食[1.0×10000kj(2400kcal)]为30g/d，高能量膳食[1.2×10000kj(2800kcal)]为35g/d。 过量表现 过多的摄食膳食纤维会影响其他营养素的吸收。但适量的增加食用膳食纤维对于便秘和肥胖人群说就是非常有益的了。食物纤维的主要食物来源：食物纤维的来源，主要为植物性食品。粮谷类、豆类的麸皮、糠、豆皮含有大量的纤维素、半纤维素和木质素;燕麦和大麦含有多量的粗纤维;柠檬、柑橘、苹果、菠萝、香蕉等水果和卷心菜、苜蓿、豌豆、蚕豆等蔬菜，含有较多的果胶。除了来源如此丰富的膳食纤维外，近几年较多的果胶。除了来源如此丰富的膳食纤维外，近几年又出现许多从天然食物中提取出的缮食纤维食品可供食用同时也具有比普通膳食纤维更好的效果如韶身(魔芋)水溶性膳食纤维。需要注意的是膳食纤维大多是不溶性的，只有水溶性的膳食纤维才是人体能够吸收的。
膳食纤维的主要特点和生理功能
膳食纤维的主要特点和生理功能 膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，分为可溶性和非可溶性膳食纤维，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。 纤维素、半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，则存在于自然界的非纤维性物质中。常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，有助于调节免疫系统功能，促进体内有毒重金属的排出。所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之上，还可以帮助糖尿病患者改善胰岛素水平和三酸甘油脂。 膳食纤维可分为可溶性膳食纤维与非可溶性膳食纤维。 膳食纤维的主要特性： 1.吸水作用 膳食纤维有很强的吸水能力或与水结合的能力。此作用可使
肠道中粪便的体积增大，加快其转运速度，减少其中有害物质接肠壁的时间。 2.黏滞作用 一些膳食纤维具有强的黏滞性，能形成黏液性溶液，包括果胶、树胶、海藻多糖等。 3.结合有机化合物的作用 具有结合胆酸和胆固醇作用。 4.阳离子交换作用 可在胃肠内结合无机盐，如钾、钠、铁等离子形成膳食纤维复合物，影响其吸收。 5.细菌发酵作用 膳食纤维在肠道易被细菌酵解，其中可溶性膳食纤维可完全被细菌所酵解，而不溶性膳食纤维则不易被酵解。酵解后产生的短链脂肪酸可作为肠道细胞和细菌的能量来源。 膳食纤维的生理功能： 1.有利于食物的消化过程 膳食纤维能增加食物在口腔咀嚼的时间，可促进肠道消化酶分泌，同时加速肠道内容物的排泄，这些都有利于食物的消化吸收。 2.降低血清胆固醇，预防冠心病 膳食纤维可结合胆酸，有降血脂作用。 3.预防胆石形成
膳食纤维的作用与常见食物含量
膳食纤维的作用与常见食物含量 山野国际霍永明高级营养师膳食纤维的定义： 膳食纤维是一种重要的非营养素，它是碳水化合物中的一类非淀粉多糖及寡糖等不消化部分。越来越多的研究表明，膳食纤维的摄入与人体健康密切相关。过量摄入膳食纤维会影响维生素、铁、锌、钙、等的消化吸收，但是摄入足会增加便秘、肥胖、糖尿病、心血管疾病和某些癌症发生的危险。所以与食物中的其他营养素一样，为了保持健康，膳食纤维的摄入量也应在适宜的范围之内。 膳食纤维的定义有两种，一是从生理学角度将膳食纤维定义为哺乳动物消化系统内未被消化的植物细胞的残存物，包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶、抗性淀粉和木质素等；二是从化学角度将膳食纤维定义为植物的非淀粉多糖加木质素。 膳食纤维的分类： 膳食纤维可分为可溶性膳食纤维与非可溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维包括部分半纤维素、果胶、树胶等；非可溶性膳食纤维包括纤维素、木质素等。 膳食纤维的主要特性： 1，吸水作用 膳食纤维具有很强的吸水能力或与水结合能力。此作用可使肠道中粪便的体积增大，加快其转运速度、减少其中有害物质接触肠壁的时间。 2，黏滞作用 一些膳食纤维具有很强的黏滞性，能形成黏液性溶液，包括果胶、树胶、海藻多糖等。 3，结合有机化合物作用 膳食纤维具有结合胆酸和胆固醇的作用。 4，阳离子交换作用 膳食纤维的与阳离子交换作用与糖醛酸的羧基有关，可在胃肠内结合无机盐，如钾、钠、铁等阳离子形成膳食纤维复合物，影响其吸收。 5，细菌发酵作用 膳食纤维在肠道内易被细菌酵解，其中可溶性膳食纤维可完全被细菌所酵解，而非溶性膳食纤维则不易被酵解。酵解后产生的短链脂肪酸如乙酯酸、丙脂酸和丁酯酸均可作为肠道细胞和细菌的能量来源。 膳食纤维的生理功能： 1，有利于食物的消化过程 膳食纤维能增加食物在口腔咀嚼时间，可促进肠道消化酶分泌，同时加速肠道内容物的排泄，这些都有利于食物的消化吸收。 2，降低血清胆固醇 膳食纤维可结合胆酸，故有降血脂作用，此作用以可溶性纤维（如果胶、树胶、豆胶）的降脂作用较明显，而非溶性纤维无此作用。
膳食纤维提取的研究进展
２０１０年第０３期 中国食物与营养 ＦｏｏｄａｎｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎｉ１１ＣｈｉｎａＮｏ．０３，２０１０ 膳食纤维提取的研究进展水 符琼，林亲录，鲁娜，周丽君 （中南林业科技大学食品科学－５工程学院，长沙４１０００４） 摘要：膳食纤维对人类健康有积极的作用，在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出。本文综述了国内外膳食纤维提取的常用方法以及从不同原料中提取膳食纤维的工艺和原料的利用情况，并从所得膳食纤维的品质、特性及发展前景等方面进行了较全面的比较。 关键词：膳食纤维；提取；特性 膳食纤维（ＤＦ）是指不被人体消化的多糖类碳水化合物和木质素的总称，可分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维两大类。其中，水溶性膳食纤维主要为植物细胞内的储存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质和糖类物质。不溶性膳食纤维的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和壳聚糖等。 膳食纤维对人类健康有积极的作用，在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出。早期的流行病学研究显示，膳食纤维能够预防结肠癌，一定程度上可以治疗慢性疾病，因而有“肠道清道夫”的美誉。虽然目前膳食纤维的准确作用机理仍然难以确定，但研究表明，膳食纤维含量充足的饮食，无论是在预防还是在治疗糖尿病方面都具有特殊的功效。膳食纤维还能够延缓和减少人体对重金属等有害物质的吸收，有减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。另外，膳食纤维可以改善食品的食用品质、加工特性和外观特性，在食品中的用途十分广泛。膳食纤维在蔬菜、水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。在我国，有着丰富的纤维素原料，可用于制备膳食纤维的原料很多。本文总结了国内外提取膳食纤维的常用方法，为工业化生产和其他研究工作者提供一定的参考。 １膳食纤维的提取方法 目前国内外提取膳食纤维的方法主要有化学提取法、酶提取法、化学一酶结合提取法、膜分离法和发酵法。１．１化学提取法 化学分离方法是指将粗产品或原料干燥、磨碎后采用化学试剂提取而制备各种膳食纤维的方法，主要有直接水提法、酸法、碱法和絮凝剂法等。提取可溶性豆渣膳食纤维采用直接水提法制备最为简便。Ｐｒａｋｏｎｇｐａｎ…研究菠萝膳食纤维（ＰＤＦ），用乙醇提取获得的水溶性膳食纤维的纯度为９９．８％，是很好的食品加工原料。姜竹茂等障１在提取温度１００℃、自然ｐＨ、提取时间１０ｍｉｎ、加水量２５ｍ垤条件下实验，结果表明，可溶性膳食纤维产率由原来的６．５５％提高到１１．３４％，增加了近一倍。碱法应用较普遍，日本不二公司以豆渣为原料，用含３０％～７０％碱性水溶液的亲水性有机溶剂乙醇抽提，再用酸中和、压榨、脱水、干燥得到固体多糖，产品为无臭、无味的白色粉末。从豆渣中提取出的大豆多糖含食物纤维６０％。酸法使用较少，因为使用酸法制备膳食纤维的过程中，损失较大，得率不高。１．２酶提取法 酶法是用多种酶逐一除去原料中除膳食纤维外的其它组分，主要是蛋白质、脂肪、还原糖、淀粉等物质，最后获得膳食纤维的方法。所用的酶包括淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶、阿拉伯聚糖酶等。刘达玉等口１以干薯渣为原料，采用酶法水解淀粉、蛋白质的提取方法，探讨了薯渣中淀粉、蛋白质水解的工艺条件，提取的产品总膳食纤维含量达到７８％以上，是薯渣粉含量的２．７６倍，淀粉含量３．０９％。林文庭Ｈ１以番茄渣为原料，研究酶法提取膳食纤维的工艺技术，酶法提取的水溶性膳食纤维（ＳＤＦ）及水不溶性膳食纤维 ＋项目资助：湖南省重大科技专项（№．２００７ＦＪｌ唧 作者简介：符琼（１９８４一），男，湖南怀化人，在读硕士研究生，研究方向为食品生物技术。万方数据
膳食纤维与肥胖综述
膳食纤维与肥胖 摘要：本文主要从膳食纤维的定义、其研究发展过程中的大事件、主要的生理功能、膳食纤维与肥胖的研究进展、膳食纤维对于减重的作用机制、参考摄入量、及其研究前景进行了论述。 关键词：膳食纤维、肥胖 1、前言 功能性食品是21世纪食品的主流，膳食纤维也是保健食品的功能性成分之一。膳食纤维（dietary fiber，DF）通常是指不能被人体内源酶消化，主要来源于可食性植物细胞壁残留物（纤维素、半纤维素、木质素等），并能被现有的测定方法所检测的那部分化合物。大量资料表明，膳食纤维可以降低便秘、肠癌、肥胖、冠心病等慢性病的发病率，因而被列为继传统六大营养素之后的能够调节机体功能的“第七大营养素”。本文主要论述了膳食纤维的定义、其研究发展过程中的大事件、主要的生理功能、膳食纤维与肥胖的研究进展、膳食纤维对于减重的作用机制、参考摄入量、及其研究前景。 2、膳食纤维的定义演化 1929年McCance和Lawrence首先发现“不可利用的碳水化合物”，这是最早对于膳食纤维的认识和描述；1953年Hipsley[1]首先提出“膳食纤维的定义，指植物细胞壁中的纤维素、半纤维素和木质素等不消化的化合物”；1972年Trowell等人[2]提出膳食纤维为来源于植物细胞壁，很难被人体消化吸收的那部分化合物；1976年Trowell等人[3]在1972年基础上将树胶和果胶类物质包含在膳食纤维概念之内；1981年AOAC[4]将膳食纤维定义为不能被人体消化酶分解的植物细胞壁残留物；1982年Englyst将其定义为非淀粉多糖（NSP），总纤维是添加纤维和膳食纤维之和；2001年美国[5]提出膳食纤维是指来源于植物内源性不消化碳水化合物和木质素；2001年AACC[6]指出膳食纤维是指植物的可食部分或类似的碳水化合物,其在人体的小肠中难以消化吸收,在大肠中会全部或部分发酵分解；2004年食品法典委员会提出膳食纤维是指小肠内不能消化吸收、聚合度≥3 (或10)的碳水化合物；2005年中国营养学会将其定义为植物性食物或原料中糖苷健>3、不能被人体小肠消化和吸收、对人体有健康意义的，不消化碳水化合物。 3、膳食纤维研究进展过程中的大事记 1976-1981年Asp等人发展了针对定量分析食品中有关成分相应定义；1979年Rrosky开始总结对膳食纤维概念及方法的一致的看法；1981-1985年Prosky 等许多学者合作研究认可了一致的研究方法；1985年AOAC确定了分析总膳食纤维的方法；1985年-1988年研究方法的不断发展和对不溶性和可溶性膳食纤维的研究；1991年AOAC确定了食品中可溶性膳食纤维分析方法；1988-1994年Lee等人根据膳食纤维的定义，对研究方法进行完善；1992年国际间审视重新确定生理学膳食纤维概念；1993年再次对膳食纤维的生理学概念及组分进行国际间讨论；1998年委派科学委员会重新评定膳食纤维的定义；2000年ICC和AOAC 组织将膳食纤维列为“第七大营养素”[7]。
食品中总的、不溶性及可溶性膳食纤维的酶-重量测定法
食品中总的、不溶性及可溶性膳食纤维的酶-重量测定法 当前，膳食纤维在预防慢性病中有着广泛的作用，膳食纤维与人体健康关系的研究日益受到重视。现已知道可溶性膳食纤维的作用主要为调节血脂、血糖及调节益生菌丛。而不溶性膳食纤维主要的作用为肠道通便。目前市场上富含膳食纤维的食物、食品添加剂和保健食品越来越多，原有膳食纤维的检测方法已不适应当前需要。古老的方法只能测定粗纤维[1],该方法所测数值与总纤维含量有较大差异，两者之间也没有一定的换算系数。现有的洗涤剂法只能测定不溶性膳食纤维[2]，但不能测定可溶性膳食纤维，尤其是可溶性膳食纤维已明确具有保健功能，并成为保健功能食品中的功效成分，这就给膳食纤维成分更加细致的分类测定提出了要求。目前膳食纤维的测定方法可分为两大类：重量法和化学法。重量法较简单[3]，主要测定总膳食纤维、可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。化学法则可定量地测定其中每一种中性糖和总的酸性糖(糖醛酸)，还可单独测定木质素[4]，但化学法受仪器设备制约，因而不适用于常规的膳食纤维分析。酶-重量法于20世纪80年代在国外首先发展起来，现已成为AOAC认可的分析方法，已被美国、日本、瑞典及北欧许多国家广泛采用。 1材料和方法 1.1原理： 分别用热稳定的α-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化样品以去除蛋白质和淀粉。总膳食纤维(TDF)的测定是先酶解,然后用乙醇沉淀，将过滤的TDF残渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥后称重。不溶性和可溶性膳食纤维(IDF和SDF)是在样品酶解后即刻将IDF过滤，过滤后的残渣用热水冲洗,经干燥后称重。SDF是将上述滤出液用4倍量的95%乙醇沉淀，然后将滤渣干燥、称重。TDF、IDF和SDF的量通过蛋白质和灰分含量进行校正。 1.2仪器： 意大利VELP公司CSF6&GDE型膳食纤维测定仪； 天平：精确至±01mg； 马福炉：温度控制在(525±5)℃； 干燥箱：温度控制在(105±3)℃和(130±3)℃。 1.3试剂： 全部操作均使用蒸馏水； 85%和78%的乙醇溶液； 丙酮：分析纯； 热稳定α-淀粉酶溶液：CatNoA3306，Sigma； 蛋白酶：CatNoP3910，Sigma，当天用MESTRIS缓冲液配制50mgml的酶溶液； 淀粉葡糖苷酶溶液：CatNoAMGA9913，Sigma； 硅藻土：酸洗(Celite545AW，NoC8656，Sigma)； 铬酸洗涤液； MES-TRIS缓冲液：005molL,温度在24℃时pH值为8。 1.4测定方法 1.4.1样品制备 1.4.1.1固体样品 如果样品粒度>05mm,研磨后过03～05mm(40～60目)筛。 1.4.1.2高脂肪样品 如果脂肪含量>10%，用石油醚去脂。每克样品用25ml,每次提取 后静置片刻，再小心倾斜烧杯，慢慢将石油醚倒出,共洗3次。 1.4.1.3高碳水化合物样品 如果样品干重含糖>50%，每克样品每次用85%乙醇10ml 去除糖份,共洗3次，轻轻倒出，然后在40℃烘箱中不时翻搅干燥过夜，经研磨
细菌纤维素的研究进展
细菌纤维素的研究进展 摘要：细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物适应性，具有独特的物理、化学和机械性能，例如高的结晶度、高的持水性、超精细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等，因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。概括细菌纤维素的性质，发酵过程，改性方法以及在生物医学材料上的应用。 关键词：细菌纤维素；改性；生物医学材料；应用 0 前言 细菌合成纤维素是在1886年由Brown首次报道的，是胶膜醋酸菌A.xylium 在静置培养时于培养基表面形成的一层白色纤维状物质。后来在许多革兰氏阴性细菌，如土壤杆菌、致瘤农杆菌和革兰氏阳性菌如八叠球菌中也发现了细菌纤维素的产生。细菌纤维素与天然纤维素结构非常相似，都是由葡萄糖以β一1，4一糖苷键连接而成的高分子化合物，此外，细菌纤维素相对于传统的纤维素资源又有其优势，如加工时不用去木质素，可合成高质量的纸张或者加工成任何形状的无纺织物，还可通过发酵条件的改变控制合成不同结晶度的纤维素，从而可根据需要合成不同结晶度的纤维素。 从纤维素的发现至今已有一百多年的历史，但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低，因此多年来一直未受到足够重视。近十几年来随着分子生物学的发展和体外无细胞体系的应用，细菌纤维素的生物合成机制已有了很深人的研究，同时在细菌纤维素的应用方面也有了很大进展。 1.细菌纤维素的结构特点和理化特性 1.1化学特性 经过长期的研究发现，BC和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别，均可以视为是由很多D-吡喃葡萄糖苷彼此以(1-4)糖苷键连接而成的线型高分子，相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子不在一个平面上，而是呈稳定的椅式立体结构。