膳食纖維的國內(nèi)外研究進(jìn)展

1、專論與綜述中 國釀造2008年第5期總第182期 1 膳食纖維的國內(nèi)外研究進(jìn)展王彥玲u,劉冬2,付全意,李堅(jiān)斌1,鄧立高1(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧530004;2.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東深圳518055摘要:論述了膳食纖維的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),其中包括膳食纖維的分離制備、測(cè)定方法、生理功能和應(yīng)用研究等。指出了 我國應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)和充分利用膳食纖維的豐富資源,形成多種膳食纖維生產(chǎn)的龍頭產(chǎn)業(yè)。關(guān)鍵詞:膳食纖維;提取分離;生理功能;應(yīng)用中圖分類號(hào):TS202.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0254.5071(2008睜01201-03Research progress on die

2、tary fibelin the worldWANG Yanlin91”,L1UDon92,FU Quanyil,LI Jianbin 1,DENG Liga01(1.College ofLight Industry and Food Engineering,Guangxi University,Naaning 530004,China;2Shenzbcn Polytechnic,Sheazhen 518055,ChinaAbstract.It introduces briefly and systematically about thepresent situationand prospec

3、t of studies on dietary fiber in the world,including extractionandpreparation of dietary fiber,determination methods,physiological functions and utilization.It indicates that thedietary fiber products should bespecially developed and made best眥in order toforming some leader enterpri治s for dietary fi

4、ber production.Key words:dietary fiber;extraction andseparation;physiological functions;utilization隨著生活水平的提高,人們對(duì)高熱量、高蛋白、高脂肪 食品和精細(xì)食品攝入量大大增加,而膳食纖維的攝取量相 對(duì)減少,從而忽略了膳食營養(yǎng)的平衡性。營養(yǎng)學(xué)家調(diào)查表 明,在我國由于人們攝取膳食纖維不足而引起的高血脂、 肥胖癥、膽結(jié)石、脂肪肝、糖尿病及腸癌冬筍文明病,呈上升 趨勢(shì),因此人們應(yīng)注意飲食對(duì)自身健康的影響。目前,膳 食纖維已經(jīng)被列為繼傳統(tǒng)的六大營養(yǎng)素(蛋白質(zhì)、脂肪、 水、礦物質(zhì)、維生素、碳水化合物之后,

5、能夠改善人體營養(yǎng) 狀況,調(diào)節(jié)機(jī)體功能的“第七類營養(yǎng)素”。我國膳食纖維 資源非常豐富,如豆腐渣、蔗渣、梨渣、玉米皮、米糠等,這 些原料價(jià)格低廉,從中提取膳食纖維不僅是提高原料綜合 利用的條有效途徑,而且可以保護(hù)環(huán)境,并能產(chǎn)生很好 的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)廢棄資源的有效利用,因此 有著廣泛的應(yīng)用前景。本文對(duì)膳食纖維的提取方法、測(cè)定 方法、生理功能及其應(yīng)用的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。1膳食纖維的提取方法目前,膳食纖維的制備可分為:(1粗分離法。利用 液體懸浮法和氣流分級(jí)法將原料中各成分的相對(duì)含量改 變(如減少植酸、淀粉等的含量,從而提高膳食纖維的含 量。此方法適合于原料的預(yù)處理,不能用于制備高純度 的膳

6、食纖維。(2化學(xué)分離法。采用化學(xué)試劑來分離膳食 纖維,主要有酸法、堿法和絮凝劑法等。此方法應(yīng)用較普 遍。(3膜分離法。利用高科技的膜分離技術(shù),將分子量不 同的膳食纖維分離提取。此方法能通過改變膜的分子截 留量來制備不同分子量的膳食纖維,避免了化學(xué)分離法的 有機(jī)殘留。膜分離法是分離可溶性膳食纖維最有前途的 方法,但是由于受到技術(shù)水平的限制,目前還不易實(shí)現(xiàn)工 業(yè)化生產(chǎn)。(4化學(xué)試劑和酶結(jié)合提取法。在使用化學(xué)試 劑處理的同時(shí),用各種酶(如僅.淀粉酶、蛋白酶、糖化酶和 纖維素酶等降解膳食纖維中含有的其他雜質(zhì),再用有機(jī) 溶劑處理,用清水漂洗過濾,甩干,獲得純度較高的膳食纖 維,酶解工藝的優(yōu)點(diǎn)在于不需要高

7、溫、高壓,節(jié)約能源,操 作方便,更可以省去部分工藝和設(shè)備,利于環(huán)境保護(hù)。(5 發(fā)酵法(如用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌對(duì)原料進(jìn)行發(fā) 酵,然后水洗至中性,干燥即可得到膳食纖維。目前該法 在果皮原料制取膳食纖維時(shí)使用。TRONGPANICH K等51以化學(xué)法為主,使用雙螺桿技 術(shù),以脫脂大豆為原料生產(chǎn)膳食纖維制品,產(chǎn)品的TDF (總膳食纖維含量和蛋白質(zhì)含量高于原料。MASOODI F 等61通過水提取和超微粉碎制取蘋果渣膳食纖維并將其 添加制糕點(diǎn)。陳霞等聊通過化學(xué).酶法制備豆渣膳食纖維, 經(jīng)實(shí)驗(yàn)確立了制取豆渣膳食纖維素的工藝條件,利用此工 藝條件制備的豆渣膳食纖維的含量達(dá)80%。TIM-PONE R

8、 等81用物理擠壓和酶處理法從柑桔果肉中制取膳食纖維, 產(chǎn)品微酸,但無苦味。PRAKONGPAN T等【9】用乙醇制取 和堿處理法制取菠蘿膳食纖維,產(chǎn)品具有良好的持水、持 油性,能很好地改善油炸食品的功能特性。許喜林等采 用化學(xué)法、酶法、酶.化學(xué)結(jié)合法從豆腐渣中提取水不溶 性膳食纖維的得率分別為31.8%、30.6%、30.2%。張雪梅 等采用綠色木霉發(fā)酵制取檸檬皮膳食纖維,研究顯示微 生物法制取的膳食纖維溶脹性明顯高于原料和化學(xué)法制 取的樣品。從膳食纖維應(yīng)用與研究技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以收稿日期:2007.07-09基金項(xiàng)目:深圳市科技局科技攻關(guān)項(xiàng)目fZl06K048BA;廣西大學(xué)校管科研基金項(xiàng)目

9、資助作者簡介:王彥玲(1982一,女,山東壽光人,碩士研究生,研究方向?yàn)樘穷愇镔|(zhì)的生物利用及污染控制. 2008No.52 Sedal No.182 China BrewingForum and Summary看到,生物方法與化學(xué)、物理方法相結(jié)合開發(fā)新型膳食纖 維,具有巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)?；瘜W(xué)方法如何能夠使工業(yè)生 產(chǎn)對(duì)資源和環(huán)境更加合理地利用和開發(fā),減少生產(chǎn)過程 中的三廢排放,開發(fā)更加清潔的化學(xué)反應(yīng)體系,減少對(duì)環(huán) 境的污染,是一個(gè)非常重要的任務(wù)。在物理方法中如何更 好地解決能耗,有效地提高產(chǎn)率,開發(fā)采用新技術(shù),拓寬應(yīng) 用途徑是一個(gè)重要的研究方向。2膳食纖維的測(cè)定方法目前,國內(nèi)外已建立了許多膳食纖

10、維的分析方法,其 主要目的是模擬消化過程用酶除去食物中可消化部分, 獲得不被消化的部分。這些測(cè)定方法可以概括為洗滌劑 法、酶.重量法、酶.化學(xué)法。洗滌劑法分為中性洗滌纖維 心DF和酸性洗滌纖維Q山F2個(gè)體系,洗滌劑法的缺點(diǎn) 是不能測(cè)定可溶性膳食纖維。冷中性洗滌劑纖維(CNDF 法是一種比較完善的膳食纖維提取方法,具有提取條件溫 和、提取率高、分離時(shí)損失少等優(yōu)點(diǎn)。我國學(xué)者近年來將 CNDF進(jìn)行了簡化,如鄭建仙【11】將CNDF法中SLS(十二 烷基硫酸鈉、PAW(Phenol:Acetic Acid:Water=2:1:1、 DWSO(-甲基亞砜的處理時(shí)間分別延長為22h、40min 和22h,

11、并省去了濕球研磨與超聲波處理步驟,更加方便實(shí) 用,而膳食纖維的提取分析效果與原法相同。潘英明【l習(xí)使 用此法時(shí)先提取分離了原料中的水溶性膳食纖維成分, 避免了由強(qiáng)烈的溶劑作用而造成的損失,結(jié)果改良法測(cè) 得的SDF比原方法提高了2%,測(cè)定結(jié)果更科學(xué)、準(zhǔn)確, 并用抽濾代替了離心分離,更方便實(shí)用。PROSKY法是酶. 重量法的代表,也是AOAC(美國職業(yè)分析化學(xué)家學(xué)會(huì)、 AACC(美國谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)等權(quán)威機(jī)構(gòu)接受的標(biāo)準(zhǔn)檢 測(cè)方法,為目前公認(rèn)的測(cè)定總膳食纖維、可溶性膳食纖維、 不可溶膳食纖維含量的方法。MARIA L G等【13】用酶.重量 法(AOAC991.43從準(zhǔn)確度、精確度和線性方面檢測(cè)食品

12、中的膳食纖維值,得到纖維回收平均變異系數(shù)為 0.87%,平均準(zhǔn)確度變異系數(shù)為3.48%,平均精確度值 為5.189/1009,在允許的可變性范圍之內(nèi),說明酶.重量 法重現(xiàn)性好,是一種良好可靠的測(cè)定方法。酶.化學(xué)法最 早在1969年由SOUTHGATE提出,主要是從化學(xué)分析入 手,通過測(cè)定其組成測(cè)其含量。目前應(yīng)用于分析的主要為 AOAC994.13即UPPSUA方法和ENGLYST方法。酶.化 學(xué)法是建立在把膳食纖維定義為非淀粉多糖的基礎(chǔ)上, 不能測(cè)定多酚化合物、纖維醇等膳食纖維,且操作難度大、 耗時(shí)多,不太適合于常規(guī)分析,逐漸被酶.重量法代替擔(dān)它 比AOAC法能更詳細(xì)地提供單糖組成的數(shù)據(jù),有營

13、養(yǎng)學(xué) 的重要意義,并且對(duì)了解不同類型膳食纖維生理作用的差異 也有指導(dǎo)意義。CHEUNGPC.K等【-棚用AOAC和UPPS川LA 方法測(cè)定了不同食用真菌中的膳食纖維含量,雖然2種 方法的結(jié)果都無顯著差異,但是用AOAC法測(cè)得的DF含量比用UPPSALA法測(cè)得的DF含量值要高,與理論研究 相一致。3膳食纖維的生理功能國內(nèi)外對(duì)于膳食纖維生理功能的研究也比較活躍,大 量資料報(bào)道了膳食纖維對(duì)于治療糖尿病、防治冠心病、治 療肥胖癥、預(yù)防高血壓、抗胃腸癌癥、清除外源有害物質(zhì)、 抗氧化、清除自由基等方面的研究工作,并探討了膳食纖 維與血糖、脂肪代謝和其他營養(yǎng)素的關(guān)系。3.1膳食纖維與糖尿病歐仕益等【-5】探

14、討了膳食纖維抑制餐后血糖升高的作 用機(jī)理,結(jié)果表明,膳食纖維至少通過以下3種方式減緩 小腸對(duì)葡萄糖的吸收,抑制餐后血糖升高。一是增加腸液 粘度糖的有效濃度,阻礙葡萄糖的擴(kuò)散;二是束縛葡萄糖, 降低腸液中葡萄糖的有效濃度;三是影響Ot一淀粉酶對(duì)淀 +粉的降解作用,延長酶解時(shí)間,降低腸液中葡萄糖的釋放 速率。WOLEVER T M S等【-61研究了膳食纖維和蛋白質(zhì)攝 入量與非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)人 均膳食纖維攝入量每日僅為1.2g/MJ,若日膳食纖維攝入 量每增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(0.729/MJ則會(huì)減少39%的患NID. DM的危險(xiǎn)性,還發(fā)現(xiàn)去除膳食纖維的淀粉類食物將導(dǎo) 致具有

15、遺傳易感性的人群發(fā)生糖尿病。王亞偉等【l刀將膳食 纖維素和低聚糖添加到酥性餅干中,通過對(duì)45名糖尿病 人分組進(jìn)行1個(gè)月的臨床營養(yǎng)療效觀察,發(fā)現(xiàn)對(duì)糖尿病 人的空腹血糖、餐后血糖和血膽固醇的降低有一定的作 用,而且膳食纖維素和低聚糖在降低糖尿病人空腹血糖、 餐后血糖和膽固醇方面具有一定的協(xié)同作用。3.2膳食纖維與心血管疾病JIMENEZC等【I司研究表明,可食用海藻中的膳食纖維 可以有效降低血清膽固醇、血壓。袁爾東、鄭建仙I嘲通過連 續(xù)4周給小鼠喂食添加不同品種膳食纖維素的高脂飼料, 發(fā)現(xiàn)水溶性膳食纖維素可顯著降低膽固醇的吸收率和 膽汁酸的重吸收率,從而起到明顯的降血脂效果。作為 不溶性膳食纖維的

16、一種(抗性淀粉,它在這方面的生理 功能也越來越受到人們的重視,CHENG H H等【馴研究表 明抗性淀粉飼喂大鼠具有良好的降低血中膽固醇的作用, 同時(shí)血清中的丙酸含量與抗性淀粉的攝入量呈正相關(guān)。 EMILE A M等佇l(wèi)】也證實(shí)了抗性淀粉有降低膽固醇和甘油 三酯的效果,其研究結(jié)果顯示含抗性淀粉組的糞便中膽汁 酸含量明顯增加。3.3膳食纖維與結(jié)腸癌ALDOORI W H等【竭對(duì)40000余名美國成年男子進(jìn) 行了前瞻性研究,探討不同膳食纖維成分與結(jié)腸憩室病的 關(guān)系,發(fā)現(xiàn)水不溶性膳食纖維攝入量與結(jié)腸憩室病危險(xiǎn)性 成反比,特別是水不溶性膳食纖維的線性關(guān)系(RR=0.63, 純纖維素最為明顯RR=0.5

17、2,表明攝入高膳食纖維可降低專論與綜述 中 國釀造2008年第5期總第182期 3結(jié)腸憩室含量。PETERS U等圓研究發(fā)現(xiàn)多攝入膳食纖維 尤其是谷物、水果中的膳食纖維可以減少結(jié)腸癌的發(fā)生。 3.4膳食纖維與脂肪代謝和其他營養(yǎng)素的關(guān)系JENKINS DJA嘲論述了膳食纖維素對(duì)脂肪代謝的影 響,認(rèn)為纖維會(huì)改變脂肪的吸收,但影響不是很大,脂肪的 吸收仍保持在95%以上。BEHALF D J等圓長期研究證實(shí) 纖維素等膳食纖維對(duì)人體鈣吸收無影響。4膳食纖維的應(yīng)用膳食纖維產(chǎn)品的應(yīng)用是從原料中提取膳食纖維后,一 種作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑添加在面包、面條等主食中或者餅干、 奶粉等產(chǎn)品中,另一種作為添加劑少量添加于飲

18、料、冰淇 淋等食品中。4.1在主食食品中的應(yīng)用膳食纖維可用于制作饅頭、掛面、方便面等主食。據(jù)報(bào) 道,饅頭中加入6%的膳食纖維,成品顏色及味道如同全 麥粉做成的饅頭,并且有特殊的香味,口感良好;面條中加 入5%的膳食纖維,面條熟后強(qiáng)度增加,韌性良好,耐煮耐 泡,口感清爽,也可把膳食纖維添加到谷物原料中,通過適 當(dāng)?shù)募庸すに囎龀稍绮褪称贰?.2在焙烤食品中的應(yīng)用不溶性膳食纖維在焙烤食品中的應(yīng)用比較廣泛,陳正 宏等闖將豆腐的副產(chǎn)品豆渣經(jīng)處理后添加到面包粉中,研 究其添加量對(duì)面包粉和面包質(zhì)量的影響,通過粉質(zhì)實(shí)驗(yàn) 和焙烤實(shí)驗(yàn)得出最佳添加量為3%。張艷榮等口刀添加7%經(jīng) 過擠壓處理的玉米膳食纖維素到面包中

19、,面包口感優(yōu)良, 抗老化性效果較好。4.3在乳制品中的應(yīng)用乳制品被認(rèn)為含有除膳食纖維外人體所需的全部營 養(yǎng)素。在乳制品中添加膳食纖維能同時(shí)滿足人們對(duì)蛋白 質(zhì)、維生素A、脂肪和膳食纖維等營養(yǎng)成分的需求。進(jìn)一 步提高乳制品的營養(yǎng)價(jià)值和應(yīng)用范圍。長期飲用添加膳食 纖維的乳制品能使腸道舒暢,防治便秘,并可降低膽固 醇,調(diào)節(jié)血脂、血糖,協(xié)助減肥,尤其適合中老年人、糖尿病 人、肥胖者。建議在液態(tài)乳品中的添加量為15%,在固 態(tài)乳品中的添加量為1%一3%。STAFFOLO M D等圓將膳 食纖維添加到酸奶酪中,大大改變了酸奶酪的口感及流 變特性。4.4在其他食品中的應(yīng)用膳食纖維還可以添加到肉制品、膨化產(chǎn)品、

20、糖果、冰淇 淋及調(diào)味品等。在肉制品中添加膳食纖維,可保持肉制品 中的水分,降低熱量,任國譜等圓以可溶性膳食纖維素作 為脂肪代用品,制作出質(zhì)構(gòu)良好的低脂火腿。添加到膨化 食品中可以改變食品風(fēng)味,同時(shí)增加保健功能,劉學(xué)文等30l 以甘薯、麥豉和淀粉為原料,開發(fā)富含膳食纖維素的非油 炸膨化甘薯脆片,產(chǎn)品膨化度高,組織細(xì)膩,薯味濃郁。張 立鋼等(,IJ以蛋白糖、雙歧糖代替蔗糖作為甜味劑,添加大 豆膳食纖維素生產(chǎn)無糖蛋糕,不僅有良好的口感,還具有 一定的功能特性,適合糖尿病患者食用。5展望膳食纖維是人體健康必不可少的重要營養(yǎng)素,其資源 豐富,價(jià)格低廉,因此有著廣泛的應(yīng)用前景,國外膳食纖維 食品的開發(fā)應(yīng)用

21、已經(jīng)較為普遍,而我國對(duì)于膳食纖維的 研究與開發(fā)與國外還有一定的差距。因此在我國還有待 統(tǒng)一規(guī)劃,有計(jì)劃地協(xié)調(diào)全國力量,確定重點(diǎn)開發(fā)資源,協(xié) 作攻關(guān),早日在我國形成膳食纖維多品種生產(chǎn)的龍頭產(chǎn) 業(yè),以滿足廣大食品市場的需要,優(yōu)化和改善我國人民膳 食結(jié)構(gòu)。參考文獻(xiàn):1】1潘文潔,薛正蓮,李明松.海帶膳食纖維提取工藝的研究川.中國釀造, 2007(1:20.23. 2】SCHWESINGER W H,KURTIN W E,PAGE C P,ct a1.Souble dietary fiber protects against cholesterol gallstone formationJ.Am J

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27、晏本菊(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與理學(xué)院,四川雅安625014;2.中國科學(xué)院微生物研究所,北京100101摘要:乙醛是啤酒中重要的風(fēng)味物質(zhì)之一,但過量的乙醛會(huì)使啤酒產(chǎn)生像青草或蘋果腐爛的味道。降低啤酒中的乙醛含量是啤酒 工業(yè)當(dāng)前的目標(biāo)之一。該文綜述了乙醛的性質(zhì),乙醛在啤酒發(fā)酵和貯存老化時(shí)期的代謝過程,發(fā)酵條件對(duì)乙醛含量的影響,以及對(duì)控 制啤酒中乙醛含量研究的進(jìn)展。關(guān)鍵詞:啤酒:乙醛:風(fēng)味改良;代謝工程中圖分類號(hào):TS262.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):02545071(200805-0004-03Research progress on control ofacetaldehyde in b

28、eerCAI Yon91,WANG Zhaoyue2,YAN Beaul.College ofScience andLife Sciences,Sichuan Agricultural Unive撂iOt,物缸625014,China;2.nsfftute ofMicrobiology,Chinese Academy ofScience,Beijing 100101.ChinaAbstract:Acetaldehyde is OnC of the most important flavor ingredients in beer.Excess acetaldehyde produces a g

29、rassy or apple-likeoff-flavor.Onetarget of beer production is to produce the beer們血low acetaldehyde content.It was summarized about theproperties of acetaldehyde.themembolism of acetaldehyde in Saceharomyces cere“siae during fermentation and aging,the factors impacting acetaldehyde content in beer-a

30、nd some research progress on acetaldehyde content contr01. t腳words:beer;acetaldehyde;improvement of flavor;metabolic engineering乙醛(C地CHo是啤酒中主要的風(fēng)味物質(zhì)之一。一般 啤酒中的含量為5mL12mgn+。低濃度的乙醛使啤酒具 有芳香味,高濃度則產(chǎn)生像青草或者蘋果腐爛的味道。啤 酒中乙醛的風(fēng)味閾值是20mg肚50mg/Lt”,超過10mg/L時(shí) 有不成熟的口感,超過25mg/L時(shí)有強(qiáng)烈的刺激性和辛辣 感;超過50mg/L時(shí)產(chǎn)生無法下咽感21。從生產(chǎn)上來說,啤酒的

31、品質(zhì)取決于原料和發(fā)酵工藝; 從生物學(xué)角度來說,啤酒的品質(zhì)則取決于啤酒中所含 的物質(zhì)成分。研究表明,啤酒的風(fēng)味受多種揮發(fā)性物質(zhì)的 影響,如醛類,醇類和酯類。而乙醛占啤酒中醛類含量的 90%,是最主要的羰基類化合物之一。隨著生活水平的日益提高,人們對(duì)啤酒的品質(zhì)提出了 更高的要求?？刂破【浦酗L(fēng)味物質(zhì)的含量,改善啤酒品質(zhì), 成了當(dāng)前啤酒生產(chǎn)的主要目標(biāo)之一。本文綜述了乙醛的收稿日期:2007.07.09作者簡介:蔡勇(1982.,四川廣漢人,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)榉肿舆z傳學(xué);晏本菊,通訊作者,E-Mail:yanbenju。品科學(xué),1998,19(3:48.52.【16】WOLEVER T M S,

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38、 Dong(深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東,深圳,518055 , 付全意,李堅(jiān)斌,鄧立高,FU Quanyi,LI Jianbin,DENG Ligao(廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西,南寧,530004刊名:中國釀造英文刊名:CHINA BREWING 年,卷(期:2008(3被引用次數(shù):7次參考文獻(xiàn)(31條 1. 潘文潔 . 薛正蓮 . 李明松 海帶膳食纖維提取工藝的研究 期刊論文-中國釀造 2007(012. SCHWESINGER W H. KURTIN W E. PAGE C P Souble dietary fiber protects against cholesterol gall

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