第八章 膳食纖維

1、第八章第八章 膳食纖維膳食纖維8.1概述概述1 膳食纖維的定義膳食纖維的定義 近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，膳食結(jié)構(gòu)的變化，由于營(yíng)養(yǎng)過(guò)?；虿黄胶馑斐傻某亍⒎逝?、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病等所謂的“文明病”的發(fā)病率逐年增高。 因此膳食纖維在食品營(yíng)養(yǎng)上和臨床醫(yī)學(xué)上的重要作用已受到人們的普遍關(guān)注，膳食纖維已經(jīng)成為人類(lèi)第七大營(yíng)養(yǎng)素。 n膳食纖維被定義為膳食纖維被定義為“凡是不能被人體內(nèi)凡是不能被人體內(nèi)源酶消化吸收的可食用植物細(xì)胞、多糖、源酶消化吸收的可食用植物細(xì)胞、多糖、木質(zhì)素以及相關(guān)物質(zhì)的總和木質(zhì)素以及相關(guān)物質(zhì)的總和”。n這一定義包括了食品中的大量組成成分，如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、膠質(zhì)、

2、改性纖維素、黏質(zhì)、寡糖、果膠，還包括了少量組成成分，如蠟質(zhì)、角質(zhì)、軟木脂等。 n膳食纖維的概念不同于常用的粗纖維（crude fiber）的概念，傳統(tǒng)意義上的粗纖維粗纖維是指植物經(jīng)特定濃度的酸、堿、醇或醚等溶劑作用后的剩余殘?jiān)?。?qiáng)烈的溶劑處理導(dǎo)致幾乎100水溶性纖維、50%60%半纖維素和10%30%纖維素被溶解損失掉。n因此，對(duì)于同一種產(chǎn)品，其粗纖維含量與總膳食纖維含量往往有很大的差異，兩者之間沒(méi)有一定的換算關(guān)系。 2膳食纖維與粗纖維的區(qū)別膳食纖維與粗纖維的區(qū)別8.2膳食纖維的分類(lèi)和主要化學(xué)組膳食纖維的分類(lèi)和主要化學(xué)組成成分成成分1膳食纖維的分類(lèi)膳食纖維的分類(lèi)（1）根據(jù)膳食纖維（dietar

3、y fiber，DF）的溶解性可以把DF分成可溶性膳食纖維可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）和不溶性膳食纖維不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）。 nIDF是指不被人體消化道酶消化且不溶于熱水的那部是指不被人體消化道酶消化且不溶于熱水的那部分膳食纖維分膳食纖維，它主要是細(xì)胞壁的組成成分，包括纖維素（CEL）、半纖維素（HC）、木質(zhì)素和植物蠟（wax）等。nSDF是指不被人體消化道酶消化，但可以溶于溫水或是指不被人體消化道酶消化，但可以溶于溫水或熱水且其水溶液又能被熱水且其水溶液又能被4倍體積的乙醇再沉淀的那部倍體積的乙醇再沉

4、淀的那部分膳食纖維分膳食纖維，它主要指植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)存物質(zhì)和分泌物，還包括部分微生物多糖和合成類(lèi)多糖，如果膠（Pectin）、瓜爾豆膠、海藻酸鹽、葡聚糖和真菌多糖。 （2）根據(jù)在大腸內(nèi)的發(fā)酵程度分類(lèi)）根據(jù)在大腸內(nèi)的發(fā)酵程度分類(lèi) nDF可以被人體大腸內(nèi)的菌群所發(fā)酵，但不同的DF被發(fā)酵的程度不一樣，可分為部分發(fā)酵類(lèi)纖維部分發(fā)酵類(lèi)纖維和完全發(fā)酵完全發(fā)酵類(lèi)纖維類(lèi)纖維。n部分發(fā)酵類(lèi)纖維部分發(fā)酵類(lèi)纖維包括：纖維素（CEL）、半纖維素（HC）、木質(zhì)素、植物蠟和角質(zhì)等。n完全發(fā)酵類(lèi)纖維完全發(fā)酵類(lèi)纖維包括：葡聚糖、果膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠、海藻膠和菊粉等。一般來(lái)說(shuō)，完全發(fā)酵類(lèi)纖維多屬于SDF，而部分發(fā)酵類(lèi)纖維多

5、屬于IDF。但也有一些例外，如梭甲基纖維素（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CMC），它雖然易溶于水，但幾乎不被大腸內(nèi)的菌群所發(fā)酵。 (3)根據(jù)來(lái)源的不同分類(lèi)根據(jù)來(lái)源的不同分類(lèi) n根據(jù)來(lái)源的不同，可以將膳食纖維分為植物性來(lái)源植物性來(lái)源、動(dòng)物性來(lái)源動(dòng)物性來(lái)源、微生物性來(lái)源微生物性來(lái)源、海藻多糖類(lèi)和合成類(lèi)膳食纖維。n植物性來(lái)源的膳食纖維包括：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠、阿拉伯膠、愈創(chuàng)膠、半乳甘露聚糖、明膠、甘露聚酸等。n動(dòng)物性來(lái)源的包括：甲殼質(zhì)、殼聚糖、膠原等。n微生物性來(lái)源的包括：黃原膠等。n海藻多糖類(lèi)的包括：海藻酸鹽、卡拉膠、瓊脂等。n合成類(lèi)的包括：羧甲基纖維素、甲基纖維素等。n其中，植物體是膳食纖維的主要來(lái)源，

6、也是研究和應(yīng)其中，植物體是膳食纖維的主要來(lái)源，也是研究和應(yīng)用最多的一類(lèi)。用最多的一類(lèi)。 (4)根據(jù)定義分類(lèi)根據(jù)定義分類(lèi) n2001年1月，膳食纖維定義委員會(huì)提交給AACC一份名為T(mén)he Definition of Dietary Fiber的報(bào)告，報(bào)告中根據(jù)定義將DF分為：非淀粉多糖和抗消化的低聚糖類(lèi)非淀粉多糖和抗消化的低聚糖類(lèi)，包括CEL、HC（阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳聚糖）、果聚糖（菊粉、低聚果糖）、樹(shù)膠、黏漿和果膠；相似相似的糖類(lèi)化合物類(lèi)的糖類(lèi)化合物類(lèi)，包括抗消化糊精（抗消化的麥芽糊精和土豆淀粉糊精）、合成的糖類(lèi)化合物類(lèi)糖類(lèi)化合物類(lèi)（葡聚糖、甲基纖維素）；木質(zhì)素木質(zhì)素；相關(guān)植物次生物質(zhì)類(lèi)

7、相關(guān)植物次生物質(zhì)類(lèi)，包括蠟質(zhì)、肌醇六磷酸、角質(zhì)、皂角苷、軟木脂和單寧。 (5)根據(jù)品質(zhì)分類(lèi)根據(jù)品質(zhì)分類(lèi)n根據(jù)膳食纖維的品質(zhì)可以將膳食纖維分成兩類(lèi)，即普普通膳食纖維通膳食纖維和高品質(zhì)膳食纖維高品質(zhì)膳食纖維。 n普通膳食纖維只是一種無(wú)能量填充劑，其中可溶性成分很低，一般在3以下，這也是其生理活性較低的原因所在。普通的玉米皮不經(jīng)任何改性處理即為這種膳食纖維，因此不具備較好的加工特性、生理活性和保健功能。 n高品質(zhì)膳食纖維的可溶性成分含量應(yīng)該達(dá)到 10以上，膨脹力大于 10 mL.g-1，持水力不小于 7 g.g1，結(jié)合水力不低于 5 g.g1。因此，其生理活性較強(qiáng)，具有明顯的保健作用，可以作為各種食

8、品的添加劑以及用于生產(chǎn)保健食品。 2膳食纖維主要化學(xué)組成成分膳食纖維主要化學(xué)組成成分 (1)主要化學(xué)成分主要化學(xué)成分 1）糖類(lèi)化合物）糖類(lèi)化合物 n植物纖維原料中最主要的化學(xué)成分是糖類(lèi)化合物，其含量因原料的不同而異，常占原料質(zhì)量的 6090。 纖維素纖維素 纖維素（cellulose，CEL）是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要材料，也是膳食纖維的最基本的化學(xué)成分。原料的纖維素含量的高低，是評(píng)價(jià)膳食纖維原料價(jià)值的基本依據(jù)之一。 半纖維素半纖維素 半纖維素（hemicellulose，HC）是植物細(xì)胞壁中除 CEL和木質(zhì)素之外的另一類(lèi)重要組分，由于總是與CEL共同存在于植物細(xì)胞壁內(nèi),因而得名。2）木質(zhì)素）木質(zhì)

9、素n木質(zhì)質(zhì)素具有非常復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，它是由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元（即C6一C3單元）通過(guò)醚鍵、碳碳鍵連接而成的芳香族高分子化合物，而不屬于多糖化合物。由于是多聚芳香族苯丙烷化合物，因而能使細(xì)胞壁保持一定的韌性。n它親水性差，是植物結(jié)構(gòu)整體物質(zhì)，幾乎不受生物化學(xué)分解。n木質(zhì)素作為一種抗氧化劑，具有與鐵、鋅結(jié)合的能力。 （2）少量成分）少量成分 n原料中的少量物質(zhì)，一般包括部分無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)、植物堿、單寧、色素、黏液、淀粉、果膠質(zhì)、脂肪、脂肪酸、樹(shù)脂、樹(shù)脂酸、萜烯、酚類(lèi)物質(zhì)、甾醇、蠟、香精油等。n這些物質(zhì)可以在不同的溶劑中溶解，各種物質(zhì)的溶解程度是不相同的，因此可以采用不同溶劑而將其分離。 （3）灰分）灰

10、分 n在膳食纖維原料中，除碳、氫、氧等基本元素外，還有許多種其他元素。這些元素是植物細(xì)胞生命活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)，如氮、硫、磷、鈣、鎂、鐵、鉀、鈉、銅、鋅、錳、氯等。n隨著植物的種類(lèi)不同，生長(zhǎng)環(huán)境的不同，植物所含的元素種類(lèi)及含量也會(huì)有很大差異。n這些元素一般以離子形式存在，是植物的根從土壤或水中吸收的。n此外，植物中可能含有對(duì)植物和人有毒害作用的砷和大多數(shù)重金屬離子。 （4）果膠質(zhì)）果膠質(zhì) n果膠酸是聚半乳糖醛酸，它不溶于水，果膠酸中的羥基 80以上被甲基酯化，一部分被中和成鹽，使其變成部分可溶于水的物質(zhì)，稱(chēng)為果膠質(zhì)。n由于多價(jià)金屬離子（如Ca2+，Mg2+等）與存在于果膠質(zhì)中未酯化的羥基作用

11、，將果膠質(zhì)的鏈分子連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使之成為不溶于水的果膠質(zhì)。 3各種食物中膳食纖維的含量各種食物中膳食纖維的含量 8.3膳食纖維的功能作用膳食纖維的功能作用1膳食纖維的特性膳食纖維的特性 （1）具有很高的持水性）具有很高的持水性 膳食纖維的這一物化特性，使其具有吸水功能與預(yù)防腸道疾病的作用。水溶性膳食纖維持水性高于非水溶性膳食纖維。麥麩纖維可以吸收是本身質(zhì)量23倍的水，而果膠則可以吸收其質(zhì)量45倍的水。膳食纖維可以用于預(yù)防便秘、腸憩室癥、橫隔膜癥及痔瘡等腸道疾病，降低了腸癌的發(fā)病率。（2）對(duì)有機(jī)化合物有鰲合作用）對(duì)有機(jī)化合物有鰲合作用 對(duì)有機(jī)化合物有螫合作用使膳食纖維具有吸附有機(jī)物的功能與預(yù)防

12、心血管疾病的作用。因?yàn)樯攀忱w維具有吸附膽汁酸、膽固醇、變異原等有機(jī)分子的功能，所以膳食纖維對(duì)降低人體和動(dòng)物血漿和肝臟組織膽固醇水平有著顯著的作用。因此，膳食纖維可以直接扼制和預(yù)防膽石癥、高血脂、肥胖癥、冠狀動(dòng)脈硬化等心血管系統(tǒng)的疾病。 （3）對(duì)陽(yáng)離子有結(jié)合和交換能力）對(duì)陽(yáng)離子有結(jié)合和交換能力n膳食纖維對(duì)陽(yáng)離子有結(jié)合和交換能力，使它具有離子交換功能和降血壓作用。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，膳食纖維尤其是酸性多糖類(lèi)，具有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換功能，膳食纖維可以與鈣、鋅、銅、鉛等陽(yáng)離子進(jìn)行交換，且此類(lèi)交換為可逆性的，并優(yōu)先交換鉛等有害離子。所以，吸附在膳食纖維上的有害離子可以隨糞便排出，從而產(chǎn)生解毒作用。n據(jù)醫(yī)學(xué)研究

13、表明，血液中的 Na+、K+比值的大小直接影響血壓的高低。當(dāng)食用膳食纖維食品后，在進(jìn)行離子交換時(shí)，改變了陽(yáng)離子的瞬間濃度，起到了稀釋作用，故可以對(duì)消化道PH、滲透壓以及氧化還原電位產(chǎn)生影響，營(yíng)造了一個(gè)理想的緩沖環(huán)境。更為重要的是一些膳食纖維能與胃腸道中的Na+、K+進(jìn)行交換，使尿中的K+ 和糞便中的Na+大量排出體外，血液中的Na+、K+比值隨之降低可以使血壓降低。 （4）具有調(diào)解代謝功能與降低血糖作用）具有調(diào)解代謝功能與降低血糖作用n膳食纖維能抑制糖尿病患者餐后血糖濃度的急劇上升和日平均血糖濃度的升高，但對(duì)空腹患者效果不明顯。此外，膳食纖維還能改善外周組織對(duì)胰島素的敏感性，進(jìn)一步增強(qiáng)降血糖作

14、用。 （5）可改變腸道系統(tǒng)中微生物群系的組成）可改變腸道系統(tǒng)中微生物群系的組成 n膳食纖維可改變腸道系統(tǒng)中微生物群系的組成，因而它具有改善腸內(nèi)菌群功能及加速有毒物質(zhì)的排泄和解毒作用。由非淀粉多糖組成的膳食纖維經(jīng)過(guò)食道到達(dá)小腸后，由于它不被人體消化酶分解吸收而直接進(jìn)人大腸，在大腸內(nèi)繁殖有100200種總量約為1 108個(gè)細(xì)菌，其中相當(dāng)一部分是有益菌，在提高機(jī)體免疫力和抗病變方面有著顯著的功效。2膳食纖維的生理功能膳食纖維的生理功能 （1）控制體重）控制體重 膳食纖維以在大腸內(nèi)發(fā)酵的方式代謝，提供的能量低于普通碳水化合物，它具有較強(qiáng)的吸水功能和膨脹功能，在食物中吸水膨脹并形成高黏度的溶膠或凝膠，容

15、易產(chǎn)生飽腹感。膳食纖維能抑止進(jìn)食，降低人體對(duì)淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪的吸收，減少食物的消化率，減慢了胃排空時(shí)間。 （2）防治便秘）防治便秘 長(zhǎng)期便秘對(duì)人體危害很大，大量毒性物質(zhì)在人體內(nèi)積聚，如果超出肝臟的解毒能力，就會(huì)引起直腸脫垂、乙狀結(jié)腸扭轉(zhuǎn)、腸梗阻、尿潴留等并發(fā)癥，產(chǎn)生口苦、口臭、惡心、腹痛、腹脹等不適感。膳食纖維能在腸道內(nèi)促進(jìn)腸壁的有效蠕動(dòng)，使腸的內(nèi)容物迅速通過(guò)腸道并排出體外，減少了食物在腸道中的停留時(shí)間。同時(shí)，膳食纖維在大腸內(nèi)經(jīng)過(guò)細(xì)菌發(fā)酵，可以直接增加纖維中所含的水分，大便變軟變稀，從而起到了通便作用。 （3）防治結(jié)腸癌）防治結(jié)腸癌 結(jié)腸中的一些腐生菌能產(chǎn)生致癌物質(zhì)，而腸道中的一些有益微生物

16、能夠利用膳食纖維產(chǎn)生短鏈脂肪酸，這類(lèi)脂肪酸特別是乙酸能抑制腐生菌的生長(zhǎng)。膽汁中的膽酸和鵝膽酸可以被細(xì)菌代謝為次生膽汁酸石膽酸和脫氧膽酸，兩者都是致癌劑的突變劑。膳食纖維能束縛膽酸和次生膽汁酸，將其排出體外，因此可以大大降低結(jié)腸中次生膽汁酸的含量。膳食纖維能促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，增加糞便體積，縮短排空時(shí)間，從而減少致癌物與結(jié)腸的接觸機(jī)會(huì)。膳食纖維還能為腸道的有益微生物分解產(chǎn)生丁酸，而丁酸能抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并控制致癌基因的表達(dá)。 （4）防治糖尿病、高血壓、心臟病和動(dòng)脈硬化）防治糖尿病、高血壓、心臟病和動(dòng)脈硬化 在脂質(zhì)代謝過(guò)程中，膳食纖維可以通過(guò)某種作用，抑制或延緩膽固

17、醇與甘油三酯（即三酰甘油）在淋巴中的吸收，從而維持體內(nèi)血脂和脂蛋白代謝的正常進(jìn)行。能降低血清和肝中的膽固醇，從而防治高血壓、心臟病和動(dòng)脈硬化。能延緩糖分的吸收，抑制血糖生成和血胰島素的上升，而且能改善末梢神經(jīng)組織對(duì)胰島素的要求量，使胰島素的分泌下降，從而達(dá)到調(diào)節(jié)糖尿病患者的血糖水平的目的。膳食纖維對(duì)陽(yáng)離子的強(qiáng)結(jié)合力，使無(wú)機(jī)鹽在腸道中的吸收受阻，如藻酸具有離子交換能力，能吸收鈉離子并隨糞便排出體外，從而起到降低血壓的作用。（5）清除外源有害物質(zhì)）清除外源有害物質(zhì) 膳食纖維對(duì)礦物質(zhì)的束縛吸附作用的研究一直是食品工作者所關(guān)注的研究領(lǐng)域之一。近來(lái)，大量的研究表明，膳食纖維是靠自身的某些基團(tuán)與礦物質(zhì)相互

18、作用的。一些環(huán)境污染物質(zhì)攝入人體后，膳食纖維能將其清除，目前已經(jīng)報(bào)道的有N02和鎘。最近采用離體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膳食纖維對(duì)汞、鉛、鎘和高濃度的銅、鋅都具有清除能力，可以使它們的濃度由中毒水平達(dá)到安全水平。最新的科學(xué)研究表明，女性容顏衰老的一個(gè)重要原因是由腸原性毒素進(jìn)人了血液引起的，這些腸原性毒素多數(shù)是由于大腸桿菌分解食物中的某些成分造成，被稱(chēng)為美容大敵。膳食纖維具有超強(qiáng)吸附毒素和水分的功能幫助人體每天正常代謝雜質(zhì)和廢物，保持腸胃干凈清新，從而可以改善上火、口臭、面部暗瘡、青春痘、皮膚粗糙、色素沉淀等“面子問(wèn)題”?？深A(yù)見(jiàn)，膳食纖維將成為時(shí)尚女性的首選產(chǎn)品。 （6）其它生理功能）其它生理功能 近年來(lái)，隨

19、著研究工作的深人和臨床醫(yī)學(xué)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，膳食纖維的缺乏還與闌尾炎、間歇性疝、膀胱結(jié)石等疾病的發(fā)病率和發(fā)病程度有很大關(guān)系。除上述功能外，膳食纖維由于能減少體內(nèi)某些激素，因而能防治乳腺癌、子宮癌和前列腺癌。據(jù)推測(cè)，某些膳食纖維具有抗氧化能力，能延緩人體衰老。 3膳食纖維在人體中的消化作用膳食纖維在人體中的消化作用 n有人認(rèn)為，膳食纖維僅僅是一種食品的填充料，在消化道內(nèi)通過(guò)時(shí)，它既不能被消化也不能被人體利用，最后形成渣滓排出體外。但研究結(jié)果證明，膳食纖維是膳食的重要組成成分，在腸道內(nèi)能被分解，與人體的營(yíng)養(yǎng)和某些疾病有著密切關(guān)系。 4膳食纖維與某些疾病的關(guān)系膳食纖維與某些疾病的關(guān)系 （1）膳食纖維對(duì)糖類(lèi)

20、代謝及與糖尿病的關(guān)系 20世紀(jì)70年代初，根據(jù)多項(xiàng)流行病學(xué)調(diào)查的結(jié)果，有人把糖尿病列人膳食纖維攝人不足的疾病之一。研究表明，膳食纖維具有明顯的降血糖功能，可以作為搪尿病患者的食療輔助措施。 李長(zhǎng)貴等結(jié)果表明：多纖維餐能明顯降低輕、中度肥胖型NIDDM患者餐后的高血糖，同時(shí)降低餐后胰升糖素水平，但不刺激胰島素的過(guò)量分泌；單純性肥胖者進(jìn)食多纖維早餐后，胰島素的峰值明顯下降，胰升糖素、血糖下降不明顯。因此，食用纖維對(duì)輕、中度肥胖型NIDDM患者的代謝紊亂有顯著的改善作用對(duì)單純性肥胖者高胰島素血癥有治療作用。 （2）膳食纖維對(duì)脂類(lèi)代謝及與高脂血癥的關(guān)系）膳食纖維對(duì)脂類(lèi)代謝及與高脂血癥的關(guān)系n一切膳食纖

21、維都能抑制或延緩膽固醇和甘油三酯的吸收。它通過(guò)縮短食糜在小腸內(nèi)滯留；吸附膽汁酸，降低它對(duì)脂類(lèi)的乳化、消化速度；阻抑脂質(zhì)分子向小腸壁移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，只要注意膳食結(jié)構(gòu)中配合適量的纖維素和脂類(lèi)，就可以減少甘油三酯、膽固醇的吸收。實(shí)驗(yàn)證明，纖維素可以降低血清LDL和膽固醇，控制實(shí)驗(yàn)性動(dòng)脈粥樣硬化的形成，其中果膠、愈創(chuàng)膠、角豆膠、卡拉膠等水溶性多糖的效果均好。n非水溶性多糖食物中，燕麥、蕎麥和豆類(lèi)對(duì)非水溶性多糖食物中，燕麥、蕎麥和豆類(lèi)對(duì)降低血漿中降低血漿中LDL和膽固醇有較好的效果。和膽固醇有較好的效果。 （3）膳食纖維在消化道中的作用及與大腸）膳食纖維在消化道中的作用及與大腸癌的關(guān)系癌的關(guān)系膳食纖

22、維可以稀釋隨食物和水進(jìn)人腸內(nèi)的多環(huán)芳烴、霉菌毒素、亞硝酸銨等致癌物質(zhì)和其他有毒物質(zhì)的濃度，同時(shí)又能促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，縮短了上述物質(zhì)在結(jié)腸內(nèi)停留的時(shí)間，因此誘發(fā)結(jié)腸癌的機(jī)會(huì)就將被減少。膳食纖維的木質(zhì)素可以使巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌及癌細(xì)胞的活力提高23倍。 根據(jù)英國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的調(diào)查，歐美國(guó)家每人每天從食物中攝取的膳食纖維量?jī)H為非洲人的16，其結(jié)腸結(jié)腸癌癌每年的發(fā)病率為非洲人的14倍多。 5膳食纖維的攝入量膳食纖維的攝入量 （1）膳食纖維的推薦攝入量）膳食纖維的推薦攝入量 n 膳食纖維是國(guó)外十分活躍的研究課題，被列為繼蛋白質(zhì)、可利用碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和水之后的第七大營(yíng)養(yǎng)素，它對(duì)人體正常的代謝是必

23、不可少的。n世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）建議總膳食纖維的攝入量的下限為每人每天每人每天27.0 g，上限為每人每天上限為每人每天40.0 g。n1992年，中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品研究所進(jìn)行了第三次全國(guó)性營(yíng)養(yǎng)調(diào)查，結(jié)果表明，全國(guó)平均每人日攝入膳食纖維為 13.3g;低收人組為 15.1g；中收入組為 13.2g；高收人組為 11.5 g。（2）過(guò)量攝入膳食纖維可能引起的副作用）過(guò)量攝入膳食纖維可能引起的副作用 1）過(guò)量攝人膳食纖維可能影響人體對(duì)礦物質(zhì)和一些微量元素的吸收 n由于膳食纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中有羥基或碳基，它們能螫合食品中的礦物元素。在一定的

24、條件下形成非水溶性的膳食纖維礦物質(zhì)復(fù)合物，進(jìn)而對(duì)腸道內(nèi)微量礦物質(zhì)的生物利用率（bioavailability）產(chǎn)生影響。n不過(guò)，膳食纖維的束縛作用是否足以影響礦物質(zhì)元素的代謝還有爭(zhēng)論。 2）過(guò)量攝人膳食纖維可能影響人體對(duì)某些維生）過(guò)量攝人膳食纖維可能影響人體對(duì)某些維生素的吸收和利用素的吸收和利用n研究表明，果膠、樹(shù)膠和大麥、小麥、燕麥、羽扇豆等的膳食纖維對(duì)維生素A和維生素E及胡蘿卜素都有不同程度的束縛作用?？梢?jiàn)，膳食纖維對(duì)脂溶性維生素的有效性有一定的影響。但也有些實(shí)驗(yàn)表明，攝人適量膳食纖維會(huì)使維生素的吸收量大大增加。這方面的情況還有待于進(jìn)一步的深入研究。 3）過(guò)量攝入膳食纖維可能引起不良生理反

25、應(yīng)）過(guò)量攝入膳食纖維可能引起不良生理反應(yīng) n過(guò)量攝入膳食纖維，尤其是攝入凝膠性強(qiáng)的水溶性膳食纖維，如瓜爾豆膠等，會(huì)有腹脹、大便次數(shù)減少、便秘等現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)然，這些癥狀基本是適應(yīng)性反應(yīng)，反應(yīng)程度也常因人而異。在需要增加膳食纖維攝入時(shí)，應(yīng)該逐漸增加，以便使機(jī)體有足夠的時(shí)間去適應(yīng)。 n當(dāng)然，過(guò)量攝入膳食纖維也可能影響到人體對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。例如，膳食纖維會(huì)對(duì)氮代謝和生物利用率產(chǎn)生一些影響，但損失量很少。在營(yíng)養(yǎng)上幾乎沒(méi)起很大作用。總的來(lái)說(shuō)，各種不同膳食纖維具有不同的功能或同時(shí)具有多種功能。因此，膳食纖維可以被廣泛應(yīng)用在各類(lèi)食品中，以改善食品的營(yíng)養(yǎng)和功能。8.4膳食纖維在食品工業(yè)中的應(yīng)用膳食纖維在食

26、品工業(yè)中的應(yīng)用1 在主食食品中的應(yīng)用在主食食品中的應(yīng)用 DF 可 用 于制做饅頭、面條等主食。n饅頭中加入面粉量6%的DF，成品顏色及味道如同全麥粉做成的饅頭，并且有特殊香味?？诟辛己?，無(wú)發(fā)干和粗糙之感。n面條中加人5%的DF，面條煮熟后其強(qiáng)度反而增加，韌性良好，耐煮耐泡，比普通面條更為清爽，口味正常。在米飯中添加班也有蓬松清香的良好口感。2 在焙烤食品中的應(yīng)用在焙烤食品中的應(yīng)用DF 在在 焙焙 烤食品中的應(yīng)用比較廣泛。烤食品中的應(yīng)用比較廣泛。丹麥自1981年就開(kāi)始生產(chǎn)高DF面包，并逐漸增加其品種。DF添加于面包中可明顯改善面包的蜂窩狀組織和口感。同樣，DF還可用于生產(chǎn)餅干、蛋糕、桃酥、番餅、

27、羅漢餅等焙烤食品。餅干在配制中糖油用量較多，水分含量相對(duì)低，更顯得需要添加DF。而且焙烤餅干對(duì)面粉筋力質(zhì)量要求很低，也便于較大比例地添加DF，故可用于制作以纖維功能為主的多種保健餅干。糕點(diǎn)在制作中含有大量水分，焙烤時(shí)會(huì)發(fā)生凝固而影響產(chǎn)品質(zhì)量。添加入DF，因DF具有較高WHC，可吸附大量水份，利于產(chǎn)品形成合理的質(zhì)構(gòu)。DF的用量一般為面粉含量的5%一10%，如其用量超過(guò)10%，將使面團(tuán)醒發(fā)速度減慢。在焙烤食品中DF不能簡(jiǎn)單代替面粉，對(duì)于如何添加DF、添加比例、添加后烘培條件如何改變等都需要進(jìn)行研究。3在餡料、湯料食品中的應(yīng)用在餡料、湯料食品中的應(yīng)用n將 DF 與 焦糖色素、動(dòng)植物油脂、山梨酸、水溶

28、性維生素、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分以及木糖醇、甜菊貳(dai)等甜味劑棍合后，加熱制成DF餡料，可用于牛肉餡餅、點(diǎn)心餡、漢堡包等面食制品，效果較好。此外，也可在普通湯料中加人1%的DF后一同食用，同樣能達(dá)到補(bǔ)充DF之目的。4在飲料制品中的應(yīng)用在飲料制品中的應(yīng)用 DF 飲 料 于10年前就己盛行歐洲。并于1988年風(fēng)靡美國(guó)。日本養(yǎng)禾多、大家制藥和雪印等公司從1986年起先后推出了DF飲料或酸奶，每100g飲料含2.5-3.8gDF，其銷(xiāo)量勢(shì)頭良好。臺(tái)灣多家食品公司也陸續(xù)生產(chǎn)出DF飲料，并在臺(tái)灣飲料市場(chǎng)上異軍突起。此外，也可將DF用乳酸桿菌發(fā)酵處理后制成乳清飲料。我國(guó)市場(chǎng)上的粒粒橙，就是將黃原膠作為果汁

29、的穩(wěn)定劑，并與CMC一起使柑橘果肉產(chǎn)生懸浮。上海光明乳業(yè)最近也推出了強(qiáng)化SDF的乳制品，如麥風(fēng)香麥風(fēng)味奶等。5在果凍、布丁、冰淇淋及調(diào)味品上的應(yīng)用在果凍、布丁、冰淇淋及調(diào)味品上的應(yīng)用n果膠 、卡拉膠和阿拉伯膠可用作果凍、布丁的成膠劑?？ɡz和瓜兒豆膠的混合物可作為冰淇淋的穩(wěn)定劑。瓜兒豆膠、卡拉膠和阿拉伯膠可加在調(diào)味品(如醬油)中做增稠劑和穩(wěn)定劑，能提高產(chǎn)品的稠度，防止組分的分離，改進(jìn)附著力和調(diào)整口味;也可用于調(diào)制西餐的色拉等。6在微波爐烹煮食品中的應(yīng)用在微波爐烹煮食品中的應(yīng)用在微 波 爐 烹煮的食品中.水分含量不均常常是一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)镈F具有較強(qiáng)的WHC和WBC，添加于食品中可以減慢水分流失的

30、速度，使水分在食品中的分布更為均勻，使烹煮出來(lái)的食物不出現(xiàn)干硬水分含量低)酥爛(水分含量高)的不均的情況。7在低能量食品中的應(yīng)用在低能量食品中的應(yīng)用用不 可 利 用碳水化合物(如DF)來(lái)部分替代食品中的油脂已有好多年歷史了，在一些食品中已經(jīng)應(yīng)用部分植物膠來(lái)提供奶油狀、滑膩的口感特性。這類(lèi)模擬脂肪的主要特性是它們的持水性較高，在水中能形成凝膠，并能增加水相的戮度。一些經(jīng)過(guò)加工的豌豆DF和谷物DF能結(jié)合多量的水產(chǎn)生類(lèi)似油脂的質(zhì)構(gòu)，用來(lái)代替部分油脂制作食品可以不增加食品的能量，但同樣可以提供濃厚感和光滑的口感。由于 D F 體積大而能量低，故可以作為低能量填充劑用來(lái)替代食品中的淀粉和脂肪等能源物質(zhì)。

31、目前，DF己成為生產(chǎn)低能量食品的關(guān)鍵配料之一。多功能大豆纖維(MultifunctionalSo ybeanF iber,M SF),聚葡萄糖和植物多糖膠質(zhì)在一定范圍內(nèi)添加到食品中，可以增大產(chǎn)品的體積，降低熱量，保持產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)。8.5膳食纖維的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)膳食纖維的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1膳食纖維的研究進(jìn)展（1）國(guó)外的研究情況國(guó)外對(duì)于膳食纖維的研究工作開(kāi)展得比較早，而且比較全面。近幾年來(lái)，其研究得主要方向集中在兩個(gè)方面：一方面是繼續(xù)研究由不同原料制備膳食纖維工藝的改進(jìn);另一方面更多的是探討膳食纖維對(duì)人體生理的作用機(jī)理。在美國(guó)60億美元的方便谷物食品中，20是高纖維食品，并且仍有上升趨勢(shì)。膳食

32、纖維被廣泛用于各種食品中，強(qiáng)化膳食纖維的功能食品在日本及歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家盛行.（2）國(guó)內(nèi)的研究情況我國(guó)對(duì)膳食纖維的制備技術(shù)的研究、應(yīng)用技術(shù)的研究和生產(chǎn)都還處于起步階段。在膳食纖維的制備和應(yīng)用方面主要進(jìn)行了一下幾個(gè)方面的研究工作。(1)膳食纖維制備原料的研究 在我國(guó)，有著豐富的纖維素原料，可以用于制備膳食纖維的原料很多。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前用于制備膳食纖維的原料有小麥麩皮、玉米皮、玉米芯、柿子皮、大豆、米糠、土豆、豆腐渣、蔗渣、梨渣。椰子渣、甜菜、花生殼、錦橙皮、胡蘿卜、油菜、芹菜、竹筍、苜蓿、香菇、馬尾藻、玫瑰茄廢渣、麒麟菜、黎篙和車(chē)前草等約25種。(2)膳食纖維制備方法的研究 國(guó)內(nèi)關(guān)于膳食纖維制

33、備的研究報(bào)道中，大多是采用化學(xué)分離法或化學(xué)試劑和酶結(jié)合的方法來(lái)制備膳食纖維。(3)膳食纖維改性的研究 不可溶性膳食纖維可以采用一些物理化學(xué)方法進(jìn)行處理改性，以提高可溶性膳食纖維的含量?；瘜W(xué)處理法是使用化學(xué)試劑，控制適當(dāng)?shù)腜H。溫度等參數(shù)，使纖維類(lèi)大分子糖苷鍵斷裂，聚合度下降，不可溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化成可溶性多糖?；瘜W(xué)處理法的轉(zhuǎn)化率低，要求條件苛刻，而且會(huì)引入大量殘留物。所以，目前采用最多的是機(jī)械擠壓的方法，即使物料在擠壓筒內(nèi)受到強(qiáng)烈的剪切作用后。所以，目前采用最多的是機(jī)械擠壓的方法，即使物料在擠壓筒內(nèi)受到強(qiáng)烈的剪切作用后，部分纖維素大分子轉(zhuǎn)化成可溶性分子。(4)膳食纖維在食品加工中的應(yīng)用研究 據(jù)報(bào)

34、道，膳食纖維主要應(yīng)用于果汁、面包、面條、面粉、麥片、餅干等飲料和食品中。 在膳食纖維的生產(chǎn)方面，國(guó)內(nèi)眾多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家推出多項(xiàng)膳食纖維加工技術(shù)和產(chǎn)品。例如，山西博奧科技有限公司與山西醫(yī)科大學(xué)、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)等研制開(kāi)發(fā)的篙復(fù)合纖維食品；杭州商學(xué)院研制的高纖維營(yíng)養(yǎng)保健食品麥寶；寧波寶鼎公司研發(fā)的新型海洋生物膳食纖維保健食品；河南科龍保健食品廠以谷物為原料開(kāi)發(fā)的純天然保健食品膳食纖維紛。(5)膳食纖維生理功能的研究 主要開(kāi)展了膳食纖維對(duì)治療糖尿病、腸道疾病等方面的研究工作，探討了膳食纖維與血糖、脂肪代謝和其他營(yíng)養(yǎng)素的關(guān)系。 小麥麩膳食纖維成套設(shè)備n縱觀我國(guó)在膳食纖維方面的研究

35、，可以發(fā)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)膳食纖維的關(guān)鍵是開(kāi)拓資源和改進(jìn)提取方法，這也是現(xiàn)階段我國(guó)面臨的資源可持續(xù)利用的問(wèn)題。目前的大多數(shù)研究工作仍停留在實(shí)驗(yàn)室拿出小樣的階段，而且現(xiàn)在的研究中還存在很多問(wèn)題，需要更進(jìn)一步額研究和解決。(1)膳食纖維的形式及物理性質(zhì)對(duì)生理作用的影響n(yōu)抗性淀粉是否影響營(yíng)養(yǎng)素在小腸中的吸收；不同的膳食纖維組分的能量值；蒸煮及其他食品加工過(guò)程對(duì)不同膳食纖維組分的特性及功能的影響；抗性淀粉在大腸中對(duì)大腸有哪些影響，那些因素決定其發(fā)酵性，其發(fā)酵產(chǎn)物有何作用；膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理特性及生理作用之間如何相互作用；如果已經(jīng)知道了它們之間的作用機(jī)理，是否可以與之其他已經(jīng)存在的和新的膳食纖維的作用；在消

36、化系統(tǒng)的不同部位，不同組分的膳食纖維的物理性質(zhì)如何影響吸收和發(fā)酵；新的蒸煮和食品加工方法對(duì)不同組分的膳食纖維的性質(zhì)及功能有哪些影響。 (2)膳食纖維對(duì)常量營(yíng)養(yǎng)素消化和吸收的影響 膳食纖維如何影響腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素的物理特性；抗性淀粉與非淀粉多糖對(duì)常量營(yíng)養(yǎng)素在小腸中消化及吸收的影響是否相同；膳食纖維在單獨(dú)和混合膳食中是否有相似的影響。(3)膳食纖維對(duì)微量營(yíng)養(yǎng)素消化和吸收的影響 膳食纖維減少礦物質(zhì)及維生素生理利用率的機(jī)理是什么；從短期和長(zhǎng)期來(lái)看，富含膳食纖維的膳食對(duì)不同人群（嬰兒、兒童、青年、孕婦、老人）對(duì)礦物質(zhì)的吸收、營(yíng)養(yǎng)狀況及健康有哪些影響；人類(lèi)是否能長(zhǎng)期適應(yīng)高纖維膳食，如果能，其機(jī)理如何，礦物質(zhì)吸收率是否提高，這種適應(yīng)期所需的時(shí)間有多長(zhǎng)；膳食纖維、抗性物質(zhì)（植酸和單寧）在礦物質(zhì)生物利用中所起的作用；是否應(yīng)該改進(jìn)研究膳食纖維和微量元素相互作用的方法，是否應(yīng)該發(fā)展同位素技術(shù)；抗性淀粉與非淀粉多糖對(duì)微量營(yíng)養(yǎng)素消化和吸收的作用是否相同。2當(dāng)前膳食纖維研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問(wèn)題當(dāng)前膳食纖維研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問(wèn)題(4)