膳食纤维的国内外研究现状及发展前景 (1)

膳食纤维的国内外研究现状及发展前景摘 要：论述了膳食纤维在国内外研究现状与发展趋势，其中从膳食纤维的功能价值、提取方式、人体摄入情况、以及在食品中的应用现状进行了阐述并提出了膳食纤维的发展前景。关键词：膳食纤维；功能价值；提取方式；应用现状Research Status and Development Prospect of Dietary FiberAbstract: the research status and development trend of dietary fiber, including the value of dietary fiber, extraction methods, the human intake, as well as in the food situation and the prospects for the development of dietary fiber.Key words: dietary fiber；functional value；extraction methods；application 随着人们对健康的逐渐关注与重视，功能性食品也成为了新的研究与开发方向，由于膳食纤维具有多种生理功能，如降血脂、调节血糖、预防结肠癌、调节机体免疫等1使得膳食纤维作为功能性食品而成为研究的热点。本文对国内外膳食纤维的概念，提取、应用以及功能价值进行了综述。1定义膳食纤维的的组成复杂，检测技术也未有标准性，因此在国际上并未有对膳食纤维有准确的定义。但是人们对膳食纤维的基本共识是一类不能被人体消化分解的多糖类物质及木质素。可分为水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。 2膳食纤维的功能价值 膳食纤维具有特殊的性质具体有持水能力、膨胀作用、胶体形成、离子交换、改善肠道微生物菌落和产生低热等,中、这些特殊功能具体可做出如下功能；2.1调节血糖，预防糖尿病 膳食纤维调节血糖的作用具体在两方面体现。首先由于膳食纤维的无法消化吸收使其在肠胃中产热低，在肠道中形成不可消化的网状结构，促进了肠胃的蠕动使食物快速经过肠道降低了食物的吸收的时间，从而降低对葡萄糖的吸收2。另一方面由于摄入膳食纤维会增加胃内物的粘度并且形成胶基层，影响了胃的排空速率，再者膳食纤维可改善末梢组织对胰岛素的感受性这些因素会降低葡萄糖的吸收，延缓了饭后血糖和胰岛素的升高。使血糖保持平衡稳定。2.2预防治肥胖 膳食纤维具有良好的膨胀性和持水性。宋江良通过小鼠实验测定得出可以防止便秘3。罗绯通过对小鼠饲喂豆皮膳食纤维在进过对小鼠体重的称重对比得出水溶性大豆纤维能抑制体重增加4。膳食纤维预防肥胖是由于膳食纤维的较高膨胀作用持水能力5，这两种特性会使人增加饱腹感和排便速度和体积减少对食物能量的吸收。膳食纤维的不可消化也使其本身是低热的。膳食纤维易于和脂肪吸附排出体外6，减少脂肪的能量吸收转化。2.3降血脂和胆固醇 膳食纤维的降血脂和固醇主要从膳食纤维的吸油性、血清总胆固醇(TC)和血清甘三酯（TG）以及高密度脂蛋白（HDL-C)的影响来看，罗绯4和胡叶碧7分别通过小鼠实验进行测定。通过实验得出膳食纤维具有抑制和减少对TC和TG的吸收，促进HDL-C的增多而HDL-C具有逆向转运胆固醇的能力会降低胆固醇在动脉中的沉积。 膳食纤维的吸油能力与膳食纤维的表面孔隙的多少有关，孔隙越多吸油越多8。2.4促进酵解，防治结肠癌 结肠癌的发生与饮食高蛋高脂肪的食物有关，因为分解高蛋白脂肪会促进胆汁酸生成，而高浓度的胆汁酸会促进结肠癌发生。由于膳食纤维的吸水膨胀作用，使人有饱腹感减少摄食和增加排便量这就会大大减少脂肪类物质在肠胃中停留的时间。阳离子膳食纤维会吸附胆汁酸且阳离子膳食纤维越多吸收胆汁酸越多9。膳食纤维的酵解是因为膳食纤维会促进肠道益生菌的生长，如双歧杆菌和乳酸菌，而会抑制有害菌生长，从而来保持肠道内细菌平衡。3膳食纤维的提取方法膳食纤维根据其不同原料及产品性质，其提取的方法也较多且有所不同，为膳食纤维的资源开发提供了关键技术。目前国内外提取膳食纤维的方法主要有化学提取法、酶法、膜分离法、酶化学结合法、发酵法等。3.1化学法 化学法就是将原料干燥、粉碎、过筛、称重等过程，使用化学试剂如盐酸或氢氧化钠等物质提取膳食纤维的方法。耿乙文10利用过氧化氢处理苹果渣，使可溶性膳食纤维含量提高至 30.20%；Kamboj 等11利用碱性过氧化氢法在提高玉米纤维提取率的同时改善了其理化性质、流变学特性及抗氧化能力。3.2酶法 酶法是采用淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等多种酶除去原料中去除膳食纤维外的杂质，例如脂肪或者蛋白质等，最后获得膳食纤维的方法。采用化学提取法制备的膳食纤维还都含有一定量的蛋白质和淀粉等物质，此法可提取高纯度膳食纤维，酶提取法则有更好的效果。因为酶解一次会对蛋白质的降解不彻底，还可以对原料进行二次酶解，使得获得的膳食纤维纯度高以及节约原材料，此法适合于淀粉和蛋白质含量高的原料等优点12。3.3膜分离法 膜分离法原理是利用压力作用将分子量大小不同的膳食纤维通过高分子膜分离技术提取膳食纤维的方法，也是目前获取可溶性膳食纤维的较有前景的方法。此过程主要为一个物理过程，该法与化学法提取膳食纤维的优点是没有使用化学试剂而带来的残留，此法虽然清洁，但不适用于提取不可溶性膳食纤维12。3.4酶-化学结合法 在使用化学法对原料处理的同时，再利用酶法中所使用的淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶、阿拉伯聚糖酶等去降解膳食纤维中含有的其它物质，主要是降解蛋白质、脂肪、还原糖、 淀粉等物质，再用有机溶剂处理以及用清水漂洗过滤至中性、可利用真空干燥法便获得膳食纤维。3.5发酵法 发酵法采用微生物发酵提取膳食纤维，如采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌标准菌株对原料进行发酵，然后水洗至中性，再进行干燥便可得到膳食纤维。发酵法的优点是易于操作，可实现大批量提取膳食纤维，而且节约成本。4膳食纤维人体摄入情况世界各国因地域、气候、饮食习惯对膳食纤维的推荐适宜摄入量有一定的差异。国际相关组织推荐的膳食纤维素日摄入量：美国防癌协会推荐标准：每人3040克/日；日本膳食纤维摄入量为2030克/日； 国际生命科学研究小组建议的膳食纤维适宜量为20克/日；欧洲共同体食品科学委员会推荐标准：每人30克/日；世界粮农组织建议正常人群摄入量：每人27克/日；中国营养学会提出中国居民摄入的食物纤维量及范围：低能量饮食1800kcal为25克/日，中等能量饮食2400kcal为30克/日，高能量饮食2800 kcal为35克/日。5膳食纤维素在食品中的应用 膳食纤维是一种不能被人体消化吸收的多糖类化合物，但是对人体有着重要的生理作用。膳食纤维在防止肥胖、便秘、心血管疾病和癌症等方面有着十分重要的意义。近年来，我国越来越注重膳食纤维的应用，并随着我国经济的高速发展而发展。 膳食纤维在食品中的应用非常广泛，从添加剂功能上讲，膳食纤维作为食品成分具有很多优点：可影响产品颜色、风味、保油性和保水性；可作为稳定剂，对食品结构、胶凝和粗度有改善作用；可作为增稠剂，控制糖的结晶，延长产品货架期。5.1在焙烤食品中的应用 在焙烤食品中加入的膳食纤维有麦麸膳食纤维、玉米膳食纤维、微晶膳食纤维等，在制作面包时适量加入不仅可以提高营养价值，降低热量，还可以提高面粉的吸水性，继而使产品更加松软，在储藏的过程中不易变干、变硬，延长了货架期13。玉米、麸皮的纤维素具有特殊的香味，用于焙烤食品可以提高食品的香味，而且食品的口感呈中性、味道可口，且产品的加工工艺及其外观、弹性、色泽和筋力等基本不受影响。因此加入膳食纤维的焙烤食品更容易受到消费者欢迎。5.2在饮料中的应用 研究表明，将胶体微晶纤维素加到速溶饮品的粉末（如巧克力粉、可可粉等）中可防止其受潮结块，因为微晶纤维素能将粉末颗粒稳定在其形成的网络状结构中，提高了速溶饮料的稳定性（14）。将麦麸膳食纤维添加到饮料中， 研制出的新品种饮料具有良好的稳定性、乳化性，不改变饮料原有的外观与口感，且符合低热、低糖、低脂肪的健康食品标准，既改善饮料营养结构，又丰富饮料的种类15。在饮料中添加膳食纤维不仅可以提高其保健价值，同时也是为人体补充膳食纤维的一种方式。5.3在肉类食品中的应用 膳食纤维应用在肉类中可以提高肉制品的持水能力和乳化稳定性使肉质更加鲜美，并且改善了传统肉制品高脂肪、高胆固醇、高能量、低膳食纤维的营养结构，增加了肉制品的保健功能。研究表明，在肉类食品中添加麦麸膳食纤维比添加其他膳食纤维效果更佳，且最适添加量范围为5%-15%15。在火腿肠、肉罐头等肉糜制食品中，膳食纤维作为低热量的基料、非营 养拼料来取代脂肪，大大降低了产品的热量，提高了其营养价值，所以膳食纤维非常适用于制造低脂肪、无脂肪的食物，是良好的减肥食品基料16。 5.4在保健食品中的应用 随着生活水平的提高，人们越来越注重食品的营养价值，并且保健食品也受到很多消费者的欢迎。膳食纤维具有降低胆固醇，降低血压，防止肥胖，防癌的作用，将其加入到保健食品中可以提高人们的健康水平，而且在“三高”人群、糖尿病病人和肥胖人群中有更大的市场。5.5在其他食品中的应用除上述应用，膳食纤维还可应用于早点、膨化食品、糖果、冰淇淋、乳制品、内脂豆腐、调味料品等食品，提高各类产品的稳定性，丰富其营养价值。6结语 膳食纤维是维持人体健康必不可少的一类一类营养素，且来源广泛，价格低廉，拥有十分重要的研究价值和广泛的应用前景。膳食纤维在我国应用的相对较晚，所以我们还需加大力度来研究膳食纤维，以保障我国人民的身体健康，合理化膳食营养结构。参考文献：1王艳丽，刘凌，孙慧，等. 膳食纤维的微观结构及功能特性研究J. 中国食品添加剂，2014，24(2):98-103.2Sabine Scmbdcs，Gcrhard Dongowski，Katri Mchrlandcr，frank Will. Hcimut Dietrich.Dietary Fiber-rich colloids from apple pomaee extraction juicesdo not affect foodintake and blood Serum lipid levels , but enhance fecal rats J Joumal of Nutritional Biochcmistry .2004，(15)：269-302.3宋江良.高活性非水溶性茶叶膳食纤维提取及其功能性研究D.福建：福建农林大学，2011.4罗绯.豆皮水溶性膳食纤维提取、生理功能及物化性质的研究D.湖南：湖南农业大学，2008.5钱韻芳.苦荞麸皮膳食纤维的改性及其在烘培食品中的应用研究D.上海：上海海洋大学，2011.6黄才欢,欧仕益,张宁,等.膳食纤维吸附脂肪、胆固醇和胆酸盐的研究J.食品科技,2006,31（5）：133136.7胡叶碧.改性玉米皮膳食纤维的酶法制备及其降血脂机理研究D.江苏：江南大学，2008.8邓红波.玉米秸秆膳食纤维酶法制备及降血脂机理研究D.吉林：吉林大学，2010.9李俐敏.阳离子膳食纤维的制备及对膳食纤维的吸附性能研究D.广东：五邑大学，2014.10耿乙文. 过氧化氢法制备改性苹果渣膳食纤维及其降脂功能的研究D.中国农业科学院，2015.11 kamboj S, Rana V. Physicochemical, rheological and antioxidant potential of corn fiber gum J. Food Hydrocolloids, 2014, 39(39):1-9.12李欣，刘玥，姜猛，等.膳食纤维提取方法及发展趋势概