２０１１年第４期 ｌ２月出版 食品工程 ＦＯＯＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ １７ 膳食纤维的功能及在食品中的应用 Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｆｏｏｄ 张静雯 （河南职业技术学院，郑州４５００４６） ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇ－ｗｅｎ￣ （Ｈｅｎａｎ ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｚｈｏｕ ４５００４６，Ｃｈｉｎａ） 摘要介绍了膳食纤维（ｄｉｅｔａｒｙ ｉｆｂｅｒ，ＤＦ）的分类、生理功能、提取测定及其应用，并对膳食纤维的应 膳食纤维；功能食品；生理作用；提取；测定 用前景进行了展望。 关键词Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｄｉｅｔａｒｙ ｉｆｂｅｒ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉ— ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｅｔａｒｙ ｉｆｂｅｒ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｉｓ ｉｆｅｌｄ ｉｎ ｈｅ ｔｆｕｔｕｒｅ ＷａＳ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｄｉｅｔａｒｙ ｉｆｂｅｒ；ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｆｏｏｄ；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ 中图分类号：ＴＳ６５３．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—６００４（２０１１）０４—００１６—０３ 随着人们生活水平的提高，食物的种类越来越 维。本文就膳食纤维的分类、生理功能、提取与测 丰富，也越来越精细，但由此带来的膳食营养不均 定及其应用简单综述，旨在进一步推动膳食纤维的 衡情况也日益凸显。膳食纤维作为一种具有调节功 研究和应用。 能的物质，受到了广泛的关注和研究。膳食纤维 （ｄ￣ｔａｒｙｆｉｂｅｒ，ＤＤ是指能抵抗人体小肠消化、吸 收，并在大肠内全部或部分发酵的可食用的植物性 １膳食纤维的分类 ＤＦ一般根据其在水中的溶解性分为水溶性膳 成分以及以多糖类为主的大分子物质的总称，主要 含有纤纤素、半纤维素、果胶及木质素。近年来， 食纤维和非水溶性膳食纤维。我们食物中的大麦、 在全世界范围内掀了一股研究开发纤维食品的热 燕麦和燕麦糠、豆类、柑橘、胡萝卜、亚麻等食物 潮，ＤＦ作为能够改善人体营养状况，调节生理机 都含有丰富的水溶性膳食纤维。水溶性纤维具有减 能的重要物质，继六大营养素之后（碳水化合物、 缓消化速度和快速排泄胆固醇的作用，可以让血液 蛋白质、脂肪、糖类、水、维生素和矿物质），被 中的胆固醇和血糖控制在理想的水准。小麦糠、玉 称为第七大营养素。虽然膳食纤维本身不具有营养 米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜等食物中所含的膳食 价值，但有独特的生理功能，例如，对人体的正常 纤维为非水溶性纤维，它包括纤维素、木质素和一 些半纤维。另外根据来源不同，膳食纤维可以分为 维素、植物性木质素、动物性壳质、羧甲基纤维素 谷物类纤维、豆类纤维、水果纤维、蔬菜纤维、生 （ｃＭｃ）及胶原等。在国外已开发出６大类膳食纤 化合成或转化类纤维等。 维：谷物纤维、豆类种子和种皮纤维、水果蔬菜纤 代谢是必不可少的，还能治疗许多疾病，如部分纤 维、微生物纤维、其他天然纤维、合成和半合成纤 张静雯，女，１９７６年出生，１９９９年毕业于河南农业大学食品 ２膳食纤维的生理功能 早在１８３９年，美国Ｇｒａｈａｍ就已提出了ＤＦ具 工程专业，讲师。 收稿日期：２０１１一ｌ１—２３ 修回日期：２０１ １—１ １—２８ 有部分生理功能的观点，但是到２０世纪６ｏ年代， 在众多流行病调查结果及研究事实的基础上，人们 １８ 食品工程 ２０１１年第４期 才逐渐了解和认可膳食纤维的生理功能，并在功能 性食品中进行应用。 ２．１ 改善肠道功能，预防肠道疾病 ＤＦ的吸水溶胀性能有利于食糜体积的增加， 并且具有缩短食物及其残渣在胃肠道的运转时间， 增快肠腔内毒物的排泄速度，有效减少身体组织与 食品中有害物质的接触时间，具有很好的通便作 用。由于膳食纤维的化学结构中含有呈现弱酸性带 有侧链基团的阴离子，因此能将肠道中的阳离子吸 附，尤其是将有机阳离子吸附，将粪便中的有害物 质迅速排出体外，显著减少了痔疮和肠道癌等疾病 的发病率。由于ＤＦ具有突出的维护胃肠道健康和 预防人体胃肠道疾病方面的功能，人们将其称为 “肠道清洁夫”。 ２．２调节血糖及血糖耐受度。预防糖尿病的发生 可溶性膳食纤维在控制餐后血糖上升和改善糖 耐受量方面效果很好。ＤＦ能够延缓葡萄糖的吸收， 并可以推迟可消化性糖类如淀粉等的消化。ＤＦ对 胰岛素有很强的敏感性，有助于降化糖尿病的发病 率。ＤＦ通过影响胰岛仅一细胞的功能，改善血液 中胰岛素的调节作用，增强人体耐糖的程度。Ｊｏｒｇｅ Ｓａｌｍｅｒ ６ ｒｉ的试验表明：高糖、低谷物纤维饮食会 增加妇女患糖尿病风险，因此在膳食中应增加ＤＦ 的摄人以减少糖尿病的发病率。 ２．３降低血液胆固醇。预防心脏疾病的发生 ＤＦ具有降低血液胆固醇的作用。胆汁酸代谢 胆固醇并将其通过粪便排除。可溶性ＤＦ将小肠中 的胆汁形成胶状物质，胆汁酸就不能被小肠肠壁吸 收回到肝脏，而是通过消化道将其直接排出体外。 肝脏吸收血液的胆固醇来补充消耗的胆酸，降低了 血液中胆固醇，预防心脏疾病的发生。通过对５９１ 例主要冠心病事件追踪研究的结果显示，不同来源 的ＤＦ（如谷物，蔬菜，水果）中，谷物纤维可以 有效的防止冠心病的发生。 ２．４其他生理作用 除了上述生理作用以外，ＤＦ还有改善口腔及 牙齿功能、降血压、防治胆结石、预防妇女乳腺 癌、提高人体免疫能力等作用。 ３膳食纤维的提取与测定 ３．１膳食纤维的提取 根据ＤＦ不同的来源种类和不同的理化特质， ｌ２月出版 常用的分离方法有粗分离法、化学法、酶法、化学 一酶结合法、膜分离法等。粗分离法是利用液体悬 浮法和气流分级法的原理进行分离，比较适合于原 料的预处理。化学法是首先干燥粉碎原料，用化学 试剂提取，常用絮凝剂法、酸法、碱法、酸碱结合 法等。化学法提取ＤＦ最为简捷快速，故比较常用。 据报道采用碱浸法提取水不溶性膳食纤维的提取率 可达４１．８１％，而采用酸碱化学法处理辣椒渣的产 率为仅为１４％。酶法是基于生物学的处理方法，所 用的酶主要有蛋白酶、淀粉酶、阿拉伯聚糖酶、半 纤维素酶等，其优势在于可以获得比较纯净的ＤＦ， 目前已成功的被应用于干薯渣和木薯渣中ＤＦ的提 取。酶一化学结合法在使用化学试剂处理的同时， 用各种酶去降解其他杂质，效果好于单用其中一种 方法。膜分离法是根据分子量大小不同的一种提取 方法，通过改变膜的分子截留量来制备不同分子量 的ＤＦ，没有化学分离法中的有机残留，应用前景 广泛。 ３．２膳食纤维的测定 目前，已建立的ＤＦ分析方法有洗涤剂法、酶 一重量法、酶一化学法等。洗涤剂法是基于化学提 取的测定方法，ＡＯＡＣ常采用ＶａｎＳｏｅｓｔ的纤维洗涤 剂测定法，将ＤＦ分为酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）和中 性洗涤纤维（ＮＤＦ）两个体系。ＡＯＡＣ、ＡＡＣＣ等权 威机构最常采用的是酶一重量法，这是当前测定总 膳食纤维、可溶性膳食纤维及不可溶膳食纤维含量 最常使用的方法。２００６年Ｒｏｃ ｆ Ｏ Ｒｏｄｒ ｆ ｇｕｅｚ等运 用酶一重量法从蔬菜当中提取了ＤＦ。酶化学法最 早在１９６９年由Ｓｏｕｔｈｇａｔｅ提出，此方法精确度高、 重现性好，可对总膳食纤维、不可溶膳食纤维、可 溶性的膳食纤维进行测定，在科研上应用广泛，但 测定过程较为复杂。 ４膳食纤维的应用 ＤＦ具有广泛的生理作用，可广泛应用到各种 食品、保健品和医药制品中。ＤＦ的主要作用是补 充人体生理所需要的ＤＦ量，增强保健功能。另外， ＤＦ能影响产品风味、口感、色泽、保水性和保油 性，即可作为稳定剂，改善食品的结构、胶凝作 用；也可作为增稠剂，控制糖的结晶，延长产品的 货架期。ＤＦ应用于焙烤食品，可以改善产品持水 力、增加产品成色、增进食品风味、 （下转第３７页） ２０１１年第４期 １２月出版 冯丽娟，等：三种方法提取的艾叶有效成分的抑茵作用比较 研究［Ｊ］．湖南人文科技学院学报，２００８（２）：１２—１５． 合表１可知超声法提取液对金色葡萄球菌、白色葡 魏东，等．三种不同提取方法制备的艾 萄球菌、大肠杆菌的抑菌作用均优于水煎煮法提取 ［２］何正有。张艳红，叶挥发油化学成分分析［Ｊ］．中国医药生物技术，２００８，３ 液和有机溶剂常规法提取液，有机溶剂常规法次 （４）：２８４—２８８． 之，水煎煮法最差。 ［３］刘国声．艾叶挥发油成分的研究［Ｊ］．药学通报，１９９０，２１ ３结论 （９）：８—９。 ［４］蔡平．艾叶的药理作用及应用［Ｊ］．时珍国医国药， ３种提取方法中，超声法提取艾叶有效成分的 抑菌效果最佳，有机溶剂常规法次之，传统的水煎 煮法最差。本试验中，三种艾叶提取液对５种常见 致病菌中的两种典型的革兰氏阳性菌金黄色葡萄球 ２００１．１２（１２）：ｌ １３７—１ １３９． ［５］刘萍，刘巍，袁铭．艾叶与复方艾叶水提液体外抗茵作用 比较［Ｊ］．医药导报，２００７，２６（５）：４８４—４８５． ［６］蔡玲斐，徐迎．番石榴叶提取物对常见细茵的体外抗茵 作用［Ｊ］．医药导报，２００５，２４（１２）：１ ０９５—１ ０９７． 菌和白色葡萄球菌均有较强的抑菌作用，而对另外 ３种革兰氏阴性菌的抑菌作用明显低于前两种革兰 氏阳性菌。 参考文献 ［７］杨履渭，刘秉阳．微生物学及检验技术（细茵对药物敏感 实验）［Ｍ］．广州：广东科技出版社，１９９２：４４０—４４７． ［１］刘志成，杨民生，申湘忠．微波辅助法提取艾叶总黄酮的 （上接第１８页Ｊ 改善食品的加工质量；应用于主食食品，可以起到 强化营养和改善口感的作用；应用于肉制品，可保 持肉制品的水分，降低热量，是减肥食品的很好基 料；应用于饮料制品，可提高饮料的稳定性、分散 性和冲调性，防止结块等。 【３］ＳＡＬＭＥＲＯＮ Ｊ，ＪＥＭＡＮＳＯＮ，ＭＪＳＴＡＭＰＦＥＲ，ｅｔａ１．Ｄｉｅｔａｒｙ ｉｆｂｅｒ，ｇｌｙｃｅｍｉｃ ｌｏａｄ，ａｎｄ ｉｓｋ ｏｆｎｏｎ ｒｉｎｓｕｌｉｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｄｉａｂｅｔｅｓ ｍｅｌｌｉｔｕｓ ｉｎ ｗｏｍｅｎ．口］ＪＡＭＡ，１９９７，２７７（６）： ４７２－４７７． ［４］ＷＯＬＫ Ａ，ＪＥ ＭＡＮＳＯＮ，ＭＪ ＳＴＡＭＰＦＥＲ，ｅｔ １ａ．ＧＡ Ｃｏｌｄｉｔｚ， ＦＢ Ｈｕ，ＦＥ Ｓｐｅｉｚｅｒ，ＣＨ Ｈｅｎｎｅｋｅｎｓ，ＷＣ Ｗｉｌｌｅｔｔ．Ｌｏｎｇ－ ５展望 ｔｅｒｍ Ｉｎｔａｋｅ ｏｆ ｄｉｅｔａｒｙ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｒｉｓｋ ｏｆ ｃｏｒｏｎａｒｙ ｈｅａｒｔ ｄｉｓｅａｓｅ ａｍｏｎｇ ｗｏｍｅｎ［Ｊ］．ＪＡＭＡ，１９９９，２８１（２１）： 西方发达国家在２０世纪末就开始了大规模的 ＤＦ的研究与开发工作，目前在美、德、英、法等 １９９８—２００４． ［５］宋欢，石文娟，孟祥燕．膳食纤维抗肿瘤作用研究［Ｊ］． 粮食与油脂，２００６（５）：４６－４８． 西方国家已形成一定的生产规模，有数据显示， ２００９年，ＤＦ类产品在欧美销售超过６２０亿美元。 我国ＤＦ开发还处于起步阶段，离规模化的工业生 产和应用还有一定的差距。今后应进一步加强膳食 纤维的研究与开发力度，在改善人们的膳食结构、 这人们提供健康食品的同时，也能提高农副产品的 利用率和附加值，减少资源浪费，降低环境污染， 取得更大的社会效益和经济效益。 参考文献 ［６］李凤霞，张钟．薇菜水不溶性膳食纤维提取工艺研究［Ｊ］ 试验报告与理论研究，２００７（１Ｏ）：２１—２３． ［７］汪靖超，杨宏，姚海军．利用辣椒渣提取不溶性膳食纤 维的研究．食品与发酵工业，２００６（３２）：１３０—１３２． 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