第八章 膳食纤维

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1、第八章第八章 膳食纤维膳食纤维8.1概述概述1 膳食纤维的定义膳食纤维的定义 近年来，随着人们生活水平的提高，膳食结构的变化，由于营养过剩或不平衡所造成的超重、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化、冠心病等所谓的“文明病”的发病率逐年增高。 因此膳食纤维在食品营养上和临床医学上的重要作用已受到人们的普遍关注，膳食纤维已经成为人类第七大营养素。 n膳食纤维被定义为膳食纤维被定义为“凡是不能被人体内凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和木质素以及相关物质的总和”。n这一定义包括了食品中的大量组成成分，如纤维素、半纤维素、木质素、胶质、

2、改性纤维素、黏质、寡糖、果胶，还包括了少量组成成分，如蜡质、角质、软木脂等。 n膳食纤维的概念不同于常用的粗纤维（crude fiber）的概念，传统意义上的粗纤维粗纤维是指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。强烈的溶剂处理导致几乎100水溶性纤维、50%60%半纤维素和10%30%纤维素被溶解损失掉。n因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤维含量往往有很大的差异，两者之间没有一定的换算关系。 2膳食纤维与粗纤维的区别膳食纤维与粗纤维的区别8.2膳食纤维的分类和主要化学组膳食纤维的分类和主要化学组成成分成成分1膳食纤维的分类膳食纤维的分类（1）根据膳食纤维（dietar

3、y fiber，DF）的溶解性可以把DF分成可溶性膳食纤维可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）和不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber，IDF）。 nIDF是指不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部是指不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分膳食纤维分膳食纤维，它主要是细胞壁的组成成分，包括纤维素（CEL）、半纤维素（HC）、木质素和植物蜡（wax）等。nSDF是指不被人体消化道酶消化，但可以溶于温水或是指不被人体消化道酶消化，但可以溶于温水或热水且其水溶液又能被热水且其水溶液又能被4倍体积的乙醇再沉淀的那部倍体积的乙醇再沉

4、淀的那部分膳食纤维分膳食纤维，它主要指植物细胞内的储存物质和分泌物，还包括部分微生物多糖和合成类多糖，如果胶（Pectin）、瓜尔豆胶、海藻酸盐、葡聚糖和真菌多糖。 （2）根据在大肠内的发酵程度分类）根据在大肠内的发酵程度分类 nDF可以被人体大肠内的菌群所发酵，但不同的DF被发酵的程度不一样，可分为部分发酵类纤维部分发酵类纤维和完全发酵完全发酵类纤维类纤维。n部分发酵类纤维部分发酵类纤维包括：纤维素（CEL）、半纤维素（HC）、木质素、植物蜡和角质等。n完全发酵类纤维完全发酵类纤维包括：葡聚糖、果胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶、海藻胶和菊粉等。一般来说，完全发酵类纤维多属于SDF，而部分发酵类纤维多

5、属于IDF。但也有一些例外，如梭甲基纤维素（以下简称CMC），它虽然易溶于水，但几乎不被大肠内的菌群所发酵。 (3)根据来源的不同分类根据来源的不同分类 n根据来源的不同，可以将膳食纤维分为植物性来源植物性来源、动物性来源动物性来源、微生物性来源微生物性来源、海藻多糖类和合成类膳食纤维。n植物性来源的膳食纤维包括：纤维素、半纤维素、木质素、果胶、阿拉伯胶、愈创胶、半乳甘露聚糖、明胶、甘露聚酸等。n动物性来源的包括：甲壳质、壳聚糖、胶原等。n微生物性来源的包括：黄原胶等。n海藻多糖类的包括：海藻酸盐、卡拉胶、琼脂等。n合成类的包括：羧甲基纤维素、甲基纤维素等。n其中，植物体是膳食纤维的主要来源，

6、也是研究和应其中，植物体是膳食纤维的主要来源，也是研究和应用最多的一类。用最多的一类。 (4)根据定义分类根据定义分类 n2001年1月，膳食纤维定义委员会提交给AACC一份名为The Definition of Dietary Fiber的报告，报告中根据定义将DF分为：非淀粉多糖和抗消化的低聚糖类非淀粉多糖和抗消化的低聚糖类，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）、树胶、黏浆和果胶；相似相似的糖类化合物类的糖类化合物类，包括抗消化糊精（抗消化的麦芽糊精和土豆淀粉糊精）、合成的糖类化合物类糖类化合物类（葡聚糖、甲基纤维素）；木质素木质素；相关植物次生物质类

7、相关植物次生物质类，包括蜡质、肌醇六磷酸、角质、皂角苷、软木脂和单宁。 (5)根据品质分类根据品质分类n根据膳食纤维的品质可以将膳食纤维分成两类，即普普通膳食纤维通膳食纤维和高品质膳食纤维高品质膳食纤维。 n普通膳食纤维只是一种无能量填充剂，其中可溶性成分很低，一般在3以下，这也是其生理活性较低的原因所在。普通的玉米皮不经任何改性处理即为这种膳食纤维，因此不具备较好的加工特性、生理活性和保健功能。 n高品质膳食纤维的可溶性成分含量应该达到 10以上，膨胀力大于 10 mL.g-1，持水力不小于 7 g.g1，结合水力不低于 5 g.g1。因此，其生理活性较强，具有明显的保健作用，可以作为各种食

8、品的添加剂以及用于生产保健食品。 2膳食纤维主要化学组成成分膳食纤维主要化学组成成分 (1)主要化学成分主要化学成分 1）糖类化合物）糖类化合物 n植物纤维原料中最主要的化学成分是糖类化合物，其含量因原料的不同而异，常占原料质量的 6090。 纤维素纤维素 纤维素（cellulose，CEL）是构成植物细胞壁的主要材料，也是膳食纤维的最基本的化学成分。原料的纤维素含量的高低，是评价膳食纤维原料价值的基本依据之一。 半纤维素半纤维素 半纤维素（hemicellulose，HC）是植物细胞壁中除 CEL和木质素之外的另一类重要组分，由于总是与CEL共同存在于植物细胞壁内,因而得名。2）木质素）木质

9、素n木质质素具有非常复杂的三维结构，它是由苯基丙烷结构单元（即C6一C3单元）通过醚键、碳碳键连接而成的芳香族高分子化合物，而不属于多糖化合物。由于是多聚芳香族苯丙烷化合物，因而能使细胞壁保持一定的韧性。n它亲水性差，是植物结构整体物质，几乎不受生物化学分解。n木质素作为一种抗氧化剂，具有与铁、锌结合的能力。 （2）少量成分）少量成分 n原料中的少量物质，一般包括部分无机盐、糖类、植物碱、单宁、色素、黏液、淀粉、果胶质、脂肪、脂肪酸、树脂、树脂酸、萜烯、酚类物质、甾醇、蜡、香精油等。n这些物质可以在不同的溶剂中溶解，各种物质的溶解程度是不相同的，因此可以采用不同溶剂而将其分离。 （3）灰分）灰

10、分 n在膳食纤维原料中，除碳、氢、氧等基本元素外，还有许多种其他元素。这些元素是植物细胞生命活动中不可缺少的物质，如氮、硫、磷、钙、镁、铁、钾、钠、铜、锌、锰、氯等。n随着植物的种类不同，生长环境的不同，植物所含的元素种类及含量也会有很大差异。n这些元素一般以离子形式存在，是植物的根从土壤或水中吸收的。n此外，植物中可能含有对植物和人有毒害作用的砷和大多数重金属离子。 （4）果胶质）果胶质 n果胶酸是聚半乳糖醛酸，它不溶于水，果胶酸中的羟基 80以上被甲基酯化，一部分被中和成盐，使其变成部分可溶于水的物质，称为果胶质。n由于多价金属离子（如Ca2+，Mg2+等）与存在于果胶质中未酯化的羟基作用

11、，将果胶质的链分子连接成网状结构，使之成为不溶于水的果胶质。 3各种食物中膳食纤维的含量各种食物中膳食纤维的含量 8.3膳食纤维的功能作用膳食纤维的功能作用1膳食纤维的特性膳食纤维的特性 （1）具有很高的持水性）具有很高的持水性 膳食纤维的这一物化特性，使其具有吸水功能与预防肠道疾病的作用。水溶性膳食纤维持水性高于非水溶性膳食纤维。麦麸纤维可以吸收是本身质量23倍的水，而果胶则可以吸收其质量45倍的水。膳食纤维可以用于预防便秘、肠憩室症、横隔膜症及痔疮等肠道疾病，降低了肠癌的发病率。（2）对有机化合物有鳌合作用）对有机化合物有鳌合作用 对有机化合物有螫合作用使膳食纤维具有吸附有机物的功能与预防