摘要：本文對膳食纖維組成成分、分類、生理功能以及國內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，為進(jìn)一步研究膳食纖維特性和研制新型膳食纖維打下基礎(chǔ)。 　　關(guān)鍵詞：膳食纖維；生理特性
　　中圖分類號：TS201.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　
　　什么是膳食纖維？1976年，Trowell等人將那些不被人體消化吸收的多糖類碳水化合物與木質(zhì)素統(tǒng)稱為膳食纖維。據(jù)此，基于分析上的方便，通常就將存在膳食中的非淀粉類多糖與木質(zhì)素部分稱為“膳食纖維”。在有些情況下，也將那些不被人消化吸收的，在植物體內(nèi)含量較少的成分，如糖蛋白、角質(zhì)、蠟和多酚酯等，包括在廣義的膳食纖維的范圍內(nèi)。
　　
　　1 膳食纖維的組成成分
　　
　　膳食纖維是細(xì)胞壁物質(zhì)扣除灰分所剩余的部分，它由三部分組成：1、纖維狀碳水化合物（纖維物），2、基料碳水化合物（果膠、半纖維素和糖蛋白）、3、填充物質(zhì)（木質(zhì)素）
　　膳食纖維是一種復(fù)雜的混合物，按其常用特性，可分為水不溶性膳食纖維（IDF）和水溶性膳食纖維（SDF）。根據(jù)溶解特性的不同，可將其分為水溶性膳食纖維（簡稱SDF）和不溶性膳食纖維（簡稱IDF）兩大類。IDF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，是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、原果膠和動物性的甲殼素和殼聚糖，其中木質(zhì)素不屬于多糖類，是使細(xì)胞壁保持一定韌性的芳香族碳?xì)浠�合物。SDF是指不被人體消化酶消化，但可溶于溫水或熱水且其水溶性又能被4倍體和乙醇再沉淀的那部分膳食纖維。主要包括存在于蘋果、桔類中的果膠，植物種子中的膠，海藻中的海藻酸、卡拉膠、瓊脂和微生物發(fā)酵產(chǎn)物黃原膠，以及人工合成的羧甲基纖維素鈉鹽等。
　　
　　2 膳食纖維的分類
　　
　　國內(nèi)外現(xiàn)已研究的膳食纖維共6大類，包括：谷物纖維、豆類種子與種皮纖維、水果、蔬菜纖維、微生物纖維、其他天然纖維和合成、半合成纖維等。
　　
　　2.1 谷物膳食纖維
　　小麥纖維、燕麥纖維、大麥纖維、黑麥纖維、玉米纖維和米糠纖維為其主要代表，其中小麥纖維和黑麥纖維長期以來一直作為食品的天然纖維源。在焙烤食品中，小麥纖維能改善面包質(zhì)構(gòu)，提高產(chǎn)品的持水性并延長其貨架壽命。在肉類食品中，小麥纖維能提高持水性并降低產(chǎn)品中脂肪與熱能的含量。燕麥纖維是一種高級纖維。水溶性燕麥纖維對降低膽固醇和預(yù)防心血管病效果特別明顯。美國的一項(xiàng)研究表明，每天攝入含水溶性燕麥纖維的食品，可使血液中膽固醇含量降低3%，使冠心病死亡率減少3%。黑麥纖維能賦予食品特殊的風(fēng)味，通常是作為焙烤食品的風(fēng)味劑而加人的。玉米纖維味淡而清香，可添加到糕點(diǎn)、餅干、面包和膨化食品中，還可作為湯料、鹵汁的增稠劑與強(qiáng)化劑大麥纖維是以啤酒發(fā)酵后的殘?jiān)鼮樵�料加工而得，含�?%的水溶性纖維和67%的不溶性纖維，適合于加工低能量焙烤食品。
　　
　　2.2 豆類膳食纖維
　　豌豆纖維、大豆纖維和蠶豆纖維為其主要代表。大豆纖維是一種優(yōu)質(zhì)纖維，一般以豆渣為原料提取制得，具有較明顯的降血脂和穩(wěn)定血糖的作用，很適合用來生產(chǎn)低能量食品。以豆渣為原料，經(jīng)過特殊的濕熱處理轉(zhuǎn)化內(nèi)部成分活化膳食纖維的生理功能，再經(jīng)脫腥、干燥粉碎，可制得一種乳白色的多功能大豆纖維。豌豆纖維色白味淡，是一種理想的食用纖維。美國有很多專利就是圍繞豌豆膳食纖維。
　　
　　2.3 果蔬膳食纖維
　　研究較多的有橘子纖維、番茄纖維、蘋果纖維、胡蘿卜纖維、桃纖維、葡萄纖維和杏仁纖維等。橘子纖維顆粒較粗，易于懸浮，能使冷飲、橘汁和其他飲料呈現(xiàn)出橘子色澤，即使在冷凍狀態(tài)下也能保持其外觀質(zhì)里。胡蘿卜纖維是榨取胡蘿卜汁所剩殘?jiān)�加工而得的，風(fēng)味獨(dú)特，很受歡迎。葡萄干是一種很好的天然纖維源，同時(shí)含有多種維生素和礦物質(zhì)。
　　
　　2.4 其他天然纖維
　　己經(jīng)開發(fā)的有甘蔗纖維、香菇纖維、馬鈴薯纖維、竹筍纖維、魔芋纖維等。尤其是在甘蔗纖維開發(fā)上，已經(jīng)做了很多工作。以甘蔗制精后所剩蔗渣為原料制得的，其總膳食纖維含量為85~90%，纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含有分別為40~45%、20~25%和15~20%。甘蔗纖維的膨脹性好，持水力為500%，生理功能良好。
　　
　　2.5 微生物纖維
　　微生物在一定的外部條件下，由生長代謝過程而產(chǎn)生的粘性多糖。其品種較多，但目前已得到商業(yè)開發(fā)利用的僅有黃原膠等少數(shù)幾種。
　　
　　2.6 合成、半合成纖維
　　葡聚糖屬于合成或半合成的水溶性纖維，能懸浮固體顆粒，控制粘度，利于膨脹，呈現(xiàn)出奶油狀口感，提高對微波或其他熱處理的穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)以及提高稠度等，應(yīng)用于冰淇淋、飲料、糕點(diǎn)等多種食品中。
　　
　　3 膳食纖維的生理功能
　　
　　根據(jù)近年來國內(nèi)外大量研究證實(shí)，膳食纖維對人體有很重要的生理功能。其水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維的生理效應(yīng)是不同的，但總體來說，膳食纖維的生理功能包括以下幾方面：
　　
　　3.1 對糖尿病患者有降血糖的效果
　　我國糖尿病的患病率已從1980年的0.9％上升到1995年的2.5%，而且還在逐漸上升。糖尿病發(fā)病率高的一個重要原因是膳食纖維的攝入量太少。研究表明，糖尿病的患病率和膳食纖維的攝入量呈負(fù)相關(guān)，而且高膳食纖維攝入可以治療和改善糖尿病患者的病情，甚至可以減少降糖藥物的服用量。增加食物中膳食纖維的含量，可以改善末梢組織對胰島素的感受性，降低對胰島素的要求，從而達(dá)到調(diào)節(jié)糖尿病患者的血糖水平。
　　
　　3.2 預(yù)防便秘與結(jié)腸癌
　　膳食纖維能使糞便變軟并增加糞便排出量，同時(shí)能與腸道內(nèi)致癌物結(jié)合后隨糞便排出。纖維還能改變腸道內(nèi)微生物群的構(gòu)成與代謝，誘導(dǎo)有益的好氣菌的大量繁殖。由于膳食纖維的通便作用還有益于腸內(nèi)壓的下降，可預(yù)防腸憩室及長時(shí)間便秘而引起的痔瘡及下肢靜脈曲張。
　　
　　3.3 治療肥胖癥
　　膳食纖維沒有改變脂肪和脂肪酸的消化和吸收過程，也不是增加了人體內(nèi)源脂肪的排出，而是由于膳食纖維與部分脂肪酸結(jié)合，這種結(jié)合使得當(dāng)脂肪酸通過消化道時(shí)，不被吸收。Heaton將膳食纖維減肥機(jī)理進(jìn)行了歸納，認(rèn)為膳食纖維取代了食物中的一部分營養(yǎng)成分的數(shù)量，而使食物總攝入量減少；其次由于增加了咀嚼，延緩了進(jìn)食速度并減少了食物的攝取，促進(jìn)并增加了唾液和消化液的分泌，由于對胃的填充作用而產(chǎn)生飽腹感；同時(shí)減少了小腸對脂肪的吸收率。
　　
　　3.4 防治冠心病
　　血清膽固醇含量的升高會導(dǎo)致冠心病。而試驗(yàn)研究表明，水溶性膳食纖維對降低膽固醇有明顯的影響。而水不溶性膳食纖維的影響則較小或無。
　　
　　3.5 預(yù)防高血壓
　　國外科學(xué)家對多種膳食纖維降壓效果進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)膳食纖維確實(shí)有降壓作用，但究竟是膳食纖維的直接作用還是間接作用，仍有待進(jìn)一步研究。
　　
　　3.6 消除外源有害物質(zhì)
　　一些環(huán)境污染物攝入人體后，膳食纖維能將其清除。目前已報(bào)道的有Cd和亞硝酸根。最新離體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，麥麩膳食纖維對Pb、Cd、Hg和高濃度的Zn、Cu都具有消除功能，可使他們的濃度由中毒水平降為安全水平。
　　
　　3.7 其它生理功能
　　除上面所述功能外，某些膳食纖維具有抗氧化的能力。這一功能和自由基清除活性可能與人體衰老有關(guān)。在一些文獻(xiàn)上還提到膳食纖維的缺乏與不足還與膽結(jié)石、腎結(jié)石、膀胱結(jié)石、闌尾炎、潰瘍性結(jié)腸炎、十二指腸潰瘍、間歇性疝等疾病的發(fā)病率與發(fā)病的程度有很大關(guān)系。
　　
　　4 膳食纖維的研究現(xiàn)狀
　　
　　近年來，膳食纖維因其在食品營養(yǎng)和臨床醫(yī)學(xué)上的重要作用而受到人們的普遍關(guān)注。1991年，世界衛(wèi)生組織（WHO）專家組在日內(nèi)瓦將膳食纖維推薦人“人群膳食營養(yǎng)目標(biāo)”，發(fā)達(dá)國家已有開發(fā)研制膳食纖維的專門機(jī)構(gòu)，如美國的膳食纖維協(xié)會（USDA）。美國的Archer Daniels Midland Co. ， National OatsCo.，A.E. Staley Mfg. Co. ，Janes River Corp.，Nliller Brewing Co等公司的已制造和銷售各類膳食纖維產(chǎn)品。膳食纖維被廣泛應(yīng)用于各種食品中，強(qiáng)化膳食纖維的功能食品在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家盛行。如美國的無熱量添加物，日本的糟渣食品，纖維面包，普拉面等。在日本，利用可溶性膳食纖維制成的功能性飲料（包括碳酸飲料、乳酸飲料、果汁飲料等）是八十年代后期開發(fā)生產(chǎn)的功能食品之一。目前日本膳食纖維生產(chǎn)廠家有三十多個，所采用的原料有木漿、米糠、麥數(shù)、甜菜渣、玉米、大豆、麻、果皮、種子多糖、魔芋、甲殼素等十幾種。隨著膳食纖維研究的深人和多種產(chǎn)品的問世，膳食纖維療法也開始進(jìn)人臨床。我國以植物性食品為主食，一般居民不會缺乏膳食纖維。但近些年來，人們的飲食習(xí)慣已發(fā)生了很大的改變，大中城市特別是發(fā)達(dá)的城市，已出現(xiàn)了膳食纖維攝入不足的現(xiàn)象，加上過多攝取高脂肪、高糖類食物，肥胖癥、糖尿病、動脈硬化、冠心病和惡性腫瘤的發(fā)病率有所增加。這些疾病不僅在老年人群中很常見，在中青年人群中也增加，甚至少年兒童的成人病發(fā)病率有所上升。雖然造成的原因是多方面的，但膳食纖維攝人量的不足也是其中一個重要原因。因此，在這種背景下膳食纖維的營養(yǎng)功能及其研究和開發(fā)是我國一個十分重要的課題。我國在膳食纖維研究與開發(fā)上起步較晚，一些市場上的相關(guān)產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，但我國膳食纖維來源廣闊，數(shù)量很大，如米糠、豆腐渣、蘋果渣、酒糟、玉米皮、山芋渣、柑桔皮等，所以我國膳食纖維的開發(fā)前景十分廣闊，對于提高我國人民的健康水平具有極其深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
　　國內(nèi)外目前對膳食纖維的研究現(xiàn)狀體現(xiàn)在膳食纖維的組成與分類、分離制備、理化性質(zhì)、分析鑒定生理功能、改性和開發(fā)利用等方面。
　　膳食纖維的分離制備方法目前大致可分為四類：一是粗分離法，比如懸浮法和氣流分級法，適合于原料的預(yù)處理；二是化學(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；三是膜分離法，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；四是化學(xué)試劑和酶結(jié)合分離法，在采用化學(xué)處理的同時(shí)也應(yīng)用各種酶去降解膳食纖維的雜質(zhì)成分。
　　膳食纖維分離制備方法的研究，由于不同的加工方法對膳食纖維產(chǎn)品的理化性質(zhì)和生理功能有明顯影響，如反復(fù)用水浸泡沖洗和頻繁的熱處理會明顯減少膳食纖維終產(chǎn)品的持水力和膨脹力，這樣不僅會惡化其工藝特性，而且會影響其生理功能的發(fā)揮。因此，采用較為溫和的工藝方法和高新技術(shù)提取分離膳食纖維是今后膳食纖維的研究方向之一。
　　由于水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維不同的生理功能，水溶性膳食纖維能更多地發(fā)揮其代謝作用，而許多膳食纖維中水溶性膳食纖維所占比例很少，因此國內(nèi)外對膳食纖維的改性作了一些工作，但報(bào)道不多，主要的方法是化學(xué)處理法和機(jī)械降解處理法，也有應(yīng)用兩種手段同時(shí)處理以獲得較高含量的水溶性膳食纖維，膳食纖維的改性是膳食纖維研究趨勢的重點(diǎn)之一。膳食纖維資源的開發(fā)一方面是對現(xiàn)有的資源（如米糠、麥麩、豆渣、蘋果渣等）的進(jìn)一步利用，另一方面是對未發(fā)掘的資源進(jìn)行調(diào)查與開發(fā)也是膳食纖維研究趨勢之一。
　　
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