膳食纖維的功能及其產品開發

發布時間：2005-08-11

膳食纖維是人體內不被小腸消化吸收，但能在大腸被發酵的可食用植物性成分、碳水化合物及相類似物質的總稱，被譽為第七大營養素，是21世紀功能性食品時代的健康食材，膳食纖維的開發令國際注目，應用也越來越廣泛深入。
一、膳食纖維的分類
根據溶解性不同，膳食纖維分為水溶性和不溶性膳食纖維兩大類，按理化特性和生理功能分為不溶性纖維、可溶性纖維、不消化低聚糖和抗性淀粉類。
不溶性纖維是一種高分子細胞壁的組成部分，能與蛋白質形成聚合物，如不溶性膳食纖維素與半纖維素，特別是谷物中不溶性的戊聚糖和不溶性的β-1,3和1,4葡聚糖及果蔬中的不溶性原果膠和果膠、不溶性揉質和不溶性植酸。一些植物中含有多聚糖、戊糖和（木聚糖、阿拉伯聚糖）和葡萄糖等結構，如半乳聚糖、甘露聚糖等。這些糖類可被微生物降解，并可在結腸和大腸中被部分發酵，而不溶性纖維中的木質素、細胞壁蠟質等不能被發酵。
可溶性纖維包括大部分能與乙醇發生沉淀的高分子低聚糖及不能與乙醇發生沉淀的分子低聚糖和多支鏈分子（如阿拉伯聚糖），高分子低聚糖包括戊聚糖、β-1,3和1,4葡聚糖及可溶性原果膠和果膠、不消化性低聚糖等。
抗性淀粉是膳食纖維中的特殊類，在小腸中會產生幾種水解形式作為發酵基質進入大腸，在發酵時會產生防腸癌的丁酸，對人體健康也有重要意義。
二、膳食纖維的特性及生理功能
1.高保水力與高膨脹性及功能：膳食纖維結構中有很多親水性基因，有很強的吸水性、高保水性、高膨脹性?？稍黾蛹S便體積及排便速度，減輕直腸內及泌尿系統壓力、緩解膀胱炎膀胱結石，腎結石等泌尿系統疾病癥狀，并能使毒素迅速排出體外，防便秘、防直腸癌。膳食纖維的高保水力與高膨脹性能延緩胃排空，使人胃部產生飽食感減少食物攝入量，有利防肥胖與減肥。
2.吸附熬合作用及功能：膳食纖維表面有很多活性基因，可以熬合吸附膽固醇、膽汁酸等有機分子，抑制總膽固醇濃度升高，降低人膽固醇及鹽類的合成與吸收，降低人血清及肝臟中的膽固醇，從而能防止冠狀動脈硬化及預防心血管疾病。機理之一是膽汁酸是膽固醇的代謝產物，為了補充被纖維吸附而排出體外的那部分膽汁酸，就需要有更多的膽固醇代謝，體內膽固醇含量因而顯著下降，在增加膳食纖維攝入同時還能增加機體對脂肪的吸收，也能降低體內膽固醇。由于膳食纖維可以吸附膽汁酸排出體外，使人體能減少膽汁酸吸收量，改變食物消化速度和消化道激素的分泌量，可預防膽結石。膳食纖維還能吸附腸毒素、化學毒素并促使其排出體外。
3.調整腸道微生物群功能：膳食纖維可被大腸內有益菌發酵成乙酸、乳酸等有機酸，降低腸道PH，促進腸內有益菌雙歧桿菌生長，防止腸道黏膜萎縮，維持腸道微生物平衡與健康。發酵產生的有機酸能加快食物在胃腸的蠕動與消化，促進糞便排泄，防止腸內有毒物刺激腸壁及毒素的過長停留，防止結腸癌。因纖維素的通便作用，有益于腸道內壓下降，可預防便秘及由長期便秘引起的痔瘡及下肢靜脈曲張，腸內細菌代謝產物及由膽汁酸轉換成的致癌物脫氧膽汁酸和變異源物質也隨纖維排出體外，縮短毒物與腸黏膜接觸時間，起預防腸癌作用。
4其他功能:可溶性食物纖維有黏性，對食物黏度有很大影響。由于黏度增加，腸內容物與腸黏膜接觸減少，從而延緩吸收速度，能使糖尿病人進食后血糖含量變得平穩，促進胰腺排出胰島素，有利于糖的供應與代謝。增加食物中的膳食纖維，可以改善末梢組織對胰島素的感受性，達到調節與控制糖尿病者血糖水平。上述纖維素可非常有效地降低血清中的低密度膽固醇，增加高密度膽固醇，能有效防治糖尿病人并發高血脂、心血管病。據法國報導，膳食纖維還可抗乳腺癌、十二指腸潰瘍、潰瘍性結腸炎等疾病。
三、膳食纖維的開發
1.黑麥膳食纖維:黑麥含有很高的可溶性纖維，其中約2-3~3-4為戊聚糖（阿拉伯木聚糖）。黑麥還含有2%的果聚糖，高于其他谷物中的果聚糖?？扇苄院邴溊w維是一種純天然的分離物，還含低分子碳水化合物單糖、二糖、水溶性VB族、水溶性的礦物質及多酚、植物雌激素、鞣質、蛋白質。食用后可降低血糖、降低膽固醇?？捎糜趶娀姹菏称?，制面包使含水提高、松軟、體積增大，作飼料添加劑可降低豬肉的膽固醇含量。
2.燕麥膳食纖維:燕麥含10.5%的膳食纖維，其中水溶性組分較多，約為40%（β-葡聚糖等），有較高的膨脹力，具有黏性，可阻礙淀粉、蛋白質等消化吸收、降低血糖、膽固醇、防血管硬化及保持血液循環通暢等功效。用于焙烤食品中，可改善食品質地、口感、水分。
美國的燕麥纖維由燕麥加工，品種多。有高級燕麥纖維，可使焙烤制品增大面團強度與體積，高持水性，不受冷凍及高溫影響；還有Snowite燕麥纖維，口感、吸水性、焙烤性、加工穩定性長、貨架壽命長，能阻止焙烤制品貯存中老化；β-葡聚糖含量高、總膳食纖維量高達35%的燕麥纖維等。
3.麩皮膳食纖維：麩皮纖維以小麥麩皮中制取。據測定含果膠類物質4%、纖維素35%，纖維素18%，木質素13%，蛋白質≤8%，脂肪≤5%，礦物質≤2%，植酸≤0.5，總膳食纖維含量80%以上，持水力67%，對20度水的膨脹力4.7ml/g,并能保持17小時不變，產品為0.2-2mm顆粒，可作食療纖維制品直接口服，還能與酸奶、面包等食品一起食用及粉碎成粉狀作食品添加劑。添加在面包、餅干、面類、糕點和谷物食品等中做品質改良劑及膳食纖維強化劑。
4.麥芽谷物膳食纖維:美國益公司利用三種谷物（啤酒大麥、大米、玉米）混合物的發酵殘渣為原料，經熱水沖洗除去殘留淀粉、再脫水、干燥、粉碎后得到價值高的麥芽谷物纖維。含有42%-48%的膳食纖維、22%蛋白質、8%脂肪（以亞油酸為主），4%水分，還富含鈣、磷、鉀、鎂、鐵等礦物元素，具有明顯的麥芽芳香風味和溫和的谷物焙烤香味，能提高焙烤食品的特有香味，減少甜味劑用量（該產品有甜味），添加食品中不僅能提高膳食纖維含量，又能增加蛋白質與礦物元素含量。
5.大麥膳食纖維:大麥富含膳食纖維，主要在皮層中。含纖維素、半纖維素、麥膠物質（β－葡聚糖）、戊聚糖。
　　大麥發芽制備麥汁后的麥糟可生產大麥膳食纖維。美國碾磨釀造公司生產的大麥纖維粉含35％～65％的纖維（主要是不溶性纖維）和18％～35％的蛋白質。它用作食品添加劑，添加在焙烤食品中可產生良好的溫度效應，賦予食品香味，強化食物纖維。
　　6.米糠膳食纖維:精米加工主要副產品米糠中富含膳食纖維，還富含豐富的油脂、VB2、VE、鐵等營養，具有非常高的持水能力、自然甜味和輕微的堅果味?？商砑拥矫姘?、漢堡包、谷物制品、餅干、甜鮮餅及快餐食品中，降膽固醇效果比麥麩高2倍多。
　　7.大豆膳食纖維:大豆中不僅含豐富的蛋白質，還含4倍于燕麥中含量的膳食纖維，主要存在于豆皮中，含量為干物質的77％，是構成豆渣的主要成分，大豆膳食纖維組成中，有葡聚糖、阿拉伯糖、半乳糖和糖醛酸的聚合物，其持水力為自身重量的7倍。美國蛋白質技術國際公司生產的大豆纖維含有75％的膳食纖維，廣用于焙烤制品、草莓飲料、果汁、熱可口、番茄醬、面條、調味料、干湯料、谷物制品、快餐小吃中。
　　8.豆渣膳食纖維:豆渣是很好的膳食纖維,含水溶性纖維有良好的乳化性與增稠性，可提高食品的持水性、保形性。產品含膳食纖維可達60％以上，蛋白質17.6％，持水力7倍，膨脹力（20℃水）7ml／g并保持24小時，作食品添加劑強化食物纖維與蛋白質，可作點心、膨化小食品、面包、糕點、餡芯等食品配料用。
　　9.蘋果渣膳食纖維:美國利用蘋果榨汁后的蘋果渣加工成高果膠、高保水性的蘋果纖維粉。蘋果渣膳食纖維是將蘋果渣經超微粉碎、干燥而成，可按產品需要加工成不同目數。蘋果纖維粉為淡褐色，具有柔和的蘋果香風味，為高質量可溶性膳食纖維，含水5.5％，總膳食纖維42.85％（其中11.13％可溶，31.72％不溶），粗纖維17.1％，總果膠19％（6.3％可溶，12.7％不溶），可加入到番茄調味醬、實心面調味料、面包及餡餅的裱面料中，可增加稠度，改善涂抹性，減少番茄固形物而不改善風味，能強化甜味，并形成滿意的漿狀結構。
　　10．葡萄渣膳食纖維：俄羅斯利用葡萄汁加工或釀造葡萄酒后的產物葡萄渣提取食用纖維。產品含多聚糖、木質素、含氮物質，性能接近于小麥麥麩食用纖維，可廣泛應用于飲料與糕點生產?！　?
11．柑橘皮膳食纖維：以新鮮柑橘皮為原料，采用酒精凝析法可制取膳食纖維。
　　12：甜菜渣膳食纖維：甜菜制糖后的渣中含纖維素80％，主要成分是纖維素（20％），半纖維素（25％）、果膠（25％）及少量蛋白質、木質素、灰分，可提取食用纖維作食品添加劑應用。
　　13：醬渣膳食纖維：日本熊本縣工業技術中心利用醬油釀造后的醬渣提取食物纖維，產品為白色粉末，含食物纖維80％。每噸醬渣可得200公斤食物纖維，可用于各種食品，保健食品、飲料等加工中。
　　14．NATA可食性生物纖維：菲律賓、我國海南先后開發出以椰子汁為原料，按微生物木醋糖菌（Axgllnum）木醋酸菌發酵，形成菌體，內菌體細胞分泌代謝產物形成生物纖維素的技術，稱之為NATA生物纖維，為各種規格的顆粒狀纖維果肉。NATA纖維主要特性為超純（100％）纖維素，超細（納米級）、超強、高吸水率（1:50以上），高化學衍生活性。它不含木質素、半纖維素，可作食物食用，不被消化吸收，卻能最大限度協助胃腸蠕動，有防便秘、清腸胃、排毒、降低膽固醇、減肥等功效，可作人造肉、人造魚、香腸、火腿腸中等食品成型劑、增稠劑、分散劑。冰淇淋中的抗熔化劑、口感改善劑、腸衣等食品的骨架等，NATA為優秀的膳食纖維，前景看好。
( 中國保健食品網 )

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