膳食纖維功能、提取工藝及應(yīng)用研究進(jìn)展

張丁允

摘要：目前，國內(nèi)外提取膳食纖維的主要方法是化學(xué)法、酶法以及二者結(jié)合的方法。化學(xué)法工藝技術(shù)比較成熟，并且已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中，但加工處理可能導(dǎo)致膳食纖維結(jié)構(gòu)或構(gòu)象的變化，導(dǎo)致部分營養(yǎng)保健功能損失，并且化學(xué)加工過程還有一定的廢物對環(huán)境造成破壞污染。選擇優(yōu)良的提取方法，可以有效推動膳食纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也能夠帶動膳食纖維在食品工業(yè)中的快速應(yīng)用于發(fā)展，進(jìn)而提高人們的機(jī)體健康水平。

關(guān)鍵詞：膳食纖維、功能、提取工藝、應(yīng)用、進(jìn)展

引言：利用條件溫和、且對環(huán)境無危害的方法取代傳統(tǒng)化學(xué)法，是膳食纖維提取的未來發(fā)展方向。同時(shí)，利用酶法、微生物發(fā)酵法以及新興技術(shù)（如微波和超聲波提取技術(shù)），也是膳食纖維提取技術(shù)的新方向。選擇優(yōu)良的提取方法，可以有效推動膳食纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也能夠帶動膳食纖維在食品工業(yè)中的快速應(yīng)用于發(fā)展，進(jìn)而提高人們的機(jī)體健康水平。

1膳食纖維的功能

1.1降低血壓功能

由于淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等快速分解成小分子物質(zhì)進(jìn)入血液，導(dǎo)致人體血壓升高，而膳食纖維從胃部繼續(xù)向下蠕動至腸道時(shí)，膳食纖維的水和作用，與這些小分子物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合達(dá)到一定的化合作用，從而延緩血壓快速增加;同時(shí)膳食纖維還可以阻礙無機(jī)鹽的吸收，對于高血壓人群具有較好的緩解血壓快速升高的作用。

1.2降低膽固醇功能

膽固醇是冠心病、中風(fēng)、心腦血管等疾病的直接誘因，膳食纖維可通過螯合吸附膽固醇和膽汁酸等有機(jī)分子，從而抑制和減緩人體對膽固醇的吸收，起到降低人體攝入膽固醇及潛在的心腦血管疾病的發(fā)生。

1.3改善大腸蠕動，防止便秘功能

SDF因含其有很多親水性的因子，能夠蓄存一定量的水分子，具較好的持水能力，進(jìn)而增大腸道內(nèi)食物的體積和潤滑度，促進(jìn)腸道生物學(xué)蠕動，便于排泄。對于便秘者而言，可以通過增加可溶性膳食纖維的攝入量達(dá)到預(yù)防便秘的功效。

1.4預(yù)防癌癥功能

動物病理學(xué)和生物學(xué)研究表明，高膳食纖維的飲食習(xí)慣能夠有效的降低乳腺癌和結(jié)腸癌的發(fā)病率，不同來源的纖維素對于預(yù)防結(jié)腸癌均有不同程度的功效，但具體機(jī)制和機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

1.5降糖功能

高血壓、高血糖和高血脂俗稱“三高”癥，是“富貴病”的常見癥狀。膳食纖維具有良好的水溶性和脂溶性特征，能夠與腸道內(nèi)的糖類物質(zhì)結(jié)合，也可改善調(diào)節(jié)體內(nèi)生物菌群，減緩淀粉酶解的速度，達(dá)到降低血糖的效果;膳食纖維能夠改善胰島素的生物活性，增強(qiáng)其敏感性，從而降低了人體對胰腺分泌胰島素的需求，達(dá)到一定的降糖功能。

1.6清除吸收毒素功能和保護(hù)口腔功能

生物學(xué)病理學(xué)研究表明，膳食纖維對汞、鉛和鎘等重金屬及高濃度銅和鋅等具有良好的清除能力。有害毒素與腸道內(nèi)膳食纖維后不但被充分的稀釋，還能夠更容易排查體外，水溶性膳食纖維被人體消化吸收，進(jìn)入大腸內(nèi)為雙歧桿菌所利用，促進(jìn)雙歧桿菌增殖。雙歧桿菌能分解致癌物亞硝胺，并能提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力，增加人體免疫功能和對腫瘤的抵抗力。

攝入富含膳食纖維的食物，可以增強(qiáng)口腔肌肉運(yùn)動能力，使牙齒咀嚼受力機(jī)會增加，鍛煉牙床。同時(shí)，膳食纖維在牙齒表明的機(jī)械性摩擦，可以清潔牙齒表面，達(dá)到改善使口腔的功能效果。

1.7菌群調(diào)節(jié)能力

膳食纖維在動物的機(jī)體腸道內(nèi)很難被消化，只有當(dāng)膳食纖維蠕動至含有大量微生物的大腸內(nèi)時(shí)，才能夠被生物分解。 膳食纖維的分解產(chǎn)生一些酸性物質(zhì)，增加了腸道的酸性，調(diào)整腸道整體菌群結(jié)構(gòu)，利于有益好氣性微生物的延續(xù)性生長，制約有害厭氧型微生物的生長，對生物體體內(nèi)種群的結(jié)構(gòu)、分布和消長等起到了良好的調(diào)制作用。

2膳食纖維的提取

根據(jù)膳食纖維的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，可以采用化學(xué)法、酶解法、化學(xué)-酶結(jié)合法、生物發(fā)酵法等方法提取富集膳食纖維。每種膳食纖維提取方法選擇是基于膳食纖維的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)進(jìn)行的，因此具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。選擇合適的方法進(jìn)行膳食纖維提取，應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)規(guī)模、成本、產(chǎn)品質(zhì)地及污染等情況。

化學(xué)法、酶法以及二者結(jié)合等膳食纖維的提取方法都有很好的應(yīng)用，其中酶法和化學(xué)法提取應(yīng)用最為廣泛。原料和方法的不同，膳食纖維的提取率不同，酶法提取麩皮膳食纖維提取率最高可達(dá)87.84%，水溶性膳食纖維提取率一般小于水不溶性膳食纖維。酶和化學(xué)結(jié)合的方法對膳食纖維提取率較高，其純度和理化性質(zhì)得到改善。使利用微生物發(fā)酵技術(shù)提取膳食纖維是一種可行的新方法，將原料經(jīng)乳酸菌、保加利亞乳桿菌、嗜鏈球菌等益生菌發(fā)酵，再通過水洗至中性，干燥后得到膳食纖維，具有較好的利用和發(fā)展前景。

3膳食纖維在食品中的應(yīng)用研究

結(jié)合膳食纖維的理化性質(zhì)和功能，在食品工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，起到了改善食物感官性質(zhì)和提高人們的膳食水平的作用，并為食物提供多種功能特性和改善人體健康。膳食纖維在食品中的添加，有助于提高食物和水的結(jié)合能力，提高食品凝膠性、抗粘連性和抗凝結(jié)性，增加了食物的適口性和感官喜好性。利用膳食纖維的持水功能，可以有效的延長焙烤食品的新鮮度，改善面包的比容體積、黏彈性、柔軟度和硬度。膳食纖維能夠提高肉制品的烹飪質(zhì)量，增強(qiáng)脂肪持水性，改善質(zhì)地。膳食纖維還可增加飲料的感官黏度和穩(wěn)定性。將膳食纖維添加到烘焙食品中，可以延緩產(chǎn)品熱量損失，增強(qiáng)食品抗氧化能力、發(fā)酵能力和保水性能力。在乳制品中使用膳食纖維也很普遍，如將菊糖添加到冰淇淋和奶酪等乳制品中，可以促進(jìn)奶酪類和冰淇淋的口感的增加。在果醬的加工過程中，利用果膠的酯化功能提高了果醬的產(chǎn)品的穩(wěn)定性。此外，菊粉類的膳食纖維，如低聚果糖等還被用作糖的替代品。

結(jié)束語：隨著人民生活水平的不斷提高，人們膳食結(jié)構(gòu)越來越趨于精細(xì)化，過度飲食和高營養(yǎng)能量的攝入，產(chǎn)生很多“亞健康”和“富貴病”的現(xiàn)象。膳食纖維作為人類第七種營養(yǎng)素，受到了廣泛的關(guān)注，可有效地提升膳食質(zhì)量，對當(dāng)前膳食結(jié)構(gòu)改善有較好的促進(jìn)作用。

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