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膳食纤维及其制备

2016-01-26 16:31:01 来源: 浏览次数:4148次

膳食纤维(Dietary fiber, DF)是指不能被动物内源酶消化的多糖、木质素及相关物质的总和,包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶和寡糖等。膳食纤维具有相当重要的生理作用,和蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、水等并列,被称之为第七类营养素。        

1理化性质  

DF具有吸水性、吸附力和膨胀性强的特点。溶胀性是指单位重量的DF在达饱和水分时的容积,DF持水力是指每单位重量的DF所能吸附并保持的水分的重量,它们受DF产品的分子结构和相对分子质量影响。

DF分为可溶性和不溶性膳食纤维(SDF和IDF)。SDF主要为胞内胶类物质,可溶于热水,又能被4倍体积的乙醇沉淀,包括:果胶、阿拉伯胶、瓜儿豆胶、海藻酸钠和葡聚糖等,大多可完全发酵。IDF主要为细胞壁成分,不溶于热水,包括:纤维素、半纤维素、木质素和壳聚糖等,大多不发酵或部分发酵。不同制备技术对DF分子结构的影响不同。

制备和改性制备

食用DF的制备,是在除去原料中的蛋白质、淀粉和脂肪等非DF成分的同时,降解IDF大分子结构的部分结合键,SDF和IDF组分发生改变。主要制备方法有:粗分离法;水提法;微波提取法;化学洗涤法;膜分离法;酶法(图2);化学试剂-酶结合方法等。粗分离法适于原料预处理。膜分离法制备的DF仍含有少量蛋白质和淀粉,但未有有机残留。化学方法SDF的损失较大,且制备产品中仍残留少量蛋白质和淀粉。化学试剂-酶结合方法制备的DF纯度较高,但成本也相应提高,且有离子残留,一定程度上影响DF食品应用的适口性与安全性。酶法是目前推广应用较多的制备技术之一。选择合适的原料、匹配的菌种和发酵参数,是发酵法的关键。

通过改性技术处理,IDF大分子结构的部分连接键断裂,转变为小分子低聚体产物,产品理化特性和生物活性均发生变化。主要的改性方法有:物理方法(超微粉碎、挤压蒸煮、瞬时高压、冷冻粉碎、纳米、膜浓缩等)、化学方法(酸法、碱法)和生物法(酶法、发酵法)。目前DF制备多采用理化复合处理,和理化处理与复合酶解相结合处理。不同制备工艺对产品的功能特性有明显影响,反复水浸泡冲洗和频繁热处理,会明显减少所制备的DF产品的持水力与膨胀力,并影响DF产品的有效生物活性与生理功能。

生理作用

主要生理作用有:降低血液胆固醇和甘油三酯;预防和治疗便秘;预防肠癌;解毒;抗腹泻;治疗胆石症;控制体重等。DF吸水后增加粪便体积,促进肠道蠕动,在肠道细菌作用下产生的短链脂肪酸则能抑制腐生菌和肿瘤细胞的生长增殖,束缚胆酸等物质并将其排出体外。DF中的SDF与IDF比例是影响其营养品质与生物活性的主要指标,SDF的含量及其结构与降低血糖、血清胆固醇等有关,IDF则与消化道疾病预防相关。

注意事项

过多摄食膳食纤维有妨碍消化与吸附营养素的副作用。因此,胃气不强者,多食粗粮易引起胃不适,蛋白质摄入少者,多食粗粮可能导致营养不良。WHO推荐的居民膳食纤维素日摄入量为15-40g/人.天。(来源:生物饲料开发国家工程研究中心)