膳食纤维的定义、分析方法和摄入现状
时间:2012-05-04 阅读:2385
膳食纤维的定义、分析方法和摄入现状
扈晓杰韩冬李铎*
(浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310029)
摘要本文主要论述膳食纤维的定义、分析方法以及人群摄入情况。中国营养学会将膳食纤维定义为不易被消
化酶消化的多糖类食物成分(主要来自于植物的细胞壁),包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。这种
定义和FAO/WHO 对膳食纤维狭义上的定义基本一致。而欧盟将其定义为具有3 个或以上单体链节的碳水化
合物聚合物,在人体小肠中不能被消化或吸收,包括天然存在于消费食物中的可食用的碳水化合物,由食物原
料经物理、酶或化学法获得的碳水化合物,对健康表现出有益的生理作用的人造碳水化合物聚合物。根据现有
定义,适用的主要分析方法有非酶重量法、酶重量法、酶化学法等。这些方法都是借鉴于AOAC 方法。
关键词膳食纤维; 非淀粉多糖; 抗性低聚糖; 纤维素
文章编号1009-7848(2011)03-0133-05
动物性食物消费量增加, 谷类和根茎类食物
消费量下降,是过去20 年我国居民膳食结构改变
的显著特点, 这种变化对膳食纤维的摄入产生了
一定的影响。同时作为膳食纤维主要来源的稻米
和小麦加工精度不断提高, 杂粮和薯类食物消费
量下降,也势必会影响居民膳食纤维的摄入水平。
然而随着人们生活条件的改善和营养意识的增
强,对于饮食的要求也越来越高,因此膳食纤维在
保持消化系统健康,预防冠心病,中风,高血压,糖
尿病等慢性疾病的作用中越来越受到重视[1]。对膳
食纤维的重视程度的提高也使其定义和分析方法
引起广泛的关注。
1 膳食纤维的摄入现状
世界各国推荐的膳食纤维的适宜摄入量有一
定的差异。日本膳食纤维摄入量为20~30 g/d,美
国心脏病协会推荐的膳食纤维摄入量为25~30 g/
d,英国国家顾问委员会建议的总膳食纤维摄入量
为25~30 g/d,生命科学研究小组建议的膳食
纤维适宜量为20 g/d,FAO 要求的zui低警戒线为
27 g/d,亚洲营养工作者提出的总膳食纤维摄入量
为24 g/d, 中国营养学会推荐的正常成年人膳食
纤维摄入量为25~30 g/d[2]。
我国居民膳食纤维摄入量在1989—1997 年
间呈现下降趋势, 成年男性居民平均每日膳食纤
维摄入量从17.0 g/d 下降到13.6 g/d, 成年女性居
民平均每日膳食纤维摄入量从15.6 g/d 下降到
11.7 g/d。1997—2006 年居民平均每日膳食纤维摄
入量基本稳定,男性约为13.0 g/d,女性约为12.5
g/d。
美国调查研究发现,成人膳食纤维摄入量(15
g/d)大约是美国心脏病协会推荐量(25~30 g/d)的
50%。中国传统的饮食习惯是食用富含膳食纤维
的食品,然而由于生活水平的提高,日常饮食结构
逐渐发生了变化, 膳食纤维的摄入量比以前减少
了。对于膳食转型期的发展中国家,需要继续保持
优良的传统饮食习惯, 注重摄入富含膳食纤维的
全谷类、豆类和蔬菜水果类等食物, 这对中国超
重/肥胖、心脑血管病的预防意义深远。
2 膳食纤维的定义
2.1 欧洲食品*和FAO/WHO 对膳食纤维
的定义
2007 年7 月,欧洲食品*提出:膳食纤
维广义上包括所有非消化性碳水化合物, 如非淀
粉多糖(NSP)、抗性淀粉、抗性低聚糖(具有3 个
或以上单体链节和多糖) 及其它与膳食纤维多
收稿日期: 2010-06-28
作者简介: 扈晓杰,女,1982 年出生,博士
通讯作者: 李铎
Vol. 11 No. 3
Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology Jun. 2 0 1 1
第11 卷第3 期中国食品学报
2 0 1 1 年6 月
中国食品学报2011 年第3 期
糖,尤其是木质素相关的非消化性微量组分。而在
2006—2007 年间,FAO/WHO 指出,膳食纤维在狭
义上于内源植物细胞壁多糖类(即NSP),如
纤维素、半纤维素、果胶、水状胶、植物黏液、β-葡
聚糖等。
定义并量化膳食纤维在于明确其有益的营养
和生理作用。例如:膳食纤维可以减少肠道的传输
时间,增加排泄量,降低血液的总脂蛋白胆固醇或
低密度脂蛋白胆固醇水平, 同时还可以降低餐后
血糖或胰岛素水平。依据纤维成分不同,这些作用
也会有所不同。
2.2 食品法典委员会对膳食纤维的定义
根据2009 年6 月食品法典委员会的定
义,膳食纤维是指具有10 个或以上单体链节的碳
水化合物(是否包括3 至9 个单体链节的碳水化
合物由国家管理当局决定),不能够被人体小肠内
生酶水解,且属于以下范畴:天然存在于消费食物
中的可食用的碳水化合物,由食物原料经物理、酶
或化学法获得的碳水化合物, 对健康表现出有益
的生理作用的人造碳水化合物的聚合物。
2.3 欧盟对膳食纤维的定义
“纤维”是指具有3 个或以上单体链节的碳水
化合物的聚合物, 在人体小肠中既不被消化也不
被吸收,且包含的范畴同食品法典委员会。
2.4 食品规范委员会对膳食纤维的定义
膳食纤维是指聚合度≥10 的碳水化合物多
聚体, 并且不在小肠内消化和吸收的可食用的食
物组分。
膳食纤维具有以下1 条或多条性质: 天然存
在于食物中的可食用的碳水化合物多聚体; 可通
过物理、酶解或化学方法获得醛基(CHO),并被科
学证明的生理健康效应; 合成的同时也必须具有
被科学证明的生理健康效应。
2.5 中国营养学会对膳食纤维的定义
膳食纤维一般是指不易被消化酶消化的多糖
类食物成分,主要来自于植物的细胞壁,包含纤维
素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。
根据膳食纤维水溶性不同, 将其分为2 个基
本类型, 即: 水溶性纤维(SDF) 与不溶性纤维
(IDF)。水溶性纤维包括树脂、果胶和一些半纤维,
不溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维。
目前膳食纤维定义之间仍然存在一定的差别,有
待于进一步明确。
3 膳食纤维的分析技术
在膳食纤维定义不断扩充的同时, 其分析方
法也日益复杂多样化。zui早的分析方法是由德国
Weende 实验室完成的,包括一系列连续的稀酸碱
提取, 此方法直到20 世纪60 年代才被AOAC 用
来测定纤维。随着分析方法的发展,现在的膳食纤
维检测方法主要包括非酶重量法、酶重量法、酶化
学法以及其它补充方法。
3.1 非酶重量法
该方法一般用于测定粗纤维、中性洗涤纤维、
酸性洗涤纤维。
粗纤维测定法是Einhof 在1801 年至1809 年
建立的。该方法的原理是:在硫酸作用下,样品中
的糖、淀粉、果胶质和半纤维素经水解去除后,用
碱处理,去除蛋白质及脂肪酸,的残渣即粗纤
维。
在1963 年至1981 年期间,Van Soest[3-6]建立
了酸性洗涤剂法和中性洗涤剂法, 其中中性洗涤
剂法是我国普遍使用的方法。该方法的原理是在
中性洗涤剂(十二烷基硫酸钠)的消化作用下除去
样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质,不能消化
的残渣即不溶性膳食纤维。由该方法测得的纤维
称为中性洗涤纤维。
3.2 酶重量法
膳食纤维酶重量分析法是由29 个国家的43
个实验室合作研究建立的, 同时也是美国*农
业化学家协会(AOAC) 和美国谷物化学家学会
(AACC)共同认可的方法。该法不仅可以测定食物
中的总膳食纤维含量, 还可分别测定SDF 与IDF
的含量。由于国内外均没有标准品,所以无法用加
标回收来验证该方法的准确性。国外报道主要是
通过实验室间的重现性及实验室内的重复性加以
验证。Prosky 等[7-8]早在20 世纪90 年代就对该法
在多个实验室间的分析结果进行了系统研究。该
方法的分析原理[9]是模拟膳食纤维在人消化道里
的天然化学反应并进行检测。试样分别用α-淀粉
酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化,未被酶解
的物质即膳食纤维。
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第11 卷第3 期
3.3 酶化学法一
酶化学法zui早由Southgate 在1969 年提出[10],
主要有酶显色法、酶气相色谱法、酶液相色谱
法。
AOAC 994.13 即Uppsala 方法[11],将膳食纤维
定义为不能被淀粉酶消化的多糖和Klason 木质
素。样品首先用热稳定α-淀粉酶和淀粉葡萄糖苷
酶除去淀粉,然后用乙醇沉淀水溶性膳食纤维。得
到的水溶性和水不溶性膳食纤维残渣经硫酸水
解,用比色法测定葡糖醛酸,气-液色谱定量中性
糖,zui后用重量法测定Klason 木质素。通过对中
性糖、葡糖醛酸、Klason 木质素的分别定量以确定
膳食纤维总量。
3.4 酶化学法二
Englyst 方法[12-13]将膳食纤维定义为植物性食
物中的非淀粉多糖。首先用二甲基二硫亚砜溶解
样品,经胰酶和支链淀粉酶水解后除去淀粉,在酶
消化液中加入乙醇, 形成不溶性沉淀, 用硫酸水
解,生成的糖用比色法(测定酸性糖和中性糖)和
GLC 法(只测定中性糖)测定,zui后定量NSP。
用磷酸缓冲液浸提替代乙醇沉淀, 即可测定
不溶性非淀粉多糖, 进而间接定量可溶性非淀粉
多糖。
用1 mol/L 硫酸替代12 mol/L 硫酸对非淀粉
多糖进行水解时,只有非纤维素多糖被分解。非纤
维素多糖被定量后, 用非淀粉多糖含量减去非纤
维素多糖含量,可间接测定纤维素含量。
3.5 其它补充方法
除上述方法外, 还可利用其它一些快速检测
方法, 比如用来测定不同来源的膳食纤维的近红
外反射光谱法[14-15],益生元、菊粉、聚葡萄糖等纤维
成分的定量方法。另外,表1、表2 和表3 分别列
出了AOAC、AACC 及中国推荐使用的分析方法。
方法测定物质
AOAC 999.03 酶-比色法,测定总果聚糖
AOAC 997.08 酶-离子色谱法,测定果聚糖
AOAC 2000.11 离子色谱法,测定聚合度为12,主要是1, 6 键的多聚葡萄糖
AOAC 2001.02 离子色谱法,测定反式低聚半乳糖
AOAC 2001.03 液相色谱法示差折光检测内标法,测定抗性麦芽糊精
AOAC 2002.02 酶法,抗性淀粉+海藻纤维
表1 美国*农业化学家协会推荐的6 种分析方法
Table 1 The six analytical methods from Association of Official Agricultural Chemists
方法测定物质
AACC 32-05 总膳食纤维
AACC 32-20 不溶性膳食纤维
AACC 32-07 测定食物及制品的可溶性、不可溶性和总膳食纤维
AACC 32-06 总膳食纤维———快速重量法
AACC 32-25 总膳食纤维———测定中性糖残基、糖醛酸残基和Klason 木质素(Uppsala 法)
AACC 32-21 燕麦食品中的不可溶性和可溶性膳食纤维采用酶-重量法
表2 美国谷物化学家协会推荐的6 种分析方法
Table 2 The six analytical methods from American Association of Cereal Chemists
膳食纤维的定义、分析方法和摄入现状135
中国食品学报2011 年第3 期
方法测定物质
GB/T 5009.88-2008 食品中膳食纤维的测定
GB/T 5009.88-2003 食品中不溶性膳食纤维的测定
GB/T 9822-88 谷物不溶性膳食纤维测定法
GB/T 10469-89 水果、蔬菜粗纤维的测定方法
GB/T 5009.10-85 食品中粗纤维的测定方法
GB/T 8310-87 茶粗纤维测定
GB/T 5515-85 粮食,油料检验———粗纤维素测定法
表3 中国的国家标准分析方法
Table 3 The national analytical methods of China
4 结论与展望
随着人们对饮食营养的不断重视, 膳食纤维
越来越引起人们的关注。但是对于膳食纤维的定
义目前尚无一致的说法, 还存在一些没有解决的
问题, 比如是否所有国家均接受具有3~9 个单体
链节的低聚糖为纤维, 营养标签使用何种分析方
法,具有健康价值的膳食纤维组分的食用性,具有
或无任何健康价值的“纤维”成分价值的标签,以
*的证据证实有益的生理作用等。欧盟建议食
品及其原材料使用AOAC 方法, 该方法相当简单
且在使用,但还没有*确定,仍需进一步的
协商。
本文对膳食纤维的定义, 现有的分析技术进
行了全面的论述, 为营养标签中膳食纤维的检测
提供可靠的分析方法, 以检测更全面的膳食纤维
种类,丰富我国食品中的膳食纤维数据。我国膳食
纤维的研究工作起步较晚, 主要集中于谷物类膳
食纤维的基础研究,应用技术还很不成熟。因此有
关膳食纤维的制备方法, 功能研究以及工业化生
产都值得人们去研究。
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The Definition, Analytic Methods and Intake Status of Dietary Fiber
Hu Xiaojie Han Dong Li Duo*
(School of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310029)
Abstract The definition, analytic methods and intake status of dietary fiber were expounded in this paper. Chinese
Nutrition Society proposed that dietary fiber generally refers to polysaccharides food ingredients which cannot easily be
digested by digestive enzymes. It is mainly presented the plant cell wall, including cellulose, hemicellulose, resin,
pectin and lignin. This definition is basically identical with the ‘narrow definition’ from FAO/WHO. While EU defined
dietary fiber as carbohydrate polymers with three or more monomeric units, which are neither digested nor absorbed in
the human small intestine and belong to the following categories: edible carbohydrate polymers naturally occurring in the
food as consumed; edible carbohydrate polymers which have been obtained from food raw material by physical, enzymatic
or chemical means; edible synthetic carbohydrate polymers which have physiological benefits for health. According to the
present definitions, the main practical analytic methods include non-enzymatic-gravimetric methods, enzymatic-gravimetric
methods, enzymatic-chemical methods and other methods, which are mostly adapted from AOAC methods.
Key words dietary fiber; non-starch polysaccharides; resistant oligosaccharides; cellulose
可可黄烷醇或可改善视力与认知功能
据外媒报道,英国雷丁大学研究人员近日发表在《生理学与行为》中的一篇研究显示,可可
黄烷醇或可改善视力与认知功能。
可可含有一种高浓度的黄烷醇,近年来黄烷醇食品的保健功能日渐引起人们的兴趣。
研究人员表示,健康成年人在短时间大量摄入可可黄烷醇后,视力与某些认知功能得到提
高, 此次研究不仅拓展了可可黄烷醇改善认知功能的范围, 而且报道了其改善视力的功
能。
研究人员还补充道,此次试验为初期试验,仅注重了可可黄烷醇对年轻人视力的功效,以
后的研究将关注可可黄烷醇对老年人的功效。
(消息来源:中国食品报)
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