胃肠道健康

膳食纤维?

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别怀疑,你的视力没有问题,我们的脑力也没有问题。这篇文章的标题就是“膳食纤维?”。对于膳食纤维,很多人和我一样,有很多疑问。我们用了近一个月的时间,把这些疑问汇总、整理并征求答案。提问的和回答的大多是业内人士以及行业内的专家学者,由于我们只是媒体而非权威机构,所以对答案的准确性无法100%的保证,但请相信我们已经竭尽全力地求得正解。而对于那些尚未没有找到答案的,我们也将其列举如下,希望抛砖引玉。


基础篇
膳食纤维是什么?
先来看看“度娘”的解释。由于膳食纤维所包括的成分非常复杂,而所用的检测方法至今尚未标准化,因此它的准确定义也未能确定,其大致的定义如下。膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素,主要来自于植物的细胞壁,包含纤维素、半纤维素、树局旨、果胶及木质素等:(此处省略172个字)膳食纤维主要是不能被人体利用的多糖,即不能被人类的胃肠道中消化酶所消化的,且不被人体吸收利用的多糖。这类多糖主要来自植物细胞壁的复合碳水化合物,也可称之为非淀粉多糖,即非α-葡聚糖的多糖。近年来又有人建议将不可利用的低聚糖或称为抗性低聚糖(resistant oligosaccharides)。也包括在膳食纤维的成分之中。

可见“度娘”也有“束手无策”的时候,那么到底要怎样给膳食纤维定义呢?我们咨询了中国医药生物技术协会膳食纤维分会的有关专家,他们给出了如下解释。

膳食纤维主要是以生理功能和分析方法为主来定义的,所包含的成分非常复杂,加之随着现代科技和食品工业的高速发展,出现了很多具有类似膳食纤维性质的食品成分,如抗性淀粉、寡糖以及菊芋多糖等,使得以前的膳食纤维定义的局限性越来越明显。随着人们对膳食纤维重要生理功能的认识,出现了大量的膳食纤维类食品,因此有必要给它一个准确的定义统一局面。

1998年美国谷物化学师协会(American Association of Cereal Chemists,简称AACC)成立了一个膳食纤维协会并举行专门会议对膳食纤维定义进行了讨论,最后确定定义如下:膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收,而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和,包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。

膳食纤维的主要成分?
从AACC给出的定义可以明确膳食纤维的主要成分,膳食纤维是一种可以食用的植物性成分,而非动物性成分,主要包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质,如树胶、海藻多糖等组分;另外还包括植物细胞壁中所含有的木质素;不被人体消化酶所分解的物质,如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纤维素、黏质、寡糖以及少量相关成分,如蜡纸、角质、软木脂等。
膳食纤维的分类?

关于这一点,我们咨询了几位检测方面的专家,他们给出的结论是:根据目前的分析方法测出的膳食纤维的成分大致分为以下几类:
总膳食纤维(TDF):包括所有的成分在内如非淀粉多糖、木质素、抗性淀粉(包括回生淀粉和改性淀粉)以及美拉德反应产物等。
可溶性膳食纤维(SDF):包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素。
不可溶膳食纤维(IDF):包括纤维素、木质素和部分半纤维素。
非淀粉多糖:食物样品中除去淀粉后,残渣用酸水解成中性糖,然后用气相色谱(GLC)或高效液相色谱(HPLC)定量检测其总和,即为非淀粉多糖,或用酶解方法检测,包括纤维素、半纤维素、果胶及可溶性非纤维素的多糖。

膳食纤维的生理功能有哪些?
(1)膳食纤维的持水性可以增加人体排便的体积与速度,减轻直肠内压力,同时也减轻了泌尿系统的压力,从而缓解了诸如膀胱炎、膀胱结石和肾结石这类泌尿系统疾病的症状,并能使毒物迅速排出体外。
(2)对阳离子有结合能力,使膳食纤维对重金属阳离子有一定的吸附作用。
(3)膳食纤维可以吸附脂肪,而高脂肪食品会损害人体的健康。膳食纤维的摄入量和脂肪的摄入量密切相关。
(4)膳食纤维可以螯合吸附胆固醇和胆汁酸之类有机分子。从而抑制了人体对它们的吸收,这是膳食纤维能够影响体内胆固醇类物质代谢的重要原因。同时,膳食纤维还能吸附肠道内的有毒物质(内源性有毒物)、化学药品和有毒医药品(外源性有毒物)等,并促进它们排出体外。
(5)膳食纤维的容积作用,易引起饱腹感。同时,由于膳食纤维的存在,影响了机体对食物其他成分(可利用碳水化合物等)的消化吸收,使人不易产生饥饿感。为此,膳食纤维对预防肥胖症大有益处。
(6)肠道系统中流动的肠液和寄生菌群对食物的蠕动和消化有重要作用。肠道内膳食纤维含量多时,会诱导出大量好气菌群来代替原来存在的厌气菌群。这些好气菌很少产生致癌物,而厌气菌通常更易产生致癌性毒物。即使有这些毒物产生,也能快速地随膳食纤维排出体外,这是膳食纤维能预防结肠癌的重要原因之一。
(7)由于膳食纤维本身不被胃肠道所消化,故增加膳食纤维的供给量有利于缩短肠内食物残渣,其中包括致癌毒性物质通过肠腔的时间,从而减少致癌物质对肠壁的作用时间。
医学调查己经证实,食肉为主地区的人群和食用低膳食纤维水平的人群,其结肠癌患病明显高于食用高膳食纤维地区的人群。

进阶篇
膳食纤维与粗纤维的区别是什么?
很多人对膳食纤维存在误解,甚至认为粗纤维就是膳食纤维。其实膳食纤维一词在1970年以前的营养学中尚不曾出现,当时只有“粗纤维”之说,用以描述不能被消化的、吸收的食物残渣,且仅包括部分纤维素和木质素。

通常认为粗纤维对人体不具有营养作用,甚至吃多了还会影响人体对食物中营养素,尤其是对微量元素的吸收,对身体不利,一直未被重视。此后,通过一系列的调查研究,特别是近来人们发现,并认识到那些不能被人体消化吸收的“非营养”物质,却与人体健康密切有关,而且在预防人体某些疾病如冠心病、糖尿病、结肠癌和便秘等方面起着重要作用,与此同时,也认识到“粗纤维”一词概念已不适用,因而将其废弃改为膳食纤维。

膳食纤维包括不溶性纤维和可溶性纤维,粗纤维口感差,包括大部分的纤维素,部分的半纤维素及木质素,主要是不溶性纤维,水溶性纤维口感好一些,用途也比较广泛。应该说粗纤维是膳食纤维的一部分。

膳食纤维体现的是不能消化及吸收的那些化合物;粗纤维体现的是不能被消化液水解的那部分。有很多成分,如低聚糖等,属于膳食纤维,但不属于粗纤维。膳食纤维是来自营养学的概念,主要是强调不能被消化吸收那一部分;粗纤维是指不能被酸或者碱水解的那部分。所谓的粗纤维多指木质素,摄取后即会吸水膨胀,增加大便量,刺激肠道蠕动。摄取过多反而会引起大便干燥,产生便秘,摄取过量会妨碍矿物质吸收。

膳食纤维产品的开发状况如何?
据国外资料的数据显示,国内外业己研究的膳食纤维共6大类约30余种,包括:谷物纤维、豆类种子与种皮纤维、水果、蔬菜纤维、微生物纤维、其他天然纤维和合成、半合成纤维等。
(1)谷物膳食纤维以小麦纤维、燕麦纤维、大麦纤维、黑麦纤维、玉米纤维和米糠纤维为主要代表,其中小麦纤维和黑麦纤维长期以来一直作为食品的天然纤维源。在焙烤食品中,小麦纤维能改善面包质构,提高产品的持水性并延长其货架寿命。在肉类食品中,小麦纤维能提高持水性并降低产品中脂肪与热能的含量。燕麦纤维是一种高级纤维。水溶性燕麦纤维对降低胆固醇和预防心血管病效果特别明显。美国的一项研究表明,每天摄入含水溶性燕麦纤维的食品,可使血液中胆固醇含量降低3%,使冠心病死亡率减少3%。黑麦纤维能赋予食品特殊的风味,通常是作为焙烤食品的风味剂而加人的。玉米纤维味淡而清香,可添加到糕点、饼干、面包和膨化食品中,还可作为汤料、卤汁的增稠剂与强化剂。大麦纤维是以啤酒发酵后的残渣为原料加工而得,含有3%的水溶性纤维和67%的不溶性纤维,适合于加工低能量焙烤食品。

(2)豆类膳食纤维以豌豆纤维、大豆纤维和蚕豆纤维为主要代表。大豆纤维是一种优质纤维,一般以豆渣为原料提取制得,具有较明显的降血脂和稳定血糖的作用,很适合用来生产低能量食品,包括酥脆的早餐谷物食品、焙烤食品与营养饮料等。以豆渣为原料,经过特殊的湿热处理转化内部成分活化膳食纤维的生理功能,再经脱腥、干燥粉碎,可制得一种乳白色的多功能大豆纤维。豌豆纤维色白味淡,是一种理想的食用纤维。美国有很多专利就是围绕豌豆膳食纤维的。

(3)果蔬膳食纤维中研究较多的有橘子纤维、番茄纤维、苹果纤维、胡萝卜纤维、葡萄纤维和杏仁纤维等。橘子纤维颗粒较粗,易于悬浮,能使冷饮、橘汁和其他饮料呈现出橘子色泽,即使在冷冻状态下也能保持其外观质量。胡萝卜纤维是榨取胡萝卜汁所剩残渣加工而得的,风味独特,很受欢迎。葡萄干是一种很好的天然纤维源,同时含有多种维生素和矿物质。

(4)其他天然纤维,已经开发的有甘蔗纤维、蘑菇纤维、马铃薯纤维、竹笋纤维、魔芋纤维等。尤其是在甘蔗纤维开发上,己经做了很多工作。以甘蔗制糖后所剩蔗渣为原料制得的,其总膳食纤维含量为85-90%,纤维素、半纤维素和木质素含量分别为40-45%,20-25%和15-20%。甘蔗纤维的膨胀性好,持水力为500%,生理功能良好。

甲壳素是自然界第二丰富的生物聚合物,分布十分广泛,是许多低等动物特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分。它也存在于低等植物如菌藻类和真菌的细胞壁中,是一种巨大的可再生资源。壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基后的产物,壳聚糖添加于奶油、乳酪,可使组织的质地均匀,乳化性稳定。

(5)微生物纤维,是微生物在一定的外部条件下,由生长代谢过程而产生的多糖。其品种较多,但目前已得到商业开发利用的仅有黄原胶等少数几种。

(6)合成、半合成纤维比如葡聚糖,它属于合成或半合成的水溶性纤维,能悬浮固体颗粒,控制粘度,利于膨胀,呈现出奶油状口感,提高对微波或其他热处理的稳定性,改善产品质构以及提高稠度等,应用于冰淇淋、饮料、糕点等多种食品中。其中,葡聚糖还被用作油脂替代品。

膳食纤维功能饮料的市场前景如何?
最近几年,随着功能饮料的推广普及,膳食纤维也逐渐成为功能饮料的重要添加物之一。特别是在日本和欧美,功能性或营养性的饮料市场已经稳步增长。由于药用饮品的普及和流行,现在日本消费者认为,饮料并不仅仅用来解渴,而且将它看作如维生素一样好的营养源,营养饮品在日本就好似“维生素片”对美国消费者那样重要和受到欢迎。1988年,日本大众制药公司向市场推出一种饮料,叫做“Fiber-Mini”,它是聚葡萄糖,一种可溶性膳食纤维,作为食用纤维成分的一种纤维饮料。由于成功的销售策略,尤其指出它是一种对健康有好处的饮品,所以一上市就受到普遍欢迎。在“Fiber-Mini”未推出以前,营养饮品被认为是一些对男人有滋补作用的饮品,而“Fiber-Mini”这种含膳食纤维饮品,却吸引了许许多多的日本年轻妇女,形成了一个“女人饮品”风味的市场。

在日本,最畅销的功能性饮品中半数以上含有膳食纤维。事实上,在总的功能性饮品销售中,超过70%的饮品含有膳食纤维。调查发现一个公司几乎有一半妇女有便秘倾向或经常性便秘。患有便秘,不仅有不舒服的感觉,并且会引起皮肤问题,这是年轻妇女最关心的问题。因此,美容与通便可能还有一定关系。

纤维食品有“生命绿洲”之称,近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10%速度增长。在欧美市场,将可溶性膳食纤维加入食品中已经流行了许多年,在日本、台湾、韩国加入可溶性膳食纤维的食品销量不断增加。在中国,已有一些饮品中添加了可溶性膳食纤维。可以肯定,在不久的将来,膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。

实战篇
配料表中可以标示膳食纤维吗?
这类问题是很多食品企业都想知道的,是不是添加了膳食纤维就可以在配料表中写明呢?还是要写出具体的添加物。针对这个问题,我们咨询了标签方面的业内人士,他们给出了三种操作方案,仅供各位参考。方案一,根据标签法GB7718,配料表中的配料需要根据相应标准,如国标、行标、地标,或消费者通俗易懂的名称标示,具体每个配料都应该明示出来。因此,建议不可只标注膳食纤维。最好是把所添加的膳食纤维的本质属性的东西在后面用括弧标出来,比如膳食纤维(抗性糊精);方案二,膳食纤维是统称,包括纤维素、半纤维素、果胶、菊粉等,依据GB7718-2011的4.1.3.1,参照4.1.2,要求标注其具体名称,所以添加的是什么膳食纤维要标注具体名称。可以看下包装上产品执行标准的名称,然后进行标注;方案三,如果为了突出膳食纤维的卖点,可以在营养标签中标示,但字体要比其他营养素暗一些,小一些,排序也要靠后。

哪些膳食纤维的水溶性好?功效好?
水溶性膳食纤维的品种很多,目前比较流行的水溶性膳食纤维有魔芋粉(降解)、菊粉、低聚糖(低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖)、聚葡萄糖、抗性糊精、褐藻胶寡糖等。如果就润肠通便的效果,菊粉的功效比较显著。菊粉包括低聚果糖和多聚果糖,在国内配方奶粉中多用低聚果糖+低聚半乳糖的组合用的比较多,功效也不错,卖点是益生元+膳食纤维。另外魔芋粉(主要成分是葡甘露聚糖)的吸水膨胀系数很高,是一款不错的膳食纤维,但是有些腥味,口感不太好,做片剂或胶囊好些,做冲剂或固体饮料类不太适合。魔芋粉有腥味是因为有二氧化硫,可用纯化过的,但是价格相对高,想做冲剂可以降解(用甘露糖酶解或用酵母降解),魔芋粉酶解后的产品没有气味,也是很好的膳食纤维。

此外还有种新型膳食纤维,提取自海带,名叫褐藻胶寡糖(或称褐藻寡糖、低分子量褐藻酸钠),水溶性好,粘度低,无气味,酸热稳定性好,在日本被广泛开发为功能性饮料,功能方面主要是:降胆固醇、润肠通便、辅助降糖、抗氧化、延缓衰老、防癌抗癌等。

国家对食品中膳食纤维含量有没有限量要求?
膳食纤维的含量有要求,假如你宣称自己的产品富含膳食纤维的话,你的产品中膳食纤维的含量不得低于1.5%。

膳食纤维粉的口感如何改善?
从事实际生产加工的同行常问我们这样的问题,我们询问了在食品研发方面有着多年工作经验的高工,他们给出了这样的建议。膳食纤维粉原本就是比较粗糙的粉状产品,要改善其口感,添加低聚糖是一个比较好的选择。只要按一定比例使膳食纤维粉跟低聚糖混合配料喷粉,做出来的产品质感好、粉体细嫩,而且产品价值也提高了,是很好的选择。另外添加低聚果糖和低聚半乳糖也能起到改善口感的效果,同时提高产品的卖点和附加值。

不溶性膳食纤维抱团问题如何解决?
口感方面可以用颗粒更细的纤维会有所改善,抱团是由于纤维入水是极速吸水造成的,可以换成吸水率小一些的纤维,但是其功效会有所下降。因此需要选择吸水率低的,或者不吸水的纤维产品。

膳食纤维属于新资源食品还是国家有其它标准?
首先要看是哪种膳食纤维。大豆膳食纤维就属于原料,而菊粉就属于新资源食品,还有些属于添加剂。对于不同种类的膳食纤维,标准都是不同的。

水溶性膳食纤维的特性如何,可应用到哪些领域?
水溶性膳食纤维具有良好的水溶性,可以制备浓度高达80%的水溶液。它不溶于乙醇,但部分溶于甘油和丙二醇。水溶性膳食纤维水溶液可以很容易由水溶性膳食纤维粉末制得,溶解速度取决于混合设备的速度、剪切力以及粉末加入水中时的状态。在制备高浓度水溶液时,可将水溶性膳食纤维缓慢加入热水中,同时进行有效的机械搅拌以加速溶解。加入另一种物质作为分散剂,也可起到同样的效果。

在实验室中,水溶性膳食纤维在25℃、45℃和60℃裸露的条件下观察,它可以稳定地保存90天以上。在密闭容器中和合适的贮存条件下,水溶性膳食纤维的保质期可达2年。

与蔗糖一样,水溶性膳食纤维水溶液是典型的牛顿液体。在相同条件下,水溶性膳食纤维水溶液的黏度比蔗糖稍高。20℃时,两者的黏度之差为1000cP(1Pa•s)。

水溶性膳食纤维可以作为一种湿润剂,防止或减缓含湿食品的不良变化,能使食品既不脱水也不吸水。在糖果和焙烤食品中,水溶性膳食纤维可以调节贮存过程中水分吸收或丧失的速度。但水分吸收和丧失的速度还受多种因素的影响,如食品的性质、配方、包装、贮存或食用时的环境条件等。

水溶性膳食纤维可用于在保健食品、乳制品、功能饮料、婴幼儿食品、代餐食品、糖果等领域。低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖、琼脂粉、羧甲基纤维素等都属于水溶性膳食纤维。其中,菊粉型果聚糖作为最优质纯天然的水溶性膳食纤维和益生元物质而备受行业关注。

作为一种天然可溶性膳食纤维,菊粉几乎不被胃酸水解和消化,而在结肠中被大量有益微生物发酵,因而具备多种保健功能,如控制血脂、降低血糖、改善肠道功能、促进矿物质吸收等。菊粉不仅可以作为脂肪替代品应用于低能量食品生产,而且具有膳食纤维以及益生素的生理功能,是一种优秀的功能性食品基料。目前,菊粉广泛应用于医药保健业、食品工业等领域。

菊粉己被世界上多个国家批准作为食品的营养增补剂。日本厚生省批准菊粉为特定保健食品,应用于多种食品中。美国食品和药物管理局批准菊粉为公认的安全级食品配料。欧洲则把它作为控制胆固醇水平的功能性甜味剂广泛应用。我国菊粉的生产也已广泛应用在医药保健业、食品工业。

菊粉多用作食品的功能配料,目前在食品上的应用有:替代巧克力制品的甜味剂;替代奶油及冰淇淋的油脂;改进低脂干酪特性和口感,菊粉可稳定水或脂肪的结构,改进干酪特性(如涂抹性)和口感,同时可替代乳清蛋白或淀粉衍生物;强化制品的膳食纤维,为牛奶、酸奶、乳制品饮料和大豆制品等低脂食品提供全脂产品的口感,提高营养价值,带来更佳的口味;生产低脂肉制品。
菊粉作为一种低热无毒的食品配料近年来已在欧洲国家取得广泛应用;面粉中加入菊粉可降低面团粘度及吸水率;饮料及膨化食品中添加菊粉可增加膳食纤维的含量。目前,含菊粉的食品已成为国内外市场热捧的保健产品。

我国膳食纤维产业的前景如何?
行业发展需要解决哪些问题?
2005年以来,我国食品企业在国际趋势的带动下推出了许多富含纤维的健康食品,2005年底销售额突破了50亿元,但是,与欧美和日本相比差距甚大!

我国有13亿人口,除西部贫困地区外,约有10亿人应补充膳食纤维,按每人每天补充6克,则每年需要220万吨膳食纤维。如果考虑我国约有4000多万女性和1000多万老人长期受到便秘的困扰,另有3.6亿超重或肥胖人士、1.6亿高血压患者、1.7亿血脂异常者、9700多万糖尿病人,他们对膳食纤维的特殊需求,那么每年膳食纤维的需求量不下300万吨。而我国现在膳食纤维的年产量不足10万吨。因此,我国膳食纤维的潜在市场非常大,市场前景非常广阔,亟待开发。

开发膳食纤维市场,企业要联合形成合力,从两个方面做起。一是企业联合呼吁政府把膳食纤维纳入营养标签中的基本营养素范围;二是联合实施膳食纤维科普工程,宣传群众,提高对膳食纤维的认知度。

另外,对于膳食纤维的疑问还有很大一部分集中在检测方面,比如膳食纤维的检测偏差很大问题如何解决?提取的膳食纤维纯度如何测定?膳食纤维测定中酶活性怎样测定?由于篇幅有限,无法一一解答。但这类问题的出现和目前相关标准制定的精准性、合理性密切相关,所以,我们也在此呼吁标准制定者们能从企业操作的实际出发,提高标准的精准性与可操作性,为行业发展提供便利。

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