膳食纤维的测定原理和方法

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1、万方数据综述与专谂副舌膳食纤维的测定原理和方法康琪朱若华(首都师范大学化学系北京100037)摘要本文介绍膳食纤堆的定义、不同类型扣结构特点，综述有代表性的膳食纤维测定方法，并对这些测定方法的特点和适用范围作讨论。关键词膳食纤维测定方法可溶性膳食纤维不溶性膳食纤维膳食纤维(DF)作为第七大营养索具有突出的保健功能，有研究表明DF可以促进人体正常排泄‘¨；降低某些癌症‘21、心血剖3’和糖尿病‘4’发病率。许多常见病如动脉粥样硬化、高血压、冠心病、便秘、肥胖以及严重威胁人类生命的结肠癌等都与DF的摄

2、人量不足有关。因而DF逐渐成为营养学家、流行病学家及食品科学家等关注的热点，有科学家将其称为人体“第七营养素”。国内陈燕卉瞪’归纳DF生理功能及其在食品中的开发与应用。另一方面，DF的过量摄取会对人体产生某些不利影响，例如：使热量摄取不足忙1；降低矿物质和痕量元素的生物利用率¨1。世界卫生组织建议总DF摄入量下限为每人每天27．09，上限为每人每天40．og。因此有必要建立统一的检测方法和标准。使食品标签上DF含量标示更准确。周建勇¨1于2001年对DF的测定方法及现状进行综述；魏红归’等在200

3、4年综述DF的应用及检测方法；李英¨鲫等用正交实验的方法研究松花粉中水不溶性膳食纤维的测定条件。本文主要从DF分析方法沿革角度对DF的不同类型和结构以及不同的测定方法进行综述。1膳食纤维的定义及分类1．1膳食纤维的定义DF是一种复杂的混合物的总称，具有多种生理功能，主要以生理功能和分析方法为主来定义的。1972年，H．C．Trowell首次将“膳食纤维”定义为“食物中那些不被人体所消化吸收的植物成分”。在1976年又重新下定义，即“将那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化台物与木质素统称为膳食纤维”‘

4、】】J。近年来国外对DF进行广泛研究¨副，但目前国际上对DF还没有一个通用的定义，一般认为DF是指植物性食品中不能被人类胃肠道消化酶消化，但能被大肠内的某些微生物部分酵解和利用的非淀粉多糖类物质与木质素的合称。2001年¨副美国化学家协会对DF的最新定义为：DF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。DF具有缓泻，和(或)降低血胆固醇水平，和(或)降低血液中葡萄糖含量等生理功能。DF包括很

5、多不被人体小肠消化的物质，如纤维素、半纤维素、树胶、p-葡聚糖、胶质、木质素、葡聚糖、果寡糖、抗性淀粉和糊精。1．2膳食纤维的分类DF按溶解性可分为可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)两大类。SDF指可溶于水，且其水溶液能被4倍95％乙醇再沉淀的那部分纤维，主要是细胞壁内的储存物质和分泌物，另外还包括微生物多糖和合成多糖。IDF是指不溶于水的那部分纤维，主要是细胞壁的组成部分，包括纤维素、半纤维素、木质素、壳聚糖等。功能性低聚糖¨43和抗性淀粉¨副(RS)也普遍认为属于DF。2膳食纤

6、维的结构来源不同的DF其化学本质差异较大，但基本组成成分则较相似u61，相互间的主要区别表现在各组成成分的相对分子量、分子的糖苷键、聚合度以及支链结构方面的差异。2．1不溶性膳食纤维的结构和性质纤维素(Cellulose)IDF的基本结构是纤维素，纤维素是由p．葡萄糖通过口-(14)糖苷键相连而成的直链葡聚糖，分子量100万左右，由300—500个葡萄糖缩合而成，最多能达到10000个葡萄糖单体。纤维素不溶于冷水、热水、稀酸和热的稀碱溶液。人体内的淀粉酶只能水解q一(1_4)糖苷键，1万方数据现代

7、仪器(WWW．moderninstrs．org．ca)不能水解B一(1_4)键，因此纤维素不能被人体胃肠道的酶所消化。纤维素的结构(见图1)。图1纤维素的结构(13-D1，4一糖苷键)抗性淀粉(Rs)Rs是指在健康者小肠中不能被吸收的淀粉及其降解产物，主要存在于整粒和回生的高淀粉类食物中，可被结肠菌群分解为乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸(SCFA)及其降解产物，对人体健康有益。Rs分子结构较小，长度为20～25个葡萄糖残基，是以氢键连接的多分散线性聚糖。RS之所以能抵抗酶的水解，是由于聚糖的葡萄糖残

8、基链之间存在较强的氢键，该氢键在155～1600C时具有dOJ／g的焓；或是由于这种聚糖具有13型晶体结构¨71。甲壳质(Chitin)又叫甲壳素、壳多糖，化学名为(1，4)-2一乙酰氨基-2一脱氧一B．D．葡聚糖，是以p一1，4．糖苷键相连的线性生物高分子，分子量几十万至几百万，是自然界中唯一存在的碱性多糖。甲壳素存在于低等植物菌类、藻类的细胞，高等植物的细胞壁，以及节肢动物(虾、蟹)的甲壳，昆虫的外壳等。甲壳素与纤维素都是线形直链，但甲壳素C2上有一个乙酰胺基(CH，CONH一