膳食纖維的測定原理和方法

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1、萬方數(shù)據(jù)綜述與專諗副舌膳食纖維的測定原理和方法康琪朱若華(首都師范大學(xué)化學(xué)系北京100037)摘要本文介紹膳食纖堆的定義、不同類型扣結(jié)構(gòu)特點，綜述有代表性的膳食纖維測定方法，并對這些測定方法的特點和適用范圍作討論。關(guān)鍵詞膳食纖維測定方法可溶性膳食纖維不溶性膳食纖維膳食纖維(DF)作為第七大營養(yǎng)索具有突出的保健功能，有研究表明DF可以促進(jìn)人體正常排泄‘¨；降低某些癌癥‘21、心血剖3’和糖尿病‘4’發(fā)病率。許多常見病如動脈粥樣硬化、高血壓、冠心病、便秘、肥胖以及嚴(yán)重威脅人類生命的結(jié)腸癌等都與DF的攝

2、人量不足有關(guān)。因而DF逐漸成為營養(yǎng)學(xué)家、流行病學(xué)家及食品科學(xué)家等關(guān)注的熱點，有科學(xué)家將其稱為人體“第七營養(yǎng)素”。國內(nèi)陳燕卉瞪’歸納DF生理功能及其在食品中的開發(fā)與應(yīng)用。另一方面，DF的過量攝取會對人體產(chǎn)生某些不利影響，例如：使熱量攝取不足忙1；降低礦物質(zhì)和痕量元素的生物利用率¨1。世界衛(wèi)生組織建議總DF攝入量下限為每人每天27．09，上限為每人每天40．og。因此有必要建立統(tǒng)一的檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)。使食品標(biāo)簽上DF含量標(biāo)示更準(zhǔn)確。周建勇¨1于2001年對DF的測定方法及現(xiàn)狀進(jìn)行綜述；魏紅歸’等在200

3、4年綜述DF的應(yīng)用及檢測方法；李英¨鯽等用正交實驗的方法研究松花粉中水不溶性膳食纖維的測定條件。本文主要從DF分析方法沿革角度對DF的不同類型和結(jié)構(gòu)以及不同的測定方法進(jìn)行綜述。1膳食纖維的定義及分類1．1膳食纖維的定義DF是一種復(fù)雜的混合物的總稱，具有多種生理功能，主要以生理功能和分析方法為主來定義的。1972年，H．C．Trowell首次將“膳食纖維”定義為“食物中那些不被人體所消化吸收的植物成分”。在1976年又重新下定義，即“將那些不被人體消化吸收的多糖類碳水化臺物與木質(zhì)素統(tǒng)稱為膳食纖維”‘

4、】】J。近年來國外對DF進(jìn)行廣泛研究¨副，但目前國際上對DF還沒有一個通用的定義，一般認(rèn)為DF是指植物性食品中不能被人類胃腸道消化酶消化，但能被大腸內(nèi)的某些微生物部分酵解和利用的非淀粉多糖類物質(zhì)與木質(zhì)素的合稱。2001年¨副美國化學(xué)家協(xié)會對DF的最新定義為：DF是指能抗人體小腸消化吸收，而在人體大腸能部分或全部發(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和，包括多糖、寡糖、木質(zhì)素以及相關(guān)的植物物質(zhì)。DF具有緩瀉，和(或)降低血膽固醇水平，和(或)降低血液中葡萄糖含量等生理功能。DF包括很

5、多不被人體小腸消化的物質(zhì)，如纖維素、半纖維素、樹膠、p-葡聚糖、膠質(zhì)、木質(zhì)素、葡聚糖、果寡糖、抗性淀粉和糊精。1．2膳食纖維的分類DF按溶解性可分為可溶性膳食纖維(SDF)和不溶性膳食纖維(IDF)兩大類。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纖維，主要是細(xì)胞壁內(nèi)的儲存物質(zhì)和分泌物，另外還包括微生物多糖和合成多糖。IDF是指不溶于水的那部分纖維，主要是細(xì)胞壁的組成部分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、殼聚糖等。功能性低聚糖¨43和抗性淀粉¨副(RS)也普遍認(rèn)為屬于DF。2膳食纖

6、維的結(jié)構(gòu)來源不同的DF其化學(xué)本質(zhì)差異較大，但基本組成成分則較相似u61，相互間的主要區(qū)別表現(xiàn)在各組成成分的相對分子量、分子的糖苷鍵、聚合度以及支鏈結(jié)構(gòu)方面的差異。2．1不溶性膳食纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)纖維素(Cellulose)IDF的基本結(jié)構(gòu)是纖維素，纖維素是由p．葡萄糖通過口-(14)糖苷鍵相連而成的直鏈葡聚糖，分子量100萬左右，由300—500個葡萄糖縮合而成，最多能達(dá)到10000個葡萄糖單體。纖維素不溶于冷水、熱水、稀酸和熱的稀堿溶液。人體內(nèi)的淀粉酶只能水解q一(1_4)糖苷鍵，1萬方數(shù)據(jù)現(xiàn)代

7、儀器(WWW．moderninstrs．org．ca)不能水解B一(1_4)鍵，因此纖維素不能被人體胃腸道的酶所消化。纖維素的結(jié)構(gòu)(見圖1)。圖1纖維素的結(jié)構(gòu)(13-D1，4一糖苷鍵)抗性淀粉(Rs)Rs是指在健康者小腸中不能被吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物，主要存在于整粒和回生的高淀粉類食物中，可被結(jié)腸菌群分解為乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸(SCFA)及其降解產(chǎn)物，對人體健康有益。Rs分子結(jié)構(gòu)較小，長度為20～25個葡萄糖殘基，是以氫鍵連接的多分散線性聚糖。RS之所以能抵抗酶的水解，是由于聚糖的葡萄糖殘

8、基鏈之間存在較強的氫鍵，該氫鍵在155～1600C時具有dOJ／g的焓；或是由于這種聚糖具有13型晶體結(jié)構(gòu)¨71。甲殼質(zhì)(Chitin)又叫甲殼素、殼多糖，化學(xué)名為(1，4)-2一乙酰氨基-2一脫氧一B．D．葡聚糖，是以p一1，4．糖苷鍵相連的線性生物高分子，分子量幾十萬至幾百萬，是自然界中唯一存在的堿性多糖。甲殼素存在于低等植物菌類、藻類的細(xì)胞，高等植物的細(xì)胞壁，以及節(jié)肢動物(蝦、蟹)的甲殼，昆蟲的外殼等。甲殼素與纖維素都是線形直鏈，但甲殼素C2上有一個乙酰胺基(CH，CONH一