第 5 期 （总第 2
2011 年 5 月
Academic Periodical of Farm Products Processing
May
文章编号：1671- 9646 ( 2011 ) 05- 0015- 04
膳食纤维的提取及其功能特性分析
马 力， 陈永忠， 陈隆升
葛春玉等人通过 Prosky 法测定了花生麸中膳食 纤维的含量。测定结果显示，花生麸皮中水溶性膳 食纤维质量分数为 9.26%，水不溶性膳食纤维质量分 数为 39.58%，膳食纤维总质量分数为 48.84%。 2.9 高压蒸煮法
采用高压蒸煮 提 [17] 取膳食纤维的压力为 0.2～ 0.4 MPa，温度 140～151 ℃，处理时间 5～10 min， 所得固体经水洗涤后，离心，上清液经脱色、醇析、 调 pH 值至中性后，脱盐、干燥、粉碎，即得水溶性 膳食纤维。 2.10 挤压提取法[18，19]
增加膳食中的纤维素，可增加使用口腔肌肉和 牙齿咀嚼的机会，将使口腔保健功能得到改善，防 止出现牙齿脱落和龋齿等情况。 1.2.10 防治胆结石
胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由 于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环， 因而可预防胆结石的形成。 1.2.11 其他作用
膳食纤维的缺乏还与阑尾炎、间歇性疝气、肾 结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等 疾病的发病率与发病程度有很大的关系。
Extraction and Functional Characteristics Analysis of Dietary Fibers
Ma Li， Chen Yongzhong， Chen Longsheng （Hu'nan Academy of Forestry，Changsha，Hu'nan 410004，China） Abstract：Following the water，protein，fat，carbohydrates，minerals，vitamins，the dietary fiber is known as“the seventh largest nutrients”. In this paper，the main functions and extraction methods of ditary fiber and its application and development prospects in the food is descripted in a relatively comprehensive way. Key words：dietary fiber；extraction；functional
原料小麦粉碎，粉末调水分至 25％后，进行挤 压处理，冷却后过 40 目筛，用乙醚回流脱脂 30 min， 用混合酶 （混合酶用量 0.5％，α- 淀粉酶与糖化酶 质量比为 1∶3） 于 65 ℃水解 30 min，然后用一定 浓度氢氧化钠溶液在一定温度下提取 60 min，用质 量分数为 5％的盐酸调等电点至 pH 值为 4.5，离心 收集上清液，调 pH 值至 7.0，浓缩后，边搅拌边加
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农产品加工·学刊
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激肠道蠕动，同时可与肠道内致癌物结合后随粪便 排出，从而降低大肠致癌物的浓度；能缩短食物及 其残渣通过胃肠道的运转时间，加快肠腔内毒物的 通过，从而减少致癌物与组织接触时间；膳食纤维 化学结构中包含一些羟基类侧链基团，呈弱酸性阴 离子，能吸附肠道中的阳离子，使粪便中的有害物 质及时排出体外，大大减少肠道癌和痔疮等疾病的 发病率。 1.2.2 预防心血管疾病
化学法提取的膳食纤维的品质相对较好。但是， 用化学法提取膳食纤维的得率较低。潘英明等人[8]采 用化学法从花生麸中提取水不溶性膳食纤维，产率 为 67.40％ ， 持 水 能 力 与 膨 胀 能 力 分 别 为 325% 和 3.59 mL/g。 2.3 酶法提取
酶法提取膳食纤维工艺简单，制取的纤维得率 高，纯度高，不需要高温高压，克服了碱法、酸法 等化学方法的缺陷，是一种可转化为工业生产较理 想的方法。余华等人[9]在采用酶法提取花生壳膳食纤 维并对其性能进行了测定。结果表明，花生壳中膳 食 纤 维 的 质 量 分数为 67.76%，其持水能力分别为 245.72% （20 目） 和 495.37% （80 目）；持油能力分别 为 168.59%和 182.50%；吸水膨胀力为 354.12 g/g。 2.4 酶—化法提取
膳食纤维中非淀粉多糖直接进入大肠而成为大 肠内有益细菌的重要“食物”，不仅供给繁殖需要的 能量，并在纤维代谢中产生大量短链脂肪酸 （SCFA），如乙酸、乳酸等，改善了肠道环境，使得 有益菌群如双歧杆菌等群落能够迅速扩大，可抑制 腐生菌生长，维持维生素供应，保护肝脏等都有重 要的意义。 1.2.7 抗氧化性和清除自由基的作用
硫酸法[14]测定木质素是一种直接测定的方法，测 定原理是利用浓硫酸水解试样中的非木质素部分， 剩下的残渣即为木质素。 2.7 碱液浸提法
邓红等人[15]用碱浸法提取苹果渣中的水不溶性半 纤 维 素 ，得 出 最 佳 提 取 工艺条件为： 0.5 mol/L 的 NaOH，在室温下浸提 3～4 h，提取率达 5.3％。室温下 提取苹果渣食用纤维的 NaOH 浓度为 0.5～1.0 moL/L， 提取时间 3 h，纤维素质量分数可达 68%。 2.8 Prosky 法[16]
膳食纤维具有重要的生理功能，能有效减少和 预防冠心病、糖尿病、高血压、心脑血管病、肥胖 症、心肌梗塞、动脉硬化、结肠炎、便秘及肠道癌 等疾病的发生，称为继水、蛋白质、脂肪、碳水化 合物、矿物质、维生素之外的“ 第 七 大 营 养 素 ”[2- 4]。 随着人们膳食结构的改变和“文明病”的出现，膳 食纤维的重要性逐渐被认识，20 世纪 80 年代后期， 在世界范围内掀起了一股膳食纤维热。西方发达国 家已将其作为一门热门的研究课题进行广泛研究， 并把许多研究成果应用到食品工业。
超声技术已广泛应用于中草药成分的提取，超 声提取过程无需加热，提取率高、时间短、能耗低， 整个提取过程是物理过程，保证了提取组分不发生 化学变化。张建民等人[12]对车前草中水溶性膳食纤维 含量的测定参照 AOAC 推荐的酶—重量法 ， [13] 测得 所使用车前草中水溶性膳食纤维质量分数为 20.8％， 可溶性膳食纤维的提取率为 69.7％。 2.6 硫酸法
膳食纤维能调节肠道对糖类物质的吸收，延缓 血糖的急剧升高，使餐后血糖水平稳定，有助于糖 尿病患者控制症状；可改善神经末梢组织对胰岛素 的感受，降低患者对胰岛素和抗糖尿病药物的需要 量，从而减轻对胰岛组织的压力。 1.2.5 抗乳腺癌的作用
膳食纤维能减少血液中诱导乳腺癌雌性激素的 比率，其机理可能是：膳食纤维能够吸附被肠道内 微生物酶催化作用而形成的游离型雌激素，减少重 新吸入血液的雌激素量；通过增加排粪量而降低肠 道内微生物酶的浓度，使结合型雌激素转变为游离 型雌激素的量减少，导致重吸收入血液的雌激素量 减少，从而减少雌激素扩散到组织中而作用于靶器 官的几率，发生乳腺癌的危险性就会降低。 1.2.6 改变肠道系统中微生物群落组成
膳食纤维能在肠胃中吸水膨胀并形成高黏度的 溶胶或凝胶，易于产生饱腹感而抑制进食量，对肥 胖症有较好的调节功能；能使大便增量、软化、刺
收稿日期：2011- 01- 13 基金项目：国家“十一五”科技支撑项目 （2009BADB1B10）。 作者简介：马 力 （1982- ），女，湖南人，研究实习员，硕士，研究方向：油脂加工方面的研究。E- mail：supermarryl@。
酶—化学法提取膳食纤维简便易行，不需要特 殊的设备，投资少，污染少，而且膳食纤维的得率 较高。在使用化学试剂处理的同时，用各种酶如 α淀粉酶、蛋白酶、糖化酶和纤维素酶等去降解膳食 纤维中含有的杂质 （如脂肪或者蛋白质等），再用有
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马 力，等：膳食纤维的提取及其功能特性分析
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机溶剂处理，用清水漂洗、过滤、甩干后，便获得 纯度较高的膳食纤维。李来好等人[10]采用酶—化学相 结合的处理方法，研究了海带膳食纤维的工艺技术， 筛选出海带膳食纤维提取的最佳工艺条件，提取出 海带膳食纤维产品。结果表明，海带膳食纤维的产 率达 27.3％，颜色为类白色，膳食纤维质量分数达 73.3％。孔令明等人[11]采用酶—化学法相结合提取芜 菁中的膳食纤维。结果表明，膳食纤维的提取率可 达到 6.5％，成品呈浅黄色，气味淡，生理活性好， 溶胀性高达 5.6 mL/g，持水能力为 780%。 2.5 超声技术
现代医学证明，脂质氧化所产生的自由基在癌 肿形成的起始和促成阶段都起重要作用。膳食纤维 中的黄酮类物质具有清除超氧离子自由基和羟自由 基的能力，在治疗心血管病和老年性痴呆症方面疗 效独特。
1.2.8 提高人体免疫能力 从香菇、金针菇、灵芝、蘑菇、茯苓和猴头菇
等食用真菌中提取的膳食纤维，其中多糖组分具有 刺激抗体产生等功能，而达到提高人体免疫能力的 生理功能。 1.2.9 改善和增进口腔、牙齿的功能
膳食纤维是指不被人体消化的多糖类碳水化合 物和木质素的总称。根据其溶解性的不同，可分为 水溶性膳食纤维（SDF）和水不溶性膳食纤维（IDF）两 大类。水溶性膳食纤维主要成分为植物细胞内的储 存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合 成多糖。其在结构上一般具有较多的分支，使其具 有与人体肠道内有害物质结合的能力；同时，在肠 道内能被部分有益微生物作为自身营养物而降解利 用。水不溶性膳食纤维主要成分是纤维素、半纤维 素、木质素、原果胶和壳聚糖等，其结构紧密，不 能为肠道微生物所利用，其作用主要表现在促进肠 道蠕动[1]。
2 膳食纤维的提取方法研究[6]
膳食纤维提取的主要方法有：热水提法、化学 法、酶法、Prosky 法、酶化法、超声波法、高压蒸煮 法、酸碱法及挤压法等。 2.1 热水提取法
热水提取法工艺简单，但提取率不高。祝美云 等人[7]优化热水提法，提取玉米皮中水溶性膳食纤维工 艺为：浸提温度 80 ℃，提取液 pH 值为 5，提取时间 为 70 min，料液比为 1∶10，可获得提取率为 57.14％。 2.2 化学法提取