功能性食品论文 .doc

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1、徐州工程学院姓 名：俞海蓬 班 级：10食工2班 学 号：指 导 老 师 ： 马利华 2013/12/11 膳食纤维功能性研究及发展趋势10食工2 俞海蓬 摘要：功能性食品是21世纪食品的主流。膳食纤维的生理功能已经成为食品领域研究的热点, 并被列为保健食品的功能成分之一。本文综述了膳食纤维的概念与主要成分的结构及特性。膳食纤维具有预防肠道疾病、冠心病和糖尿病, 降血压, 抗乳腺癌等生理功能。总结了膳食纤维国内研究现状及发展趋势,对膳食纤维的研究和开发能起到一定的借鉴作用。 关键词：功能性食品，膳食纤维，生理功能，发展趋势 前言 膳食纤维被称为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素之外

2、的“第七大营养素”1。营养调查资料表明,膳食纤维能有效减少和预防冠心病、糖尿病、高血压、肥胖症、心肌梗塞、结肠炎、便秘等疾病的发生2，3。随着社会的进步,人们对食品的消费观念也发生了变化,对食品的要求不仅仅停留在感官和口感上,而是越来越讲究其功能性。因此,人们对于膳食纤维的关注程度日益增加。我国是农业产品生产和消费大国,但农副产品经济价值不高,这主要是因为不能够有效提高农副产品的附加值。对于膳食纤维的研究开发,可以大幅度提高农副产品的经济价值,对提高我国人民的健康水平和农业经济效益具有十分深远的意义。1、膳食纤维概述 膳食纤维是一种复杂混合物的总称。随着人们对膳食纤维认识的不断提高,对其定义也

3、不断地变化。 目前,对膳食纤维比较全面的定义如下: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。以上定义明确规定了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和海藻多糖等组分,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质、角质和软木脂等。 一般来说,膳食纤维可按溶解性分为水溶性膳食纤维(SDF)和水不溶性膳

4、食纤维(IDF)两大类,水溶性膳食纤维主要有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,其组成主要有一些胶类物质,如果胶、阿拉伯胶、角叉胶、瓜儿豆胶、卡拉胶、黄原胶、琼脂等以及半乳甘露聚糖、葡聚糖、海藻酸盐、CMC和真菌多糖等;按膳食纤维的来源分,可分为植物来源膳食纤维、动物性来源膳食纤维、海藻多糖类膳食纤维、微生物多糖、合成半合成类膳食纤维等,来源不同的膳食纤维其化学本质差异很大,但基本组成成分则较为相似,相互之间的区别主要表现在各组成成分的相对含量、分子的糖苷链、聚合度以及支链。 水溶性膳食纤维的主要功能是减少血液中的胆固醇水平,调节血糖水平,从而降低心脏病的危险,改

5、善糖尿病,其来源主要是水果、蔬菜、大豆和燕麦,它包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素。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、壳聚糖和植物蜡等。水不溶性膳食纤维主要功能是膨胀,可以调节肠的功能,防止便秘,保持大肠健康,它包括纤维素、木质素和部分半纤维素。2、膳食纤维主要成分的结构及特性2.1纤维素 纤维素不能被人体肠道的酶所消化。纤维素具有亲水性，在肠道内起吸收水分的作用。 2.2半纤维素 在人的大肠内半纤维素比纤维素易于被细菌分解。它有结合离子的作用。半纤维素中的某些成分是可溶的。半纤维素大部分为不可溶性，它也起到了一定的生理作用。 2.3果胶 果胶是一种无定形的物质，存

6、在于水果和蔬菜的软组织中，可在热溶液中溶解，在酸性溶液中遇热形成胶态。果胶也具有与利息结合的能力。 2.4树胶 树胶的化学结构因来源不同而有差别。主要的成分是土套躺醛酸、半乳酸、阿拉伯糖及甘露糖所形成的多糖，它可分散于水中，巨头粘稠性，可起到增稠剂的作用。 2.5木质素 木质素不是多糖物质，而是苯基类丙烷的聚合物，具有复杂的三维结构。因为木质素才在于细胞壁中难以与纤维素分离，故在膳食纤维的组成成分中包括了木质素。人和动物均不能消化。 2.6抗性淀粉 抗性淀粉包括改性淀粉和淀粉经过加热后又经冷却的淀粉，它们在小肠内不被吸收 3、 膳食纤维的生理功能 关于膳食纤维的生理功能, 美国Graham 早

7、在1839年和英国的Allinson在1889年就已提出,Allinson认为假如食物中完全不含膳食纤维或麸皮, 不但易引起便秘, 而且还会引起痔疮、静脉血管曲张和迷走神经痛等疾病。1923年Kellogg博士论述了小麦麸皮的医疗功能, 可是这些早期的研究工作当时均未得到人们的重视。直到本世纪60年代, 在大量的研究事实与流行病调查结果基础上, 膳食纤维的重要生理功能才为人们所了解, 并逐渐得到公认 5 。它对人体正常的生理代谢必不可少, 总体说来, 膳食纤维的生理功能可简述如下: 3.1缓解便秘, 预防肠道疾病 可溶性膳食纤维可被肠内的部分细菌分解,并使粪便保持一定的水分和体积。微生物发酵产

8、生的低级脂肪酸还能降低肠道pH 值, 促进双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的大量繁殖, 刺激肠道黏膜, 加快粪便的排泄。膳食纤维的持水力越高, 就越有利于增加粪便排泄量 4, 6 。膳食纤维还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。同时由于膳食纤维的化学结构中包含一些呈弱酸性阴离子的侧链基团,能够吸附肠道中的阳离子( 特别是有机阳离子), 使粪便中的有害物质能够及时排出体外,大大减少肠道癌和痔疮等疾病的发病率。陈培基等人 7 实验研究了海带膳食纤维对人体的通便作用。经人体试验表明, 海带膳食纤维具有良好的通便作用, 经活化的海带膳食纤维无论在产

9、品质量或对人体的通便作用上都远高于未活化海带膳食纤维。 3.2降低胆固醇水平, 预防冠心病 血清甘油三酯和高胆固醇是心血管疾病的诱发因子, 而膳食纤维具有降低血脂、胆固醇的作用。胆固醇的代谢途径主要是通过粪便,而胆汁酸又是胆固醇的代谢产物。由于可溶性膳食纤维在小肠中能形成胶状物质把胆汁包围,这样胆酸便不能通过小肠肠壁被吸收再回到肝脏,而是直接通过消化道被排出体外。而为了消化肠内的食物时,肝脏只能靠吸收血液中的胆固醇来补充消耗的胆酸, 从而降低了血液中的胆固醇,达到了预防冠心病的效果 8,9 。 刘忠萍10 用提取的大豆可溶性膳食纤维对小鼠进行动物性实验, 结果表明, 豆渣可溶性膳食纤维和豆皮可

10、溶性膳食纤维能降低小鼠的血清胆固醇和甘三酯水平, 提高其高密度脂蛋白含量。 3.3预防糖尿病 科学研究发现, 由于可溶性膳食纤维可以在胃肠中形成一种粘膜, 使食品营养素的消化吸收过程减慢, 延缓了胃的排空；可溶性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, 有助于糖尿病患者控制症状。增加饮食中膳食纤维的含量,还可以改善末梢组织对胰岛素的感受性, 降低人体对胰岛素的需求,从而达到调节糖尿病患者的血糖水平11。膳食纤维对胰岛素敏感性增强, 还可直接影响胰岛a- 细胞功能,改善血液中胰岛素的调节作用,提高人体耐糖的程度,有利于糖尿病的治疗和康复。研究表明, 膳食纤维含量充足的饮食,无论是

11、在预防还是在治疗糖尿病方面都具有特殊的功效 9,11, 13 。 3.4降低血压 膳食纤维中的酸性多糖类具有较强的阳离子交换功能, 在与Ca2 + 、Zn2 + 、Cu2+ 等离子交换时, 能改变阳离子的瞬间浓度, 故对消化道的pH 值、渗透压及氧化电位产生影响, 形成一个理想的缓冲环境。而且它能与肠道中的Na+ 、K+ 进行交换, 促使血液中的Na+ 、K+ 比值降低,直接产生降血压的作用 11 。刘忠萍 10 的研究证实了豆渣可溶性膳食纤维交换阳离子的能力高于豆皮可溶性膳食纤维。 3.5抗乳腺癌的作用 通过调查发现,那些大量摄入富含膳食纤维食品的妇女与几乎不吃这些食品的妇女相比, 前者患乳

12、腺癌的几率比较低。对此目前的解释是纤维减少血液中诱导乳腺癌雌性激素的比率。其可能机理是: 可溶性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,减少重新吸入血液雌激素的量。可溶性膳食纤维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,导致重新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, 使发生乳腺癌的危险性降低11 。 4、膳食纤维国内研究现状4.1膳食纤维的提取方法制约膳食纤维资源开发的关键是制取方法。应该研究膳食纤维的提取方法和改性方法,使制取的膳食纤维中含有的可溶性膳食纤维增加,这样就可将极其广泛的可食用植

13、物资源,进一步开发成为对人体有积极作用的膳食纤维。膳食纤维的提取方法与原料的成分及性质密切相关,大致可分为4类,即化学分析法、化学试剂酶结合分离法、膜分离法和发酵法14。 4.1.1化学分析法。指将粗产品或原料干燥、磨碎后采用化学试剂提取而制备各种膳食纤维的方法,主要有直接水提法、酸法、碱法和絮凝剂法等。4.1.2化学试剂酶结合分离法。在采用化学处理的同时也应用各种酶去降解膳食纤维的杂质成分。 4.1.3膜分离法。利用天然或人工制备的具有选择透过性膜,以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。 4.1.4发酵法。采用微生物发酵制取膳食纤维是一种比

14、较新颖的途径。发酵法的原理是:选用适当的菌种,原料采用发酵的技术提取膳食纤维,然后水洗至中性,干燥得到膳食纤维。如用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌处理果皮原料生产膳食纤维。 5、膳食纤维的发展趋势 虽然目前对于膳食纤维的研究和认识已经相当的普遍,但是针对于膳食纤维的研究和发展还存在一些不足。为此,膳食纤维研究的发展趋势主要有以下几点: 5.1 提高人们对膳食纤维的认识 由于人们对膳食纤维的认识不足,对其功能不能充分的理解,目前仍有很多人认为吃粗粮、蔬菜是贫穷的标志,而且我国膳食纤维的人均摄入量降低只被作为人们生活水平提高的证据,却没有被作为人们营养失衡的征兆引起政府和相关部门的重视15,16。因此

15、,加强膳食纤维知识的宣传是重中之重。 5.2 膳食纤维资源的进一步开发 一方面,对现有资源的进一步利用;另一方面,对未发掘的资源进行调查与开发。 5.3 加强对膳食纤维生理功能、作用机理的深层次研究 对于膳食纤维的生理功能出现一些报道,但是膳食纤维的一些生理功能机理,如抗氧化作用和清除自由基的活性作用是否能进入血液循环对人体生理过程产生影响、膳食纤维的解毒机理及膳食纤维其他一些理化特性与人体的生理关系等,都需要进一步深入研究。 5.4 膳食纤维用途的进一步拓展 由于膳食纤维的各种独特理化性质、生理功能使得其使用范围非常广泛,但为了更加有效的使用膳食纤维,使其资源充分利用,有待于今后对其用途作进

16、一步探索。 5.5 膳食纤维工业化生产的研究开发需要进一步提高 如何将膳食纤维这一宝贵资源充分利用起来,不仅要求其应用范围的拓宽,更要求将膳食纤维产品以工业化规模开发出来,使之有经济上的可行性,提高膳食纤维开发利用的经济价值17。但目前膳食纤维的开发更多的只是停留在理论研究上,专门生产膳食纤维的企业很少,而且生产企业的产品较单一,市场上大多数产品是作为药品使用,没有普及到食品中为大众所享用,这说明理论研究与生产实践严重脱节,因此这也是今后的研究方向之一。 参考文献1 郑健仙.低能量食品M.北京:轻工业出版社,2001. 2 李建民,候玉泽.膳食纤维的功能与应用进展J.河南科技大学学报:农学版，

17、2003（2）：75-78 3 欧仕益,高孔荣.膳食纤维研究进展J.粮食与饲料工业,1997(2):39-40. 4 周坚, 肖安红.功能性膳食纤维食品M .北京:化学工业出版社,2005,3- 7.5 辛馨. 食物纤维的生理作用及其在食品中的应用J.食品工业科技,1989( 5): 52-558.6 Martin A Eastwood, EdwinRMorr is. Physical proper􀀁ties of dietary fiber that in fluence physiolog ica l function:am ode l for polymersa lon

18、g the gastrointestina ltract, The American Journal of ClinicalNutrition.1992,55:436- 442.7 陈培基,李刘冬,杨贤庆等.海带膳食纤维的功能活化及其通便作用J.中国海洋药物. 2004,02: 5- 8.8 卢宏科, 王琴, 区子弁等,膳食纤维的功能与应用 J .广东农业科学.2007,4: 67- 70.9 吕铁信, 王文亮, 孙宏春等J.我国膳食纤维的应用现状及生理功能研究.中国食物与营养.2007, 9: 52- 54.10 刘忠萍.大豆可溶性膳食纤维的提取和功能研究C.2002, 11.11 戚勃, 李来好.膳食纤维的功能特性及在食品工业中的应用现状J.现代食品科技. 2006,3:272-275.12 宋欢,石文娟,孟祥燕等.膳食纤维抗肿瘤作用研究J.粮食与油脂,2006,5:46- 48.13 陈茂生, 刑思敏. 膳食纤维的功能及其开发研究 J. 食品科技, 2000, :l 23- 24.14 何锦风,郝利民,等.论膳食纤维J.食品与发酵工业,1997(5):63-68.15 张晨,杨文杰.豆渣水溶性膳食纤维的最新应用J.中国食品添剂,2005(3):78-82. 16 邵佩兰,徐明.麦麸膳食纤维荞麦面条的工艺条件优化J.农业科学研究，2006,27（4）：38-40.