膳食纤维(dietary fiber)是碳水化合物中的一类非淀粉多糖。将其从碳水化合
物中分出来成为独立一节,是因为与人体健康密切相关。
一、膳食纤维的概念
膳食纤维的定义至今尚无定论,目前较为一致的定义为“非淀粉多糖”,即膳
食纤维的主要成分为非淀粉多糖。主要成分是来自植物细胞壁的成分,包括纤维素、
半纤维素、果胶和非多糖成分的木质素等。
“可溶性和不可溶性纤维”是用化学提取法制备膳食纤维时所采用的名词,即
用不同 pH 的溶液将非淀粉多糖分为两大类;一类为在某特定的 pH 溶液中可溶解的
部分称为可溶性纤维,那些不溶的部分便称为不可溶性纤维。 “可溶性纤维”对小肠
内的葡萄糖和脂质吸收有影响; 而不可溶性纤维则在大肠中发酵而影响大肠的功能。
二、膳食纤维的结构及特性
(一)纤维素
纤维素(cellulose)是植物细胞壁的主要成分; 是由数千个葡萄糖通过β(1→4)
葡糖苷键连接起来的直链淀粉。纤维素的特性是不被肠道中的酶所水解,水溶性较
小,也不被酸所水解,但有 10%~15%的纤维素是无定形的即非晶形的粉末,它易
被酸水解且在一定 pH 的酸性条件下可形成微晶体的纤维素。 纤维素因具有吸水性且
不溶于水的特性,故可增加食物体积。
(二)半纤维素
半纤维素(hemicellulose)是由五碳糖和六碳糖连接起来的支链淀粉,即多聚
糖。在谷类中可溶性的半纤维素称之为“戊聚糖” 。半纤维素的分子量比纤维素小得
多。它是由木糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸所组成。β-葡聚糖
是(1→3)和(1→4)β-D 葡糖苷键连接的葡聚糖。其物理特性是可溶性纤维,近年来
研究较多是因其物理特性而对人体健康有益。葡聚糖的水溶性具有粘稠性,已证明
它可以降低血清中胆固醇的水平。
(三)果胶
果胶(pectin)是存在于水果中的一种多糖,它含有许多甲基化羧基的果胶酸。
果胶酸被酯化后就可以形成胶,当有钙盐存在时,可以增强其凝胶性。果胶是膳食
纤维的重要成分,因其含有半乳糖醛酸而具有离子交换的特性,以及增强胶质的粘
稠性。
(四)树胶和胶浆
树胶(gum)和粘胶(mucilage)存在于海藻、植物渗出液和种子中,这种胶浆具有
凝胶性、稳定性和乳化等性能。因此,常被用于食品加工,使食品增稠,增加粘性。
抗性淀粉(resistant starch)是在人的小肠内不能被吸收的淀粉及其分解产物。
甚去一直认为淀粉是可以完全消化的,然而现在已知有一部分淀粉在小肠的下部仍
不能被消化,而是在肠内被发酵,这类抗性淀粉可以分为 3 种。
1.RS1 此类淀粉的颗粒被食物的一些成分包裹,影响消化酶直接接触,因而延
迟了消化的进程。当全谷粒、部分碾碎的谷粒、种子、豆粒等进入胃肠道中,就会
有部岔的淀粉不易被消化酶接触而未被消化。这类的抗性淀粉实际上并不是不能被
消化酶所消化,而是因未接触到消化酶而未被消化。这类淀粉称之为 RS1 类。
2.RS2 此类淀粉是一些生淀粉粒,如马铃薯、青香蕉所含的淀粉。此类淀粉
不被α淀粉酶消化,可能是由于此种淀粉粒是晶状,不像无定形的粒状淀粉易被酸
和酶所消化。此类淀粉如在糊化后则可被α淀粉酶消化。此类淀粉也被称之为抗性
淀粉,命名为 RS2。
3.RS3 此类淀粉是变性淀粉(retrograded starch)。直链和支链淀粉在经过烹
煮或糊化处理而变性。直链淀粉的变性率大于支链淀粉,直链淀粉变性后不易将其
淀粉粒分散于水中,也不被α淀粉酶所消化。
当前,抗性淀粉引起人们的兴趣,是因为可以通过加工的方法而将淀粉加工成
富含膳食纤维的食物,也就是富含抗性淀粉的食物。此类食物和非淀粉多糖一样不
被α淀粉酶所消化,因而起到有益于健康的作用。
三、膳食纤维与相关疾病
(一)有诸多因素可以导致便秘,膳食中的纤维与便秘有关已为人们所熟知,
但用实验得到的确证却不多。然而确有人体实验证明吃水果和蔬菜或吃小麦有缓解
便秘的作用;这些食物中的纤维摄入可以增加粪便的重量。
(二)肥胖病
膳食纤维因可增加胃内的填充物、延缓胃内容物的排空、使葡萄糖的吸收趋于
平缓、减少胰岛素的分泌、增加饱腹感、降低消化率、增加由粪便排出能量等,故
可用于肥胖病防治。
(三)糖尿病
许多研究证实膳食纤维补充剂或富含膳食纤维的食物可降低血糖。这些纤维多
为可溶性纤维,在胃内形式很粘稠的物质,这些粘性物影响了葡萄糖的吸收和利用,
致使餐后血糖不会突然上升。
(四)心血管疾病
已知多吃含有全部纤维的淀粉类碳水化合物有益于预防高脂血症及缺血性心脏
病。现已明确某些膳食纤维能降低血清胆固醇的,但对甘油三酯及高密度脂蛋白不
起作用。但是。在流行病学研究方面尚有待证实。
膳食纤维降低血胆固醇是由于一些纤维可能降低了膳食中胆固醇的吸收;果胶
和燕麦麸能使胆酸库中的脱氧胆酸增加,而脱氧胆酸能使从食物来的胆固醇的吸收
减少。
(五)癌症
膳食纤维与肠癌相关流行病学证实,蔬菜和水果的摄人量与肠癌的发病危险因
素呈负相关,应当说与水果、蔬菜中富含膳食纤维有关。膳食纤维预防肠癌的可能
机制:①增加了粪便量,缩短了粪便在大肠内存留的时间,稀释了致癌物;②粘着
了胆酸或其他致癌物;③细菌使膳食纤维分解产生短链脂肪酸,降低了粪便的 pH,
以及抑制了致癌物的产生;④改变了大肠中的菌相;⑤增加了肠腔内的抗氧化剂。
四、膳食纤维的适宜摄人量
中国居民的膳食纤维的适宜摄人量是根据《平衡膳食宝塔》推算出来的。即低
能量 7531kJ(1800kcal)膳食为 25g/d;中等能量膳食 10042kJ(2400kcal)为 30 g/d;
高能量膳食 11715kJ(2800kcal)为 35 g/d。此数值与大多数国家所推荐的值相近。
五、膳食纤维的来源
食物中的膳食纤维来自植物性食物如水果、蔬菜、豆类、坚果和各种的谷类,
由于蔬菜和水果中的水分含量较高,因此所含纤维的量就较少。因此膳食中膳食纤
维的主要来源是谷物;全谷粒和麦麸等富含膳食纤维,而精加工的谷类食品则含量
较少。
食物中含量最多的是不可溶膳食纤维,它包括纤维素、木质素和一些半纤维素。
谷物的麸皮,全谷粒和干豆类,干的蔬菜和坚果也是不可溶膳食纤维的好来源,可
溶膳食纤维富含于燕麦、大麦、水果和一些豆类中。
第二篇 食物营养与食品卫生
人体所需要的能量和营养素主要是靠食物获得。自然界供人类食用的食物种类
繁多,根据其来源可分为植物性食物和动物性食物两大类。前者包括谷类、薯类、
豆类、蔬菜、水果等,主要提供能量、蛋白质、碳水化合物、脂类、大部分维生素
和矿物质;后者包括肉类、蛋类、乳类等,主要提供优质蛋白质、脂肪、脂溶性维
生素、矿物质等。
各种食物由于所含能量和营养素的种类和数量能满足人体营养需要的程度不
同,故营养价值有高低之分。含营养素种类齐全,数量及其相互比例适宜,易被人
体消化吸收利用的食物,营养价值相对较高;所含营养素种类不全,或数量欠缺,
或相互比例不适当,不易为机体消化吸收利用的食物,其营养价值相对较低。自然
界的食物都各具特色,其营养价值各不相同。如谷类食物蛋白质中赖氨酸较少,其
蛋白质营养价值相对较低,但谷类食物含有较多的矿物质、维生素、膳食纤维等,
有利于预防一些慢性病;肉类中蛋白质组成适合人体的需要,其营养价值较高,但
脂肪组成中饱和脂肪酸比例较高,对患有心血管疾病、血脂过高的人不利。营养素
的种类和含量可因食物的种类、品系、部位、产地和成熟程度等不同而存在差异。
食品在生产、加工、贮藏、运输、销售、烹调直到食用前的各个环节中,都有
可能遭受某些有害物质污染,从而引起食品的营养价值降低,卫生质量下降,对人
体造成不同程度的危害。如食品遭受致病菌污染,可引起细菌性食物中毒;有害物
质在食品中残留过多,有可能对人体产生致癌、致畸、致突变等慢性损害。因此,
了解各种食物的营养价值,掌握对食品污染的预防措施,预防食物中毒等,对保障
人体健康具有十分重要的意义。