甜菜纖維開發(fā)與利用

周艷麗 ，盧秉福

（1.黑龍江大學農業(yè)資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150080；2.中國農業(yè)科學院甜菜研究所，哈爾濱 150080）

膳食纖維（dietary fiber）在1970年前被稱為粗纖維，曾被認為是對人體不起營養(yǎng)作用的一種非營養(yǎng)成分。通過最近20多年來的調查和研究，發(fā)現并認識到膳食纖維與人體健康密切相關，它在預防人體的某些疾病方面起著重要的作用。膳食纖維是一種可以食用的植物性成分，存在于植物細胞壁及細胞內，不能被人體消化酵素所分解的物質。它的成分也是碳水化合物，包括纖維素、半纖維素、果膠等。然而由于鍵結的方式不一樣，因此人體不能消化吸收，產生熱量。而草食性動物，就具有分解食物纖維的酵素，能將纖維消化吸收，人類的消化系統(tǒng)就缺乏這種酵素，所以最后只能排出體外。甜菜膳食纖維，是從甜菜漿汁中提取的，總膳食纖維含量高達74%以上，其中水溶性纖維占24%。甜菜膳食纖維由于膠體形成能力及較高的持水性易與其它食品混合食用，有適宜食用的優(yōu)點，被認為是最好的膳食纖維之一。

1 甜菜纖維的特性與加工

1.1 甜菜纖維的質量標準

甜菜纖維（beet fiber；sugar beet fiber；sugar beet pulp）為淺棕色纖維狀小片至可自由流動的粉狀，無臭、無味。主要用途：營養(yǎng)補充劑、加工助劑、抗結劑、粘結劑、填充劑、分散劑、穩(wěn)定劑、組織改進劑和增稠劑等，作為膳食纖維，主要用于糕點和奶制品；用于面粉制品時，油脂用量可減少15%～20%。

1.2 甜菜纖維質量鑒別

A.取試樣10g加水90mL沸煮5min，趁熱經616號濾紙過濾，在濾液中加碘試液5滴，保持黃紅至紅黃色不變，則表示無淀粉摻雜。

B.在5g試樣中加水95mL（粗顆粒應先磨細，并使大部分通過60目篩），加熱至沸，趁熱過濾。取冷濾液5mL，加1mol/L氫氧化鈉液 lmL混合，在室溫下維持15min。如形成稠的淡黃色凝膠，則表示存在水溶性纖維，如加6mol/L鹽酸數滴，凝膠應溶解。

C.取α-萘酚1.25g與25mL甲醇混勻，在盛有上述B項中所得冷濾液5mL的試管中加入該溶液數滴混勻，小心地沿試管壁加入一層硫酸，如內表層出現紫色，則表示有殘存蔗糖存在。

表1 甜菜纖維質量標準

1.3 甜菜膳食纖維的加工

A.原料預處理，將收集的甜菜粕分散于50℃的水中浸泡至充分膨脹。

B.將預處理后的甜菜粕用次氯酸鈉溶液以適宜溫度浸泡，浸泡后用壓濾機脫水，脫水后的甜菜粕再用自來水充分洗滌后，經壓濾機壓濾得甜菜膳食纖維初級產品。

C.將甜菜膳食纖維初級產品加入濃度為0.02%的亞硫酸鈉溶液浸泡2h后再脫水得甜菜膳食纖維半成品。

D.將甜菜膳食纖維半成品以自來水充分洗滌、壓濾脫水、恒溫120℃干燥后，粉碎研磨成粒度為150～200目粉末，即得到甜菜膳食纖維。

2 膳食纖維的保健功能

20世紀70年代Denis Burkitt和Hugh Trowell等人提出假說，即粗糧或富含膳食纖維的食物可以預防一些疾病，如腸癌、便秘、糖尿病、心臟病、高膽固醇癥及肥胖病等。雖然這些假說純屬推理，但卻引起了人們對膳食纖維的重視和研究，并不斷地提出一些理論和實驗研究的進展。

2.1 平衡菌群，防治便秘

人體腸道內細菌有很多，并且比較恒定，這些細菌一般是有益的，它們能抑制某些病原菌?？扇苄陨攀忱w維的容水量大，可為腸內菌群提供理想的增生場所，使腸內細菌在數量上得以增加；但當腸內細菌增生過度時，膳食纖維則能通過促進腸蠕動而加速其排出，由此維持了腸內菌群的動態(tài)平衡。

膳食纖維能促進腸壁的有效蠕動，使腸內容物迅速通過腸道排出體外，客觀上起到了通便的作用。膳食纖維制劑屬容積性瀉藥，性質溫和，對平時膳食纖維攝入不足者有較好的療效，可長期服用而不產生耐藥性，且很少有副作用。

2.2 清除人體毒素，防治大腸癌

可溶性膳食纖維主要是指果膠、樹膠等，經結腸細菌酵解后，可產生短鏈脂肪酸，提供結腸粘膜所需能量的70%，并可調節(jié)神經系統(tǒng)功能、平衡激素水平、刺激消化酶分泌等。膳食纖維可將各種毒素吸附、稀釋、包裹，并促使其迅速排出體外，協(xié)助人體清除腸道內致癌物等毒性物質，預防大腸癌的發(fā)生。此外，膳食纖維還可直接擴張血管、促進結腸血液循環(huán)，使致癌物與腸壁接觸的機會減少，腸道內酸性增加，起到預防大腸癌的作用。

2.3 減輕肥胖，預防糖尿病

水溶性膳食纖維具有很強的吸水溶脹性能，吸水后膨脹，體積和重量增加10～15倍，既能增加人的飽腹感，又不會提供熱量，避免熱能過剩而導致體內脂肪的過度積累，可達到控制體重減肥的目的。

水溶性纖維在胃腸中能形成一種粘膜，使食物營養(yǎng)素的消化吸收過程減慢，而在整個消化道中進行消化吸收，從而降低血糖水平。食物中膳食纖維含量越高，血糖指數就越低。此外，膳食纖維對胰島素敏感性增強，改善血液中胰島素的調節(jié)作用，提高人體耐糖的程度，有利于糖尿病的治療和康復。在預防糖尿病的意見中，美國糖尿病學會建議糖尿病病人每天攝取的膳食纖維應達 40g；歐洲糖尿病研究會認為每天每 1000卡熱量膳食中應包括水溶性纖維25g。在控制餐后血糖急劇上升和改善糖耐量方面，可溶性膳食纖維效果最佳。

2.4 降低膽固醇，預防心腦血管疾病

肝臟中的膽固醇會轉變成膽酸，到達小腸能幫助消化脂肪，然后膽酸會回到肝臟再轉變成膽固醇。由于水溶性纖維在小腸中能形成膠狀物質將膽酸包圍，膽酸便不能通過小腸腸壁被吸收再回到肝臟，而是通過消化道被排出體外。于是，當腸內食物再進行消化需要膽酸時，肝臟只能靠吸收血中的膽固醇來補充消耗的膽酸，從而降低了血液中的膽固醇，令心腦血管疾病的發(fā)病率隨之降低。

3 甜菜纖維的開發(fā)應用

甜菜是富含纖維的作物，在各種天然纖維素中含量最高，是水溶性與不溶性最為平衡的膳食纖維源。利用甜菜殘渣漿汁生產膳食纖維是甜菜資源綜合利用的發(fā)展方向。

3.1 膳食纖維食品的開發(fā)應用

人類社會進入 21世紀后，人們生活水平大幅提高，飲食日趨精細，導致富貴病（糖尿病、心血管病、肥胖、腸道癌、便秘等）越來越普遍，加之人口進入老齡化社會，人們對食品的消費觀念也發(fā)生了變化，膳食纖維在全世界范圍內受到醫(yī)生、營養(yǎng)學家、膳食家、食品科學家、生物化學家以及與食品法規(guī)及營養(yǎng)教育有關的科學決策者的廣泛重視，人們對食品要求不僅僅停留在感官、口感上，而是越來越講究其功能性。

甜菜纖維的特點是比其他食用纖維具有顯著的保水性，發(fā)揮其膨脹功能（約為1∶16），可延長它在胃里的滯留時間，防止饑餓感，適于糖尿病人食用，同時也有利于減肥。甜菜膳食纖維還具有正離子交換功能，與鈉、鈣和鋅的結合能力很強。因此它作為保健品具有廣闊前途。它還可以與其他原料一起生產多種減肥食品和糖尿病患者專用食品。目前，日本已從糖甜菜中生產天然膳食纖維，并獲得日本健康協(xié)會頒發(fā)的綜合評價證書，大量上市供應，很受消費者歡迎。日本還在市場上銷售甜菜纖維與棉子糖配合在一起的保健餅干“減肥墻”，其外形似酥脆的奶油餅干，口感清爽，很受消費者歡迎。甜菜膳食纖維有效攝入量為5g/d，最大無作用量為20g/d。在日本食用纖維素類產品的年銷售近100億美元，而在歐美膳食纖維類產品的年銷售已過300億美元，并成為繼糖、蛋白質、脂肪、水、礦物質和維生素之后的“第七大營養(yǎng)素”。可以預見，纖維食品將是21世紀主導食品之一。

3.2 顆粒粕飼料的開發(fā)應用

甜菜粕也稱甜菜廢絲、廢粕，俗稱甜菜渣子，是糖廠經過浸糖處理后廢棄的甜菜絲。通常甜菜粕中含有93%的水分，7%左右的干物質。干物質中含有豐富的各類氨基酸、維生素和微量元素。甜菜粕營養(yǎng)豐富，每10kg新鮮的甜菜粕相當于1kg高粱或燕麥的飼料價值，是奶牛、肉用牛及豬、羊等的良好飼料。甜菜粕可直接喂飼牲畜，也可青貯后喂飼，青貯后的甜菜粕營養(yǎng)價值更高、更易于消化吸收。甜菜粕經過壓榨、烘干處理后可制成顆粒粕飼料，顆粒粕飼料目前主要出口日本、韓國等國家和地區(qū)。

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