膳食纤维的测定

1、“粗纤维” 一词最早用于营养学研究，并被认为是对人体不起营养作用的一种非营养成分。然而 近年来分析技术的发展和对这种“非营养素”认识的提高，“粗纤维”也被“膳食纤维”所替代，而且赋 予更丰富的内容。膳食纤维大致分为二类，一类为可溶性的，一类为不可溶性的，二者合并即为总的膳食 纤维。它主要包括植物细胞壁的成分 如纤维素、半纤维素、果胶、木质素、角质和二氧化硅等成分，最早曾有中型洗涤剂法和酸性洗涤剂法 等，测定结果常不能包括全部。本章所介绍的推荐的方法。它主要测定为可溶性的膳食纤维、不可溶性膳 Englist 建立的、AOAC 食纤维和总膳食纤维三种。 膳食纤维实际上属于碳水化合物的范畴。 膳食纤

2、维的物化特性主要包括5个方面： (1) 很高的持水力。 (2) 对阳离子有结合和交换能力。 对有机化合物有吸附螯合作用。 具有类似填充剂的充盈作用。 可改变肠道系统中的微生物群系组成。 膳食纤维的测定方法主要有三种，包括非酶重量法、酶重量法和酶化学法。非酶 重量法是一个比较古老的方法，只能用于粗纤维的测定。而中性洗涤剂法也只能测定不溶性的膳食纤 维。酶重量法却可以测定总膳食纤维(包括可溶和不可溶性膳食纤维)也是AOAC的标准方法。酶化学 法是AOAC最新承认的另一个标准方法，但此法易受 仪器条件的限制，不适用于普通实验室。目前国标采用的还是中性洗涤剂法，食物成分表中列出的数据都 是不溶性膳食纤

3、维，所以下文先介绍不溶性膳食纤维的测定方法。 (一)中性洗涤剂法 1.原理 在中性洗涤剂的消化作用下，样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解除去，不能消化的残 渣为不溶性膳食纤维，主要包括纤维素、半纤维素、木质素、角质和二氧化硅等，并包括不溶性灰分。 2. 适用范围 GB 1239 90适用于各类植物性食物和含有植物性食物的混合食物中不溶性膳食 纤维的测定。 3. 仪器 烘箱：no130Co (2) 恒温箱:(37 2) Co (3) 纤维测定仪。 (4) 如没有纤维测定仪，可由下列部件组成： 电热板：带控温装置。 高型无嘴烧杯：600mLo 玻料土甘塀：容量50mL，孔径4060 口 m

4、o 回流冷凝装置。 抽滤装置：由抽滤瓶、抽滤垫及水泵组成。 4. 试剂 实验用水均为蒸镭水，试剂不加说明均为分析纯试剂。 无水亚硫酸钠。 (2) 石油醞：沸程3060Co (3) 丙酮。 甲苯。 中性洗涤剂溶液：将18.61 gEDTA二钠盐和6.81 g+水合四硼酸钠置于烧杯中, 加水约150mL，加热使之溶解，将30g月桂基硫酸钠和10mL乙二醇独乙聪溶于约700mL 热水中，合并上述两液，再将4.56g无水磷酸氢二钠溶于150mL热水中，再并入上述溶 液中，用磷酸调节上述混合液至PH6.97.1，最后加水至WOOmLo (6) 磷酸盐缓冲液：由38.7mL 0.1mol/L磷酸氢二钠和6

5、1,3mL 0.1mol/L磷酸二氢 钠混合而成，pH为7。 (7) 2.5%a淀粉酶溶液：称取2.5g a淀粉酶Sigma公司，VI-A型，产品号6880) 溶于100mLpH7的磷酸盐缓冲溶液中，离心，过滤，滤过的酶液备用。 (8) 耐热玻璃棉：耐热130C，美国Corning玻璃厂出品，PYREX牌。 5.操作步骤 (1)样品制备： 粮食：磨粉，过20目筛(1 mm),贮于塑料瓶内，盖紧瓶塞保存，备用。 蔬菜及其他植物性食物：取其可食部，用水洗净，纱布吸去水分，打碎，沸合均匀后备用。 脂肪含量超过10%样品：需先去除脂肪，即样品1.00g,用石油醜提取3次，每 次 10mL0 取样0.5

6、1.0g，加10OmL中性洗涤剂溶液，再加0.5g无水硫酸钠。 电炉加热，5min內使其煮沸，移至电热板上，保持微沸1 ho 于玻料土甘垠中铺1g玻璃棉，移至烘箱中，110C 4h,取出置干燥器中，晾至 室温，万分之一天平称重，得mW (5) 将煮沸后样品趁热倒入滤器，用水泵抽 滤。用600mL热水(90100C),分 数次洗烧杯及滤器，抽干。洗净滤器下部的液体和泡沫，塞上橡皮塞。 (6) 于滤器中加酶液，液面需覆盖纤维，用细针挤压掉其中气泡，加几滴甲苯， 盖上表玻皿，37C恒温箱中过夜。 (7) 取出滤器，除去底部塞子抽去酶液并用300mL热水分数次洗去残留酶液, 如有残留，继续加酶水解，如

7、淀粉已除尽，抽干，再以丙酮洗 (8) 将滤器置烘箱中，110C 4h,取出，置干燥器中，晾至室温，精确称重，得 m2。 6.计算 式中3样品中不溶性膳食纤维的含量，； ml滤器加玻璃棉的质量，g； m2滤器加玻璃棉及样品中纤维的质量，g； m -样品质量，go 7.注意事项 (1) 因酶配成溶液后其活力会随时间延长而下降，从而影响酶解效力，所以酶溶 液需当天现配。 (2) 过滤时若遇到操作困难，可采取滴加淀粉酶和将样品称重减少至 来加快过滤。 (3) 每次实验用完的圮坍去除玻璃棉，若玻板上残渣较多，可用重铸酸钾洗液浸 泡数小时后取出，用水冲洗干净以备下次实验使用。 用碘液检查， 2次。 0.3

8、g的方法 (二)酶一重量法 1.原理 样品分别用a淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖背酶进行酶解消化以去除蛋白质和可消化的 淀粉。总膳食纤维（TDF ）是先酶解，然后用乙醇沉淀，再将沉淀物过滤，将TDF残 渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥称重。不溶性和可溶性膳食纤维（IDF和SDF）是酶解后将 IDF过滤，过滤后的残渣用热水冲洗，经干燥后称重。SDF是将上述滤出液用4倍量的 95%乙醇沉淀，然后再过滤，干燥，称重。TDF、IDF和SDF量通过蛋白质、灰分含量 进行校正。 2.适用范围 本方法适用于各类植物性食物和保健食品（ AOAC991.43）。 3.仪器 （1）烧杯：400mL或600mL高脚型。 （2）过滤

9、用圮垠：玻料滤板，美国试验和材料学会（ASTM） 4060 口 mPyrex 60mL （Corning No.36060 buchner,或同等的）。如下处理: 在灰化炉525C灰化过夜。炉温降至 130C以下取出堆塀。 用真空装置移出硅藻土和灰质。 室温下用2%清洗溶液浸泡1 h。 用水和去离子水冲洗圮塌；然后用 15mL丙酮冲洗然后风干。 在干燥的土甘竭中加0.5g硅藻土，在 130C烘干恒重。 在干燥器中冷却1 h,记录坨竭加硅藻土质量，精确至0.1 mg。 （3）真空装置： 真空泵或抽气机作为控制装置。 1L的厚壁抽滤瓶。 与抽滤瓶相配套的檢皮圈。 (4) 振荡水浴箱: 自动控温使温

10、度能保持在( 98 2) Co 恒温控制在60Co 天平：分析级，精确到士 O.lmg o (6) 马福炉：温度控制在( 525 5)Co (7) (8) 干燥器：用二氧化硅或同等的干燥剂。干燥剂两周一次在 130C烘干过夜。 (9) pH计：注意温控，用 pH4.0、7.0和10.0缓冲液标化。 (10)移液管及套头：容量 100 jiLn 5mL o 干燥箱：温度控制在105C和(130 士 3)Co (门)分配器或量筒: ( 15 0.5 mL,供分配 78%的乙醇、95%的乙醇以及丙酮。 购(40 0.5 mL ,供分配缓冲液。 (12)磁力搅拌器和搅拌棒。 4.试剂 全过程使用去离子

11、水，试剂不加说明均为分析纯度剂。 (1) 乙醇溶液： 85 % ：加895mL95%乙醇在1L量筒中，用水稀释至刻度。 78% :力加821 mL95%乙醇在1L量筒中，用水稀释至刻度。 (2) 丙酮。 (3) 供分析用酶：在05C下贮存。 热稳定 a 淀粉酶溶液：Cat. No. A3306, Sigma Chemical Co, St.Louis, MO63178,或 Termamyl 300L, Cat. No. 361 6282, Novo Nordisk , Bagsvaerc, Denmark，或等效 的酶。 蛋白酶：Cat. No. P3910, Sigma Chemical C

12、o.,或等效的。当天用MES/TRIS缓冲液中现 配50mg/mL酶溶液。 淀粉葡糖苜酶溶液：Cat. No. AMG A9913 , Sigma Chemical Co.或等效的。 （4）硅藻土 ：酸洗（Celite 545 AW, No. C8656，Sigma Chemical Co,或等效的）。 （5）洗涤液：两者挑一。 乍各酸：120g重铸酸钠Na2Cr2O72H2O, QOOmL蒸锢水和1600mL浓硫酸。 实验室用液体清洁剂，预备急需清洗的（Micro, International Products Corp., Trenton, NJ08016，或等效的）。用水配制2%溶液。

13、（6）MES TRIS 缓冲液：0.05mol/L，温度在 24C 时 pH 为 8.2。 MES 2 （ N吗啾代）磺酸基乙烷（No.M 8250, Singma Chemical Co.或等效 的）。 TRIS :三羟（疑甲基）氨基甲烷（No.T 1503, Sigma Chemical Cc或等效的）。 在 1.7L 的蒸馆水中溶解 19.52gMES 和 12.2gTRIS,用 6mol/L NaOH 调 pH 到 8.2, 用水定容至2L 注意：24C时的pH为8.2,但是，如果缓冲液温度在20C, pH就为8.3, 如果温度在28C, pH为8.1。为了使温度在2028 C之间，需

14、根据温度调整pH。 （7）HCI 溶液：0.561 mol/L，力口 93.5mL 6mol/L 盐酸到 700mL 水中，用水定容 1L。 5.操作方法 （1）样品制备： 固体样品：如果样品粒度0.5mm,研磨后过0.30.5mm （4060目）筛。 高脂肪样品：如果脂肪含量10%,用石油醜去脂。每克样品用25mL,每次提 3次。 取完静置一会儿再小心将烧杯倾斜，慢慢将石油醜倒出，共洗 咼碳水化合物样品：如果样品干重含糖50%，用85%乙醇去除糖分，每克样 品每次10mL,共洗3次轻轻倒出，然后在40C烘箱中不时翻搅干燥过夜，并研磨过0.5mm筛。 （2）样品消化： 准确称取双份（1.000

15、 士 O.Og样）（m1和m2）,置于高脚烧杯中。 在每个烧杯中加入40mL MES TRIS缓冲液，在磁力搅拌器上搅拌直到样品完 全分散注意：防止团块形成，使受试物与酶能充分接触 用热稳定的淀粉酶进行酶解处理：加100 口 I热稳定的淀粉酶溶液，低速搅拌。 用铝箔片将烧杯盖住，在95100C水浴中反应30mi n 注意：起始的水浴温度应达到 95C 。 冷却：所有烧杯从水浴中移出晾至60C。打开 铝箔盖，用刮勺将烧杯边缘的 10mL蒸懈水冲洗烧 网状物以及烧杯底部的胶状物刮离，以使样品能够完全的酶解。用杯壁和刮勺。 用蛋白酶进行酶解处理：在每个烧杯中各加入 10 口蛋白酶溶液。用铝箔盖住，在

16、60C持续摇动反应30min 注意：开始时的水浴温度应达 60C ，使之充分反应。 pH测定：30min后，打开铝箔盖，搅拌中加入5mL 0.561 mol/L HCI至烧杯中。 60C时用溶液或1 mol/L HCI溶液调最终pH为4.04.7 注意：当溶液为60C时检测和调 整pH，因为在较低温度时pH会偏高。 用淀粉葡糖背酶溶液酶解处理：搅拌同时加100 口 I淀粉葡糖背酶溶液。用铝箔 盖住在60C持续振摇反应30min，温度应恒定在60C。 测定: 总的膳食纤维测定：用乙醇沉淀膳食纤维：在每份样品中，加入预热至 95%乙醇225mL，乙醇与样品的体积比为4:1。室温下沉淀1 h。 过滤

17、装置：用15mL78%乙醇将硅藻土湿润和重新分布在已称重的土甘竭中。 用适度的抽力把堪竭中的硅藻土吸到玻板上。 注意：如果一些样品形 酶解过滤用78%乙醇和刮勺移所有内容物微粒到圮竭中 成胶质用刮勺破坏表面以加速过滤。 抽真空，分别用15mL的78%乙醇，95%乙醇和丙酮冲洗残渣各2次，将土甘垠内的 残渣抽干后在105 C烘干过夜。将堆塌置干燥器中冷却至室温。土甘塀重量，包括膳食纤 维残渣和硅藻土，精确称至0.1 mg。减去土甘垠和硅藻土的干重，计算残渣重。 蛋白质和灰分的测定：取成对的样品中的一份测定蛋白质，用本书前述或GB -960.52方法测定。用（NX 6.2作为蛋白质的转换系数）。 分析灰分时用平行样的第二份在525C灼烧5h,在干燥器中冷却，精确称至0.1 mg, 减去坨竭和硅藻土的质量，即为灰分质量。 不溶性膳食纤维测定：称适量样品按进行酶解，过滤前用3mL水湿润和重新 分布硅藻土在预先处理好的土甘垠上，保持抽气使堪坍中的硅藻土抽成均匀的一层。 过滤并冲洗烧杯，用10mL70C水洗残渣2次，然后再过滤并用水洗，转移到600mL 高脚烧杯，保留用以测定可溶性膳食纤维，按操作。 用抽滤装置，分别用15mL78%乙醇，95%乙醇和丙酮各冲洗残渣2次。 注意：应及时用78%乙醇、95%乙醇和丙酮冲洗残渣否则可造成不溶性膳食纤维 数