浅析果胶作为膳食纤维的研究与开发状况 水溶性的天然果胶纤维

浅析果胶作为膳食纤维的研究与开发状况 来源:食品安全导刊 作者:王友平 烟台安德利果胶有限公司 发布时间:2010-04-23 阅读次数: 542

果胶(英文为pectin)是天然存在于水果及蔬菜中的水溶性膳食纤维,可以通过工业化生产从苹果渣(皮)、柑橘皮等副产品中提取分离而成。它是一种天然、营养、健康的食品配料,具有优良的凝胶、增稠、稳定和乳化等功能,已被广泛应用于果酱、果冻、水果制品、糖果、饮料、酸奶及乳制品等食品中。同时,在营养学上,果胶是一种优良的膳食纤维,在美国等国家和地区,果胶不仅可以直接食用,而且可以作为营养补充剂。

果胶的营养学价值及生理功能

果胶是一种来自天然水果或蔬菜的水溶性膳食纤维。科学研究发现,果胶不仅具有一般水溶性膳食纤维的生理功能和营养价值,而且还具有独特的生理功能及营养价值。

促进肠道健康

Daisuke Saito等人通过人体实验证实,果胶不能被人体内唾液、胃液、胰液、肠液中的酶类所分解,部分可在人体大肠内被微生物发酵产生的酶类分解为短链脂肪酸,从而降低肠道pH 值,杀死肠道有害菌,并促进有益菌增殖,增强大肠肠道功能。

降低血液胆固醇水平

通过人体实验证实,食用一定量的果胶不仅可显著降低人体血液胆固醇水平,还可降低血液中对人体有害的低密度脂蛋白(LDL)和极低密度脂蛋白(VLDL),却不影响对人体有益的高密度脂蛋白(HDL)的含量。研究还表明,果胶可以改善血纤维蛋白的网状结构,使血纤维蛋白有浸透性,降低血纤维蛋白网状结构张力,从而降低患动脉硬化的可能;同时,果胶不仅能降低胰腺酶的活性,促进渣滓脂肪的排泄,还能延迟碳水化合物的吸收,进一步减少肝脏中脂质的合成。

调节餐后血糖反应

当食用含有碳水化合物的食物后,人体内血糖和胰岛素水平会有所升高,这对糖尿病人非常不利。研究证实,果胶可以降低餐后血糖水平和胰岛素的分泌水平,但对完全空腹者毫无作用。有证据表明,果胶对餐后血糖和胰岛素的调节作用,是因为果胶增加了胃内容物的黏度,延迟了胃的排空,增加了胃肠壁粘膜的粘性,从而降低了消化吸收速度。

吸附并排除重金属等有毒物质

实验证实,果胶能有效吸附水溶液中的重金属离子(吸附的强弱顺序为:Pb2+>>Cu2+>Co2+>Ni2+>>Zn2+>Cd2+),在标准水溶液中果胶对各种重金属离子吸附能力的差异性明显小于生理条件下,并且在生理条件下果胶对各种重金属离子的吸附具有较强的选择性;食用果胶能吸附肠道中和饮食中的无机离子,形成不被消化吸收的复合物,从而辅助治疗先天性血色沉着病。

1986年4月26日凌晨,前苏联境内乌克兰加盟共和国首府基辅以北130公里处的切尔诺贝利核电厂发生核泄露事故,该事故使得约200万人(其中包括50万儿童)深受放射性金属铯的危害。科学家V. B. Nesterenko等人对当地儿童进行了检测,发现儿童体内含放射性金属铯30 Bq/kg,给其中一组儿童服用苹果果胶3周后,发现其体内的放射性金属铯减少了62.6%,而另一组食用安慰剂的儿童体内放射性金属铯只减少了13.9%。

抑制癌细胞的生成与扩散
浅析果胶作为膳食纤维的研究与开发状况 水溶性的天然果胶纤维

科学研究发现,果胶(尤其是分子链较短的改性果胶)可以阻止前列腺癌、乳腺癌、黑毒素或胎记瘤、咽喉癌细胞的转移与扩散。其可能机理是果胶中(尤其是分子链较短的改性果胶)的半乳糖分子与细胞表面具有信息传递功能的糖蛋白质分子结合,阻断了癌细胞与正常细胞的信息传递以及癌细胞间的聚合和接触,进而阻断了癌细胞的转移;另一可能机理是,果胶与肝磷脂具有相似分子结构,能效仿肝磷脂阻逆肝素酶与其他矩阵金属蛋白对癌细胞的促进反应,从而有效抑制癌细胞的转移与扩散。

由此可见,果胶的独特功能源于其独特的分子结构。首先,果胶分子较大,传统工艺生产得到的果胶其平均分子量约为20万,其既不同于低聚寡糖类膳食纤维,也不同于不溶性膳食纤维,不仅能够吸水膨胀增加食物粘稠度,而且能够在肠胃粘膜壁形成一层保护膜,故可阻止碳水化合物的吸收,调节餐后血糖水平,并吸附携带肠道毒素。其次,果胶分子结构中含有酯基,能够吸附乳糜脂肪、胆固醇等油脂类物质。另外,果胶分子中含有羧基,能吸附和螯合重金属阳离子。

果胶作为膳食纤维在其他国家和地区的批准应用情况

果胶包括高酯果胶、低酯果胶和酰胺化果胶,现已被广泛应用于各种食品中。FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会(JECFA)和欧盟(EU)认为果胶是安全的,因此无每日允许摄入量(ADI)限制;在美国,果胶一般是被认为安全的产品(GRAS,是美国食品药品监督管理局所认定的加入食品中的化学制品或物质是安全的,并且在普通食品、药物和化妆品中的应用无限量规定,在大多数食品的生产中可以按照需要适量添加),可作为食物直接食用;在国际编码系统(INS)中果胶的编码是440,在欧洲则有不同的E数字编码(是对食品添加剂的数字编码,通常可在欧盟的食品标签上看到,它基于国际编码系统,被食品法典委员会所认可),分别为E440(i)和E440(ii),其中E440(i)是对非酰胺化果胶的编码,E440(ii)是对酰胺化果胶的编码。

在我国,果胶仅可作为食品增稠剂(见GB2760),目前尚无作为膳食纤维的规范和要求;为了发挥和利用果胶作为膳食纤维的营养价值及经济价值,我国应制定相应标准,将其与果胶增稠剂加以区分,同时对果胶作为膳食纤维进行定性与规范,以体现果胶作为膳食纤维的功能并方便使用。

果胶作为膳食纤维在我国的市场前景

果胶作为膳食纤维,在我国将有很大的发展空间,其主要原因包括以下几点:

首先,我国是世界苹果产量最大的国家,2005年产量达2000万吨以上,约占世界总产量的一半。全国现有果汁生产企业60多家,年加工能力达300万吨,但由于苹果渣加工技术、设备、工艺等相对缺乏、落后,造成富含果胶的苹果渣大量浪费,以我国现有苹果加工量计算,每年可损失一万余吨果胶,不但浪费了珍贵的资源,还造成巨大的经济损失。

其次,果胶生产能够推动果汁行业的发展,而果汁需求量的增大,可从根本上缓解亿万果农“卖果难”的问题,这不仅可以保护果农利益,而且有助于社会稳定,使农、林、果业得以综合发展,对美化环境、保持水土、调节气候、维护生态平衡也具有重要意义。

另外,目前我国的心脑血管病、糖尿病、癌症、便秘、超重和肥胖等现代文明病的发病率急速升高,营养学家通过对文明病高发区与低发区的对比研究发现,膳食纤维摄入量较少是导致文明病高发病率的重要原因之一。据2002年全国居民营养与健康调查显示,中国居民平均每天膳食纤维的摄入量不足12g,远远低于膳食指南中所规定的25g。而果胶作为一种水溶性膳食纤维,是中国居民补充膳食纤维的有效方式,对提高中国居民的营养健康水平具有十分重要的意义。

2003年烟台北方安德利果汁股份有限公司与境外合作伙伴共同投资建立了烟台安德利果胶有限公司,并积极响应国家号召,推广“资源→产品→废弃物→再资源化”的循环经济发展模式,实施了“苹果渣中提取果胶”项目,此项目(由烟台安德利果胶有限公司独立完成)添补了国内及亚洲从苹果渣中提取果胶的空白,已纳入“十一五”国家科技支撑计划项目。

  

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