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1、高生物活性竹笋膳食纤维系列产品的开发高生物活性竹笋膳食纤维系列产品的开发谢 碧 霞 (教授 博导)(中南林学院 湖南 株洲 412006)一、膳食纤维开发国内外现状一、膳食纤维开发国内外现状随着生活水平的提高，人们的饮食习惯已发生了很大的变化，大中城市特别是经济比较发达的沿海城市，所吃的食物越来越精细，也正是由于食物过于精细缺乏膳食纤维（DF）而引起了各种疾病，如：便秘、糖尿病、大肠癌、肥胖症等，特别是糖尿病和肥胖症的发病率呈逐年上升之势。这些疾病不仅在老年人群中很常见，在中青年人群中也在增加，更可怕的是在少年儿童中有所上升，这些情况应引起我们足够的重视。虽然造成这种现象的原因是多方面的，但膳
2、食纤维摄入量的不足是其中一个重要的原因。1993 年 2 月 9 日，国务院颁发的九十年代中国食物结构改革与发展纲要指出：由于膳食不平衡或营养过剩而造成的“文明病”已在我国出现，肥胖症、高血脂、冠心病、糖尿病和结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。因此，开发膳食纤维产品，对提高我国人民的健康水平具有极其深远的现实意义。膳食纤维一般是指不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物和木质素。膳食纤维被称为人类所需的“第七大营养素” ，也称为“肠道清道夫” 。膳食纤维由于具有较强的持水、持油能力，能螯合消化道中的胆固醇、卟啉和重金属，阻隔致癌物的产生，并促进肠的蠕动，利于废物的排出，减少有害物质的吸收，因
3、此膳食纤维愈来愈受到人们的重视。在欧美、日本等发达国家目前高纤维食品非常盛行。2000 年美国膳食纤维已达 152 种，产值近 10亿美元，在日本，1992 年膳食纤维食品市场销售额高达 200 亿日元，在西欧、香港、台湾膳食纤维也相当普遍。我国膳食纤维研究工作起步较晚，而且主要集中于谷物类膳食纤维（如豆渣纤维、米糠纤维）的基础研究，应用技术仍然还很不成熟，所以高膳食纤维食品在我国至今仍然非常缺乏。目前我国生产膳食纤维的几家公司生产规模全年总产不足 150吨，年产值也不足 4000 万元，所以市场缺口非常大。 二、竹笋膳食纤维的先进性二、竹笋膳食纤维的先进性 1、竹笋的特点及资源、竹笋的特点及
4、资源竹笋是传统的森林蔬菜，富含多种糖类、蛋白质、纤维素、矿物元素、维生素以及有机锗、硅等活性物质，倍受人们的青睐，有“寒土山珍”的美誉，尤其是它的纤维含量高、品质优良、脂肪含量低，营养齐全，受环境污染小，是现代人所追求的真正意义上的绿色健康食品。近年来有资料表明竹笋还具有减肥、降血脂、抗衰老等多种保健功能，是一种新型的保健食品。我国是世界上竹类品种最多的国家之一，约有 40 多属 500 多种，资源相当丰富。特别是近年来，随着退耕还林政策的落实，我国笋用林和笋材两用林发展很快，鲜笋产量迅猛增加，年产鲜笋约 160 万 T。但是，竹笋的加工却严重滞后，主要表现在产品结构单一、原料利用率低、加工剩
5、余物废弃造成环境污染、产品技术含量不高、附加值低等，因此，竹笋膳食纤维的开发非常迫切。2 2、竹笋膳食纤维的先进性、竹笋膳食纤维的先进性竹笋膳食纤维的转化基础是国家计委重点科研项目“竹笋膳食纤维添加剂及其系列产品加工技术的研究” 。该项目是在中南林学院竹类研究课题组谢碧霞教授的领导下，联合多学科经过多年的潜心研究完成的。项目涉及竹笋营养成分分析、贮藏保鲜、环境保护、功能评价以及各种膳食纤维产品的开发等。主要产品有竹笋乳酸菌饮料、竹笋膳食纤维添加剂、竹笋膳食纤维胶囊、高活性竹笋膳食纤维固体饮料。该成果于 2001 年 8 月经同行专家鉴定认为，已达到国际同类研究的领先水平，填补了国内外空白。其突
6、破和创新点有：（1）首次以竹笋为原料加工生产膳食纤维添加剂（DFA） 。创造性地运用微生物发酵技术对竹笋膳食纤维进行改性，使其溶胀性（SW） 、持水力(WHC)等理化特性及生理活性有明显改善。 （2）首次采用超微粉碎技术和包埋技术等高新技术生产出高活性竹笋膳食纤维胶囊和固体饮料。 （3）系统全面地评价了竹笋膳食纤维的保健功能。 （4）从工业化生产的角度出发，制定了适用的竹笋膳食纤维加工技术路线。该项科研成果中的几个产品目前国内外尚未有生产，市场又急需此类产品，所以产品市场前景非常广阔。3 3、各种膳食纤维物理化学特性比较、各种膳食纤维物理化学特性比较各种膳食纤维由于来源、制备方法及所含成分等的
7、不同，其功能特性也各不相同。目前，研究比较多的膳食纤维有麦麸膳食纤维、豆渣膳食纤维、米糠膳食纤维、蔗渣膳食纤维以及各种果皮膳食纤维。分离制备方法大致可分为 4 类：粗分离法、化学分析法、膜分离法、化学试剂和酶结合分离法。我们采用特殊的生物发酵的方法进行制备，目的是使之在生物发酵过程中不仅把纤维中的淀粉、脂肪、蛋白质等去掉，口感更香甜，而且使之在肠道内消化代谢过程中能产生更多有利于人体健康的物质。评价膳食纤维功能的方法也有许多，但一般可以从持水力、溶胀性、阳离子交换能力以及粘度等方面进行。3.1持水力所谓持水力是在水过量的情况下，单位干物质所能达到的最大持水量。膳食纤维的化学结构中含有许多亲水基
8、团，具有良好的持水性。研究表明，较高的持水性可以增加人体排便的体积和速度，减轻直肠内压力，同时也减轻泌尿系统的压力，从而缓解了诸如膀胱炎、膀胱结石和肾结石这类泌尿系统的症状，并能使毒物迅速排出体外，所以持水力是衡量膳食纤维性能的一项重要指标。3.2膨胀力膳食纤维比重小，体积大，缚水后体积更大，让人产生饱腹感，从而减少对其它食物的吸收；此外，膳食纤维在肠道内缚水后产生容积作用，使粪便的含水量多，体积增大，因而能使人体内毒素的浓度降低，相应减轻毒素对人体的危害。3.3 阳离子交换能力在人体内，阳离子交换值较高的纤维能提高粪便胆汁酸的分泌能力，改善胆汁酸的代谢，以及延缓在小肠内对脂类的吸收，同时具有
9、降低血液胆固醇的作用。3.4 膳食纤维的粘度粘度是反映活性多糖质量的一项重要参数，而膳食纤维的粘度对于降血脂、抑制血清胆固醇的上升有重要意义。一般具有粘性的膳食纤维能吸附胆汁酸而排出体外，胆汁酸是胆固醇的代谢产物，因而，就能降低体内胆固醇的含量。表表 1 各种膳食纤维功能特性比较各种膳食纤维功能特性比较样品持水力（g/g）膨胀力(mL/g)阳离子交换能力(mol/kg)2%纤维(W/V)粘度(CPS,25)麦麸膳食纤维8.0577.240.647.2蔗渣膳食纤维8.6415.070.554.6豆渣膳食纤维7.2296.960.676.9米糠膳食纤维5.8566.430.525.1竹笋膳食纤维8
10、.4218.660.686.8注：膳食纤维均为干料，颗粒大小为 100 目。从表 1 看，竹笋膳食纤维的持水力比蔗渣膳食纤维要低，但比其余各种膳食纤维均高；溶胀性和阳离子交换能力则是所有纤维中最高的；粘度仅次于麦麸膳食纤维，与豆渣膳食纤维接近。所以总体来看，在所列举的几种膳食纤维中，竹笋膳食纤维功能特性是最好的。竹笋是一种质优价廉的膳食纤维资源。利用生物发酵的方法制得的竹笋膳食纤维为浅黄色、具有竹笋清香的粉末。其生产过程简便，成本低廉，产品无异味，易于实现工业化。与非发酵的竹笋膳食纤维和其他类型的同类产品相比，发酵的同类产品口感更香甜，持水力更大，溶胀性更高、阳离子交换能力更强，生理活性更好。
11、4 4、主要产品、主要产品以竹笋为原料加工出的竹笋膳食纤维系列产品主要有胶囊、固体冲剂、乳酸菌饮料等。4.1 高生物活性竹笋膳食纤维胶囊：本品以竹笋饮料废弃物笋渣为原料，经现代微生物技术改性处理，通过强化部分矿质元素，运用超微粉碎和造粒技术等现代高新技术加工而成。主要用途：作为膳食纤维营养补充剂，特别适合于“现代文明病” （糖尿病、肥胖症、高血脂、冠心病等）人食用。4.2 竹笋乳酸菌发酵饮料：本品运用现代微生物发酵技术，在制备竹笋 DFA 的同时，得到的另一种产品。该产品色泽均匀，呈乳白色或稍带绿色，组织细腻、光滑，兼具浓郁的竹笋清香和酸奶制品特有的风味，酸甜适口，是一种很有开发前景的保健食品
12、。主要用途：普遍适用，特别受少年儿童喜爱4.3 高活性竹笋竹笋膳食纤维固体饮料：本品运用现代工艺科学配方调合而成的一种新型高膳食纤维特殊营养保健食品。该品即冲即食，酸甜适口，既补充了膳食纤维，又补充了能量。主要用途：普遍适用，尤其适宜于糖尿病、肥胖症、高血脂、冠心病及便秘病人食用。三、三、社会、经济效益社会、经济效益我国是多山国家，山区的主要出路在于林业，开发森林食品与山区致富奔小康密切相关。特别是在西部开发战略实施中，在生态环境建设的同时，注重林业产业的建设，是关系到山区持续发展的大事。在南方林区，竹林是重要的森林资源，开展竹类食品加工，提高竹笋的附加值是我们亟待研究解决的问题。因此，竹笋膳
13、食纤维的开发不仅为我国竹笋资源开辟了一条新的综合利用途径，而且对竹笋加工实现多层次增值和清洁生产、保护生态环境具有十分重要的意义。具体经济指标见表 2，投资概算见表 3。表表 2 2 主要产品经济效益指标主要产品经济效益指标项 目产 品年产量 （T）销售价格 （元/T）生产成本 （元/T）销售收入 （万元/年）销售利润 （万元）竹笋乳酸菌饮料48006,0002,00028801920高活性竹笋 DF 固体饮料30012,0002,000360300高活性竹笋膳食纤维胶囊120150,00010,00018001680合计3900表表 3 3 项目投资估算表项目投资估算表项目名称项目名称投资金额投资金额（万元）（万元）占投资比例占投资比例(%)(%)备注备注一、固定资产一、固定资产37055.2（一）设备投资28042（二）土建投资203不包括房屋建设（三）其他支出507.41建设期利息152.22固定资产调节税50.73设计费50.74试生产费81.25培训费71.06其他费用101.5（四）不可预见费203.0二、流动资金二、流动资金30044.8三、总投资三、总投资670返回 RETURN
