摘要:粗纤维是植物性样品中难以被消化或分解的成分的统称,主要包括纤维素、半纤维素、木质素、少量的果胶及角质等等。纤维素是由葡萄糖链构成的线性多糖,是植物细胞壁的主要成分;半纤维素是由多种单糖组成的杂多糖,如木聚糖、阿拉伯聚糖等,与纤维素交织存在;木质素是非碳水化合物
粗纤维是植物性样品中难以被消化或分解的成分的统称,主要包括纤维素、半纤维素、木质素、少量的果胶及角质等等。纤维素是由葡萄糖链构成的线性多糖,是植物细胞壁的主要成分;半纤维素是由多种单糖组成的杂多糖,如木聚糖、阿拉伯聚糖等,与纤维素交织存在;木质素是非碳水化合物,由苯丙烷单元聚合而成,赋予植物结构刚性。膳食纤维等于粗纤维+加可溶性纤维(果胶等)加更完整的半纤维素。膳食纤维是现代营养学的核心概念,更贴近人体健康需求。在食品、医疗等领域,膳食纤维已成为主流指标;而饲料行业虽保留粗纤维,但逐步转向更精细的纤维组分分析。
粗纤维的测定方法主要有传统的Weende法(范氏洗涤法)、VanSoest法(洗涤纤维分析法)、酶解法(如AOAC985.29方法)、近红外光谱法(NIRS)。这4种方法各有其优劣势和适用的场景,以下是方法的详细介绍。
1.Weende法(范氏洗涤法)其原理是通过酸和碱的连续煮沸溶解样品中的非纤维成分,例如淀粉、蛋白质、脂肪等,剩余残渣即为粗纤维。步骤一般是样品经过1.25%的稀硫酸煮沸30min,过滤后用1.25%的氢氧化钠煮沸30min,最后干燥并称重,计算粗纤维含量。其优势是操作简单、成本低、对设备的要求不高、适用于常规饲料分析。不足之处是不能完全分离木质素和纤维素、测定值偏低;半纤维素和部分木质素被溶解,结果不准确。
2.VanSoest法(洗涤纤维分析法)可以区分不同的纤维组分,广泛的应用于科研和饲料工业。测定中性洗涤纤维(NDF)的原理是使用中性洗涤剂(含十二烷基硫酸钠)溶解细胞内容物,剩余残渣包括纤维素、半纤维素、木质素和矿物质。优势是能够反映植物细胞壁总含量,适用于反刍动物饲料的评价,不足是无法区分纤维素、半纤维素和木质素。测定酸性洗涤纤维(ADF)的原理是在酸性条件下溶解半纤维素、剩余残渣为纤维素、木质素和矿物质。测定酸性洗涤木质素的原理是用72%的硫酸处理ADF残渣,溶解纤维素,剩余为木质素和灰分,可以单独测定木质素含量。
3.酶解法(如AOAC985.29方法)原理是利用例如蛋白酶、淀粉酶模拟人体消化过程,分解可消化成分,剩余残渣为总膳食纤维,更接近生理实际,适用于食品营养标签;酶解法可以区分可溶性和不溶性膳食纤维。不足之处在于酶的活性易受环境影响,步骤繁琐,而且需要严格控温,整体耗时较长。
4.近红外光谱法做为一种快检方法,它通过近红外光谱特征快速预测纤维含量,不过需要先建立校准模型。以上4种方法各有优劣势,可根据不同的应用场景去选择。以下是简单总结的各种方法对比与选择建议。
膳食纤维含量的检测方法根据GB/T5009.88—2008《食品中膳食纤维的测定》采用酶重量法进行测定,干燥试样经热稳定a-淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶酶解消化去除蛋白质和淀粉后,经乙醇沉淀、抽滤,残渣用乙醇和丙酮洗涤,干燥称量,即为总膳食纤维残渣。另取试样同样酶解,直接抽滤并用热水洗涤,残渣干燥称量,即得不溶性膳食纤维残渣;滤液用1倍体积的乙醇沉淀、抽滤、干燥称量,得可溶性膳食纤维残渣。扣除各类膳食纤维残渣中相应的蛋白质、灰分和试剂空白含量,即可计算出试样中总的、不溶性和可溶性膳食纤维含量。方法流程如下图所示。
意大利VELP有分析膳食纤维的完整解决方案。VELP的膳食纤维分析系统依据国标方法设计由酶解系统和过滤系统组成。GDE的磁力搅拌器通过持续不断地搅拌样品来确保样品的均匀性,同时避免过热而影响酶解的效果;设置无人值守操作的定时器,您可以快速设定操作时间,并专注于其他任务。这种VELP组合可以按照官方的AOAC(总膳食纤维的测定)方法进行分析,与手工操作相比,大大缩短了所需时间。CFS6过滤装置能够在20分钟内同时进行单个或多个样品的分析,最多可同时进行6个样品的分析,即使在满负荷的情况下,也能在20分钟内完成。高效的泵可以加快过滤步骤和最后的清洗。还可以从底部注入压缩空气,以去除任何积聚在坩埚过滤器中的样品,从而提高过滤质量。
来源:百味科学