Пищевые волокна в продуктах питания: В каких продуктах содержатся пищевые волокна?

В каких продуктах содержатся пищевые волокна?

Овощи, фрукты и орехи обязательно должны быть на столе.
Фото: pixabay.com

Специалисты по здоровому питанию напоминают, что для профилактики болезней необходимо каждый день есть продукты, в которых содержатся пищевые волокна.

Эксперты проекта Здоровое-питание.рф напоминают, что пищевые волокна обязательно должны быть в ежедневном рационе питания, так как способствуют возникновению чувства сытости, выделению пищеварительных соков и повышают усвояемость пищи.

Они необходимы практически для всех органов, поддерживают микрофлору кишечника, помогают от запоров, участвуют в удалении из организма холестерина и даже попадающих в организм с пищей и водой различных ядов – ртути, свинца.

Дефицит пищевых волокон может вызвать нарушения работы желудочно-кишечного тракта, дисбактериозы, снижение иммунитета, сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, диабет, желчнокаменную болезнь, онкологию.

Пищевые волокна бывают двух типов:

• 
  Растворимые: обладают сорбционным эффектом, благодаря чему способствуют снижению уровня холестерина и глюкозы в крови, выводят из организма токсические вещества. Ими богаты овощи и фрукты, цитрусовые и ягоды, а также морская капуста.

• 
  Нерастворимые: удерживают воду, улучшают пищеварение, нормальную моторику кишечника, препятствует появлению запоров. Их много в фрукты, орехи, овощи, цельнозерновые продукты

Роспотребнадзор рекомендует потреблять в сутки продукты, содержащие 30 граммов пищевых волокон для взрослого человека. Доказано, что 14 граммов пищевых волокон на каждые 1000 ккал обеспечивают снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Как за счет здорового питания увеличить потребление пищевых волокон:

• 
  ешьте фрукты и овощи без кожицы, так как они содержат больше клетчатки;

• 
  добавляйте фасоль или чечевицу в салаты, супы и гарниры;

• замените белый хлеб и макаронные изделия на цельнозерновые аналоги;

• 
  старайтесь съедать больше овощей и фруктов каждый день.

Ранее «Кубанские новости» рассказали о пользе квашеной капусты.

В каких продуктах содержится клетчатка: Продукты богатые клетчаткой

25 июня 2021

Питание — это сложный процесс поступления, переработки и всасывания питательных веществ. Но помимо основных пищевых компонентов, служащих для выработки энергии, построения клеток организма, также важна роль неперевариваемой части пищи — клетчатки. Она жизненно необходима для здорового функционирования пищеварительной системы и всего организма. Из статьи вы узнаете, почему так важно употреблять клетчатку, каковы нормы её потребления и как можно восполнить ее дефицит.

Что такое клетчатка?

Клетчатка — это сложные по составу углеводы, которые в основном содержатся в съедобных частях растений. Сложные углеводы выглядят как длинные разветвлённые молекулы, волокна. К пищевым волокнам принадлежат целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, камеди, слизь, а также не являющийся углеводом лигнин ^[1]. Клетчатка не переваривается человеческими ферментами, лишь частично расщепляется в толстой кишке под влиянием обитающих там бактерий. Ранее пищевые волокна считались балластными веществами, пищу старались по возможности очистить от них. Сейчас мнение учёных о пищевых волокнах абсолютно противоположное — они признаны важной и необходимой составляющей здорового питания.

Чем опасен дефицит клетчатки?

Если клетчатка не расщепляется организмом человека, возникает логичный вопрос: «Зачем вводить в рацион это вещество?» Чтобы на него ответить, для начала нужно знать, что волокна делятся на грубые и мягкие ^[1]. Грубые пищевые волокна (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) обычно не растворимы в воде. При отсутствии в меню грубых пищевых волокон в организме могут возникнуть следующие нежелательные изменения:

• Запоры. Клетчатка ускоряет прохождение пищи по кишечнику, это наш «чистильщик». В отсутствие клетчатки страдает способность организма к самоочищению.
• Снижение иммунитета. Грубые пищевые волокна являются питанием для полезных кишечных бактерий. Нормальная микрофлора пищеварительного тракта делает кишечную стенку непроницаемой для токсинов, не даёт подселяться патогенным бактериям, выделяет вещества, стимулирующие иммунитет.
• Заболевания толстого кишечника. Клетчатка играет роль «тренажёра» для мышц кишечной стенки. В её отсутствие кишечник теряет упругость, могут появляться геморроидальные узлы, боковые выпячивания (дивертикулы), воспалительные процессы.
• Повышение аппетита. Такой нежелательный эффект связан с дефицитом нормальной микрофлоры, которая выделяет вещества, снижающие аппетит ^[2]. Если полезные бактерии не «подкармливать» клетчаткой, они замещаются вредоносными микроорганизмами, которые способны увеличивать накопление запасов жира, что может привести к набору веса.

Мягкие пищевые волокна — это пектины, камеди, декстрины и слизи. Они растворимы и способны связывать большой объём воды, многократно превышающий их собственный вес. Если в питании не хватает мягких пищевых волокон, это грозит:

• Перееданием. Попадая в организм, мягкие пищевые волокна превращаются в гелеобразную субстанцию, занимают в желудке много места, создают чувство сытости и тормозят опорожнение желудка. При дефиците пищевых волокон аппетит контролировать сложнее.
• Ускорением всасывания жиров и сахара. Обволакивая слизистую кишечника, пищевые волокна замедляют всасывание в кровь жира и глюкозы после еды. При их нехватке в крови возникают более резкие скачки сахара, из-за чего страдают сосуды и растёт масса тела.
• Накоплением в организме холестерина, токсинов и радиоактивных веществ. Растворимые пищевые волокна — природный сорбент, притягивающий на себя и выводящий наружу всё лишнее и вредное, что оказалось в кишечнике. Если пищевых волокон в рационе мало, самочувствие может ухудшаться, вес – возрастать, а в сосудах – образовываться холестериновые бляшки.

Как правильно принимать клетчатку?

Дневная норма пищевых волокон составляет 20-30 граммов ^[3]. Не менее половины из них должны составлять грубые пищевые волокна, остальное количество должно поступать в виде мягких. Каждая разновидность пищевого волокна выполняет в нашем организме свои функции по оздоровлению, улучшению качества жизни и работоспособности, поэтому в меню должны присутствовать разные представители клетчатки.

Природные источники клетчатки:

• фрукты;
• овощи;
• бобовые;
• орехи;
• крупы и цельные злаки;
• водоросли и свежая зелень.

Рекомендуется съедать в день не менее 400 г фруктов и овощей ^[4]. Их следует употреблять преимущественно в сыром или тушёном виде. Добавляя в каши свежие или сушёные фрукты и ягоды, можно увеличить суточную дозу пищевых волокон на 2-5 граммов ^[1].

Богаты клетчаткой отруби. Их можно добавлять в каши, кисели по 2 столовых ложки в сутки ^[1].
Дозу пищевых волокон следует увеличивать постепенно, доводя её до суточной нормы. Чтобы клетчатка «работала», необходимо пить достаточное количество воды (до 2,5 литров в сутки) ^[1].

Польза клетчатки для организма

Полезные свойства клетчатки выходят за пределы пищеварительного тракта и влияют на весь организм. Эффекты различаются в зависимости от вида пищевого волокна. Это нужно учитывать при решении конкретной задачи.

Основными положительными эффектами клетчатки являются ^[5]:

• ускорение и повышение чувства насыщения из-за связывания воды в желудке;
• замедление опорожнения желудка;
• стимуляция продвижения пищи по кишечнику;
• размягчение стула и облегчение опорожнения кишечника;
• поддержание роста нормальной кишечной микрофлоры;
• улучшение иммунитета;
• связывание и выведение из организма желчных кислот, холестерина, ионов тяжёлых металлов, радионуклидов;
• уменьшение всасывания жиров на 30%;
• замедление всасывания углеводов;
• антиоксидантное и ранозаживляющее действие.

Доказано, что клетчатка участвует в профилактике онкологии кишечника, обменных заболеваний, патологии сердца и сосудов ^[6].

Противопоказания

Пищевые волокна важно подбирать с учётом факторов риска заболеваний или при их наличии. Грубые пищевые волокна ограничивают или временно исключают из рациона при острых состояниях, особенно при нарушении работы органов пищеварения, перед и после операции, при проблемах с кровообращением, у кормящих мам, спортсменов в период соревнований. При обострении хронических заболеваний органов пищеварения следует с осторожностью употреблять водоросли и морскую капусту.

Избыточное потребление пищевых волокон может вызвать вздутие и боли в животе из-за того, что клетчатка увеличивает объём каловых масс, которые оказывают давление на стенки кишечника. Кроме того, избыток пищевых волокон приводит к усилению размножения кишечных бактерий, выделяющих газы. Они накапливаются в просвете кишечника или могут бурно отходить, что вызывает дискомфорт.

Для детей суточная норма потребления клетчатки рассчитывается по формуле: возраст ребёнка плюс 5-10 г ^[7]. Избыточное потребление пищевых волокон у детей может препятствовать всасыванию жизненно важных витаминов и минералов, в редких случаях — вызывать непроходимость кишечника.

Список продуктов, богатых клетчаткой

Процент пищевых волокон в продуктах различный. В средних количествах (1-1,9 г в 100 г продукта) они содержатся в моркови, сладком перце, петрушке, редьке, репе, апельсине, бруснике. Более высоко их содержание (2-3 г на 100 г продукта) в чесноке, клюкве, ежевике, овсяной крупе ^[5].

Продукты-лидеры по содержанию клетчатки:

Продукт	Количество пищевых волокон, г в 100 г продукта
Отруби овсяные	14
Жареный кофе в зёрнах	12,8
Рожь	12,7
Непросеянная мука	11,5
Сушёный шиповник	10
Овсяная крупа	7,2
Горох стручковый	6,3
Капуста брюссельская	4,2
Белая мука	3,5
Брюква	3,4

Можно отдельно выделить источники диетической клетчатки в зависимости от типа волокна. Нерастворимые грубые пищевые волокна содержатся в различном жмыхе — веществе, которое остаётся после отжима растительного масла (льняная мука, конопляный жмых, шпора расторопши), отрубях, орехах, цельнозерновой муке.

Источниками мягких растворимых пищевых волокон считаются яблоки, зелёные бобы, клубника, крупы, семена льна, все виды бобовых.

Однако следует иметь в виду: чтобы получить суточную норму клетчатки, понадобится за день съесть, например, 700 г капусты или 500 г гороха. Кроме того, при промышленной переработке (рафинировании, отбеливании) продуктов содержание в них клетчатки значительно уменьшается. Примером может служить гранулированный кофе, который, в отличие от зернового, совсем не содержит клетчатки.

В современных условиях при повышенном потреблении высокообработанных продуктов человек испытывает дефицит пищевых волокон: среднее их потребление составляет всего около 13 г в сутки ^[7]. Увеличить содержание пищевых волокон в рационе можно, заменив, например, хлопья на крупы, белую муку – на цельнозерновую, пшеничный хлеб – на ржаной. Очищенные от кожуры фрукты (груши, яблоки) содержат меньше пищевых волокон по сравнению с неочищенными.
Эффективное решение данной проблемы — включение в рацион биодобавок, содержащих пищевые волокна. Например, NUTRILITE™ Жевательные таблетки Смесь пищевых волокон содержат смесь растворимых и нерастворимых пищевых волокон из 13 природных источников и покрывают четверть суточной потребности в клетчатке ^[8]. А вкус апельсинового крема сделает употребление этого БАДа еще более приятным.

Литература:

1. Броновец И.Н. Пищевые волокна — важная составляющая сбалансированного здорового питания. Медицинские новости. 2015; 10: 46-48.
2. Hannah D Holscher. Dietary fiber and prebiotics and the gastrointestinal microbiota. Gut Microbes. 2017 Mar 4;8(2):172-184.
3. Химический состав российских пищевых продуктов: Справочник / Под ред. член-корр. МАИ, проф. И.М. Скурихина и академика РАМН, проф. В.А. Тутельяна. — М.: ДеЛи принт, 2002. — 236 с.
4. WHO. Fact sheets / Detail/ Healthy diet. 2020.
5. Ипатова Л.Г., Кочеткова А.А. и соавт. Пищевые волокна в продуктах питания. Пищевая промышленность. 2007; 5: 8-10.
6. Melissa M Kaczmarczyk. The health benefits of dietary fiber: beyond the usual suspects of type 2 diabetes mellitus, cardiovascular disease and colon cancer. Metabolism. 2012 Aug;61(8):1058-66.
7. Хавкин А.И., Комарова О.Н. Роль пребиотиков в рационе ребёнка. Вопросы современной педиатрии. 2014; 13 (1): 96-101.
8. По данным исследований, проведенных компанией Amway.

* Наличие товаров может измениться. Представленные изображения товаров могут отличаться от их фактического внешнего вида. С подробной информацией о товарах можно ознакомиться по телефонам +7 (495) 981-40-00 (для Москвы и МО), 8 (800) 100-90-00 (для остальных регионов России) или на сайте Amway.ru.

*БАДы NUTRILITE™ не являются лекарственными средствами. Имеются противопоказания. Проконсультируйтесь со специалистом.

---

Узнайте также:

Школа пациента Нутриэн

[ImagickException] 
delegate failed `"cwebp" -quiet -q %Q "%i" -o "%o"' @ error/delegate.c/InvokeDelegate/1310 (415)
/var/www/nutrien-medical.com/local/php_interface/init.php:122
#0: Imagick->writeimage(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/local/php_interface/init.php:122
#1: createWebp(string, array)
	/var/www/nutrien-medical.com/local/php_interface/init.php:43
#2: renderImage(string, array)
	/var/www/nutrien-medical.com/local/templates/nutrien/components/bitrix/news/news/bitrix/news.detail/.default/template.php:69
#3: include(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component_template.php:725
#4: CBitrixComponentTemplate->__IncludePHPTemplate(array, array, string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component_template.php:820
#5: CBitrixComponentTemplate->IncludeTemplate(array)
	/var/www/nutrien-medical. com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:735
#6: CBitrixComponent->showComponentTemplate()
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:683
#7: CBitrixComponent->includeComponentTemplate()
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/components/bitrix/news.detail/component.php:439
#8: include(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:594
#9: CBitrixComponent->__includeComponent()
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:653
#10: CBitrixComponent->includeComponent(string, array, object)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/main.php:1038
#11: CAllMain->IncludeComponent(string, string, array, object)
	/var/www/nutrien-medical.com/local/templates/nutrien/components/bitrix/news/news/detail.php:69
#12: include(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component_template.php:725
#13: CBitrixComponentTemplate->__IncludePHPTemplate(array, array, string)
	/var/www/nutrien-medical. com/bitrix/modules/main/classes/general/component_template.php:820
#14: CBitrixComponentTemplate->IncludeTemplate(array)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:735
#15: CBitrixComponent->showComponentTemplate()
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:683
#16: CBitrixComponent->includeComponentTemplate(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/components/bitrix/news/component.php:216
#17: include(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:594
#18: CBitrixComponent->__includeComponent()
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/component.php:653
#19: CBitrixComponent->includeComponent(string, array, NULL)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/modules/main/classes/general/main.php:1038
#20: CAllMain->IncludeComponent(string, string, array)
	/var/www/nutrien-medical.com/articles/index.php:19
#21: include_once(string)
	/var/www/nutrien-medical. com/bitrix/modules/main/include/urlrewrite.php:159
#22: include_once(string)
	/var/www/nutrien-medical.com/bitrix/urlrewrite.php:2

Пищевые волокна — клетчатка — Очаковский комбинат пищевых ингредиентов

Натуральные растительные волокна, производящиеся из вегетативной части зерновых культур. Обладает высокой влагосвязывающей и жиросвязывающей способностью, инертна к любым рецептурным ингредиентам, термостабильна.

Особенности

Натуральные пищевые растительные волокна обогащают продукты питания балластными веществами и снижают их калорийность. Благодаря этим уникальным свойствам растительная клетчатка широко применяется в низкокалорийных продуктах для функционального питания.

Клетчатка не переваривается и, являясь своеобразной щеткой для организма, воздействует на толстый отдел кишечника, связывает и выводит шлаки и токсичные вещества. Разбухая и увеличиваясь в объеме в несколько раз, клетчатка снижает чувство голода, способствует быстрому насыщению, способствует снижению показателя уровня сахара в крови при сахарном диабете, улучшает работу кишечника, положительно влияет на перистальтику, снижает холестерин.

Клетчатка пшеничная не имеет классификационного номера в международной системе кодификации добавок «Е» и относится к пищевому сырью. В своем составе имеет 60 – 98% балластных веществ – целлюлозы и гемицеллюлозы. Использование ее в рецептурах продуктов позволяет декларировать их как продукцию лечебно-профилактического назначения. Клетчатка идеально комбинируется в рецептурах продуктов с другими функциональными добавками и усиливает их действие.

Связывание влаги и жира в пищевых клетчатках осуществляется преимущественно капиллярным способом, поэтому длина волокна является определяющим параметром при оценке технологических свойств. Минимальным уровнем связывания влаги и жира обладает пшеничная клетчатка с длиной волокон 80…90 мкм, уровень связывания влаги 4-5,5 : 1, связывание жира – 3,7-3,8 : 1. Максимальными технологическими свойствами обладает клетчатка с длиной волокон около 200 мкм, уровень связывания влаги 11 : 1, жира – 7 : 1. Клетчатка с длиной волокон около 200 мкм связывает влагу в соотношении 7-8,5 : 1, жир – 5-6,9 : 1. При учете технологических свойств следует ориентироваться на нижние значения водо- и жиросвязывающей способностей, а в реальных рецептурах эти показатели могут быть еще меньше, в зависимости от конкретных технологических задач.

Уникальность клетчатки состоит в том, что она имеет влагопоглощающую и жиросвязывающую способность за счет уникальной природной капиллярной структуры волокон, инертна к любым рецептурным ингредиентам продукта, термостабильна и холодорезисторна.

Область применения

Мясные продукты — эмульгированные продукты и полукопченые колбасы – увеличение выхода, снижение потерь массы при термообработке, улучшение структуры,  прочное связывание воды и жира, частичная замена эмульгатора, поддерживающее действие растительных белков и крахмалов, предотвращение кристаллообразования воды.

Сырокопченые колбасы – снижение значения активности воды Aw в начале процесса созревания, стабилизация (уплотнение) структуры, снижение вероятности закала вследствие капиллярного переноса влаги из центра батона к периферии, снижение потерь при сушке, повышение выхода готового продукта.

Реструктурированные ветчины – улучшает текстуру, проявляет синергистический эффект с гидроколлоидами, улучшает вкусовые качества, снижает потери при термообработке,  исключает скопление жира на стенках формующего автомата.

Тестовая оболочка полуфабрикатов – повышение влагопоглощающей способности муки, повышение органолептических, структурно-механических свойств теста (осветление теста, пластичность, однородность, глянцевая поверхность), улучшение слипаемости швов теста при формовке пельменей, улучшение ароматических и вкусовых свойств теста, сохранение формы и хорошей наполненности пельменей после варки, обогащение пельменей пищевыми волокнами, предотвращение негативных последствий заморозки.

Консервы мясные – повышение теплопроводности за счет высокой термостабильности в консервах, улучшение структуры, снижение риска образования бульона и расслоения компонентов фарша, снижение привкуса жирного сырья при максимальном использовании субпродуктов, снижение калорийности продукта, исключение скопления жира в автоматах, улучшение процесса дозировки и фасовки, снижение себестоимости.

Паштеты – улучшение мажущейся консистенции фарша, повышение влагосвязывающей способности, невелирование привкуса горечи печени.

Функциональные свойства

• имеет хорошие эмульгирующие свойства;
• равномерно распределяет и прочно удерживает влагу и жир по всему объему в структуре продукта;
• продлевает срок годности, а также сохраняет свежесть и микробиологическую устойчивость продуктов за счет снижения показателя активности воды;
• формирует трехмерный, прочный армированный каркас в структуре продукта при набухании клетчатки в воде;
• стабилизирует текстуры, формоудерживающих и прочностных свойств продукта;
• придает глянец поверхности, четкость рисунка, рельефность гравюры в кондитерских изделиях.

Дозировка

0,2–6 % массы готового продукта.
Гидратация 1:6,5 – 8,5

Для консультации и покупки свяжитесь с нашими специалистами:

8-800 250-36-63
8 (495) 269-10-10
[email protected]

Оставить заявку

Российские ученые первыми в мире предложили ежедневные нормы потребления подвидов клетчатки

Одним из ключевых условий здорового питания является достаточное количество клетчатки, которую человек должен употреблять в пищу ежедневно. Благодаря этому можно нормализовать уровень холестерина и глюкозы в крови, следить за весом, улучшить работу кишечника и состав микробиоты. При этом недостаток пищевых волокон увеличивает риск развития ожирения, онкологии и других заболеваний, снижая тем самым продолжительность и качество жизни. Перед учеными встал вопрос: сколько и какие подтипы клетчатки употребляют здоровые люди. Четкого понимания, что и в каком количестве из пищевых волокон нужно есть в течение дня, до сих пор не было. Теперь российские и британские ученые стали ближе к получению ответа.

Научные сотрудники холдинга «Атлас» Артем Шевляков, Дмитрий Никогосов, Ли-Энн Стюарт и известный европейский ученый в области микробиома кишечника Мигель Торибио-Матеас проанализировали пищевой рацион 20 000 британцев. В аналитическую выборку авторы исследования включили данные мужчин и женщин из UK Biobank, одного из крупнейших в мире хранилищ данных о генетике, здоровье и образе жизни добровольцев от 40 до 69 лет, проживающих на территории Великобритании. Участники исследования не имели жалоб на самочувствие и таких заболеваний, как сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия. Также добровольцы ответили на подробный опросник о том, сколько и какие продукты съедают в течение дня.

Зная содержание некоторых подтипов клетчатки в продуктах питания и характер питания британцев, ученые вычислили, сколько различных видов пищевых волокон съедают за день здоровые люди. Например, здоровые мужчины весом 70 кг ежедневно употребляют в составе продуктов около 4,5 г пектина, 4 г лигнина, около 10 г целлюлозы и почти 14,5 г гемицеллюлозы. Суточные потребление у здоровых женщин весом 57 кг составляет около 4,5 г пектина, 4 г лигнина, 9 г целлюлозы и 13 г гемицеллюлозы.

На основе полученных данных Мигель Торибио-Матеас, соавтор научной публикации, предложил пример сбалансированной диеты для среднестатистического здорового человека с учетом всех подтипов клетчатки. Так, на завтрак можно съесть хлопья с отрубями и нарезанные ломтиком банан и яблоко в качестве снека. Обед может включать в себя тушеную фасоль и тосты из цельнозерновой муки. На ужин — тунец, салат с зеленью, помидорами и огурцом. На десерт — йогурт с клубникой и дробленым миндалем. По словам авторов исследования, это усредненный рацион, набор продуктов и блюд должен подбираться индивидуально. Теперь благодаря разработанной российскими учеными формуле для расчета подтипов клетчатки можно давать более точные рекомендации по питанию с пользой для микрофлоры кишечника, состав которой можно уже сегодня узнать с помощью теста микробиоты.

«Рекомендации по потреблению клетчатки существуют уже давно. Поэтому мы пошли дальше и рассчитали нормы потребления подтипов клетчатки — 6 растворимых и нерастворимых пищевых волокон. Полученные данные могут быть интересны всем, для кого важно здоровое сбалансированное питание. А также могут помочь диетологам и нутрициологам более персонализировано составлять рационы для своих пациентов, чтобы в нужном объеме включать те нутриенты, которыми питается микробиота здорового человека. Это поможет снизить риски развития многих заболеваний, включая рак толстой кишки, диабет, атеросклероз и даже деменцию. Я надеюсь, эта работа запустит цепочку научных исследований о других подтипах клетчатки, их содержании в продуктах и различиях их употребления у здоровых людей и тех, кто имеет определенные заболевания», — заявил врач-генетик, биоинформатик, руководитель аналитического отдела биомедицинского холдинга «Атлас» Дмитрий Никогосов.

Содержание клетчатки в продуктах питания. Худеем с помощью продуктов богатых пищевыми волокнами

Диетическое питание современного человека невозможно представить без пищевых волокон, которые еще в 70-х годах прошлого века считались абсолютно бесполезным веществом для организма. Давайте разберемся на портале «Худеем без проблем», так ли полезна на самом деле, как об этом кричит реклама некоторых сетевых компаний. Какие продукты богаты клетчаткой? И в каких случаях грубая растительная пища может навредить организму?

Что представляет собой клетчатка?

Клетчаткой называются пищевые волокна растительного происхождения, которые практически без изменений проходят через ЖКТ, т.е. не перевариваются организмом и не распадаются на составные части. Различные растения содержат разное количество пищевых волокон, но основное их сосредоточение – это стебли, семена и кожура.

Пищевые волокна подразделяются на растворимые и нерастворимые. Первые называются пектинами или альгинатами: их можно обнаружить в овсяных отрубях, некоторых фруктах и ягодах, а также в листовых .

Источники растворимой клетчатки имеют нежную мякоть и тонкую кожицу, поэтому организм по мере своих возможностей может расщепить их до желеобразного состояния.

Грубые нерастворимые пищевые волокна ЖКТ не способен переработать из-за отсутствия необходимых ферментов, поэтому они покидают организм человека в неизменном виде.

Но они способны впитывать огромное количество жидкости в связке со шлаками и набухать. Грибы, крупы, овощи и семечки содержат такие разновидности грубых волокон, как целлюлозу и лигнин.

Наиболее полезным для организма является симбиоз пектинов и грубых пищевых волокон в пропорции 3:1, поэтому рацион питания должен быть максимально разнообразен.

Полезные свойства клетчатки

• Для пережевывания грубой пищи нам приходится прилагать немало усилий. Данный процесс сопровождается выделением большого объема слюны, которая обладает противомикробным действием, что положительным образом сказывается на общем состоянии ротовой полости.
• , стимулируют работу ЖКТ и избавляют от запоров.
• Растительные волокна, попадая в кишечник, очищают организм от токсических соединений, шлаков и аллергенов, а также препятствуют образованию гнилостных масс.
• Происходит очищение организма от вредного холестерина, снижается уровень сахара в крови.
• Еда с большим количеством клетчатки, после которой человек еще долгое время чувствует себя сытым, эффективно помогает процессу похудения.

Итак, пользу клетчатки для организма переоценить сложно, особенно в период похудения. Поэтому пищевые волокна теперь создаются и в искусственных условиях в виде БАДов, но по полезности они, естественно, уступают аналогам природного происхождения.

Взрослому человеку для обеспечения нормальной работы кишечника требуется от 25 до 35 гр. клетчатки в день. Чтобы вы с легкостью могли определить необходимое для себя количество, в данной статье продукты, богатые клетчаткой, объединены в список. При питании, скудном на пищевые волокна, диетологи советуют ежедневно принимать в пищу примерно 1 ст. л. .

Чем грозит дефицит и переизбыток клетчатки в рационе?

Долгое время волокна растительного происхождения считались учеными бесполезным балластом для организма и их роль для поддержания здоровья человека недооценивалась. Но оказалось, что их недостаток в пище может грозить такими серьезными проблемами со здоровьем, как:

• Патологии ЖКТ, которые могут сопровождаться запорами, снижением перистальтики, дисбактериозом.
• Геморрой.
• Сердечно-сосудистые заболевания, угроза инсульта и инфаркта.
• Сахарный диабет.
• Ожирение.
• Желчекаменная болезнь.
• Злокачественные опухоли прямой кишки.

Неудивительно, что большинство девушек, желающих быстро скинуть лишние килограммы, резко переходят на продукты, богатые растительной клетчаткой. Такой подход в корне неверный, т.к. ее переизбыток может стать причиной таких явлений, как:

• Запор, диарея, повышенное газообразование, боли в животе.
• Тошнота, рвота.
• Дисбактериоз, нарушение перистальтики кишечника.

Ищем продукты с большим содержанием клетчатки

Список таких продуктов довольно длинный, поэтому не стоит торопиться покупать в аптеке специальные биодобавки. При правильной организации рациона даже диетическое питание может быть разнообразным и вкусным, главное – вводить такие продукты поэтапно, определяя реакцию организма.

Несомненным лидером среди продуктов по содержанию пищевых волокон являются отруби. Много их в бобовых, грибах, крупах, семечковых продуктах, орехах, фруктах, сухофруктах, овощах и ягодах. Ниже представлен список, отражающий количество клетчатки в 100 гр. продукта.

Итак, продукты питания, богатые клетчаткой – таблица 1.

Для вашего удобства содержание клетчатки в овощах, фруктах и ягодах отражено в таблице 2.

В мучных изделиях, животном жире, растительном масле, фруктовых и овощных соках, мясе и рыбе пищевых волокон практически нет. И это не повод полностью отказываться от их употребления в пользу грубой растительной пищи, но можно постепенно пшеничный хлеб заменить цельнозерновым, а вместо сладких соков делать с добавлением фруктов и ягод.

Клетчатка и белок – прямой путь к фигуре мечты

Иногда жесткая диета или желание стать обладателем рельефного тела заставляют людей ограничивать или полностью исключить потребление углеводов за счет увеличения доли белков. Это может стать причиной запоров, метеоризма и недостатка питательных веществ в организме. Чтобы продолжать худеть и нарабатывать мышцы на высокобелковой диете и при этом хорошо себя чувствовать, нужно разнообразить свое меню продуктами с высоким содержанием пищевых волокон.

Ниже мы приведем список продуктов, в которых одновременно содержится и белок, и клетчатка. У них есть одно явное преимущество для худеющих: они замедляют процесс трансформации углеводов в глюкозу.
Человек дольше остается сытым, а глюкоза не откладывается на боках в виде жировых отложений.

Итак, пища, богатая клетчаткой и белком, список продуктов:

1. Бобовые и крупы: фасоль, соя, коричневый рис, нут.
2. Семечковые продукты и орехи: семена тыквы, грецкие орехи, миндаль, фундук, кешью.
3. Овощи и фрукты: авокадо, бананы, шпинат.

Список можно также дополнить сыром тофу, соевой спаржей и цельнозерновыми продуктами.

Модернизация белковой диеты при помощи включения в рацион продуктов с клетчаткой не только ускоряет похудение, но и делает этот процесс комфортным для организма. Кроме того, клетчатка — это отличный инструмент для очистки организма от вредного холестерина и лишнего сахара.

Для выполнения различных функций наш организм нуждается в питательных веществах, таких как витамины и минералы, наряду с ними, клетчатка не менее важна для организма. Каждое из этих питательных веществ необходимо для нормального функционирования различных внутренних органов.

В процессе здорового пищеварения, способствуя быстрому выведению отходов из организма. Диета с недостатком клетчатки может привести к запорам и другим нарушениям пищеварения. А значит, крайне важно включить клетчатку в свой ежедневный рацион. Выведение шлаков и токсинов из организма помогает улучшить цвет кожи. Кроме того, диета включающая продукты с высоким содержанием клетчатки снижает риск развития геморроя, снижает уровень холестерина и сахара в крови, помогает поддерживать здоровый вес, снижает риск развития рака толстой кишки, сердечных заболеваний и диабета 2-го типа.

Источниками клетчатки (пищевых волокон) являются фрукты, овощи, бобовые, орехи и семена. Зелёные листовые овощи и свежие фрукты возглавляют список лучших продуктов с высоким содержанием клетчатки.

ГлавРецепт.Ру представляет список продуктов содержащих клетчатку
, с помощью которого вы легко сможете увеличить содержание клетчатки в вашем ежедневном рационе. Информацию о содержании клетчатки (пищевых волокон) можно найти на этикетке большинства упакованных пищевых продуктов.

Содержание клетчатки в продуктах питания

Наименование	Количество	Клетчатка (в граммах)
Яблоки с кожицей	1 среднее	5,0
Абрикос	3 средних	0,98
Абрикосы, сушёные	5 частей	2,89
Банан	1 средний	3,92
Черника	1 чашка	4,18
Мускусная дыня, кубики	1 чашка	1,28
Сушёные финики	2 средних	3,74
Грейпфрут	1/2 среднего	6,12
Апельсин	1 средний	3,4
Персик	1 средний	2,0
Персики, сушеные	3 части	3,18
Груша	1 средняя	5,08
Слива	1 средняя	1,0
Изюм	1,5 унции	1,6
Малина	1 чашка	8,34
Клубника	1 чашка	3,98
Авокадо (фрукт)	1 средний	11,84
Свекла, приготовленная	1 чашка	2,85
Листья свеклы	1 чашка	4,2
Бок чой, приготовленный	1 чашка	2,76
Брокколи, приготовленный	1 чашка	4,5
Брюссельская капуста	1 чашка	2,84
Кочанная капуста, приготовленная	1 чашка	4,2
Морковь	1 средняя	2,0
Морковь, приготовленная	1 чашка	5,22
Цветная капуста, приготовленная	1 чашка	3,43
Шинкованная капуста	1 чашка	4,0
Сладкая кукуруза	1 чашка	4,66
Зеленая фасоль	1 чашка	3,95
Сельдерей	1 стебель	1,02
Листовая капуста, приготовленная	1 чашка	7,2
Свежий лук	1 чашка	2,88
Горох, приготовленный	1 чашка	8,84
Сладкий перец	1 чашка	2,62
Воздушная кукуруза	3 чашки	3,6
Картофель запечённый «в мундире»	1 средний	4,8
Шпинат, приготовленный	1 чашка	4,32
Тыква обыкновенная, приготовленная	1 чашка	2,52
Сладкий картофель, варёный	1 чашка	5,94
Мангольд, приготовленный	1 чашка	3,68
Помидор	1 средний	1,0
Тыква крупноплодная столовая, приготовленная	1 чашка	5,74
Цуккини, приготовленные	1 чашка	2,63
Хлеб с отрубями	1 чашка	19,94
Цельно зерновой хлеб	1 ломтик	2,0
Овёс	1 чашка	12,0
Цельно зерновые макаронные изделия	1 чашка	6,34
Коричный рис	1 чашка	7,98
Миндаль	1 унция (28,35 гр)	4,22
Чёрные бобы, приготовленные	1 чашка	14,92
Орехи кешью	1 унция (28,35 гр)	1,0
Семена льна	3 ложки	6,97
Плоды (бобы) нута, приготовленные	1 чашка	5,8
Фасоль, приготовленная	1 чашка	13,33
Чечевица, приготовленная	1 чашка	15,64
Бобы лима, приготовленные	1 чашка	13,16
Арахис	1 унция (28,35 гр)	2,3
Фисташки	1 унция (28,35 гр)	3,1
Тыквенные семечки	1/4 стакана	4,12
Соевые бобы, приготовленные	1 чашка	7,62
Семечки	1/4 стакана	3,0
Грецкие орехи	1 унция (28,35 гр)	3,1

Скачать таблицу содержания клетчатки в продуктах питания

Вы можете скачать список богатых клетчаткой продуктов
на свой компьютер в различных форматах:

• в формате MS Excel , 58.0Кб;
• в формате PDF , 160.4Кб;

Таблица в этих файлах, для удобства печати и последующего использования размещена на одной странице листа формата А4.

Не забудьте распечатать или добавить в закладки эту таблицу содержания клетчатки в продуктах питания. Знание таких продуктов поможет вам выбирать полезные продукты для поддержания здорового веса, а также нормальных уровней холестерина и сахара в крови.

О пользе клетчатки — пищевых волокон, содержащихся в продуктах растительного происхождения, диетологи и приверженцы здорового образа жизни говорят постоянно.

И это не удивительно — с ее помощью можно без особых усилий поддерживать нормальную микрофлору кишечника.

Сама по себе клетчатка практически не переваривается в ЖКТ и не содержит витаминов, что теоретически делает ее бесполезной.

Но в то же время жесткие волокна необходимы для хорошего самочувствия, пищеварения и работы кишечника.

Разбираемся в продуктах, богатых клетчаткой, принципе ее работы и составляем список обязательных для включения в меню блюд.

Продукты, богатые клетчаткой — польза и противопоказания

Почему наш организм не хочет/не может переваривать клетчатку?

Ответ прост: на переработку грубой части растений уйдет много времени, однако их транзит по организму обеспечивает очищение от пищевого мусора, шлаков и токсинов, а присутствие углеводов необходимо для ощущения сытости.

В отличие от еды, проходящей длинный путь переваривания, клетчатка выводится в первоначальном виде, однако и она бывает растворимой и нерастворимой.

Что это значит: в здоровом кишечнике со сбалансированными показателями микрофлоры живут бактерии, способные разрушить жесткие пищевые волокна.

С их помощью в толстом кишечнике образуются растворимые соединения. Они принимают желеподобное состояние и частично всасываются.

Клетчатка содержится в овощах и фруктах

Определить степень растворимости можно по кожуре плода — чем она тоньше и мягче, тем больше расщепляются волокна.

Растворимая группа состоит из смол, альгинатов, пектинов. Нерастворимая — целлюлоза, лигнин, гемицеллюлоза.

8 полезных свойств клетчатки:

1. Восстанавливает правильную работу и активизирует перистальтику кишечника — диету назначают при геморрое и запорах
2. Стимулирует похудение — благодаря высокой насыщаемости отступает чувство голода, порции уменьшаются в размерах
3. Снижает сахар в крови и контролирует уровень холестерина — показана при диабете всех типов, для профилактики сердечнососудистых заболеваний
4. Очищает лимфатическую систему
5. Выводит токсины, шлаки, ненужные жиры, желудочную и кишечную слизь, является природным абсорбентом
6. Укрепляет мышечные волокна
7. Является профилактикой онкологических заболеваний, в т. ч. рака прямой кишки
8. Минимизирует гнилостные процессы

Разумеется, некоторые продукты, богатые клетчаткой, имеют ряд противопоказаний, а при злоупотреблении могут стать причиной вздутия живота и нарушение всасывания других питательных веществ.

Балластные пищевые волокна разбухают в кишечнике и, словно губка, впитывают лишнюю влагу

К ним относятся:

1. Яблоки
2. Грейпфруты
3. Помидоры
4. Клубника
5. Капуста
6. Крупы
7. Отруби

Осторожно стоит обогащать ими рацион при воспалениях слизистой оболочки кишечника и желудка, острых инфекционных заболеваниях, проблемах с кровообращением.

Продукты, богатые клетчаткой и пищевыми волокнами — таблица с описанием

Много жестких пищевых волокон содержат каши

Клетчатка- это пища растительного происхождения.

Овощи, фрукты, крупы, отруби, сухофрукты, бобовые, хлеб грубого помола — волокна сосредоточены в семенах, стеблях, кожуре.

В плодах масса достигает 2%, в ягодах — 3-5%, в грибах — 2%. Большое количество нерастворимых волокон содержат семечки.

Растворимых — ягоды, овсяные отруби и листовые овощи.

Сбалансировано составленный рацион на этой основе полностью покрывает суточную потребность в пищевых волокнах без дополнительных добавок.

Совет: 25 г — именно столько нерастворимой клетчатки необходимо человеку ежедневно для поддержания здоровья кишечника.

Список, приведенный ниже, содержит продукты, содержащие максимум пищевых волокон.

Важно помнить, что при термической обработке овощи теряют клетчатку, именно поэтому лучше употреблять их в пищу в «живом» виде.

Выбирайте бурый рис

Семечки
— льна, тыквы, подсолнечника, кунжута

Хлеб
из цельнозерновой муки, грубого помола, с отрубями

Хлебцы
из круп и злаков

Откажитесь от вредных сладостей в пользу сухофруктов

Орехи
— миндаль, лесные, грецкие, кешью, фисташки, арахис

Крупы
— перловая, гречневая, овсяная, пшеничная

Рис
— очищенный, неочищенный, бурый

Все каши быстрого приготовления, не требующие варки, не содержат грубых пищевых волокон. Они хоть и удобны в приготовлении, но бесполезны для здоровья.

Сухофрукты
— финики, изюм, курага

Овощи
без термической обработки — спаржа, шпинат, брокколи, белокочанная капуста, морковь, редис, огурцы, картофель, свекла, помидоры, тыква

Отдавайте предпочтение хлебу из муки грубого помола и отрубному

Ягоды и фрукты
— черная смородина, малина, клубника, бананы, абрикосы, персики, яблоки, груши, виноград

А вот молочные продукты и все их производные клетчатки, увы, не содержат.

Нет ее и в муке высшего сорта, маслах и свежевыжатых соках. Чтобы обогатить пищевыми волокнами последние, следует отдавать предпочтение смузи.

Овощи и фрукты не стоит очищать — в кожуре яблок и груш содержится наибольшее количество волокон. Не относится это к авокадо.

Чистим и привозные яблоки — при длительной транспортировке плодов кожуру всегда обрабатывают химическими составами, априори не полезными.

Особое внимание стоит уделить отрубям

Совет: в овощах клетчатка сконцентрирована в разных частях. В моркови, например, в сердцевине, а в свекле — в кольцах внутри.

Отдельно стоит сказать об отрубях.

Все они — рисовые, кукурузные, пшеничные, ячменные, овсяные и ржаные — не только содержат огромное количество пищевых волокон, но и являются природным абсорбентом.

В них присутствуют витамины В, Е, никотиновая кислота, цинк, хром, магний, селен и еще ряд полезных микроэлементов.

Приобрести их можно в аптеке или отделе здорового питания. Оптимальная доза для очищения кишечника — одна столовая ложка три раза в день.

Если в это же время вы пьете медицинские препараты по назначению врача, после приема отрубей должно пройти минимум шесть часов, поскольку они обладают способностью активно выводить все чужеродные элементы.

Диетические хлебцы

Также клетчатку можно приобрести в виде препаратов, содержащих оба вида волокон.

Ее регулярный прием быстро восполняет дефицит балластных веществ, однако диетологи рекомендуют прибегать к этому способу в крайнем случае и ограничиться правильно построенным меню.

Продукты, богатые клетчаткой — список и правила для разумного похудения

Ешьте орехи в небольших количествах

Вдохновившись воодушевляющей информацией о способности клетчатки разбухать в желудке и выводить всякую вредность, многие девушки начинают бездумно злоупотреблять диетой на основе пищевых волокон.

Она, вне всякого сомнения, работает, но при увеличении нормы до и более 40 г в день может здорово навредить самочувствию.

Вместе с отрубями начнут выводиться полезные вещества и витамины, к ним присоединится вздутие живота и повышенное газообразование.

Добавляйте в салаты семечки

Чтобы этого не произошло, специалист по правильному питанию Американской диетологической ассоциации Health Джулия Аптон разработала ряд простых правил:

1. 16-20 г клетчатки ежедневно обеспечивают 800 г овощей и фруктов с кожурой
2. Еще 5-7 грамм принесут каши из перловки, коричневого риса, гречки и овсянки
3. 5-6 грамм содержат 100 г хлеба из муки грубого помола
4. Два раза в неделю разнообразьте меню чечевицей, горохом и фасолью
5. Не ешьте кондитерский сахар, замените вредные вкусняшки сухофруктами
6. Небольшие перекусы должны состоять из орехов и семечек
7. Употребляйте запаренные отруби — 6 столовых ложек в день

Совет: для лучшего усвоения пищи фрукты оставляйте на первую половину дня и откажитесь от дурной привычки запивать еду водой.

Важно помнить, что четверть ежедневного меню для похудения должны составлять свежие салаты.

Еще четверть — фрукты, четверть — овощи, подвергшиеся тепловой обработке, десятую часть — бобовые и крупы, столько же кисломолочные, молоко и орехи, двадцатую — жиры растительного происхождения.

Основа похудения на клетчатке — свежие салаты

Худея таким образом, реально сбросить от двух до четырех килограмм за месяц с помощью одного только грамотного рациона.

Чтобы процесс протекал мягко и безболезненно, составьте меню на основе продуктов, богатых не только клетчаткой, но и растительными белками и жирами.

Готовьте больше разнообразных блюд на основе:

1. Фасоли, сои, коричневого риса и нута
2. Добавляйте в свежие салаты семена тыквы, миндаль, грецкие орехи, кешью и фундук
3. Витаминизируйтесь с помощью шпината и авокадо
4. Не забывайте о брюссельской капусте, артишоках и брокколи
5. В пределах разумного балуйте себя бананами, малиной, грушами, яблоками

Богаты перечисленными выше полезностями и семена лебеды — это источник омега-3 жирных кислот, белка, кальция, цинка, магния и железа.

Из них готовят каши, перемалывают в муки и пекут хлеб. Вкуса у лебеды практически нет, поэтому без пряностей не обойтись.

Выбирайте смузи вместо соков

Польза клетчатки при геморрое

Употребление продуктов, богатых клетчаткой (полный список представлен в разделе выше) особенно важно при геморрое.

Жесткие пищевые волокна, подобно губке, впитывают большое количество влаги и размягчают каловые массы, облегчая их прохождение по прямой кишке без раздражения слизистой оболочки.

Основой рациона должны стать свежие овощи, фрукты, каши, бананы, курага, чернослив и 60 грамм отрубей ежедневно.

Авокадо по-прежнему чистим

Стоит придерживаться следующих правил питания:

1. Кушать 5-6 раз в день небольшими порциями
2. Отдавать предпочтение гречневой, ячневой, перловой и овсяной кашам
3. Выбирать хлеб из муки грубого помола, отрубной и черный
4. Отказаться от сдобы и пасты
5. Выбирать правильные овощи: свеклу, цветную капусту, брокколи, огурцы, кабачки, морковь в сыром, тушеном виде и на пару
6. Выпивать 1,5-2 литра воды в день
7. Ограничить чай, кофе, алкоголь

Готовьте овощи на пару

Продукты, богатые клетчаткой — список разрешенных при беременности

Жесткие пищевые волокна в рационе будущих и молодых мам — эффективная профилактика запоров и ожирения.

Ежедневная норма потребления — 28-30 грамм. Этого достаточно для регулярного опорожнения кишечника и поддержания стабильного уровня сахара.

1. Акцентируйте внимание на свежих овощах и фруктах; не снимайте кожуру с яблок, груш, персиков
2. Выбирайте цельнозерновой хлеб
3. Употребляйте пшеничные, ржаные и рисовые отруби
4. Готовьте блюда из чечевицы и гороха

А вот во время кормления лучше отказаться от слишком грубой клетчатки и содержащих ее продуктов:

1. Фасоли
2. Укропа
3. Сладкого перца
4. Брокколи
5. Неочищенного риса
6. Кукурузы
7. Фасоли
8. Муки грубого помола

Варите каши на воде

Вместо этого кушайте:

1. Каши на воде
2. Свеклу
3. Чернослив
4. Груши
5. Сливы
6. Очищенный рис
7. Картофель

И обязательно следите за реакцией малыша на ваш рацион — от него напрямую зависит качество материнского молока.

Больше информации о важности клетчатки для похудения вы найдете в видео ниже:

Любая масса органического происхождения содержит в своем составе пустотелые волокна. Сплетения этих волокон являются тем, без чего организм человека просто не в состоянии существовать. Эти волокна называются клетчаткой (целлюлоза, гранулеза).

Клетчатка не переваривается в организме, так как является самой грубой частью растений, и для ее усвоения требуется очень много времени. Тем не менее, для системы пищеварения присутствие этого медленного углевода весьма необходимо.

Обратите внимание! Транзиторное прохождение клетчатки через организм обеспечивает ему чистку от пищевого мусора, ядов и токсинов, лишнего жира. Таким образом, растительная клетчатка выполняет функцию санитара кишечника.

Для чего нужна гранулеза, ее влияние на организм

То, как человек питается, какие продукты ест, напрямую влияет на состояние его здоровья, в том числе и на внешний вид, и на самочувствие.

Наряду с продуктами питания в организм попадает большое количество витаминов, минералов и других полезных веществ, которые проходят сложный путь расщепления, трансформации и всасывания в плазму.

С клетчаткой же дело обстоит иначе. И пусть элемент не распадается на полезные составляющие, не переваривается в желудке и выходит наружу в своем первоначальном виде, важность его для человека невозможно переоценить.

В чем польза клетчатки

• Пища, богатая клетчаткой, нормализует обмен веществ и восстанавливает работу кишечника.
• Еда с большим количеством растительной клетчатки способствует безопасному, но быстрому похудению. Человек чувствует себя сытым после съедания небольших порций, в результате чего ненужные килограммы уходят.
• Нормализуется и снижается концентрация сахара в крови.
• Активизируется стимуляция перистальтики.
• Происходит очищение лимфатической системы.
• Организм очищается от токсинов, шлаков, кишечной и желудочной слизи, ненужных жиров.
• Уровень холестерина в крови падает, что оказывает профилактическое воздействие на предупреждение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.
• Мышечные волокна укрепляются.
• По утверждениям некоторых специалистов, клетчатка способствует профилактике раковых опухолей.

Целлюлоза представлена в нескольких видах, которые отличаются между собой своей функциональностью.

В растворимую группу входят пектин, альгинаты, смолы и другие вещества. Превращаясь в желе, они имеют способность впитывать огромные количества воды.

Нерастворимая растительная клетчатка не подвержена распаду. Впитывая в себя воду, она просто разбухает, как губка. Это облегчает деятельность тонкого кишечника. К нерастворимой группе относят гемицеллюлозу, лигнин, целлюлозу.

Кроме того, клетчатка делится по происхождению на синтетическую и природную. Вне сомнения вещество, созданное в искусственных условиях, по полезности уступает натуральному, то есть тому, которое изначально содержится в каком-либо продукте.

Обратите внимание! Продукты питания, содержащие клетчатку (их список приведен ниже) обеспечивают состояние сытости, дают организму заряд энергии на целый день, удерживают от переедания и приобретения лишних килограммов, позволяют чувствовать себя легко и свободно.

Продукты богатые клетчаткой

Каждый человек должен знать перечень продуктов, в которых содержится много растительной клетчатки. Поскольку это вещество природного происхождения, искать его следует в соответствующих источниках, которые условно можно разделить на несколько групп.

Животные и растительные масла

Масла растительного происхождения без сомнения обладают большей питательной ценностью, чем животные жиры (пищевые волокна в них отсутствуют полностью), принося организму огромный запас минералов и витаминов.

Но в ситуации с растительной клетчаткой все обстоит не так. Она содержится не только в разных жмыхах и муке, то есть там, что остается после отжима некоторых масел. Продукты богатые клетчаткой – это семечки подсолнечника, тыквы, льна, кунжутное семя.

При выборе хлеба необходимо обращать внимание на то, из каких сортов муки он изготовлен. Предпочтение нужно отдавать хлебу зерновому или из муки грубого помола. Следует употреблять в пищу хлебцы из злаков и круп.

Соки

К сожалению, только сырые, термически необработанные овощи, фрукты и ягоды содержат в себе пищевые волокна, поэтому в процессе приготовления соков клетчатка не сохраняется.

Орехи

В большом количестве пищевые волокна содержатся в орехах. Больше всего богаты ядра миндаля, лесных и грецких орехов. Присутствует клетчатка и в фисташках, арахисе, кешью.

Ну а для диабетиков важно знать, несмотря на то, что в них высокое содержание клетчатки

Крупы и каши

Содержится клетчатка в большинстве каш:

1. перловой;
2. гречневой;
3. овсяной;
4. пшеничной.

Только одно условие – крупа не должна проходить предварительную обработку, она должна быть цельной. Запасы клетчатки в организме может пополнить очищенный и неочищенный рис, но самыми полезными в этом плане считаются отруби.

Овощи

Важно! Овощи при термической обработке теряют большое количество клетчатки, поэтому предпочтение следует отдавать сырым продуктам.

Вот эти овощи невероятно богаты пищевыми волокнами:

1. Шпинат.
2. Спаржа.
3. Белокочанная капуста.
4. Брокколи.
5. Морковь.
6. Огурцы.
7. Редис.
8. Свекла.
9. Картофель.

Представители семейства бобовых тоже неплохие источники как растворимой, так и нерастворимой клетчатки.

Фрукты и ягоды

Немногим известно, какие ягоды и фрукты богаты пищевыми волокнами. Клетчатки много в сухофруктах, финиках, изюме, кураге. Если утренняя еда человека содержит этот полезный коктейль, заряд энергии и бодрости ему обеспечен на целый день.

Необходимо регулярно употреблять в пищу:

1. Черную смородину.
2. Малину.
3. Клубнику.
4. Персики.
5. Абрикосы.
6. Бананы.
7. Груши.
8. Виноград.
9. Яблоки.

Эти фрукты избавят организм от дефицита клетчатки.

Молоко и продукты его производства

Молоко, все что из него производят и другая продукция животного происхождения (яйца, мясо) не содержат пищевые волокна.

Таблица количества клетчатки в продуктах питания

Цифры указаны с учетом клетчатки в граммах на одну порцию продукта

Отруби (в зависимости от крупы)	до 40
Хлебцы (100 г)	18,4
Чечевица (приготовленная, 1 чашка)	15,64
Фасоль (приготовленная, 1 чашка)	13,33
Лесные орехи (горсть)	9,4
Мука грубого помола	9
Горох (приготовленный, 1 чашка)	8,84
Малина (1 чашка)	8,34
Приготовленный рис коричневый (1 чашка)	7,98
Капуста листовая, 100 г, приготовленная	7,2
Семена льна (3 ст. ложки)	6,97
Цельная пшеница (крупа, ¾ стакана)	6
Груши (1 средняя с кожурой)	5,08
Гречка (1 стакан)	5
Яблоки (1 среднее неочищенное)	5
Картофель (1 средний, запеченный в мундире)	4,8
Облепиха (100 г)	4,7
Брокколи (после приготовления, 1 чашка)	4,5
Шпинат (приготовленный, 1 чашка)	4,32
Миндаль (горсть)	4,3
Тыквенные семечки (1/4 стакана)	4,12
Овсянка (в хлопьях, 1 стакан)	4
Клубника (1 чашка)	3,98
Бананы (1 средний)	3,92
Виноград (100 г)	3,9
Семена кунжута	3,88
Грецкие орехи (горсть)	3,8
Финики (сушеные, 2 средних)	3,74
Курага (100 г)	3,5
Капуста цветная, 100 г, приготовленная	3,43
Фисташки (горсть)	3,1
Свекла (приготовленная)	2,85
Капуста брюссельская, 100 г, приготовленная	2,84
Морковь (средняя, сырая)	2,8
Черноплодная рябина (100 г)	2,7
Перловая каша (100 г)	2,5
Арахис (горсть)	2,3
Хлеб с отрубями (1 ломтик)	2,2
Черная смородина (100 г)	2,1
Семечки подсолнечника (2 ст. ложки)	2
Цельнозерновой хлеб (1 ломтик)	2
Персики (1 средний)	2
Приготовленный рис бурый (1 чашка)	1,8
Редис (100 г)	1,6
Изюм (1,5 унции)	1,6
Спаржа	1,2
Хлеб из муки грубого помола (ржаной)	1,1
Кешью (горсть)	1

Пищевые волокна для снижения веса

Разнообразная еда – это не только реальный шанс иметь отменное здоровье и привлекательно выглядеть, но и прекрасный способ похудеть, если наполнить рацион пищей, богатой клетчаткой.

Этот элемент впитает в себя все шлаки и избыточные накопления жиров, для дальнейшей переработки и вывода из организма.

Подобная активная очистка улучшит процесс пищеварения и кишечной моторики. Помимо того в крови снизится концентрация сахара и холестерина, а это прямой путь к похудению, и не потребуются никакие сжигающие жир препараты.

Какая должна быть дневная норма клетчатки, последствия передозировки и дефицита

Взрослому человеку необходимо в сутки потреблять 25-30 гр клетчатки. В период вынашивания ребенка женщина обязательно должна получать препараты клетчатки, поскольку это элемент помогает будущей матери нормализовать работу кишечника и избавиться от запоров.

Важно! Никогда нельзя заниматься самолечением, назначая себе дополнительные пищевые препараты. Самостоятельное введение клетчатки в пищу не только не принесет пользы, но может нанести существенный вред всему организму.

Для грамотного планирования рациона необходимо обращаться к врачу!

При нехватке клетчатки могут возникнуть следующие симптомы:

• желчнокаменная болезнь;
• частые запоры;

Всем большой привет!

Все мы не раз слышали о том, что есть такая полезная клетчатка, которую нужно употреблять,как можно больше для здоровья и пользы своего организма.

Но, не все из нас до конца понимают, что же это такое клетчатка и с чем ее едят.

Давайте разбираться, что такое клетчатка, в чем она содержится и в каких продуктах много ?

Рассмотрим все кратко, но понятно.

Что такое клетчатка?

Клетчатка -это пищевые волокна, не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека.

Клетчатка обладает массой полезных свойств. Ее можно назвать дворником нашего организма, вычищающего и выметающего из него все вредные вещества.

Полезные свойства клетчатки

Четыре основных полезных свойства клетчатки:

1. Клетчатка выводит холестерин и способствует понижению уровня сахара в крови
2. Нормализует работу желудочно-кишечного тракта(гастрит, колит, запор, метеоризм)
3. Способствует снижению веса(ожирение)
4. Выводит накопившиеся металлы и токсины из организма

Основные виды клетчатки

• ОТРУБИ
• ЦЕЛЛЮЛОЗА
• ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗА
• ЛИГНИН
• ПЕКТИН
• КАМЕДЬ
• РАСТИТЕЛЬНЫЙ КЛЕЙ

В каких продуктах содержится клетчатка?

1. Овсяные и рисовые .Это оболочки зерен злаков,отделенные от муки или крупы.Очень хорошо снижают уровень холестерина крови.
2. Шелуха семян подсолнечника.Очень мягко очищает кишечник и нормализует деятельность желудочно-кишечного тракта

• Целлюлозу содержат:
  

Целлюлоза -это неперевариваемый углевод, содержащийся в верхней части оболочки фруктов.Поэтому срезая ее, мы лишаем свой организм огромной пользы.

Целлюлоза очень хорошо влияет на сосуды и полезна при геморрое,варикозном расширении вен,очищении кишечника.

• Гемицеллюлоза содержат:
  

Яблоки, бананы, свекла, капуста, кукуруза, листовой салат, груши, ягоды, перец и недробленные крупы

Гемицеллюлоза-это неперевариваемый углевод, абсорбирующий воду. Он выводит канцерогены, способствует снижению веса, эффективно устраняет запоры.

• Лигнин содержат:
  

Морковь, бразильские орехи, персики, горох, картофель, помидоры, клубника, недробленые крупы,

Лигнин понижает уровень холестерина крови, предотвращает образование камней в желчном пузыре.

• Пектин содержат:
  

Цитрусовые, гибискус, яблоки, бананы, свекла, капуста, сушеный горох,агар-агар,

Если вы стремитесь к красоте и здоровью, подпишитесь на мою рассылку полезных и интересных материалов.

С вами была Алена Яснева, будьте здоровы, до новых встреч!

автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка ферментативного способа получения пищевых волокон и использование их в продуктах питания

Автореферат диссертации по теме «Разработка ферментативного способа получения пищевых волокон и использование их в продуктах питания»

( .

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫИУНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙБИОТЕХНОЛОГИИ

На правахрукописи

Макурина Светлана Викторовна

РАЗРАБОТКА ФЕРМЕНТАТИВНОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.07 — Биотехнология пищевых продуктов (перерабатывающие отрасли АПК)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2007

003061609

Работа выполнена на кафедре «Химия пищи и пищевая биотехнология» Московского государственного университета прикладной биотехнологии (МГУПБ)

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Румянцева Г.Н.

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Римарева Л.В.

кандидат технических наук, доцент Бердутина А.В.

Ведущая организация

Научно-технический центр «Лекбиотех»

Защита диссертации состоится « 18 » сентября 2007 г в 11 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 149 01 при Московском государственном университете прикладной биотехнологии по адресу 109316, Москва, ул Талалихина, д 33, Конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, к т н , проф

С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Одним из важнейших направлений повышении эффективности современных пищевых производств является создание малоотходных технологий, вовлечение в производство вторичных ресурсов, в том числе отходов сокового, мукомольного, пивоваренного и сахарного производств, содержащих большое количество пищевых волокон (ПВ)

К основным физико-химическим свойствам пищевых волокон относятся водоудерживающая способность, ионообменные и сорбционные свойства

К сожалению, в настоящее время в отечественной промышленности используются пищевые волокна зарубежного производства Собственное производство этих ценных полисахаридов в нашей стране отсутствует В связи с этим, исследования в области разработки новых перспективных способов их получения из доступного отечественного растительного сырья с минимальными энергетическими затратами приобретают важное практическое значение

Особенно актуальна проблема поиска новых сырьевых источников и технологий, позволяющих получать значительные количества дешевых препаратов растительных волокон с высокой степенью очистки для использования их в составе пищевых продуктов

Работы крупных учёных (Сницарь АИ, Рогов И А, Дунченко НИ, Журавская Н К, Гурова Н В , Митасева Л Ф , Квитко И В , Шелухина Н П, Полянский К К, Лосева В А, Санина ТВ) свидетельствуют о перспективности использования растительных пищевых волокон для получения пищевых продуктов лечебно-профилактической направленности

Наиболее современным способом выделения пищевых волокон является биотехнологический, основанный на действии ферментов грибного и микробного происхождения, имеющий ряд преимуществ по сравнению с физико-химическими методами

— улучшаются экологические условия производства,

— отпадает необходимость в кислотоустойчивом и щелочеустойчивом оборудовании,

— кислота как жесткий гидролизующий агент заменяется специфичными ферментами,

— более мягкое щадящее воздействие ферментов на субстраты растительного сырья;

— получение экологически чистых продуктов гидролиза,

— не требуется дополнительной очистки получаемых ПВ,

— возможность использования вторичных отходов переработки сырья Основные работы в области использования ферментных препаратов

представлены крупными учёными К А Колупянцем, И П. Грачёвой, Л В Римаревой, НГ Кроха, Г Б Бравовой, МВ Гернет, А.Ю Колесновым, С Е Траубенберг, А П Нечаевым, Р Д Паландовой, С Д Варфоломеевым, А П Синицыным, Т А Ладур, Г А Ермолаевой

сА

з

Цели и задачи исследования Целью данной диссертационной работы являлась разработка биотехнологического способа получения ПВ из природного сырья и отходов пищевых производств на основе использования наиболее эффективных ферментных препаратов бактериального и грибного происхождения

Исходя из поставленной цели исследования, решались следующие задачи

— выбор сырья, в том числе и отходов производств для получения пищевых волокон,

— определение химического состава сырья, содержащего ПВ путем поэтапного выделения полисахаридов,

— выбор оптимальных концентраций используемых ферментных препаратов,

— разработка параметров ферментативного процесса,

— разработка принципиальной схемы получения ПВ,

— определение функционально-технологических свойств полученных пищевых волокон,

— оценка возможности использования полученных пищевых волокон в технологии хлеба и мясных продуктов,

— расчет экономической эффективности внедрения пищевых волокон,

разработка экспериментального регламента на производство растительных ПВ

Научная новизна работы состоит в том, что

— установлена возможность использования традиционных (яблочный, свекловичный жом, пшеничные отруби) и нетрадиционных (солодовая дробина, измельченные плоды тыквы) видов сырья при получении пищевых волокон,

— подтверждена субстратная специфичность ферментов, действующих на полисахарида! и белки исследуемого сырья,

— показана роль протеаз и амилаз микроорганизмов Bacillus subtilis, Penicillium emersomi, Bacillus Licheniformis, а также карбогидраз Aspergillus specium в процессе получения растительных ПВ;

— предложен биокаталитический способ получения ПВ, основанный на освобождении ПВ от сопутствующих полисахаридов и белков сырья за счет гидролиза специфичными ферментами,

— установлены особенности функционально-технологических свойств экспериментальных пищевых волокон, полученных методом ферментативного катализа

Практическая ценность работы:

— установлена возможность замены физико-химических способов получения пищевых волокон на ферментативный,

— экспериментально обоснованы рациональные режимы ферментативной обработки сырья, позволяющие достичь максимального выхода пищевых волокон,

— предложены режимы осветления ПВ, позволяющие улучшить готовую форму продукта и, таким образом, расширить сферу их использования,

— разработан экспериментальный регламент на производство пищевых волокон с использованием ферментативной обработки сырья,

— биотехнологический метод получения ПВ апробирован в опытно-промышленных условиях ООО «Гелла-ТЭКО» с положительным эффектом,

— установлена возможность использования полученных препаратов ПВ в технологии хлеба и вареных колбас

Апробация работы Результаты выполненного исследования были представлены на — III и IV Московском Международном конгрессе «Биотехнология- состояние и перспективы развития» (2004, 2007, Москва), -Научно-практической конференции «Значение биотехнологии для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (2005, Калининград), — 8-ом Международном семинаре-презентации инновационных научно-технических проектов в области биотехнологии «биотехнология — 2005» (2005, Пущино), -IV и V Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (2005, 2006, Москва), — Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (2006, Москва)

Получены следующие награды

— грамоты за научную работу, представленную на IV и V Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (2005,2006, Москва),

— диплом за творческий подход при создании научного проекта и активное участие в выставке НТТМ-2006 (2006, Москва),

— диплом I степени и медаль за разработку «Технология растительных пищевых волокон» на IV Московском Международном конгрессе «Биотехнология состояние и перспективы развития» (2007, Москва)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей описание методов и объектов исследования, результатов эксперимента и их обсуждения, выводов, списка используемых источников литературы и патентов, а также приложений

Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит обзор литературы и патентов, включающий 9 таблиц и 11 рисунков, экспериментальный материал представлен в 17 таблицах и 33 рисунках Библиография включает 315 наименований работ отечественных и зарубежных авторов Диссертация включает 6 приложений

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показана значимость работы для пищевой биотехнологии.

В первой главе представлен систематизированный обзор научно-технической и патентной литературы в области выделения пищевых волокон, приведена классификация растительных источников ПВ, свойства пищевых

волокон, возможности их использования в различных отраслях пищевой промышленности, рассмотрен состав полисахаридов сырья

В заключение первой главы сформулированы цель и задачи исследования Во второй главе представлены схема постановки эксперимента, характеристики объектов исследования, описаны условия и методы определения изучаемых показателей

Объектами исследования являлись яблочные выжимки, измельченные плоды тыквы, пшеничные отруби, солодовая дробина и свекловичный жом

В качестве ферментных препаратов микробного происхождения использовали, амилазы Bacillus Licheniformis и Bacillus subtihs; комплексный препарат из смешанных культур, продуцируемых Bacillus subtilis и Pemcillium emersonn, комплексный препарат, содержащий широкий спектр карбогидраз -продуцент Aspergillus и пектинтрансэлиминазу Bacillus subtilis.

Каталитическую активность ферментов амилазы, протеазы, целлюлазы, /3-глюкозидазы, пектинтрансэлиминазы, пектинэстеразы,

эндополигалактуроназы оценивали по стандартным методикам (ГОСТ 20264 381, ТУ 11249895-43-13-92).

Содержание общего количества полисахаридов в сырье, в том числе крахмала, целлюлозы, гемицеллюлозы осуществляли методом, основанным на гидролизе субстратов сырья до простых Сахаров (Ермаков А И , 1972)

Для определения пектиновых веществ в сырье использовали метод выделения пектина, разработанный в МГУПБ (Румянцева Г.Н, 2004), количественное определение проводили согласно ТУ 10 963 27-91

Для определения массовой доли белка в сырье использовали метод Кьельдаля

Качественные характеристики и функционально-технологические свойства во до- и жироудерживающую способности, рН 1%-го раствора, содержание влаги, активность воды — определяли по общепринятым методикам (Рогов И А, Гурова Н А, Жаринов А И, Попов А.Ю, 2005)

Содержание редуцирующих Сахаров определяли на углеводном анализаторе «Biotromc» LC-5100 Идентификацию хроматографических пиков проводили, используя внешние стандарты нижеследующих Сахаров мальтоза, фруктоза, манноза, арабиноза, галактоза, ксилоза, глюкоза, рамноза (фирма «Supelco»)

Исследования проводили в трехкратной повторности Обработку экспериментальных данных осуществляли с использованием метода математической статистики В работе применяли методы математической обработки экспериментальных данных, а также методы математического моделирования (Бородин А В , Грачев Ю П., Плаксин Ю М , 2005)

В соответствии с анализом научно-технической литературы и патентов, а также поставленной целью работы и задачами исследования была разработана схема постановки эксперимента (рис 1)

Рис. 1. Схема постановки эксперимента

Характеристика сырья — источников пищевых волокон На первом этапе в соответствии со схемой постановки эксперимента изучали химический состав используемого сырья, проводили его сравнительную оценку (табл. 1)

Яблочный жом (отход сокового производства), свекловичный жом (отход сахарной промышленности) и пшеничные отруби (отходы мукомольного производства — получены с мукомольного завода № 1 г Москвы) соответствовали установленным ТУ и ГОСТ Солодовая дробина (отход пивоваренного производства) — предоставлены ЗАО «Очаково», тыквенное сырье получали из свежих плодов высушиванием и измельчением мякоти с кожурой

Таблица 1

Химический состав и физико-химические показатели используемого сырья

п = 3;У <5%

Компоненты сырья, %

Наименование сырья Крахмал Белки Растворимые пектиновые вещества Нерастворимые пектиновые вещества Гемицеллюлозы Целлюлоза Массовая доля влаги,% pH

Яблочный жом 15,80 2,10 2,84 22,67 22,26 14,51 10,19 4,3-5,0

Измельченные плоды тыквы 39,11 7,40 10,03 5,74 9,51 7,22 14,21 5,0-5,6

Пшеничные отруби 33,31 18,10 14,16 6,3 18,92 12,01 11,22 6,0-6,4

Свекловичный жом 10,22 4,40 6,43 4,58 52,44 20,22 10,01 5,4-6,0

Солодовая дробина 2,19 15,71 2,50 2,14 57,40 19,06 10,11 6,4-6,6

Исследования показали, что сырье значительно различается по количеству присутствующих в нем полисахаридов Так, содержание целлюлозы и гемицеллюлоз в свекловичном жоме и солодовой дробине больше по сравнению с другими источниками

Изначальное содержание гемицеллюлоз и целлюлозы в измельченных плодах тыквы меньше по сравнению с их содержанием в остальном используемом сырье Это объясняется тем, что яблочные выжимки, свекловичный жом, солодовая дробина и пшеничные отруби являются отходами производств, где в процессе переработки из сырья удаляется часть полисахаридов, а плоды тыквы были взяты в нативном виде, измельчены и высушены

Полученные данные свидетельствуют о различном содержании и соотношении субстратов для действия ферментных препаратов, выбор которых и определит эффективность процесса получения пищевых волокон

Изучение каталитических свойств ферментных препаратов

Анализ биокагализаторов микробного происхождения проводились по основным активностям ферментов, присутствие которых необходимо для максимальной очистки пищевых волокон от сопутствующих веществ сырья крахмала, растворимого пектина, белков (табл 2)

Учитывая субстратный состав сырья (табл 1) и каталитическую активность исследуемых ферментных препаратов, установлено, что для гидролиза растительного сырья целесообразно использовать следующие препараты комплексный препарат Aspergillus (селек), а-амилазу Bacillus Lichemformis, комплексный препарат из культур Bacillus subtilis и Pénicillium emersoiui, а также пектинтрансэлиминазу Bacillus subtilis

Сделан вывод о нецелеобразности использования препаратов /8-глюканазы Humicola insolens, протеазы Bacillus subtilis и глюкоамилазы Aspergillus mger

Определение основных параметров ферментативной обработки растительного сырья — источников ПВ

Основными факторами, влияющими на выход и качество пищевых волокон, являются температура, гидромодуль (соотношение сырье-вода), рН, продолжительность ферментативного процесса и доза ферментного препарата

Температурный режим ферментативной обработки используемого сырья определен для выбранных на предыдущем этапе четырех препаратов комплексного препарата из культур Bacillus subtilis и Pénicillium emersonn (ПМ), пектинтрансэлиминазы Bacillus subtihs (ПЛ), комплексного препарата Aspergillus (ВИС) и а-амилазы Bacillus Lichemformis (ТМ) Температурный режим варьировали от 20 °С до 90 °С с интервалом 10 °С

Зависимость выхода ПВ от температурного режима и вида используемого сырья представлена для измельченных плодов тыквы (рис 2), яблочных выжимок (рис 3), пшеничных отрубей (рис 4), свекловичного жома (рис 5) и солодовой дробины (рис 6) с использованием наиболее активных ферментных препаратов

Таблица 2

Каталитическая активность ферментных препаратов ___

№ п/п Название ферментного препарата (продуцент) Обозначение ферментного препарата Активность фермента, ед/г (см3)

Мацерирующие ферменты Пектин-эстеразная (ПЭ) Целлюло-литическая (ЦЛ) ß- глюкози-дазная (ГЛ) Протео-литическая (ПС) Амилаз-ная (АС)

Пектат-трансэли-миназная (ПТЭ) Эндо-полнгалак-туроназная (эндо-ПГ)

1 /3-глюканаза Humicola msolens УФ 7450,0 4,1 0 632,0 1004,00 0 3,5

2 Комплексный препарат Aspergillus (селек.) ВИС 0 812,4 158,6 59,8 0 480,8 468,3

3 а-амилаза Bacillus Lichemformis ТМ 0 0 0 3,2 0 72,0 633,0

4 Компл препарат из культур Bacillus subtilis и Pénicillium emersomi ПМ 0 0 0 68,3 145,7 490,0 458,7

5 Глюкоамилаза Aspergillus niger АМГ 0 5,4 0 407,4 323,5 0 0

6 Протеаза Bacillus subtilis БР 0 0 0 0 24,5 233,3 13,8

7 Пектинтранс- элиминаза Bacillus subtilis ПЛ 32380,0 5,7 1,9 401,8 314,2 268,2 0

Температура гидролиза, °С

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ ->-ВИС -х-ТМ

Рис. 2. Влияние температуры на процесс получения ПВ из плодов тыквы

При получении ПВ из плодов тыквы наибольший выход установлен при использовании ферментных препаратов ТМ при температуре 70 °С (98,53 %) и ВИС при температуре 50 °С (99,42 %)

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ — ■ — ВИС -х-ТМ

Рис. 3. Влияние температуры на процесс получения ПВ из яблочных выжимок

Используя яблочные выжимки в качестве источников ПВ установлен наибольший их выход при добавлении фермента ПМ в условиях I = 70 °С (76,64 %) и ВИС -1 = 50 °С (74,52 %)

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ ->-ВИС -х-ТМ

Рис. 4. Влияние температуры на процесс получения ПВ из пшеничных отрубей

Наибольший выход при получении пшеничных ПВ установлен в результате применения ферментных препаратов ПЛ при I = 60 °С (63,34 %) и ВИС при I = 50 °С (63,58 %)

30 40 50 60 70 80 Температура гидролиза, °С

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ -«-ВИС -х-ТМ

Рис. 5. Влияние температуры на процесс получения ПВ из свекловичного жома

Используя ферментные препараты ВИС при I — 50 °С и ТМ X = °С, получаем наилучший выход свекловичных ПВ — 90,75 % и 90,22 % соответственно

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ —ВИС -х-ТМ

Рис. 6. Влияние температуры на процесс получения ПВ из солодовой дробины

Получая ПВ из солодовой дробины, наибольший их выход установлен при использовании ферментных препаратов ПЛ в условиях t = 60 °С (94,91 %) и TM-t = 70 °С (95,67%)

Полученные результаты позволяют выбрать оптимальное значение температуры для всех видов сырья для комплексного препарата Aspergillus specium (ВИС) оно составляет 50 °С; для пектинтрансэлиминазы Bacillus subtilis (ПЛ) — 60 °С Комплексный препарат из культур Bacillus subtilis и Pemcilhum emersomi (ПМ) и а-амилаза Bacillus Lichemformis (ТМ) являются термостабильными ферментными препаратами и проявляют активность при температуре 70 °С

Так как вода необходима для действия гидролаз и является средой для протекания химических реакций и физико-химических процессов, включая набухание сырья, обеспечивающее доступ фермента к субстрату и улучшающее экстрагируемость продуктов гидролиза, считали необходимым подобрать рациональное соотношение сырье вода для эффективного ведения ферментативного гидролиза (рис 7-11)

7 8 9 10 11 12 Гидромодуль

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ -■-ВИС -х-ТМ

Рис. 7. Влияние показателя гидромодуля на процесс получения ПВ из плодов тыквы

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ — ■ — ВИС -х-ТМ

Рис. 8. Влияние показателя гидромодуля на процесс получения ПВ из яблочных выжимок

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ — ■ — ВИС -х-ТМ

Рис. 9. Влияние показателя гидромодуля на процесс получения ПВ из пшеничных отрубей

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ ->-ВИС -х-ТМ

Рис. 10. Влияние показателя гидромодуля на процесс получения ПВ из свекловичного жома

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ —ВИС -х-ТМ

Рис. 11. Влияние показателя гидромодуля на процесс получения ПВ из солодовой дробины

В результате исследований установлено, что показатель гидромодуля ниже 1 9 не обеспечивает достаточного количества воды для действия ферментов с целью полной очистки пищевых волокон от сопутствующих веществ Рациональное соотношение сырьё вода составляет 1.9 при получении тыквенных и солодовых ПВ, 1 10 — при получении пшеничных и свекловичных ПВ и 1 11 для яблочных ПВ Полученные экспериментально оптимальные соотношения сырьё.вода позволяют выделить наиболее очищенные пищевые волокна и являются технологически оправданными

Исследовали влияние рН на ферментативную обработку сырья — источников ПВ Установлено, что в некоторых случаях оптимум действия ферментного препарата совпадает с рН смеси сырья с водой

Исследования показали, что для используемых ферментных препаратов рациональные значения рН составляют для комплексного препарата из культур Bacillus subtillus и Pemcillium emersomi (ПМ) рНопт — 6,0-6,5, пектинтрансэлиминазы Bacillus subtilis (ПЛ) — 5,0-5,3, для комплексного препарата Aspergillus specium (ВИС) и термоустойчивой а-амилазы Bacillus

1лсЬешГогггш (ТМ) рН0ПТ — 5,0-5,5 Эти значения соответствуют или приближены к естественному рН смеси сырья с водой

По результатам экспериментов сделан вывод о необходимости слабого подкисления среды для получения пшеничных ПВ при использовании комплексного препарата ВИС, а-амилазы ТМ и пектатгрансэлиминазы ВИС, а также слабого подщелачивания среды при выделении яблочных ПВ, применяя комплексный препарат ПМ

Изучено влияние продолжительности гидролиза на активность ферментных препаратов при получении ПВ из различного растительного сырья Исследования проводили в динамике процесса в диапазоне от 0,5 до 3,0 ч (рис. 12-16)

0,5 1 1,5 2 2,5 Продолжительность гидролиза, ч

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ -»-ВИС -х-ТМ

Рис. 12. Влияние продолжительности на процесс получения ПВ из плодов тыквы

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ —ВИС — х-ТМ

Рис. 13. Влияние продолжительности на процесс получения ПВ из яблочных выжимок

0,5 1 1,5 2 2,5 Продолжительность гидролиза, ч

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ —ВИС -х-ТМ

Рис. 14. Влияние продолжительности на процесс получения ПВ из пшеничных отрубей

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Продолжительность гидролиза, ч

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ -»-ВИС -х-ТМ

Рис. 15. Влияние продолжительности на процесс получения ПВ из свекловичного жома

I 1,5 2 2,5 Продолжительность гидролиза, ч

Ферментные препараты:

-♦-ПМ -А-ПЛ -»-ВИС -х-ТМ

Рис. 16. Влияние продолжительности на процесс получения ПВ из солодовой дробины

По результатам исследований установлено, что для наибольшего выхода ПВ при использовании всех видов сырья для всех ферментных препаратов рациональная продолжительность составила 2 ч Начиная с 2,5 ч, отмечено снижение выхода ПВ, что, по-видимому, объясняется накоплением продуктов гидролиза и их ингибирующим действием на ферменты

На следующем этапе изучено влияние доз наиболее эффективных ферментных препаратов При выборе доз четырех исследуемых ферментных препаратов исходили из рекомендуемых фирмами-изготовителями и варьировали от 0,005 до 0,1 % к массе сырья

Основываясь на экспериментальных данных, определены рациональные дозы каждого ферментного препарата для всех видов используемого сырья (табл 3).

Таблица 3

Рациональные дозы ферментных препаратов для обработки _1_растительных источников ПВ_

Сырье для получения ПВ Название ферментного препарата

ПМ ПЛ ВИС тм

Рациональная доза ферментного препарата, % к массе сырья

Плоды тыквы 0,05 0,01 0,025 0,02

Яблочный жом 0,025 0,0075 0,0275 0,023

Свекловичный жом 0,05 0,01 0,0275 0,018

Пшеничные отруби 0,025 0,0075 0,0275 0,023

Солодовая дробина 0,05 0,01 0,0275 0,018

Минимальная доза отмечена при применении препарата ПЛ — 0,01 и 0,0075 % к массе сырья на всех видах используемого сырья, что объясняется высокой активностью пектатгрансэлиминазы.

Максимальная доза установлена для препарата ПМ — 0,05% к массе сырья при получении тыквенных, свекловичных и солодовых ПВ. По-видимому, это связано с тем, что препарат не имеет в своем составе мацерирующих ферментов

Проведена математическая обработка параметров ферментативного гидролиза температура ферментативного процесса, его продолжительность, гидромодуль (соотношение сырье вода), величина рН и доза вносимого ферментного препарата с использованием четырёх ферментных препаратов. В результате математической обработки получены уравнения, описывающие зависимость получаемых ПВ от пяти параметров, которые позволяют спрогнозировать выход ПВ в зависимости от изменения одного или нескольких параметров Уравнения имеют общий вид-

N N

V = Ь„ + +

1=1 (->

где У — выход ПВ;

Ьо, Ь[, Ь|2′ — коэффициенты уравнения; х;, х;2 — факторы (параметры) эксперимента.

Проверены воспроизводимость, адекватность моделей, значимость коэффициентов. Отмечена сходимость полученных экспериментальных режимов и расчетных данных.

Изучение состава продуктов ферментатнвного гидролиза растительного сырья

Методом хроматографии анализировали продукты гидролиза, полученные с использованием ферментных препаратов: ПМ, ПЛ, ВИС, ТМ в соотношении 1: 1: 1:1 (табл. 4). Хроматографичесшс данные состава Сахаров пред ставлены на рис. 17 и 18.

Рис. 17. Хроматограмма Сахаров Рис. 18. Хроматограмма Сахаров гидролизата тисничн ых отрубей гидролизата солодовой дробин ы

Результаты исследований показали, что гидролиз крахмала проходит наиболее интенсивно, о чем можно судить по наличию в гидролизате

дисахарида мальтозы и конечного продукта гидролиза крахмала — глюкозы (рис 17, пики 2 и 7). Небольшое количество арабинозы в гидролизате обусловлено, по-видимому, тем, что пектиновых веществ в сырье мало (рис 17, пик 4) Так же происходит гидролиз целлюлозы и гемицеллюлоз, продуктом которых являются галактоза и ксилоза (рис 17, пики 1,5 и 6).

По данным хроматографии установлено, что основная роль в гидролизе полисахаридов пшеничных отрубей отводится /3-амилазам, арабиназам

В солодовом гидролизате крахмал расщепляется до мальтозы (рис 18, пик 2) Установлено, что по сравнению с предыдущими образцами гидролиз целлюлозы (продуктом гидролиза является частично гидролизованная целлюлоза) и гемицеллюлоз (продукты реакции — арабиноза, манноза и ксилоза) свекловичного жома происходит незначительно (рис 18, пики 3, 6 и 7) Отмечено небольшое накопление фруктозы (рис. 18, пик 5).

Практически отсутствует гидролиз крахмала (рис 18, пик 2), что объясняется технологической обработкой солода, связано с гидролизом крахмала пивоваренного сырья и составом солодовой дробины.

Действие вносимых ферментных препаратов на полисахариды солодовой дробины выражается, в основном, в частичном гидролизе целлюлозы, что свидетельствует о наличии глюканазы в используемом ферментном препарате.

Таблица 4

Содержание углеводов в ферментативных гидролизатах

_растительного сырья_

Углеводы, м кг/мл Гидролизаты

Яблочный Тыквенный Пшеничный Свекловичный Солодовый

Частично гидролизованная целлюлоза (нерастворимая) — — 56,18 14,32 329,20

Мальтоза 170,53 133,81 345,21 3,62 78,51

Манноза — — — — 18,03

Арабиноза 1293,53 804,55 121,38 — 11,19

Галактоза — — 19,54 — -

Ксилоза — 15,68 44,76 50,37

Глюкоза 2702,22 1630,74 1119,22 — -

Рамноза — 38,83 90,32 144,26 15,68

Фруктоза — 80,21 — — 54,84

Анализируя полученные хроматографические данные, можно сделать вывод о том, что.

— в образцах яблочного, тыквенного и пшеничного гидролизатов идет интенсивный гидролиз крахмала за счет амилаз, в том числе термостабильной а-амилазы,

— при гидролизе пшеничных отрубей, свекловичного жома и солодовой дробины происходит незначительное расщепление гемицеллюлозы (продуктами реакции являются ксилоза, арабиноза и манноза),

— данные хроматограмм с учетом количественного определения продуктов гидролиза подтверждают субстратную специфичность ферментов амилазы, пектаттрансэлиминазы, арабиназы, галактазы, рамназы, действующих на полисахариды исходного сырья

Обесцвечивание пищевых волокон Известно, что для некоторых пищевых продуктов (хлеб, мясные продукты и т д ) необходимо обесцвечивание ПВ

Исследовали действие гипофосфита натрия, хлорида натрия с концентрацией 40 %, а также этилового спирта 95 %-го Установлено, что эти вещества пищевые волокна не обесцвечивают

Экспериментально установлена целесообразность использования растворов перекиси водорода для обесцвечивания экспериментально полученных ПВ Результаты исследований показали, что для обесцвечивания яблочных и свекловичных волокон необходимая концентрация составляет 10 %, для тыквенных, пшеничных и солодовых — 5 %

Сравнительная оценка качественных характеристик ПВ при разных

способах сушки

Исследовали два типа сушки, лиофильную и тепловую. При исследовании лиофильного способа сушки пищевых волокон приняты стандартные параметры образцы замораживают при I = — 65 °С Тдесублим= — 53 °С, Ткамеры= 20 °С, Р„ камере= 4,2 ММ рт СТ ПрОДОЛЖИТвЛЬНОСТЬ сушки образцов составляет 9 ч

Установлена рациональная температура тепловой сушки (в сушильном шкафу) — 60 °С

Показано, что для получения максимального количества тыквенных и яблочных ПВ необходимое время тепловой сушки составляет — 6,5 ч, пшеничных и солодовых ПВ — 6,25 ч, а свекловичных ПВ — 7,75 ч

Полученные данные легли в основу принципиальной схемы получения пищевых волокон (рис 19)

По разработанной схеме в лабораторных условиях были получены образцы пищевых волокон и исследован их химический состав в сравнении с коммерческими образцами (табл 5)

Приемка сырья и оценка его качественных характеристик (яблочный, свекловичный жом, высушенные плоды тыквы, пшеничные отруби, солодовая дробина)

Рис. 19. Принципиальная схема получения пищевых волокон

Таблица 5

Основные показатели экспериментально полученных ПВ в зависимости от

способа сушки

__ п = 3, V <5%_

Образец ПВ Выход ПВ, % Массовая доля влаги ПВ, % Компоненты ПВ, %

Крахмал Белки | Растворимые пектиновые вещества Нерастворимые пектиновые | вещества Гемицеллюлозы ^ Целлюлоза 1 Лигнин Зола

Экспериментально полученные препараты ПВ после тепловой сушки

Тыквенные 88,46 10,01 14,5 3,2 4,8 2,1 40,7 30,9 0,8 3,0

Яблочные 87,43 10,11 7,6 0,8 0,6 13,9 44,5 29,1 0,5 3,0

Пшеничные 57,37 9,88 9,3 7,6 9,8 4,1 34,1 31,6 0,5 3,0

Свекловичные 88,21 10,02 5,7 1,2 1,8 0,8 62,7 24,2 0,6 3,0

Солодовые 92,11 9,97 0,3 2,9 0,5 0,3 , 69,4 23,1 0,5 3,0

Экспериментально полученные препа раты ПВ после лнофильной сушки

Тыквенные 90,12 9,75 11,6 3,2 4,1 2,0 42,4 33,1 0,6 3,0

Яблочные 89,22 9,78 11,8 0,8 0,6 13,2 42,8 27,3 0,5 3,0

Пшеничные 58,84 9,66 9,5 6,6 6,4 4,1 38,6 31,3 0,5 3,0

Свекловичные 89,95 10,00 7,3 1,5 2,7 1,2 60,4 23,3 0,6 3,0

Солодовые 94,91 9,85 0,3 3,2 0,7 0,3 _ 71,1 20,8 0,6 3,0

Коммерческие препараты ПВ

Яблочная клетчатка АР 400 86,34 10,21 3,6 4,4 0,4 9,3 68,4 10,4 0,5 3,0

Пшеничная клетчатка \VF400 67,86 9,11 0,4 0,2 0,2 6,9 35,6 53,2 0,5 3,0

Свекловичное волокно 78,45 10,0 8,4 3,2 4,4 25,0 32,0 20,0 4,0 3,0

Результаты исследований показали, что по выходу основных компонентов целлюлозы, гемицеллюлоз и нерастворимого пектина — наиболее очищенными препаратами ПВ являются тыквенные, яблочные, свекловичные и солодовые

Исследованы органолептические показатели образцов ПВ, полученных в результате использования ферментативного катализа По органолептическим свойствам ПВ из различных источников практически не отличаются друг от друга

На основании данных показано, что при лиофильном высушивании увеличивается выход тыквенных, пшеничных и ячменных пищевых волокон по сравнению с тепловой обработкой, при этом продолжительность высушивания составила -9ч для всех образцов Так же при данном способе высушивания препараты ПВ имели более привлекательный внешний товарный вид

На основании экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что пищевые волокна предпочтительно высушивать лиофильным способом Однако, учитывая высокую стоимость процесса, его можно рекомендовать только для ПВ, используемых в профилактическом и лечебном питании

С целью изучения возможности использования полученных пищевых волокон в пищевых продуктах проводили оценку их основных функционально-технологических характеристик (табл 6)

Таблица 6

Показатели ФТС ПВ в зависимости от способа сушки

__п = 3, V <5%_

Образец ПВ ВУС, г воды на 1 г препарата ЖУС, г масла на 1 г препарата Значение рн Активность воды (в сухих образцах), относит, единицы

Экспериментально полученные препараты ПВ после теплового выс] гшивания

Тыквенные 7,93 4,13 5,0-5,6 0,073

Яблочные 5,79 4,29 4,3-5,0 0,069

Пшеничные 7,13 7,09 6,0-6,3 0,062

Свекловичные 8,04 4,69 5,4-6,0 0,067

Солодовые 5,54 4,86 6,4-6,6 0,055

Экспериментально полученные препараты ПВ после лиофнльного высушивания

Тыквенные 7,43 3,65 5,2-5,6 0,073

Яблочные 6,48 3,86 4,5-5,0 0,069

Пшеничные 6,74 7,04 6,0-6,6 0,063

Свекловичные 8,87 4,60 5,4-6,0 0,067

Солодовые 5,23 4,68 6,2-6,6 0,055

Коммерческие препараты ПВ

Яблочная клетчатка AF400 5,69 3,61 3,8-4,5 0,084

Пшеничная клетчатка WF400 12,94 9,57 6,5-7,0 0,084

Свекловичное волокно 5,6 3,6 6,0-6,5 0,083

Значения ВУС и ЖУС ПВ, полученных нами в лаборатории, не уступают аналогичным данным для зарубежных промышленных препаратов Экспериментальные данные показали, что способ высушивания не влияет на функционально-технологические свойства пищевых волокон

Полученные результаты исследований свидетельствуют о возможности использования ПВ, полученных ферментативным методом, в качестве водо- и жироудерживающего агента при выработке изделий из мясного сырья, а также в хлебобулочной и молочной промышленности.

Изучение возможности использования ПВ в производстве пищевых продуктов: хлеба и варёных колбас

По результатам исследований установлено, что внесение пищевых волокон, в количестве 1 % улучшает качественные показатели пшеничного хлеба,

полученного по опарной технологии по основным показателям прирост удельного объема составляет 3,0-15,2 %, пористости — 3-4 %, упругости — 9-48 %, набухаемости мякиша — 4,2-23,6 % (табл 7) Таким образом, в производстве хлебобулочных изделий целесообразно использовать ПВ в количестве 1 %

Таблица 7

Показатели качества хлеба из пшеничной муки 1 сорта

_п = 3; V <5%_

Свежие образцы пшеничного хлеба

Образец 1 Влажность мякиша, % ‘ Удельный объем, см3/г Влажность хлеба, % 1_._ Пористость, % Упругость, ед прибора Набухаемость, мл/г СВ Активность воды, относит. | единицы

Контроль 44,2 3,3 43,2 80,0 40,0 7,2 0,987

Опыт (с внесением 1 % ПВ)

Яблочные ПВ 44,6 3,5 42,8 84,0 42,0 8,4 0,967

Тыквенные ПВ 44,0 3,7 43,6 83,0 59,2 8,9 0,986

Пшеничные ПВ 43,8 3,8 43,2 83,0 43,6 7,5 0,977

Ячменные ПВ 44,0 3,5 43,0 83,0 58,2 7,5 0,969

Свекловичные ПВ 44,8 3,4 43,4 84,0 53,6 8,3 0,981

Определение влияния пищевых волокон на качество вареных колбас Уровень замены мясного сырья препаратами гидратированных пищевых волокон составлял 3 % (по стандартным рецептурам) Контролем служила вареная колбаса «Молочная» 1 сорта ГОСТ Р 52196-2003, выработанная без использования пищевых волокон, а также колбаса, изготовленная с использованием коммерческих препаратов ПВ — яблочная клетчатка АГ 400 и пшеничная клетчатка \УТ 400

Результаты экспериментов показали, что введение пищевых волокон приводило к увеличению массовой доли влаги в образцах вареных колбас

Анализ влагоудерживающей способности вареных колбас установил, что наибольшее значение имели образцы с использованием яблочных и пшеничных ПВ, образцы с остальными ПВ имели несколько меньшее значение ВУС.

Образцы с добавлением солодовых, свекловичных, пшеничных и тыквенных ПВ улучшают пластичность колбас по сравнению с контрольными образцами

Результаты измерения рН в образцах колбас показали, что введение пшеничных, тыквенных ПВ, а также коммерческого образца пшеничной

клетчатки WF 400 приводило к снижению значения рН в готовой продукции на 0,3-0,4

Экспериментально установлено, что во всех образцах вареных колбас с пищевыми волокнами активность воды была ниже, чем в контрольных образцах, что способствует их большей устойчивости при хранении.

На основании результатов органолептической оценки экспериментально полученных вареных колбас лучшими были признаны солодовые, тыквенные, пшеничные и свекловичные ПВ

Рассчитана экономическая эффективность внедрения результатов работы на примере яблочных и тыквенных ПВ при внедрении их в производство хлеба Затраты на получение 1 кг яблочных ПВ составили 49,92 руб , а тыквенных ПВ — 104,44 руб Цена реализации яблочных пищевых волокон может колебаться от 60 до 65 руб, а тыквенных ПВ — от 90 до 105 руб Проведенный анализ показал, что аналогичная зарубежная продукция на рынке России колеблется от 105 до 150 руб /кг Таким образом, использование российского продукта может привести к уменьшению затрат на производство хлеба

Выражаю благодарность директору НТЦ «Лекбиотех» Бравовой Г Б за любезно предоставленные ферментные препараты, а также генеральному директору ООО «Гелла-ТЭКО» Свитцову А А и главному технологу Горячему Н. В. за помощь в организации опытно-промышленных испытаний производства ПВ

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате изучения каталитической активности различных ферментных препаратов выявлено четыре наиболее активных по действию на содержащее пищевые волокна сырье комплексный препарат из культур Bacillus subtihs и Pénicillium emersomi (ПМ), пектинтрансэлиминаза Bacillus subtilis (ПЛ), комплексный препарат, содержащий широкий спектр карбогидраз, включая эндо-ПЭ — продуцент Aspergillus (ВИС) и термоустойчивая а-амилаза Bacillus Lichemformis (ТМ)

2 На основании данных хроматографического анализа, учитывающего состав и содержание продуктов гидролиза, сделан вывод о предпочтительном выборе таких ферментов, как амилаза а- и /3-форм, протеаза, гидролизующих крахмал и белки сырья

3 Обоснованы оптимальные условия действия основных ферментов на субстраты растительного сырья для комплексного препарата из культур Bacillus subtilis и Pénicillium emersomi t = 65±5 °C и pH 6,0-6,5; мультиферментного комплекса Aspergillus specium. t = 50±5 °C и pH 5,0-5,5, для пектинтрансэлиминазы Bacillus subtilis t = 60±5 °C и pH 5,0-5,3, а для термоустойчивой а-амилазы Bacillus Lichemformis t = 65±5 °C и pH 5,0-5,5.

4 Определены режимы обесцвечивания пищевых волокон из исследуемых видов сырья Так, для обесцвечивания яблочных и свекловичных волокон необходимая концентрация составляет 10 %, для тыквенных, пшеничных и солодовых — 5 %

5 При сравнении двух видов сушки лиофильной и тепловой, выявлено некоторое преимущество лиофильной. Однако возможно использование обоих методов сушки

6 Разработана технологическая схема получения пищевых волокон с использованием ферментных препаратов микробного происхождения с учетом технологических особенностей сырья

7 Получен эффект при использовании пищевых волокон в хлебопечении добавление ПВ в количестве 1 % улучшает качественные показатели пшеничного хлеба, полученного по опарной технологии, в частности возрастает прирост удельного объема, пористость, упругость, набухаемость мякиша

8 Оценка показателей качества вареных колбас, изготовленных с использованием экспериментальных пищевых волокон (яблочные, тыквенные, пшеничные, свекловичные, солодовые), свидетельствует о целесообразности их использования при производстве вареных колбас в количестве 3 %

9 Экономическая эффективность при использовании тыквенных пищевых волокон в хлебобулочных изделиях составила 13140 руб на годовой выпуск продукции, а яблочных — 81395 руб Также показано, что срок окупаемости вложений при внедрении ПВ составит от 0,06 до 0,3 года

10 Разработан экспериментальный (опытно-промышленный) регламент на производство пищевых волокон с применением перспективного биотехнологического способа, позволяющий рекомендовать их для использования в промышленности

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1, Румянцева ГН Получение ПВ из растительного сырья / ГН Румянцева, С В Макурина // Биотехнология состояние и перспективы развития- Материалы III Московского международного конгресса -М,2005 -С 147-148

2 Румянцева Г.Н Влияние рН на ферментативный процесс получения ПВ / Г Н. Румянцева, С В Макурина // Значение биотехнологии для здорового питания и решения медико-социальных проблем Материалы научно-практической конференции — Калининград, 2005 -С 82-83

3 Румянцева ГН Сравнительное изучение растительных источников пищевых волокон / Г Н Румянцева, С В. Макурина // Биотехнология-2005 Материалы 8-го Международного семинара-презентации инновационных научно-технических проектов — Пущино, 2005 — С 111-112.

4 Румянцева Г.Н. Влияние температуры на ферментативный процесс получения ПВ / Г Н Румянцева, С В Макурина // Живые системы и биологическая безопасность населения Материалы IV Международной конференции студентов и молодых ученых — М МГУПБ,2005 -С 19-20

5 Румянцева Г Н Сравнительная характеристика функционально-технологических свойств пищевых волокон / Г Н Румянцева, С В Макурина//Мясная индустрия -2006 -№6 — С 28-29

6 Макурина С В Биокатализ в процессах получения пищевых добавок из растительного сырья / С В Макурина, М Н Евсеичева, М И Осадько, Г Н Румянцева // Живые системы и биологическая безопасность населения Материалы V Международной конференции студентов и молодых ученых — М МГУПБ, 2006 — С 7-8

7 Макурина С В Влияние пектина и пищевых волокон на качество и сроки хранения хлебобулочных изделий / С В Макурина, В В Комисарова, И А Утропова, Г Н Румянцева // Живые системы и биологическая безопасность населения Материалы V Международной конференции студентов и молодых ученых — М МГУПБ, 2006 — С 10-11

8 Румянцева Г Н Возможность использования ферментных препаратов при получении пищевых волокон / Г Н Румянцева, С В Макурина // Биотехнология- состояние и перспективы развития Материалы IV Московского международного конгресса — М, 2007 — С 211

9 Румянцева Г Н Биокаталитический способ получения пищевых волокон из раст ительного сырья / Г Н Румянцева, С В Макурина // Хранение и переработка сельхозсырья — 2007 — №8

Подписано в печать 25 06 2007 Формат 60×84 1/16

Печать лазерная Услпечл 1,75

Заказ 4/11 Тираж 100 экз

МГУПБ 109316, Москва, ул Талалихина, 33

ООО «Полисувенир» 109316, Москва, ул Талалихина, 33

Пищевые волокна в пищевых продуктах: обзор

J Food Sci Technol. 2012 июн; 49 (3): 255–266.

, , , и

Девиндер Дхингра

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

Мона Майкл

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

Градеш Раджпут

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

R.Т. Патил

Центральный институт послеуборочной техники и технологии, Лудхиана, 141004 Индия

Центральный институт послеуборочной техники и технологии, Лудхиана, 141004 Индия

Автор, отвечающий за переписку.

Исправлено 22 января 2011 г .; Принято 1 апреля 2011 г.

Авторское право © Ассоциация ученых и технологов в области пищевых продуктов (Индия), 2011 г. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Пищевые волокна — это та часть растительного материала в рационе, которая устойчива к ферментативному перевариванию, которая включает целлюлозу, нецеллюлозные полисахариды, такие как гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, слизи и неуглеводный компонент лигнин.Рацион, богатый клетчаткой, такой как злаки, орехи, фрукты и овощи, положительно влияет на здоровье, поскольку их потребление связано с уменьшением заболеваемости рядом заболеваний. Пищевые волокна можно использовать в различных функциональных продуктах питания, таких как выпечка, напитки, напитки и мясные продукты. Влияние различных обработок (таких как экструзия-варка, консервирование, измельчение, кипячение, жарка) изменяет физико-химические свойства пищевых волокон и улучшает их функциональные возможности. Пищевые волокна можно определять разными методами, в основном: ферментативно-гравиметрическими и ферментно-химическими методами.В этой статье представлены последние разработки в области экстракции, применения и функций пищевых волокон в различных пищевых продуктах.

Ключевые слова: Пищевые волокна, Классификация, Физико-химический, Анализ, Обработка, Функциональные продукты

Введение

Пищевые волокна имеют долгую историю, его термин берет начало от Хипсли (1953), который придумал пищевые волокна как неперевариваемые составляющие, составляющие клеточная стенка растений и ее определение претерпели несколько изменений.Ботаники определяют клетчатку как часть органов растений, химические аналитики — как группу химических соединений, потребители — как вещество, оказывающее благотворное влияние на здоровье человека, а для диетической и химической промышленности пищевые волокна являются предметом маркетинга. Позже пищевые волокна были определены как повсеместно распространенный компонент растительной пищи и включают материалы различной химической и морфологической структуры, устойчивые к действию пищевых ферментов человека (Kay, 1982). Наиболее последовательное определение, которое сейчас принято, взято из Trowell et al.(1985): «Пищевые волокна состоят из остатков растительных клеток, устойчивых к гидролизу (перевариванию) пищевыми ферментами человека», компонентами которых являются гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин, олигосахариды, пектины, камеди и воски.

Американская ассоциация химиков злаков (AACC) в 2000 году определила диетические волокна как съедобные части растений или аналогичные углеводы, устойчивые к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике человека при полной или частичной ферментации в толстом кишечнике.Пищевые волокна включают полисахариды, олигосахариды, лигнин и связанные с ними растительные вещества. В течение 2001 года Управление пищевых продуктов Австралии и Новой Зеландии (ANZFA) определило диетические волокна как ту часть съедобной части растений или их экстрактов, или аналогичных углеводов, которая устойчива к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике человека, обычно с полной или частичное брожение в толстом кишечнике. Этот термин включает полисахариды, олигосахариды и лигнины. Группа по определению пищевых волокон, составленная Национальной академией наук в 2002 году, определила, что комплекс пищевых волокон включает пищевые волокна, состоящие из неперевариваемых углеводов и лигнина, которые являются естественными и интактными в растениях, функциональные волокна, состоящие из изолированных, неперевариваемых легкоусвояемые углеводы, которые оказывают благотворное физиологическое воздействие на человека, и общая клетчатка в виде суммы пищевых и функциональных волокон.

Пищевые волокна, хотя и не всегда определяемые как таковые, потреблялись веками и признаны полезными для здоровья. Растворимые и нерастворимые волокна составляют две основные категории пищевых волокон. Целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин не растворяются в воде, тогда как пектины, камеди и слизи становятся липкими в воде.

Важность пищевых волокон привела к развитию большого и потенциального рынка продуктов и ингредиентов, богатых клетчаткой, и в последние годы наблюдается тенденция к поиску новых источников пищевых волокон, которые можно использовать в пищевой промышленности ( Чау и Хуанг 2003).Добавки использовались для увеличения содержания клетчатки в пищевых продуктах. Добавки были сосредоточены на печенье, крекерах и других продуктах на основе злаков, также было исследовано повышение содержания клетчатки в закусках, напитках, специях, имитациях сыров, соусах, замороженных продуктах, мясных консервах, аналогах мяса и других продуктах (Hesser, 1994). ).

Классификация пищевых волокон

Тунгланд и Мейер (2002) предложили несколько различных систем классификации для классификации компонентов пищевых волокон: на основе их роли в растении, на основе типа полисахарида, на основе их смоделированной растворимости в желудочно-кишечном тракте, на основе на месте пищеварения и на основе продуктов пищеварения и физиологической классификации.Однако ни один из них не является полностью удовлетворительным, поскольку невозможно точно определить пределы. Наиболее широко принятая классификация пищевых волокон состоит в том, чтобы дифференцировать диетические компоненты по их растворимости в буфере при определенном pH и / или их ферментируемости в системе invitro с использованием водного ферментного раствора, представляющего пищевые ферменты человека. Таким образом, наиболее подходящим образом пищевые волокна подразделяются на две категории, такие как водонерастворимые / менее ферментированные волокна: целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и водорастворимые / хорошо ферментированные волокна: пектин, камеди и слизи (Anita and Abraham 1997).Классификация компонентов пищевых волокон по растворимости в воде и сбраживаемости представлена ​​в таблице.

Таблица 1

Классификация компонентов пищевых волокон на основе растворимости в воде / ферментируемости

Характеристика	Волокнистый компонент	Описание	Основные источники питания
Нерастворимые в воде / Менее ферментированные	Целлюлоза	Главный структурный компонент клеточной стенки растений.Нерастворим в концентрированной щелочи, растворим в концентрированной кислоте.	Растения (овощи, сахарная свекла, различные отруби)
	Гемицеллюлоза	Полисахариды клеточной стенки, которые содержат основу β-1,4-глюкозидных связей. Растворим в разбавленной щелочи.	Злаки
	Лигнин	Неуглеводный компонент клеточной стенки. Сложный сшитый полимер фенилпропана. Устойчив к бактериальному разложению.	Древесные растения
Водорастворимые / хорошо ферментированные	Пектин	Компоненты первичной клеточной стенки с D-галактуроновой кислотой в качестве основных компонентов.Обычно растворяется в воде и образует гель.	Фрукты, овощи, бобовые, сахарная свекла, картофель
	Камеди	Секретируются в месте повреждения растений специализированными секретарными клетками. Пищевая и фармацевтическая промышленность.	Семена бобовых растений (гуар, бобы рожкового дерева), экстракты морских водорослей (каррагинан, альгинаты), микробные камеди (ксантан, геллан)
	Слизистые вещества	Синтезируются растениями, предотвращают высыхание эндосперма семян. Использование в пищевой промышленности, гидрофильный, стабилизатор.	Растительные экстракты (камедь акации, камедь карайи, трагакантовая камедь)

Целлюлоза

Это основной компонент клеточной стенки растений, неразветвленная линейная цепь из нескольких тысяч единиц глюкозы с β-1,4-глюкозидными связями. Механическая прочность целлюлозы, устойчивость к биологическому разложению, низкая растворимость в воде и устойчивость к кислотному гидролизу являются результатом водородных связей внутри микрофибрилл. Аспиналл (1970) изучил, что целлюлоза нерастворима в сильной щелочи и что есть часть (10–15%) целлюлозы, называемая «аморфной», которая более легко подвергается кислотному гидролизу.Целлюлоза никак не переваривается ферментами желудочно-кишечной системы человека.

Гемицеллюлоза

Это полисахариды клеточной стенки, солюбилизированные водной щелочью после удаления водорастворимых и пектиновых полисахаридов. Они содержат основы глюкозных единиц с β-1,4-глюкозидными связями, но отличаются от целлюлозы тем, что они меньше по размеру, содержат множество сахаров и обычно разветвлены (Kay 1982). Они содержат в основном ксилозу и немного галактозы, маннозы, арабинозы и других сахаров (Anita and Abraham 1997).

Лигнин

Это не полисахарид, а сложный статистический полимер, содержащий около 40 кислородсодержащих звеньев фенилпропана, включая конифериловый, синапиловый и п-кумариловый спирты, которые подверглись сложной дегидрогенизирующей полимеризации (Braums 1952; Schubert 1956; Theander and Aman 1979). Лигнины различаются по молекулярной массе и содержанию метоксильных групп. Из-за сильной внутримолекулярной связи, которая включает связи углерода с углеродом, лигнин очень инертен. Лигнин демонстрирует большую устойчивость, чем любой другой природный полимер.

Пектин

Пектиновые вещества представляют собой сложную группу полисахаридов, в которой D-галактуроновая кислота является основным компонентом. Они являются структурными компонентами стенок растительных клеток, а также действуют как межклеточные цементирующие вещества. Пектин хорошо растворим в воде и почти полностью метаболизируется бактериями толстой кишки. Из-за их желирующих свойств эти растворимые полисахариды могут снижать скорость опорожнения желудка и влиять на время прохождения через тонкий кишечник. Это объясняет их гипогликемические свойства (Jenkins et al.1978).

Камеди и слизь

Это типы растительных волокон, которые не являются компонентами клеточной стенки, но образуются в специализированных секреторных клетках растений (Van Denffer et al. 1976). Сообщается, что это полисахариды с сильным разветвлением, которые образуют гели, связывают воду и другие органические вещества. Десны представляют собой липкие выделения, образующиеся в результате травмы (например, гуммиарабика). В основном они состоят из гуаровой камеди и гуммиарабика. Гуаровая камедь — это галактоманнан, выделенный из семян Cyamopsis tetragonolobus (гуар).Частичный ферментативный гидролиз приводит к продукту, который можно использовать в качестве растворимого пищевого волокна. Физиологические эффекты этого источника волокна соответствуют тому, что можно ожидать от растворимого волокна. Гуммиарабик выделяется из дерева акации, представляет собой сложный полисахарид арабиногалактана в смеси с гликопротеином. Слизистые вещества выделяются в эндосперм семян растений, где они действуют, предотвращая чрезмерное обезвоживание.

Физико-химические свойства пищевых волокон

Пищевые волокна — это сложная смесь полисахаридов с множеством различных функций и видов деятельности при прохождении через желудочно-кишечный тракт.Многие из этих функций и действий зависят от их физико-химических свойств. Некоторые из этих свойств пищевых волокон обсуждаются ниже:

Размер частиц и объемный объем

Размер частиц играет важную роль в контроле ряда событий, происходящих в пищеварительном тракте, например, времени прохождения, ферментации, фекальной экскреции. Диапазон размеров частиц зависит от типа клеточных стенок, присутствующих в пищевых продуктах, и от степени их обработки. Размер частиц волокна может изменяться во время прохождения по пищеварительному тракту в результате жевания, измельчения и бактериального разложения в толстой кишке.Рагхавендра и др. (2006) оценили характеристики измельчения кокосового остатка и обнаружили, что уменьшение размера частиц с 1,127–550 мкм привело к увеличению гидратационных свойств, что может быть связано с увеличением площади поверхности и общего объема пор, а также структурной модификации. Было обнаружено, что более 550 мкм гидратные свойства ухудшаются с уменьшением размера частиц во время измельчения. Также сообщалось, что способность абсорбировать жир увеличивалась с уменьшением размера частиц.

Характеристики площади поверхности

Пористость и доступная поверхность могут влиять на ферментацию пищевых волокон (доступность для микробного разложения в толстой кишке), в то время как региохимия поверхностного слоя может играть роль в некоторых физико-химических свойствах (адсорбция или связывание некоторых молекул) с учетом некоторых физиологических эффектов пищевых волокон. Пористость и поверхность, доступные для бактерий или молекулярных зондов, таких как ферменты, будут зависеть от архитектуры волокна, которая связана с его происхождением и историей обработки (Guillon et al.1998).

Свойства гидратации

Свойства гидратации частично определяют судьбу пищевых волокон в пищеварительном тракте (индукция ферментации) и объясняют некоторые их физиологические эффекты (накопление каловых масс минимально ферментированной диетической клетчаткой). Набухание и способность удерживать воду дают общее представление о гидратации клетчатки и предоставляют информацию, полезную для пищевых продуктов с добавками клетчатки. Водопоглощение дает больше информации о волокне, в частности о объеме пор его подложки.Это помогает нам понять поведение клетчатки в продуктах питания или во время прохождения через кишечник. Такие процессы, как измельчение, сушка, нагревание или варка с экструзией, например, изменяют физические свойства волокнистой матрицы, а также влияют на свойства гидратации (Thibault et al. 1992). Условия окружающей среды, такие как температура, pH, ионная сила, диэлектрическая проницаемость окружающего раствора и природа ионов, также могут влиять на характеристики гидратации волокна, содержащего полиэлектролиты (заряженные группы, такие как карбоксил, в волокнах, богатых пектином, карбоксилом и сульфатом. группы в волокнах водорослей) (Fleury and Lahaye, 1991; Renard et al.1994).

Камир и Флинт (1991) сравнили влияние экструзионной варки и запекания на состав пищевых волокон и гидратационную способность кукурузной муки, овсяной муки и картофельной кожуры. Они наблюдали увеличение общего количества некрахмальных полисахаридов в овсяной муке и картофельной кожуре в обоих процессах, но соотношение растворимых и нерастворимых некрахмальных полисахаридов было выше в экструдированных образцах. Сообщается, что процесс экструзии увеличивает гидратационную способность кукурузной муки и овсяной муки, но было обнаружено, что гидратационная способность обработанной картофельной кожуры ниже, чем у сырых кожуры.

Nassar et al. (2008) проанализировали, что цедра и мякоть апельсина содержат большое количество пищевых волокон (78,87 и 70,64%) с большей долей нерастворимых пищевых волокон, высоким уровнем удерживающей способности воды и масла. Включение апельсиновой цедры и мякоти в рецептуру печенья показало увеличение водопоглощения, времени образования теста и стабильности, в то время как толерантность к смешиванию была снижена.

Растворимость и вязкость

Растворимость оказывает сильное влияние на функциональность волокна. Также хорошо известно, что растворимые вязкие полисахариды могут препятствовать перевариванию и всасыванию питательных веществ из кишечника.Если структура полисахарида такова, что молекулы объединяются в кристаллический массив, полимер, вероятно, будет энергетически более стабильным в твердом состоянии, чем в растворе (Guillon and Champ 2000). Более разветвление (например, гуммиарабик), присутствие ионных групп (например, метоксилирование пектина) и потенциал для позиционного связывания между звеньями (например, β-глюканы со смешанными связями β-1-3 и β-1-4) увеличивают растворимость. Изменения моносахаридных единиц или их молекулярной формы (α- или β-формы) дополнительно увеличивают растворимость (например, гуммиарабик, арабиногалактан и ксантановая камедь).

Аравантинос-Зафирис и др. (1994) предположили, что остатки апельсиновой корки являются хорошим источником пищевых волокон. После экстракции пектином апельсиновой корки азотной кислотой остаток апельсиновой корки один раз экстрагировали этанолом и пять раз водой при 30 ° C в течение 30 мин. Полученная фракция клетчатки (ff) содержала 213 г / кг растворимых и 626 г / кг нерастворимых пищевых волокон в пересчете на сухое вещество. Было замечено, что фракция волокна имела сравнимую водопоглощающую и маслоемкость с коммерческими волокнистыми продуктами.

Fuentes-Alventosa et al. (2009) приготовили порошки с высоким содержанием диетической клетчатки из побочных продуктов спаржи и проанализировали ее химический состав и функциональные характеристики. Были определены такие факторы, как экстракционная обработка (интенсивная, 90 минут при 60 ° C или мягкая 1 минута при комнатной температуре), экстракция растворителем (вода или 96% этанол) и система сушки (сублимационная сушка или обработка в печи при 60 ° C в течение 16 часов). учился на добычу. Было обнаружено, что интенсивная обработка в воде содержит самое высокое содержание пищевых волокон, а самое низкое — в волокнах, мягко экстрагированных этанолом.Применяемая система сушки также воздействовала на поверхность волокон. Было обнаружено, что растворимость и маслоемкость высушенного вымораживанием волокна выше, чем у высушенных в печи волокон.

Вязкость жидкости можно грубо описать как ее сопротивление потоку. Обычно, когда молекулярная масса или длина цепи волокна увеличивается, вязкость волокна в растворе увеличивается. Однако концентрация волокна в растворе, температура, pH, условия сдвига обработки и ионная сила существенно зависят от используемого волокна.В первую очередь, длинноцепочечные полимеры, такие как камеди (гуаровая камедь, трагакантовая камедь), в значительной степени связывают воду и обладают высокой вязкостью раствора. Однако, как правило, хорошо растворимые волокна, которые являются сильно разветвленными или представляют собой полимеры с относительно короткой цепью, такие как гуммиарабик, имеют низкую вязкость.

Влияние пшеничных отрубей (натуральных и поджаренных) и вкуса (ананас и пина колада) на качество йогурта было изучено Aportela-Palacios et al. (2005). Было замечено, что pH увеличивался, а синерезис уменьшался с увеличением волокна (1.5, 3,0 и 4,5 мас.%). Натуральные отруби оказали большее влияние на консистенцию, чем поджаренные отруби, а йогурт, приправленный пина-коладой, имел более высокую вязкость, чем йогурт, приправленный ананасом.

Гарсия-Перес и др. (2005) сообщили, что йогурт, содержащий 1% апельсинового волокна, имел более светлый, более красный и желтый цвет и демонстрировал более низкий синерезис, чем контроль и йогурт, содержащий 0,6% и 0,8% апельсинового волокна. Добавление 0,5% β-глюкана ячменя или инулина и гуаровой камеди (> 2%) было эффективным для улучшения удерживания сыворотки и вязкоупругих свойств обезжиренного йогурта (Brennan and Tudorica 2008).Включение клетчатки, полученной из побегов спаржи, увеличивало консистенцию йогурта и придавало йогурту желтовато-зеленоватый цвет (Sanz et al. 2008).

Адсорбция / связывание ионов и органических молекул

Предполагается, что волокно ухудшает абсорбцию минералов, поскольку заряженные полисахариды (например, пектины через их карбоксильные группы) и связанные с ними вещества, такие как фитаты в зерновых волокнах, могут напрямую связывать ионы металлов. Заряженные полисахариды не влияют на абсорбцию минералов и микроэлементов, в то время как связанные вещества, такие как фитаты, могут иметь отрицательный эффект.Способность различных волокон связывать и даже химически связывать желчные кислоты была предложена в качестве потенциального механизма, с помощью которого определенные пищевые волокна, богатые уроновыми кислотами и фенольными соединениями, могут оказывать гипохолестеринемическое действие. Условия окружающей среды (продолжительность воздействия, pH), физические и химические формы волокон и природа желчных кислот могут влиять на адсорбционную способность волокна (Dongowski and Ehwald 1998; Thibault et al. 1992).

Содержание пищевых волокон в различных продуктах питания

Пищевые волокна естественным образом присутствуют в злаках, овощах, фруктах и ​​орехах.Количество и состав волокон различаются от пищи к пище (Desmedt and Jacobs 2001). Диета, богатая клетчаткой, имеет более низкую энергетическую плотность, часто имеет более низкое содержание жира, больше по объему и богаче питательными микроэлементами. Чтобы съесть эту большую массу пищи, нужно больше времени, и ее присутствие в желудке может вызвать чувство сытости раньше, хотя это ощущение сытости является кратковременным (Rolls et al. 1999). Рекомендуется, чтобы здоровые взрослые люди употребляли от 20 до 35 г пищевых волокон каждый день. Некоторые некрахмальные продукты содержат до 20–35 г клетчатки на 100 г сухого веса, а другие продукты, содержащие крахмал, обеспечивают около 10 г / 100 г сухого веса, а содержание клетчатки во фруктах и ​​овощах составляет 1.5–2,5 г / 100 г сухого веса (Селвендран и Робертсон, 1994). Ламбо и др. (2005) сообщили, что зерновые являются одним из основных источников пищевых волокон, на их долю приходится около 50% потребляемой клетчатки в западных странах, 30–40% пищевых волокон могут поступать из овощей, около 16% — из фруктов, а остальные 3 — из овощей. % из других второстепенных источников. Содержание пищевых волокон в различных пищевых источниках представлено в таблице.

Таблица 2

Содержание пищевых волокон в различных пищевых источниках

Картофель без кожи

Источник	Пищевые волокна (г / 100 г съедобной части)
	Всего	Нерастворимые	Растворимые
Зерна
Ячмень	17.3	—	—
Кукуруза	13,4	—	—
Овес	10,3	6,5	3,8
Рис (сухой)		1,0	0,3
Рис (вареный)	0,7	0,7	0,0
Пшеница (цельнозерновая)	12,6	10,2	2,3
Зародыши пшеницы	14.0	12,9	1,1
Бобовые и бобовые
Зеленые бобы	1,90	1,40	0,50
Соя	15,0	—	—
Горох, зеленый	замороженная	3,5	3,2	0,3
Фасоль консервированная	6,3	4,7	1,6
Чечевица сырая	11.4	10,3	1,1
Лимская фасоль, консервированная	4,2	3,8	0,4
Белая фасоль, сырая	17,7	13,4	4,3
Овощи
1,30	1,0	0,30
Горькая тыква	16,6	13,5	3,1
Свекла	7.8	5,4	2,4
Листья пажитника	4,9	4,2	0,7
Ladyfinger	4,3	3,0	1,3
Шпинат, сырой	2,6		0,5
Репа	2,0	1,5	0,5
Помидор, сырой	1,2	0,8	0,4
Лук зеленый, сырой	2.2	2,2	0,0
Баклажаны	6,6	5,3	1,3
Огурцы очищенные	1,1	0,5	0,1
Цветная капуста, сырая	1,8	0,7
Сельдерей, сырой	1,5	1,0	0,5
Морковь, сырая	2,5	2,30	0,20
Брокколи, сырая	3.29	3,00	0,29
Фрукты
Яблоко неочищенное	2,0	1,8	0,2
Киви	3,39	2,61	0,80
1,06	0,74
Ананас	1,20	1,10	0,10
Гранат	0,60	0.49	0,11
Арбуз	0,50	0,30	0,20
Виноград	1,2	0,7	0,5
Апельсины	1,8	0,7	Сливы	1,6	0,7	0,9
Клубника	2,2	1,3	0,9
Бананы	1.7	1,2	0,5
Персик	1,9	1,0	0,9
Груша	3,0	2,0	1,0
Орехи и семена
11 Миндаль	10,10	1,10
Кокос сырой	9,0	8,5	0,5
Арахис сухой обжарки	8,0	7.5	0,5
Кешью, обжаренный в масле	6,0	—	—
Seasame seed	7,79	5,89	1,90
		22,33	22,33

Методы анализа пищевых волокон

Концентрация клетчатки была полезной мерой для описания кормов и оценки энергетической ценности в течение почти 150 лет . Было предложено множество методов измерения пищевых волокон, а некоторые из них стали обычным анализом для исследований и практического использования (Mertens 2003).

Позже была разработана система экспресс-анализа семян. Содержание углеводов в образце определяли по разнице. Были доступны методы измерения воды и липидов, но была выявлена ​​нерастворимая волокнистая фракция, которая не была переварена. Это наблюдение привело к разработке метода получения сырой клетчатки с использованием последовательного кислотного и щелочного переваривания для выделения неперевариваемой фракции.Метод нейтрального детергентного волокна (Goering and Van Soest 1970), измеряющий нерастворимую клетчатку и лигнин, стал первым надежным аналитическим инструментом для оценки этих основных частей пищевых волокон. Однако в этом методе используются нечувствительные гравиметрические измерения, и он не подходит для продуктов, богатых растворимой клетчаткой.

Измерения сырой клетчатки, используемые в течение многих лет для оценки содержания клетчатки, сильно занижают содержание клетчатки в продуктах питания человека. Было замечено, что показатели сырой клетчатки не показывают реальный процент пищи, недоступной для человека.Во время химической обработки для оценки сырой клетчатки происходят большие потери волокнистого материала. Таким образом, был предложен простой метод invitro с использованием пепсина и панкреатина для определения содержания неперевариваемых остатков (пищевых волокон) в организме человека. Использование пепсина и панкреатина дало максимальное усвоение белка и крахмала, и, следовательно, был получен минимальный остаток. Авторы пришли к выводу, что определение пищевых волокон должно основываться на использовании пищевых пищеварительных ферментов (Hellendoorn et al.1975).

Метод Саутгейта (Southgate 1976) извлекает как растворимые, так и нерастворимые волокна для анализа и включает оценку лигнина, но использует довольно неточные калориметрические методы для анализа сахара и не полностью удаляет крахмал из некоторых продуктов. Метод Theander и Aman (1979) может обеспечить один из лучших доступных методов для измерения общего количества растворимых и нерастворимых волокон, но он не отделяет целлюлозу от нерастворимых нецеллюлозных полисахаридов. Ряд методов анализа пищевых волокон использовался в Великобритании на протяжении многих лет с целью маркировки пищевых продуктов.

Englyst et al. (1982) модифицировали технику экстракции Саутгейта и применили прямые измерения сахара с помощью газожидкостной хроматографии, чтобы значительно улучшить специфичность этого метода. Однако этот метод не измеряет лигнин и использует методы косвенного измерения по разности для оценки определенных фракций.

Последние разработки в методологии пищевых волокон основаны на двух общих подходах (Asp 2001): ферментно-гравиметрических и ферментно-химических методах.

Ферментно-гравиметрические методы

Он включает ферментативную обработку для удаления крахмала и белка, осаждение растворимых компонентов волокна водным этанолом, выделение и взвешивание остатка пищевых волокон и поправку на белок и золу в остатке (Asp and Johansson 1981; Asp et al.1992).

Ферментно-химические методы

Этот метод включает ферментативное удаление крахмала, осаждение 80% (об. / Об.) Этанолом для отделения растворимых полисахаридов пищевых волокон от низкомолекулярных сахаров и продуктов гидролиза крахмала. Швейцер и Вурш (1979) использовали метод ГЖХ для характеристики гравиметрически определенных остатков растворимых пищевых волокон.

Graham et al. (1988) исследовали влияние условий экстракции на растворимость пищевых волокон в четырех злаках (пшеница, рожь, ячмень и овес) и четырех овощах (картофель, морковь, салат и горох).Исследуемые условия экстракции: а) ацетатный буфер с pH 5,0 при 96 ° C в течение 1 часа и 60 ° C в течение 4 часов во время разложения крахмала, b) вода при 38 ° C в течение 2 часов, c) буфер HCl / KCl с pH 1,5 при 38 ° C в течение 2 часов и d) предварительная обработка абсолютным этанолом при 96 ° C в течение 1 часа и экстракция водой при 38 ° C в течение 2 часов. Было замечено, что экстракция при высокой температуре дала самые высокие значения для растворимого волокна, тогда как экстракция в кислотном буфере дала самые низкие значения. Выход и состав растворимой клетчатки значительно варьировались в зависимости от условий экстракции и образца пищи.Было предложено использовать стандартизированные и физиологически более подходящие условия экстракции.

LaCourse et al. (1994) разработали метод извлечения волокна мякоти тапиоки, которое является побочным продуктом операции измельчения крахмала тапиоки. Процесс включает формирование суспензии 5-10% по весу измельченной пульпы тапиоки в водной среде, ферментативную обработку суспензии 1,4-α-D-гликозидазой для деполимеризации крахмала с получением волокна тапиоки, содержащего не менее 70% общее количество пищевых волокон, из которых не менее 12% составляют растворимые волокна.

Garcimartin et al. (1995) сравнили результаты двух методов: официального метода AOAC и модифицированного метода Englyst для оценки пищевых волокон в готовых соленых картофельных чипсах. Метод AOAC — это ферментно-гравиметрическая процедура для определения общего количества пищевых волокон (TDF). Метод Энглиста включает ферментно-химическую экстракцию и фракционирование некрахмального полисахарида (NSP) и их последующее определение как нейтральных сахаров с помощью ГЖХ. Метод AOAC дал более высокую ценность волокна, чем метод Энглиста, из-за вклада ретроградного крахмала.Авторы пришли к выводу, что метод Englyst трудоемок, требует много времени и дает информацию о свойствах различных типов DF, которые не требуются для рутинного анализа, тогда как метод AOAC является более быстрым и простым в применении и не дает переоценки пищевых волокон, если устойчивые крахмал рассматривается как его часть.

Алмазан и Чжоу (1995) изучали влияние снижения концентрации этанола с 76% до 41–56% на осаждение растворимых пищевых волокон с помощью ферментно-гравиметрического метода 985 AOAC.29. Уменьшение объема этанола для определения TDF сырой капусты, зелени горчицы, сладкого картофеля (листья и корни) и сахарной свеклы (листья и корни) не отличалось от содержания TDF в овощах, определенном на основе данных AOAC. рекомендуемый объем ( P <0,05). Скорее, снижение концентрации этанола снижает стоимость анализа, уменьшает загрязнение окружающей среды органическими растворителями и сокращает время фильтрации.

Perez-Hidalgo et al. (1997) сравнили ручные процедуры с прибором Dosi-Fiber для определения кислотно-детергентной клетчатки (ADF) в образцах фасоли.Результаты ADF, полученные с помощью ручной (9,83%) и автоматической (9,13%) процедуры, показали статистическую разницу ( p <0,05). Это было приписано лучшему пищеварению с помощью аппарата Dosi-fiber. Авторы также определили содержание нерастворимых пищевых волокон в сырых образцах нута, фасоли и чечевицы с помощью ферментативной модификации детергентного метода (ENDF) и сравнили результаты с методом AOAC. В случае чечевицы и нута статистически значимая разница ( p <0.001). Однако в случае с нерастворимой диетической клетчаткой в ​​фасоли оба метода привели к незначительной разнице.

Nawirska and Uklanska (2008) исследовали и сравнили содержание нейтральных детергентных волокон (NDF) и кислых пищевых волокон (ADF) в жмыхах, полученных при переработке фруктов и овощей. Из изученных образцов жмыха жмыха черноплодной рябины наиболее богаты пищевыми волокнами и содержат наибольшее количество NDF (87,49 / 100 г СВ) и ADF (57.24 г / 100 г СВ). Авторы рекомендовали использовать жмых из черноплодной рябины, черной смородины и клубники для промышленного производства концентратов, богатых ДФ, тем самым сводя к минимуму отходы переработки фруктов и овощей.

Терапевтические функции пищевых волокон

Диеты с высоким содержанием клетчатки, например, богатые злаками, фруктами и овощами, оказывают положительное влияние на здоровье, поскольку их потребление связано со снижением заболеваемости несколькими видами заболеваний, такими как благодаря его положительным эффектам, таким как увеличение объема фекалий, сокращение времени кишечного транзита, уровня холестерина и гликемии, улавливание веществ, которые могут быть опасны для человеческого организма (мутагенные и канцерогенные агенты), стимулирование разрастания кишечной флоры и т. д. .(Heredia et al. 2002; Beecher 1999). Некоторые функции и преимущества пищевых волокон для здоровья человека кратко изложены в таблице.

Таблица 3

Функции и преимущества пищевых волокон для здоровья человека

Функции	Преимущества
Добавляет массу в рацион, ускоряя чувство сытости	Может снижать аппетит
Привлекает вода и превращается в гель во время пищеварения, задерживая углеводы и замедляя всасывание глюкозы	Снижает разброс уровней сахара в крови
Снижает общий холестерин и холестерин ЛПНП	Снижает риск сердечных заболеваний
Регулирует артериальное давление	Может снижать риск возникновения или симптомы метаболического синдрома и диабета
Ускоряет прохождение продуктов через пищеварительную систему	Облегчает регулярность
Увеличивает объем стула	Облегчает запор
Уравновешивает рН кишечника и стимулирует ферментацию кишечника n короткоцепочечных жирных кислот	Может снизить риск колоректального рака

Установлено влияние пищевых волокон на стул и его консистенцию.Таким образом, механизм увеличения объема стула и его расслабления варьируется для разных волокон. Гуаровая камедь легко ферментируется фекальной микробиотой человека (Salyers et al. 1977), улучшает работу кишечника и облегчает запоры у пациентов (Takahashi et al. 1994). Имеющаяся информация также указывает на низкую заболеваемость дивертикулярной болезнью среди населения, потребляющего клетчатку (Painter and Burkitt, 1971), как у вегетарианцев, так и у невегетарианцев (Gear et al. 1979). Было высказано предположение, что клетчатка может действовать как защитный фактор при раке толстой кишки, сокращая время прохождения, тем самым сокращая время образования и действия канцерогенов.Кроме того, благодаря своему эффекту увеличения объема стула, клетчатка может снизить концентрацию фекальных канцерогенов, тем самым уменьшая количество канцерогена, который вступает в контакт со стенкой кишечника (Hill 1974; Burkitt 1975). Graham et al. (1978) сообщили, что потребление некоторых богатых клетчаткой овощей обратно пропорционально частоте рака толстой кишки.

Об улучшении контроля диабета и снижении потребности в инсулине и сульфонилмочевине сообщалось как при легкой форме (Kiehm et al.1976; Kay et al. 1981) и умеренного (Albrink et al., 1979; Rivellese et al. 1980) диабетиков на диете с высоким содержанием клетчатки, содержащей нормальный (Miranda and Horwitz 1978; Simpson et al. 1981; Walker 1975) или высокий (Kiehm et al. 1976; Simpson и др., 1979, 1981; Андерсон и Уорд, 1979) пропорции углеводов. Было высказано предположение, что большое количество клетчатки из фруктов, овощей и бобовых частично отвечает за низкий уровень холестерина в плазме (Anderson et al. 1973). Моррис и др. (1977) в ретроспективном исследовании наблюдали обратную зависимость между потреблением зерновых волокон и смертностью от ишемической болезни сердца.Было показано, что разнообразные продукты, богатые клетчаткой, такие как пшеничная солома, овес, соевые отруби, рисовые отруби, яблоки, бобовые, слизистая клетчатка (Heller et al. 1980), снижают атерогенность полусинтетических диет с добавлением жиров и стеролов или без них. . Пектин (Kay and Truswell 1977), гуаровая камедь и гуммиарабик также проявляют гиполипидный эффект у людей, снижая уровень холестерина в сыворотке и триглицеридов (Takahashi et al. 1993).

Влияние обработки на содержание пищевых волокон в пищевых продуктах

Физико-химические свойства волокна можно регулировать с помощью обработки: химической, ферментативной, механической (измельчение), термической или термомеханической (экструзия, варено-экструзия и контролируемая мгновенная обработка). декомпрессии) для улучшения их функциональности (Guillon and Champ 2000).Например, механическая энергия также может оказывать сильное влияние на полисахариды (Poutanen et al. 1998). Измельчение может повлиять на свойства гидратации, в частности, на кинетику поглощения воды, поскольку в результате увеличения площади поверхности волокна гидратируются быстрее. Нагревание обычно изменяет соотношение растворимых и нерастворимых волокон. Комбинация тепловой и механической энергии может резко изменить структуру пищевых волокон на всех структурных уровнях, что, возможно, приведет к новым функциональным свойствам.

Простые процессы, такие как замачивание и приготовление, имеют тенденцию изменять состав и доступность питательных веществ. Они также модифицируют материал клеточной стенки растений, что может иметь важные физиологические эффекты (Spiller 1986; Roehrig 1988). Было обнаружено, что в пшеничных отрубях термическая обработка (кипячение, варка или обжарка) приводит к увеличению общего количества клетчатки не за счет нового синтеза, а, скорее, за счет образования комплексов клетчатка-белок, устойчивых к нагреванию и количественно определяемых как пищевые волокна (Caprez et al.1986).

Обработка, необходимая для того, чтобы сделать некоторые овощи и бобовые (нут, фасоль, чечевица и т. Д.) Пригодными для употребления в пищу, приводит к уменьшению количества некоторых компонентов клетчатки. Например, во время варки чечевицы, предварительно окунувшей ее, количество клетчатки уменьшается, в основном из-за значительного уменьшения гемицеллюлозы (Видаль-Вальверде и Фриас, 1991; Видал-Вальверде и др., 1992). Татьяна и др. (2002) изучили изменения, которые происходят во время термической обработки фасоли, и сообщили, что солюбилизация полисахаридов приводит к снижению общего содержания клетчатки, главным образом из-за потери растворимой клетчатки.

Влияние термической обработки (включая варку с экструзией, варку и жарку) на состав пищевых волокон зерновых и образцов картофеля изучали Varo et al. (1983) в 8 лабораториях, использующих различные аналитические методы, сообщили, что термически обработанные образцы картофеля содержат больше нерастворимых в воде пищевых волокон и меньше крахмала, чем сырые образцы. Никаких изменений в количестве пищевых волокон и крахмала в экструдированных образцах не наблюдалось.

Herranz et al. (1983) изучали содержание нейтрального детергентного волокна (NDF), кислотного детергентного волокна (ADF), целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в пяти замороженных овощах (сырых и вареных) и пяти консервированных овощах (два из них жареные).Было замечено, что кипячение привело к увеличению содержания NDF, ADF и целлюлозы. Незначительное увеличение гемицеллюлозы и отсутствие изменений в значениях лигнина. В процессе жарки было отмечено резкое снижение содержания NDF, ADF, целлюлозы и лигнина с небольшим изменением гемицеллюлозы.

Пеннер и Ким (1991) проанализировали фракции некрахмальных полисахаридов (NSP) в сырой, обработанной и вареной моркови и пришли к выводу, что обработка и моделирование домашнего приготовления сырой моркови показывает повышенное количество NSP на единицу сухой массы.Варка консервированной моркови привела к наибольшему увеличению общего количества растворимых NSP на единицу сухого веса, которые были не такими значительными по сравнению с сырым весом.

Влияние домашнего приготовления на состав пищевых волокон и крахмала в переработанных картофельных продуктах было оценено Тедом и Филлипсом (1995), и они сообщили, что нагревание с помощью микроволн и жарка во фритюре значительно снижает количество перевариваемого крахмала in vitro и значительно увеличивает как устойчивый крахмал (RS) и нерастворимые в воде пищевые волокна (IDF).Они сообщили, что ни один из способов приготовления пищи в домашних условиях не повлиял на содержание водорастворимых пищевых волокон. Полученное увеличение IDF было связано с тем, что часть крахмала в вареном картофеле стала неперевариваемой ферментами амилопектина, и RS считали наблюдаемым увеличением фракции IDF.

Cammire et al. (1997) также провели исследования различий в составе пищевых волокон картофельной кожуры в зависимости от различных методов очистки от кожуры (абразивная очистка и очистка паром) и варки методом экструзии.Они сообщили, что экструзия была связана с увеличением общего содержания пищевых волокон и снижением содержания крахмала в паровой пилинге. Сообщалось о снижении содержания лигнина, но на общее содержание пищевых волокон в экструдированных абразивных корках не повлияло. Сообщалось, что количество растворимых некрахмальных полисахаридов увеличивается при обоих типах кожуры в результате экструзии.

Chopra et al. (2009) изучали влияние замачивания на нерастворимые, растворимые и общие пищевые волокна бенгальского грамма, коровьего гороха, сухого гороха, фасоли и зеленого грамма.Образцы замачивали в водопроводной воде (соотношение 1: 2) на 12 ч при комнатной температуре (29–31 ° C). Замачивание увеличивало общее количество пищевых волокон на 1,2–8,2% и наблюдалось значительное увеличение количества растворимых пищевых волокон.

Применение пищевых волокон в функциональных продуктах питания

Волокна в пищевых продуктах могут изменять их консистенцию, текстуру, реологическое поведение и сенсорные характеристики конечных продуктов, появление новых источников волокон открыло новые возможности их использования в пищевой промышленности (Гийон и Чемпион 2000).Волокно можно производить даже из источников, которые в противном случае можно было бы рассматривать как отходы. Например, пшеничная солома, соевая шелуха, овсяная шелуха, арахисовая и миндальная кожура, стебли и початки кукурузы, отработанное пивоваренное зерно и отходы фруктов и овощей, переработанные в больших количествах, могут быть преобразованы в волокнистые ингредиенты, которые могут быть очень функциональными в некоторых случаях. пищевые приложения (Katz 1996). Пищевые волокна обладают всеми характеристиками, необходимыми для того, чтобы их можно было рассматривать в качестве важного ингредиента при составлении функциональных пищевых продуктов из-за их благотворного воздействия на здоровье.

Среди продуктов, обогащенных клетчаткой, наиболее известны и потребляются сухие завтраки и хлебобулочные изделия, такие как цельный хлеб и печенье (Cho and Prosky 1999; Nelson 2001), а также продукты из молока и мяса. Tudoric et al. (2002) наблюдали, что добавление растворимых и нерастворимых ингредиентов пищевых волокон влияет на общее качество (биохимический состав, кулинарные свойства и текстурные характеристики) как сырых, так и приготовленных макаронных изделий. Высвобождение глюкозы также значительно снижается при добавлении растворимых пищевых волокон.Что касается макаронных изделий, то антипригарные свойства некоторых волокон овса, ячменя, сои, рисовых отрубей и т. Д. Помогают облегчить процесс экструзии, а также могут способствовать прочности теста или увеличению стойкости приготовленных макаронных изделий на пару. Добавление жевательной резинки в некоторые азиатские продукты из лапши делает лапшу более плотной и облегчает регидратацию при приготовлении или замачивании (Hou and Kruk 1998).

Сообщается, что при выпечке хлеба добавление клетчатых ингредиентов увеличивает степень гидратации муки водой.Toma et al. (1979) исследовали, что хлеб с картофельной кожурой вместо пшеничных отрубей превосходил по содержанию определенных минералов, по общему количеству пищевых волокон, по водоудерживающей способности, по меньшему количеству крахмалистых компонентов и отсутствию фитата. Лепешки, приготовленные из смеси 25% яблочного жмыха и пшеничной муки, имели приемлемое качество. Добавление яблочного жмыха также позволяет избежать использования каких-либо других ароматизирующих ингредиентов, поскольку оно уже имеет приятный фруктовый вкус (Sudha et al. 2007).

Nassar et al.(2008) предположили, что 15% апельсиновой цедры и мякоти могут быть включены в качестве ингредиента в печенье, поскольку они являются подходящим источником пищевых волокон с соответствующими биологически активными соединениями (флавоноиды, каротиноиды и т. Д.). Добавление пищевых волокон в хлебобулочные изделия также улучшает их питательные качества, поскольку позволяет снизить содержание жира за счет использования пищевых волокон в качестве заменителя жира без потери качества (Byrne 1997; Martin 1999). Sharif et al. (2009) пришли к выводу, что можно использовать замену пшеничной муки обезжиренными рисовыми отрубями без отрицательного воздействия на физические и сенсорные характеристики печенья.Добавки из рисовых отрубей значительно улучшили содержание пищевых волокон, минералов и белка в печенье, и, кроме того, стоимость производства также снизилась с пропорциональным увеличением количества добавок. Мороженое и замороженный йогурт имеют более высокий уровень жира, что имеет свои особенности. Добавление волоконных ингредиентов, таких как альгинаты, гуаровая камедь и гели целлюлозы, не только заменяет жир, но также обеспечивает вязкость, улучшает эмульсию, пену, стабильность при замораживании / оттаивании, контролирует свойства плавления, снижает синерезис, способствует образованию более мелких кристаллов льда и облегчает экструзию. (Александр 1997).Гуаровая камедь, пектины и инулин также добавляются во время обработки сыра, чтобы уменьшить процент жира в нем без потери органолептических характеристик, таких как текстура и аромат.

В случае напитков и напитков добавление пищевых волокон увеличивает их вязкость и стабильность, при этом растворимые волокна используются чаще всего, поскольку они более диспергируются в воде, чем нерастворимые. Некоторыми примерами растворимых волокон являются волокна фракций зерен и плодов (Bollinger 2001), пектины (Bjerrum 1996), β-глюканы, целлюлозные волокна корня свеклы (Nelson 2001).Клетчатку овса можно добавлять в молочные коктейли, напитки для завтрака быстрого приготовления, фруктовые и овощные соки, холодный чай, спортивные напитки, капучино и вино. К другим напиткам, которые могут получить пользу от добавления клетчатки, относятся жидкие диетические напитки — как те, которые созданы для людей с особыми диетическими потребностями, так и напитки для похудания или заменители пищи (Hegenbart 1995). Ларраури и др. (1995) описали производство порошкообразного напитка, содержащего пищевые волокна из кожуры ананаса. Продукт под названием FIBRALAX содержал 25% пищевых волокон и 66%.2% усвояемых углеводов и оказывает легкое слабительное действие.

Некоторые типы растворимых волокон, такие как пектины, инулин, гуаровая камедь и карбоксиметилцеллюлоза, используются в качестве функциональных ингредиентов в молочных продуктах (Nelson 2001). Ферментированное молоко, обогащенное клетчаткой цитрусовых (апельсин и лимон), хорошо переносится (Sendra et al. 2008). Staffolo et al. (2004) отметили, что йогурт, обогащенный 1,3% волокон пшеницы, бамбука, инулина и яблока, оказался многообещающим средством для увеличения потребления клетчатки с более высокой приемлемостью для потребителей.Hashim et al. (2009) изучили влияние обогащения финиковой клетчаткой, побочным продуктом производства финикового сиропа, на свежий йогурт. Готовили контрольный йогурт (без клетчатки), йогурт, обогащенный 1,5, 3,0 и 4,5% финиковой клетчатки, и йогурт с 1,5% пшеничных отрубей. Йогурт, обогащенный 3% финиковой клетчатки, обладал такой же кислинкой, сладостью, плотностью, гладкостью и общей приемлемостью, что и контрольный йогурт. Поскольку и клетчатка, и йогурт хорошо известны своим благотворным воздействием на здоровье, вместе они составляют функциональную пищу с коммерческим применением.

Пищевые волокна на основе пектинов, целлюлозы, сои, пшеницы, кукурузы или рисовых изолятов и клетчатки свеклы могут использоваться для улучшения текстуры мясных продуктов, таких как колбасы, салями, и в то же время подходят для приготовления обезжиренных продуктов. продукты, такие как «диетические гамбургеры». Кроме того, поскольку они обладают способностью увеличивать влагоудерживающую способность, их включение в матрицу мяса способствует поддержанию его сочности (Chevance et al. 2000; Mansour and Khalil 1999). При производстве синтетического мяса (аналоги мяса из растительного белка) добавление муциллоида псиллиума помогает изменить текстуру и придать мясную жевательную способность (Chan and Wypyszyk 1988).

Овсяные отруби или овсяная клетчатка, по-видимому, являются подходящей заменой жира в мясном фарше и продуктах из свинины из-за их способности удерживать воду и имитировать определение частиц в мясном фарше с точки зрения как цвета, так и текстуры (Verma and Banerjee 2010). Пытаясь разработать функциональные куриные наггетсы с низким содержанием соли, жира и высоким содержанием клетчатки, Verma et al. (2009) включили различные источники клетчатки, такие как гороховая мука, граммовая шелуха, яблочная мякоть и бутылочная тыква в различных комбинациях на уровне 10%.

Заключение

Растительный материал в рационе, устойчивый к ферментативному перевариванию, называется диетической клетчаткой. Он включает целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, слизь, лигнин и т. Д. Пищевые волокна естественным образом присутствуют в злаках, фруктах, овощах и орехах. В статье обсуждаются физико-химические свойства, методы анализа и терапевтические функции пищевых волокон. Сообщается, что диета с высоким содержанием клетчатки положительно влияет на здоровье.Во время обработки пищевые продукты подвергаются различным физическим, химическим, ферментативным и термическим обработкам, которые прямо или косвенно влияют на общий состав клетчатки. Добавление волокна может изменить консистенцию, текстуру, реологические свойства и сенсорные свойства конечных продуктов. Сообщалось о положительных результатах добавления клетчатки в сухие завтраки, хлеб, печенье, пирожные, йогурт, напитки и мясные продукты. Незамедлительного внимания требуют исследования изменений в волокне во время различных операций, экстракции и характеристики волокна из непищевых источников, а также разработка продуктов, обогащенных волокном, по экономичной цене.

Ссылки

• Олбринк М.Дж., Ньюман Т., Дэвидсон ПК. Влияние диет с высоким и низким содержанием клетчатки на липиды плазмы и инсулин. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 1486–1496. [PubMed] [Google Scholar]
• Александр Р.Дж. Переход на низкокалорийные молочные продукты. Food Prod Des. 1997. 7 (1): 74–98. [Google Scholar]
• Алмазан А.М., Чжоу X. Общее содержание пищевых волокон в некоторых зеленых и корнеплодах, полученных при различных концентрациях этанола. Food Chem. 1995; 53: 215–218. [Google Scholar]
• Андерсон Дж. У., Уорд К.Диета с высоким содержанием углеводов и клетчатки для принимающих инсулин мужчин с сахарным диабетом. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 2312–2321. [PubMed] [Google Scholar]
• Андерсон Дж., Гранде Ф., Киз А. Диеты, снижающие уровень холестерина: экспериментальные испытания и обзоры литературы. J Am Diet Assoc. 1973; 62: 133–142. [PubMed] [Google Scholar]
• Анита Ф. П., Абрахам П. Клиническая диета и питание. Калькутта: издательство Оксфордского университета Дели; 1997. С. 73–77. [Google Scholar]
• Aportela-Palacios A, Sosa-Morales ME, Velez-Ruiz JF.Реологические и физико-химические свойства йогурта, обогащенного клетчаткой и кальцием. J Texture Stud. 2005. 36 (3): 333–349. [Google Scholar]
• Аравантинос-Зафирис Дж., Ореопулу В., Тзиа К., Томопулос С.Д. Фракция клетчатки из остатков апельсиновой корки после экстракции пектином. Lebens Wiss Technol. 1994; 27: 468–471. [Google Scholar]
• Asp NG. Разработка методологии пищевых волокон. В: МакКлири Б.В., Просский Л., редакторы. Передовая технология пищевых волокон. Оксфорд: Blackwell Science Ltd; 2001 г.С. 77–88. [Google Scholar]
• Asp NG, Johansson CG. Методы измерения пищевых волокон. В: Джеймс WPT, Теандр О., редакторы. Анализ пищевых волокон в пище. Нью-Йорк: Марсель Деккер; 1981. С. 173–189. [Google Scholar]
• Asp NG, Schweizer TF, Southgate DAT, Theander O. Анализ пищевых волокон. В: Schweizer TF, Edwards CA, редакторы. Пищевые волокна. Компонент еды. Пищевая функция при здоровье и болезни. Лондон: Спрингер-Верлаг; 1992. С. 57–102. [Google Scholar]
• Aspinall GO.Полисахариды. Оксфорд: Pergamon Press; 1970. С. 130–144. [Google Scholar]
• Бичер GR. Роль фитонутриентов в обмене веществ: влияние на устойчивость к дегенеративным процессам. Nutr Rev.1999; 57: 3–6. [PubMed] [Google Scholar]
• Bjerrum KS. Новые приложения для пектинов. Food Technol. 1996; 3: 32–34. [Google Scholar]
• Боллинджер Х. Функциональные напитки с диетической клетчаткой. Фруктовый процесс. 2001; 12: 252–254. [Google Scholar]
• Braums FE. Химия лигнина. Нью-Йорк: академический; 1952 г.С. 14–21. [Google Scholar]
• Brennan CS, Tudorica CM. Заменители жира на основе углеводов в модификации реологических, текстурных и сенсорных качеств йогурта: сравнительное исследование использования бета-глюкана ячменя, гуаровой камеди и инулина. Int J Food Sci Technol. 2008; 43: 824–833. [Google Scholar]
• Burkitt DP. Рак толстой кишки: эпидемиологическая головоломка. J Natl Cancer Znst. 1975; 54: 3–6. [PubMed] [Google Scholar]
• Бирн М. Нежирный, со вкусом. Food Eng Int.1997; 22: 36–41. [Google Scholar]
• Камир М.Э., Флинт С.И. Влияние термической обработки на состав пищевых волокон и гидратационную способность кукурузной муки, овсяной муки и картофельных пилингов. Cereal Chem. 1991. 68 (6): 645–647. [Google Scholar]
• Cammire ME, Violette D, Dougherty MP, McLaughlin MA. Состав пищевых волокон из кожуры картофеля: влияние процессов варки путем очистки от кожуры и экструзии. J. Agric Food Chem. 1997. 45: 1404–1409. [Google Scholar]
• Капрез А., Арригони Э., Амадо Р., Неуком Х.Влияние различных видов термической обработки на химический состав и физические свойства пшеничных отрубей. J Cereal Sci. 1986; 4: 233–239. [Google Scholar]
• Chan JK, Wypyszyk V. Забытые натуральные пищевые волокна: подорожник mucilliod. Мир зерновых продуктов. 1988; 33: 919–922. [Google Scholar]
• Чау С.Ф., Хуанг Ю.Л. Сравнение химического состава и физико-химических свойств различных волокон, полученных из кожуры цитрусовых Citrus sinensis L. Cv. Лючэн.J. Agric Food Chem. 2003. 51: 2615–2618. [PubMed] [Google Scholar]
• Chevance FFV, Farmer LJ, Desmond EM, Novelli E, Troy DJ, Chizzolini R. Влияние некоторых заменителей жира на высвобождение летучих ароматических соединений из нежирных мясных продуктов. J. Agric Food Chem. 2000; 48: 3476–3484. [PubMed] [Google Scholar]
• Чо С.С., Проски Л. Применение сложных углеводов в имитаторах жиров пищевых продуктов. В: Cho SS, Prosky L, Dreher M, ред. Сложные углеводы в продуктах питания. Нью-Йорк: Марсель Деккер; 1999 г.С. 411–430. [Google Scholar]
• Чопра Х, Удипи С.А., Гугре П. Содержание пищевых волокон в отобранных бобовых: сортовые различия и влияние обработки. J Food Sci Technol. 2009. 46 (3): 266–268. [Google Scholar]
• Desmedt A, Jacobs H (2001) Растворимая клетчатка. В: Руководство по функциональным пищевым ингредиентам. Food RA Leatherhead Publishing, Surrey, England, pp 112–140
• Dongowski G, Ehwald R, et al. Свойства диетических препаратов целланового типа. В: Гийон Ф. и др., Редакторы.Материалы симпозиума PROFIBRE, Функциональные свойства неперевариваемых углеводов. Нант: круглые скобки Imprimerie; 1998. С. 52–54. [Google Scholar]
• Englyst H, Wiggins HS, Cummings JH. Определение некрахмальных полисахаридов в растительных продуктах с помощью газожидкостной хроматографии составляющих сахаров в виде ацетатов альдита. Аналитик. 1982; 107: 307–318. [PubMed] [Google Scholar]
• Фархат Ханум М., Свами С., Сударшана Кришна К. Р., Сантханам К., Вишванатан К. Р.. Содержание пищевых волокон в обычно свежих и вареных овощах, потребляемых в Индии.Растительная пища Hum Nutr. 2000; 55: 207–218. [PubMed] [Google Scholar]
• Флери Н., Лахай М. Химическая и физико-химическая характеристика волокон Laminaria digitata (Kombu Breton): физиологический подход. J Sci Food Agric. 1991; 55: 389–400. [Google Scholar]
• Fuentes-Alventosa JM, Rodriguez-Gutierrez G, Jaramillo Carmona S, Espejo Calvo JA, Rodriguez-Arcos R, Fernandez-Bolanos J, Guillen-Bejarano R, Jimenez-Araujo A. Влияние метода экстракции на химический состав и функциональные характеристики порошков с высоким содержанием пищевых волокон, полученных из побочных продуктов спаржи.J Food Chem. 2009. 113: 665–692. [Google Scholar]
• Гарсия-Перес Ф.Дж., Ларио Й., Фернандес-Лопес Дж., Саяс Э., Перес-Альварес Дж. А., Сендра Э. Влияние добавления апельсиновых волокон на цвет йогурта во время ферментации и хранения в холодильнике. Color Res Appl. 2005. 30: 457–463. [Google Scholar]
• Гарсимартин М., Видаль-Вальверде С., Мартинес-Кастро И., Масгроув С. Оценка пищевых волокон в картофельных чипсах: влияние используемого аналитического метода. J Food Qual. 1995; 18: 33–43. [Google Scholar]
• Gear JSS, Ware A, Fursdon P, Mann JI, Nolan DJ, Brodribb AJM, Vessey MP.Симптоматическая дивертикулярная болезнь и потребление пищевых волокон. Ланцет. 1979; 1: 511–513. [PubMed] [Google Scholar]
• Геринг HK, Van Soest PJ. Анализ кормовой клетчатки. Вашингтон: Министерство сельского хозяйства США; 1970. стр. 379. [Google Scholar]
• Graham S, Dayal H, Swanson M, Mittleman A, Wilkinson G. Диета в эпидемиологии рака толстой и прямой кишки. J Natl Cancer Znst. 1978; 61: 709–714. [PubMed] [Google Scholar]
• Грэм Х., Ридберг МБГ, Аман П. Экстракция растворимой пищевой клетчатки.J. Agric Food Chem. 1988. 36 (3): 494–497. [Google Scholar]
• Гийон Ф., Чамп М. Структурные и физические свойства пищевых волокон и последствия обработки для физиологии человека. Food Res Int. 2000. 33: 233–245. [Google Scholar]
• Guillon F, Auffret A, Robertson JA, Thibault JF, Barry JL. Связь между физическими характеристиками волокна сахарной свеклы и его ферментируемостью фекальной флорой человека. Carbohydr Polym. 1998. 37: 185–197. [Google Scholar]
• Хашим И.Б., Халил А.Х., Афифи Х.С.Качественные характеристики и признание потребителей йогурта, обогащенного финиковой клетчаткой. J Dairy Sci. 2009. 92 (11): 5403–5407. [PubMed] [Google Scholar]
• Хегенбарт С. Использование волокон в напитках. Food Prod Des. 1995. 5 (3): 68–78. [Google Scholar]
• Hellendoorn EW, Noordhoff MG, Slagman J. Ферментативное определение содержания неперевариваемых остатков (пищевых волокон) в пище человека. J Sci Food Agric. 1975. 26: 1461–1468. [Google Scholar]
• Heller SN, Hackler LR, Rivers JM, Van Soest PJ, Roe DA, Lewis BA, Robertson J.Пищевые волокна: влияние размера частиц пшеничных отрубей на функцию толстой кишки у молодых взрослых мужчин. Am J Clin Nutr. 1980; 33: 1734–1744. [PubMed] [Google Scholar]
• Эредиа А., Хименес А., Фернандес-Боланос Дж., Гильен Р., Родригес Р. Фибра Алиментария. Мадрид: Biblioteca de Ciencias; 2002. С. 1–117. [Google Scholar]
• Херранц Дж., Видаль-Вальверда С., Рохас-Идальго Э. Содержание целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в сырых и вареных обработанных овощах. J Food Sci. 1983; 48: 274–275. [Google Scholar]
• Hesser JM.Применение и использование пищевых волокон в США. Int Food Ingred. 1994; 2: 50–52. [Google Scholar]
• Hill MJ. Рак толстой кишки: заболевание, связанное с истощением клетчатки или избыточным питанием. Пищеварение. 1974. 11: 289–306. [PubMed] [Google Scholar]
• Hipsley EH. Диетическая «клетчатка» и токсемия беременных. Br Med J. 1953; 2: 420–422. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Hou G, Kruk M (1998) Азиатская технология лапши. Манхэттен, Канзас, Американский институт выпечки, Технический бюллетень XX (12)
• Дженкинс Д.А., Волевер ТМС, Лидс А.Р., Гассалл М.А., Хайсман П., Дилавари Дж., Гофф Д.В., Мета Г.Л., Альберт КГММ.Пищевые волокна, аналоги клетчатки и толерантность к глюкозе: важность вязкости. Br Med J. 1978; 1: 1392–1394. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Кац Ф. Внедрение функции в функциональное питание. Пищевой процесс. 1996. 57 (2): 56–58. [Google Scholar]
• Кей Р.М. Пищевые волокна. J Lipid Res. 1982; 23: 221–242. [PubMed] [Google Scholar]
• Кей Р.М., Truswell AS. Влияние цитрусового пектина на липиды крови и экскрецию фекальных стероидов у человека. Am J Clin Nutr. 1977; 30: 171–175. [PubMed] [Google Scholar]
• Кей Р.М., Гробин В., Track NS.Диеты, богатые натуральной клетчаткой, улучшают толерантность к углеводам у незрелых, инсулинозависимых диабетиков. Диабетология. 1981; 20: 18–21. [PubMed] [Google Scholar]
• Ким Т.Г., Андерсон Дж. У., Уорд К. Благотворное влияние диеты с высоким содержанием углеводов и клетчатки на мужчин с гипергликемическим диабетом. Am J Clin Nutr. 1976; 29 (8): 895–899. [PubMed] [Google Scholar]
• LaCourse NL, Chicalo K, Zallie JP, Altieri PA (1994) Пищевые волокна, полученные из тапиоки, и их процесс. Патент США № 5350593
• Lambo AM, Oste R, Nyman ME.Пищевые волокна в ферментированных концентратах овса и ячменя, богатых β-глюканом. Food Chem. 2005. 89: 283–293. [Google Scholar]
• Ларраури Дж. А., Боррото Б., Пердомо Ю., Табарес Ю. Производство порошкообразного напитка, содержащего пищевые волокна: FIBRALAX. Алиментария. 1995; 260: 23–25. [Google Scholar]
• Мансур Э. Х., Халил А. Х. Характеристики нежирных бургеров из говядины под влиянием различных типов волокон пшеницы. J Sci Food Agric. 1999. 79: 493–498. [Google Scholar]
• Мартин К. Замена жира, сохранение вкуса.Food Eng Int. 1999; 24: 57–59. [Google Scholar]
• Mertens DR. Проблемы измерения нерастворимых пищевых волокон. Anim Sci J. 2003; 81: 3233–3249. [PubMed] [Google Scholar]
• Miranda PL, Horwitz DL. Диеты с высоким содержанием клетчатки при лечении сахарного диабета. Ann Intern Med. 1978; 88: 482–486. [PubMed] [Google Scholar]
• Моррис Дж. Н., Марр Дж. У., Клейтон Д. Г.. Диета и сердце: постскриптум. Br Med J. 1977; 2: 1307–1314. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Nassar AG, AbdEl-Hamied AA, El-Naggar EA.Влияние включения муки из субпродуктов цитрусовых на химические, реологические и органолептические характеристики печенья. World J Agric Sci. 2008. 4 (5): 612–616. [Google Scholar]
• Nawirska A, Uklanska C. Отходы переработки фруктов и овощей как потенциальные источники обогащения пищевых продуктов пищевыми волокнами. Acta Sci Pol Technol Aliment. 2008. 7 (2): 35–42. [Google Scholar]
• Нельсон А.Л. Ингредиенты с высоким содержанием клетчатки: Серия справочников Eagan Press. Сент-Пол: Иган Пресс; 2001. [Google Scholar]
• Painter NS, Burkitt DP.Дивертикулярная болезнь толстой кишки: дефицитное заболевание западной цивилизации. Br Med J. 1971; 2 (5): 450–454. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Пеннер М.Х., Ким С. Фракции некрахмальных полисахаридов сырой, обработанной и вареной моркови. J Food Sci. 1991. 56 (6): 1593–1596. [Google Scholar]
• Перес-Идальго М., Герра-Эрнандес Э., Гарсиа-Виллаанора Б. Определение нерастворимых соединений пищевых волокон: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнинов в бобовых. Дж. Арис Фармацевтика.1997. 38 (4): 357–364. [Google Scholar]
• Поутанен К., Суирти Т., Аура AM, Луйкконен К., Аутио К. и др. Влияние переработки на комплекс зерновых пищевых волокон: что мы знаем? В: Гийон Ф. и др., Редакторы. Материалы симпозиума PRO-FIBER, Функциональные свойства неперевариваемых углеводов. Нант: непримерные круглые скобки; 1998. С. 66–70. [Google Scholar]
• Рагхавендра С.Н., Рамачандра Свами С.Р., Растоги Н.К., Рагхаварао КСМС, Кумар С., Тхаранатан Р.Н. Характеристики измельчения и гидратационные свойства кокосового остатка: источник пищевых волокон.J Food Eng. 2006. 72: 281–286. [Google Scholar]
• Renard CMGC, Crepeau MJ, Thibault JF. Влияние ионной силы, pH и диэлектрической проницаемости на гидратационные свойства нативного и модифицированного волокна сахарной свеклы и пшеничных отрубей. Ind Crops Prod. 1994; 3: 75–84. [Google Scholar]
• Rivellese A, Riccardi G, Giacco A, Pacioni D, Genovese S, Mattioli PL, Mancini M. Влияние пищевых волокон на контроль уровня глюкозы и липопротеины сыворотки у пациентов с диабетом. Ланцет. 1980; 2: 447–449. [PubMed] [Google Scholar]
• Roehrig KL.Физиологические эффекты пищевых волокон. Обзор. Пищевой Hydrocoll. 1988; 2: 1–18. [Google Scholar]
• Rolls BJ, Bell EA, Castellanos VH, Chow M, Pelkman CL, Thompson LU, Josse RG. Плотность энергии, но не содержание жира в продуктах питания влияет на потребление энергии у худых и полных женщин. Am J Clin Nutr. 1999; 69 (5): 863–871. [PubMed] [Google Scholar]
• Salyers AA, West SEH, Vercelotti JR, Wilkins TD. Ферментация муцинов и полисахаридов растений анаэробными бактериями из толстой кишки человека. Appl Environ Microbiol.1977; 34: 529–533. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Sanz T, Salvador A, Jimenez A, Fiszman S. Улучшение йогурта с помощью функционального волокна спаржи, влияние метода экстракции волокна на реологические свойства, цвет и сенсорное восприятие. Eur Food Res Technol. 2008; 227: 1515–1521. [Google Scholar]
• Шакель С.Ф., Петтит Дж., Хаймс Дж. Х. Ценность пищевых волокон для обычных продуктов. В: Спиллер Г.А., редактор. Справочник CRC по диетическим волокнам в питании человека. 3. Лондон: CRC; 2001 г.[Google Scholar]
• Schubert WJ. Биохимия лигнина. Нью-Йорк: академический; 1956. С. 2–6. [Google Scholar]
• Schweizer TF, Wursch P. Анализ пищевых волокон. J Sci Food Agric. 1979; 30: 613–619. [PubMed] [Google Scholar]
• Селвендран Р. Р., Робертсон Дж. А.. Пищевые волокна в продуктах: количество и тип. В: Амадо Р., Барри Дж. Л., редакторы. Метаболические и физиологические аспекты пищевых волокон в пище. Люксембург: Комиссия Европейских сообществ; 1994. С. 11–20. [Google Scholar]
• Сендра Э., Файос П., Ларио Й., Фернандес-Лопес Дж. А., Саяс-Барбера Е., Перес-Альварес Дж. А..Включение цитрусовых волокон в ферментированное молоко, содержащее пробиотические бактерии. Food Microbiol. 2008; 25: 13–21. [PubMed] [Google Scholar]
• Шариф М.К., Масуд С.Б., Факир М.А., Наваз Х. Приготовление печенья с добавлением обезжиренных рисовых отрубей, обогащенных клетчаткой и минералами. Пакистан J Nutr. 2009. 8 (5): 571–577. [Google Scholar]
• Симпсон Р. У., Манн Дж. И., Итон Дж., Картер Р. Д., Hockaday TDR. Высокоуглеводные диеты и инсулинозависимый диабет. Br Med J. 1979; 2: 523–525. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Simpson HCR, Simpson RW, Lousley S, Carter RD, Geekie M, Hockaday TDR, Mann JI.Диета с высоким содержанием углеводов и бобовых волокон улучшает все аспекты контроля диабета. Ланцет. 1981; 1: 1–5. [PubMed] [Google Scholar]
• Саутгейт DAT. Определение углеводов в пище. Лондон: издатели прикладных наук; 1976. [Google Scholar]
• Spiller GA. Справочник CRC по диетическим волокнам в питании человека. Бока-Ратон: CRC, Press Inc; 1986. С. 285–286. [Google Scholar]
• Staffolo MD, Bertola N, Martino M, Bevilacqua YA. Влияние добавления пищевых волокон на сенсорные и реологические свойства йогурта.Int Dairy J. 2004; 14 (3): 263–268. [Google Scholar]
• Судха М.Л., Баскаран В., Лилавати К. Яблочные выжимки как источник пищевых волокон и полифенолов и их влияние на реологические характеристики и приготовление пирожных. Food Chem. 2007. 104: 686–692. [Google Scholar]
• Такахаши Х., Ян С.И., Хаяши С., Ким М., Яманака Дж., Ямамото Т. Влияние частично гидролизованной гуаровой камеди на выделение фекалий у людей-добровольцев. Nutr Res. 1993; 13: 649–657. [Google Scholar]
• Такахаши Х., Ваджо Н., Окубо Т., Исихара Н., Яманака Дж., Ямамото Т.Влияние частично гидролизованной гуаровой камеди на запор у женщин. J Nutr Sci Vitaminol. 1994; 40: 151–159. [PubMed] [Google Scholar]
• Татьяна К., Терезия Г., Милица К., Плестеняк А. Содержание пищевых волокон в сухих и обработанных бобах. Food Chem. 2002; 80: 231–235. [Google Scholar]
• Теандр О., Аман П. Химия, морфология и анализ компонента пищевых волокон. В: Inglett G, Falkehag, редакторы. Пищевые волокна: химия и питание. Нью-Йорк: академический; 1979. С. 214–244.[Google Scholar]
• Thed ST, Philips RD. Изменение состава пищевых волокон и крахмала в переработанных картофельных продуктах при домашнем приготовлении. Food Chem. 1995; 52: 301–304. [Google Scholar]
• Тибо Дж. Ф., Лахайе М., Гийон Ф. Физиохимические свойства клеточных стенок пищевых растений. В: Schweizer E, Edwards C, редакторы. Пищевые волокна, компонент пищи. Функция питания при здоровье и болезни, ILSI Europe. Берлин: Springer-verlag; 1992. С. 21–39. [Google Scholar]
• Toma RB, Orr PH, Appolonia BD, Dintzis FR, Tabekhia MM.Физико-химические свойства картофельной кожуры как источника пищевых волокон в хлебе. J Food Sci. 1979; 44: 1403–1407. [Google Scholar]
• Trowell H, Burkitt D, Heaton K. Определения пищевых волокон и продуктов с низким содержанием клетчатки и болезней. Лондон: Академический; 1985. С. 21–30. [Google Scholar]
• Tudoric CM, Kuri V, Brennan CS. Пищевая и физико-химическая характеристика макарон, обогащенных пищевыми волокнами. J. Agric Food Chem. 2002. 50 (2): 347–356. [PubMed] [Google Scholar]
• Tungland BC, Meyer D.Неперевариваемые олиго и полисахариды (пищевые волокна): их физиология и роль в здоровье человека и питании. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2002; 1: 73–92. [Google Scholar]
• Ван Денфер Д., Шумахер В., Магдефрау К., Эрендорфер Ф. (1976) Экскреторные и секреторные ткани. В: Учебник ботаники Страсбегера. Longman, New York, pp. 118–121
• Варо П., Лайне Р., Койвистойнен П. Влияние тепловой обработки на пищевые волокна: межлабораторное исследование. J Assoc Off Anal Chem. 1983; 66 (4): 933–938.[PubMed] [Google Scholar]
• Верма А.К., Банерджи Р. Пищевые волокна как функциональный ингредиент мясных продуктов: новый подход к здоровому образу жизни — обзор. J Food Sci Technol. 2010. 47 (3): 247–257. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Verma AK, Sharma BD, Banerjee R. Качественные характеристики и стабильность при хранении функциональных куриных наггетсов с низким содержанием жира со смесью заменителей соли и ингредиентами с высоким содержанием клетчатки. Fleischwirtsch Int. 2009. 24 (6): 54–57. [Google Scholar]
• Видаль-Вальверда К., Фриас Дж.Влияние переработки бобовых на компоненты пищевых волокон. J Food Sci. 1991; 56: 1350–1352. [Google Scholar]
• Видаль-Вальверда С., Фриас Дж., Эстебан Р. Пищевые волокна в обработанной чечевице. J Food Sci. 1992; 57: 1161–1163. [Google Scholar]
• Walker ARP. Экстренная эпидемиологическая ситуация при ишемической артериальной болезни. Am Heart J. 1975; 89: 133–136. [PubMed] [Google Scholar]

Пищевые волокна в пищевых продуктах: обзор

J Food Sci Technol. 2012 июн; 49 (3): 255–266.

, , , и

Девиндер Дхингра

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

Мона Майкл

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

Градеш Раджпут

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

R.Т. Патил

Центральный институт послеуборочной техники и технологии, Лудхиана, 141004 Индия

Центральный институт послеуборочной техники и технологии, Лудхиана, 141004 Индия

Автор, отвечающий за переписку.

Исправлено 22 января 2011 г .; Принято 1 апреля 2011 г.

Авторское право © Ассоциация ученых и технологов в области пищевых продуктов (Индия), 2011 г. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Пищевые волокна — это та часть растительного материала в рационе, которая устойчива к ферментативному перевариванию, которая включает целлюлозу, нецеллюлозные полисахариды, такие как гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, слизи и неуглеводный компонент лигнин.Рацион, богатый клетчаткой, такой как злаки, орехи, фрукты и овощи, положительно влияет на здоровье, поскольку их потребление связано с уменьшением заболеваемости рядом заболеваний. Пищевые волокна можно использовать в различных функциональных продуктах питания, таких как выпечка, напитки, напитки и мясные продукты. Влияние различных обработок (таких как экструзия-варка, консервирование, измельчение, кипячение, жарка) изменяет физико-химические свойства пищевых волокон и улучшает их функциональные возможности. Пищевые волокна можно определять разными методами, в основном: ферментативно-гравиметрическими и ферментно-химическими методами.В этой статье представлены последние разработки в области экстракции, применения и функций пищевых волокон в различных пищевых продуктах.

Ключевые слова: Пищевые волокна, Классификация, Физико-химический, Анализ, Обработка, Функциональные продукты

Введение

Пищевые волокна имеют долгую историю, его термин берет начало от Хипсли (1953), который придумал пищевые волокна как неперевариваемые составляющие, составляющие клеточная стенка растений и ее определение претерпели несколько изменений.Ботаники определяют клетчатку как часть органов растений, химические аналитики — как группу химических соединений, потребители — как вещество, оказывающее благотворное влияние на здоровье человека, а для диетической и химической промышленности пищевые волокна являются предметом маркетинга. Позже пищевые волокна были определены как повсеместно распространенный компонент растительной пищи и включают материалы различной химической и морфологической структуры, устойчивые к действию пищевых ферментов человека (Kay, 1982). Наиболее последовательное определение, которое сейчас принято, взято из Trowell et al.(1985): «Пищевые волокна состоят из остатков растительных клеток, устойчивых к гидролизу (перевариванию) пищевыми ферментами человека», компонентами которых являются гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин, олигосахариды, пектины, камеди и воски.

Американская ассоциация химиков злаков (AACC) в 2000 году определила диетические волокна как съедобные части растений или аналогичные углеводы, устойчивые к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике человека при полной или частичной ферментации в толстом кишечнике.Пищевые волокна включают полисахариды, олигосахариды, лигнин и связанные с ними растительные вещества. В течение 2001 года Управление пищевых продуктов Австралии и Новой Зеландии (ANZFA) определило диетические волокна как ту часть съедобной части растений или их экстрактов, или аналогичных углеводов, которая устойчива к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике человека, обычно с полной или частичное брожение в толстом кишечнике. Этот термин включает полисахариды, олигосахариды и лигнины. Группа по определению пищевых волокон, составленная Национальной академией наук в 2002 году, определила, что комплекс пищевых волокон включает пищевые волокна, состоящие из неперевариваемых углеводов и лигнина, которые являются естественными и интактными в растениях, функциональные волокна, состоящие из изолированных, неперевариваемых легкоусвояемые углеводы, которые оказывают благотворное физиологическое воздействие на человека, и общая клетчатка в виде суммы пищевых и функциональных волокон.

Пищевые волокна, хотя и не всегда определяемые как таковые, потреблялись веками и признаны полезными для здоровья. Растворимые и нерастворимые волокна составляют две основные категории пищевых волокон. Целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин не растворяются в воде, тогда как пектины, камеди и слизи становятся липкими в воде.

Важность пищевых волокон привела к развитию большого и потенциального рынка продуктов и ингредиентов, богатых клетчаткой, и в последние годы наблюдается тенденция к поиску новых источников пищевых волокон, которые можно использовать в пищевой промышленности ( Чау и Хуанг 2003).Добавки использовались для увеличения содержания клетчатки в пищевых продуктах. Добавки были сосредоточены на печенье, крекерах и других продуктах на основе злаков, также было исследовано повышение содержания клетчатки в закусках, напитках, специях, имитациях сыров, соусах, замороженных продуктах, мясных консервах, аналогах мяса и других продуктах (Hesser, 1994). ).

Классификация пищевых волокон

Тунгланд и Мейер (2002) предложили несколько различных систем классификации для классификации компонентов пищевых волокон: на основе их роли в растении, на основе типа полисахарида, на основе их смоделированной растворимости в желудочно-кишечном тракте, на основе на месте пищеварения и на основе продуктов пищеварения и физиологической классификации.Однако ни один из них не является полностью удовлетворительным, поскольку невозможно точно определить пределы. Наиболее широко принятая классификация пищевых волокон состоит в том, чтобы дифференцировать диетические компоненты по их растворимости в буфере при определенном pH и / или их ферментируемости в системе invitro с использованием водного ферментного раствора, представляющего пищевые ферменты человека. Таким образом, наиболее подходящим образом пищевые волокна подразделяются на две категории, такие как водонерастворимые / менее ферментированные волокна: целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и водорастворимые / хорошо ферментированные волокна: пектин, камеди и слизи (Anita and Abraham 1997).Классификация компонентов пищевых волокон по растворимости в воде и сбраживаемости представлена ​​в таблице.

Таблица 1

Классификация компонентов пищевых волокон на основе растворимости в воде / ферментируемости

Характеристика	Волокнистый компонент	Описание	Основные источники питания
Нерастворимые в воде / Менее ферментированные	Целлюлоза	Главный структурный компонент клеточной стенки растений.Нерастворим в концентрированной щелочи, растворим в концентрированной кислоте.	Растения (овощи, сахарная свекла, различные отруби)
	Гемицеллюлоза	Полисахариды клеточной стенки, которые содержат основу β-1,4-глюкозидных связей. Растворим в разбавленной щелочи.	Злаки
	Лигнин	Неуглеводный компонент клеточной стенки. Сложный сшитый полимер фенилпропана. Устойчив к бактериальному разложению.	Древесные растения
Водорастворимые / хорошо ферментированные	Пектин	Компоненты первичной клеточной стенки с D-галактуроновой кислотой в качестве основных компонентов.Обычно растворяется в воде и образует гель.	Фрукты, овощи, бобовые, сахарная свекла, картофель
	Камеди	Секретируются в месте повреждения растений специализированными секретарными клетками. Пищевая и фармацевтическая промышленность.	Семена бобовых растений (гуар, бобы рожкового дерева), экстракты морских водорослей (каррагинан, альгинаты), микробные камеди (ксантан, геллан)
	Слизистые вещества	Синтезируются растениями, предотвращают высыхание эндосперма семян. Использование в пищевой промышленности, гидрофильный, стабилизатор.	Растительные экстракты (камедь акации, камедь карайи, трагакантовая камедь)

Целлюлоза

Это основной компонент клеточной стенки растений, неразветвленная линейная цепь из нескольких тысяч единиц глюкозы с β-1,4-глюкозидными связями. Механическая прочность целлюлозы, устойчивость к биологическому разложению, низкая растворимость в воде и устойчивость к кислотному гидролизу являются результатом водородных связей внутри микрофибрилл. Аспиналл (1970) изучил, что целлюлоза нерастворима в сильной щелочи и что есть часть (10–15%) целлюлозы, называемая «аморфной», которая более легко подвергается кислотному гидролизу.Целлюлоза никак не переваривается ферментами желудочно-кишечной системы человека.

Гемицеллюлоза

Это полисахариды клеточной стенки, солюбилизированные водной щелочью после удаления водорастворимых и пектиновых полисахаридов. Они содержат основы глюкозных единиц с β-1,4-глюкозидными связями, но отличаются от целлюлозы тем, что они меньше по размеру, содержат множество сахаров и обычно разветвлены (Kay 1982). Они содержат в основном ксилозу и немного галактозы, маннозы, арабинозы и других сахаров (Anita and Abraham 1997).

Лигнин

Это не полисахарид, а сложный статистический полимер, содержащий около 40 кислородсодержащих звеньев фенилпропана, включая конифериловый, синапиловый и п-кумариловый спирты, которые подверглись сложной дегидрогенизирующей полимеризации (Braums 1952; Schubert 1956; Theander and Aman 1979). Лигнины различаются по молекулярной массе и содержанию метоксильных групп. Из-за сильной внутримолекулярной связи, которая включает связи углерода с углеродом, лигнин очень инертен. Лигнин демонстрирует большую устойчивость, чем любой другой природный полимер.

Пектин

Пектиновые вещества представляют собой сложную группу полисахаридов, в которой D-галактуроновая кислота является основным компонентом. Они являются структурными компонентами стенок растительных клеток, а также действуют как межклеточные цементирующие вещества. Пектин хорошо растворим в воде и почти полностью метаболизируется бактериями толстой кишки. Из-за их желирующих свойств эти растворимые полисахариды могут снижать скорость опорожнения желудка и влиять на время прохождения через тонкий кишечник. Это объясняет их гипогликемические свойства (Jenkins et al.1978).

Камеди и слизь

Это типы растительных волокон, которые не являются компонентами клеточной стенки, но образуются в специализированных секреторных клетках растений (Van Denffer et al. 1976). Сообщается, что это полисахариды с сильным разветвлением, которые образуют гели, связывают воду и другие органические вещества. Десны представляют собой липкие выделения, образующиеся в результате травмы (например, гуммиарабика). В основном они состоят из гуаровой камеди и гуммиарабика. Гуаровая камедь — это галактоманнан, выделенный из семян Cyamopsis tetragonolobus (гуар).Частичный ферментативный гидролиз приводит к продукту, который можно использовать в качестве растворимого пищевого волокна. Физиологические эффекты этого источника волокна соответствуют тому, что можно ожидать от растворимого волокна. Гуммиарабик выделяется из дерева акации, представляет собой сложный полисахарид арабиногалактана в смеси с гликопротеином. Слизистые вещества выделяются в эндосперм семян растений, где они действуют, предотвращая чрезмерное обезвоживание.

Физико-химические свойства пищевых волокон

Пищевые волокна — это сложная смесь полисахаридов с множеством различных функций и видов деятельности при прохождении через желудочно-кишечный тракт.Многие из этих функций и действий зависят от их физико-химических свойств. Некоторые из этих свойств пищевых волокон обсуждаются ниже:

Размер частиц и объемный объем

Размер частиц играет важную роль в контроле ряда событий, происходящих в пищеварительном тракте, например, времени прохождения, ферментации, фекальной экскреции. Диапазон размеров частиц зависит от типа клеточных стенок, присутствующих в пищевых продуктах, и от степени их обработки. Размер частиц волокна может изменяться во время прохождения по пищеварительному тракту в результате жевания, измельчения и бактериального разложения в толстой кишке.Рагхавендра и др. (2006) оценили характеристики измельчения кокосового остатка и обнаружили, что уменьшение размера частиц с 1,127–550 мкм привело к увеличению гидратационных свойств, что может быть связано с увеличением площади поверхности и общего объема пор, а также структурной модификации. Было обнаружено, что более 550 мкм гидратные свойства ухудшаются с уменьшением размера частиц во время измельчения. Также сообщалось, что способность абсорбировать жир увеличивалась с уменьшением размера частиц.

Характеристики площади поверхности

Пористость и доступная поверхность могут влиять на ферментацию пищевых волокон (доступность для микробного разложения в толстой кишке), в то время как региохимия поверхностного слоя может играть роль в некоторых физико-химических свойствах (адсорбция или связывание некоторых молекул) с учетом некоторых физиологических эффектов пищевых волокон. Пористость и поверхность, доступные для бактерий или молекулярных зондов, таких как ферменты, будут зависеть от архитектуры волокна, которая связана с его происхождением и историей обработки (Guillon et al.1998).

Свойства гидратации

Свойства гидратации частично определяют судьбу пищевых волокон в пищеварительном тракте (индукция ферментации) и объясняют некоторые их физиологические эффекты (накопление каловых масс минимально ферментированной диетической клетчаткой). Набухание и способность удерживать воду дают общее представление о гидратации клетчатки и предоставляют информацию, полезную для пищевых продуктов с добавками клетчатки. Водопоглощение дает больше информации о волокне, в частности о объеме пор его подложки.Это помогает нам понять поведение клетчатки в продуктах питания или во время прохождения через кишечник. Такие процессы, как измельчение, сушка, нагревание или варка с экструзией, например, изменяют физические свойства волокнистой матрицы, а также влияют на свойства гидратации (Thibault et al. 1992). Условия окружающей среды, такие как температура, pH, ионная сила, диэлектрическая проницаемость окружающего раствора и природа ионов, также могут влиять на характеристики гидратации волокна, содержащего полиэлектролиты (заряженные группы, такие как карбоксил, в волокнах, богатых пектином, карбоксилом и сульфатом. группы в волокнах водорослей) (Fleury and Lahaye, 1991; Renard et al.1994).

Камир и Флинт (1991) сравнили влияние экструзионной варки и запекания на состав пищевых волокон и гидратационную способность кукурузной муки, овсяной муки и картофельной кожуры. Они наблюдали увеличение общего количества некрахмальных полисахаридов в овсяной муке и картофельной кожуре в обоих процессах, но соотношение растворимых и нерастворимых некрахмальных полисахаридов было выше в экструдированных образцах. Сообщается, что процесс экструзии увеличивает гидратационную способность кукурузной муки и овсяной муки, но было обнаружено, что гидратационная способность обработанной картофельной кожуры ниже, чем у сырых кожуры.

Nassar et al. (2008) проанализировали, что цедра и мякоть апельсина содержат большое количество пищевых волокон (78,87 и 70,64%) с большей долей нерастворимых пищевых волокон, высоким уровнем удерживающей способности воды и масла. Включение апельсиновой цедры и мякоти в рецептуру печенья показало увеличение водопоглощения, времени образования теста и стабильности, в то время как толерантность к смешиванию была снижена.

Растворимость и вязкость

Растворимость оказывает сильное влияние на функциональность волокна. Также хорошо известно, что растворимые вязкие полисахариды могут препятствовать перевариванию и всасыванию питательных веществ из кишечника.Если структура полисахарида такова, что молекулы объединяются в кристаллический массив, полимер, вероятно, будет энергетически более стабильным в твердом состоянии, чем в растворе (Guillon and Champ 2000). Более разветвление (например, гуммиарабик), присутствие ионных групп (например, метоксилирование пектина) и потенциал для позиционного связывания между звеньями (например, β-глюканы со смешанными связями β-1-3 и β-1-4) увеличивают растворимость. Изменения моносахаридных единиц или их молекулярной формы (α- или β-формы) дополнительно увеличивают растворимость (например, гуммиарабик, арабиногалактан и ксантановая камедь).

Аравантинос-Зафирис и др. (1994) предположили, что остатки апельсиновой корки являются хорошим источником пищевых волокон. После экстракции пектином апельсиновой корки азотной кислотой остаток апельсиновой корки один раз экстрагировали этанолом и пять раз водой при 30 ° C в течение 30 мин. Полученная фракция клетчатки (ff) содержала 213 г / кг растворимых и 626 г / кг нерастворимых пищевых волокон в пересчете на сухое вещество. Было замечено, что фракция волокна имела сравнимую водопоглощающую и маслоемкость с коммерческими волокнистыми продуктами.

Fuentes-Alventosa et al. (2009) приготовили порошки с высоким содержанием диетической клетчатки из побочных продуктов спаржи и проанализировали ее химический состав и функциональные характеристики. Были определены такие факторы, как экстракционная обработка (интенсивная, 90 минут при 60 ° C или мягкая 1 минута при комнатной температуре), экстракция растворителем (вода или 96% этанол) и система сушки (сублимационная сушка или обработка в печи при 60 ° C в течение 16 часов). учился на добычу. Было обнаружено, что интенсивная обработка в воде содержит самое высокое содержание пищевых волокон, а самое низкое — в волокнах, мягко экстрагированных этанолом.Применяемая система сушки также воздействовала на поверхность волокон. Было обнаружено, что растворимость и маслоемкость высушенного вымораживанием волокна выше, чем у высушенных в печи волокон.

Вязкость жидкости можно грубо описать как ее сопротивление потоку. Обычно, когда молекулярная масса или длина цепи волокна увеличивается, вязкость волокна в растворе увеличивается. Однако концентрация волокна в растворе, температура, pH, условия сдвига обработки и ионная сила существенно зависят от используемого волокна.В первую очередь, длинноцепочечные полимеры, такие как камеди (гуаровая камедь, трагакантовая камедь), в значительной степени связывают воду и обладают высокой вязкостью раствора. Однако, как правило, хорошо растворимые волокна, которые являются сильно разветвленными или представляют собой полимеры с относительно короткой цепью, такие как гуммиарабик, имеют низкую вязкость.

Влияние пшеничных отрубей (натуральных и поджаренных) и вкуса (ананас и пина колада) на качество йогурта было изучено Aportela-Palacios et al. (2005). Было замечено, что pH увеличивался, а синерезис уменьшался с увеличением волокна (1.5, 3,0 и 4,5 мас.%). Натуральные отруби оказали большее влияние на консистенцию, чем поджаренные отруби, а йогурт, приправленный пина-коладой, имел более высокую вязкость, чем йогурт, приправленный ананасом.

Гарсия-Перес и др. (2005) сообщили, что йогурт, содержащий 1% апельсинового волокна, имел более светлый, более красный и желтый цвет и демонстрировал более низкий синерезис, чем контроль и йогурт, содержащий 0,6% и 0,8% апельсинового волокна. Добавление 0,5% β-глюкана ячменя или инулина и гуаровой камеди (> 2%) было эффективным для улучшения удерживания сыворотки и вязкоупругих свойств обезжиренного йогурта (Brennan and Tudorica 2008).Включение клетчатки, полученной из побегов спаржи, увеличивало консистенцию йогурта и придавало йогурту желтовато-зеленоватый цвет (Sanz et al. 2008).

Адсорбция / связывание ионов и органических молекул

Предполагается, что волокно ухудшает абсорбцию минералов, поскольку заряженные полисахариды (например, пектины через их карбоксильные группы) и связанные с ними вещества, такие как фитаты в зерновых волокнах, могут напрямую связывать ионы металлов. Заряженные полисахариды не влияют на абсорбцию минералов и микроэлементов, в то время как связанные вещества, такие как фитаты, могут иметь отрицательный эффект.Способность различных волокон связывать и даже химически связывать желчные кислоты была предложена в качестве потенциального механизма, с помощью которого определенные пищевые волокна, богатые уроновыми кислотами и фенольными соединениями, могут оказывать гипохолестеринемическое действие. Условия окружающей среды (продолжительность воздействия, pH), физические и химические формы волокон и природа желчных кислот могут влиять на адсорбционную способность волокна (Dongowski and Ehwald 1998; Thibault et al. 1992).

Содержание пищевых волокон в различных продуктах питания

Пищевые волокна естественным образом присутствуют в злаках, овощах, фруктах и ​​орехах.Количество и состав волокон различаются от пищи к пище (Desmedt and Jacobs 2001). Диета, богатая клетчаткой, имеет более низкую энергетическую плотность, часто имеет более низкое содержание жира, больше по объему и богаче питательными микроэлементами. Чтобы съесть эту большую массу пищи, нужно больше времени, и ее присутствие в желудке может вызвать чувство сытости раньше, хотя это ощущение сытости является кратковременным (Rolls et al. 1999). Рекомендуется, чтобы здоровые взрослые люди употребляли от 20 до 35 г пищевых волокон каждый день. Некоторые некрахмальные продукты содержат до 20–35 г клетчатки на 100 г сухого веса, а другие продукты, содержащие крахмал, обеспечивают около 10 г / 100 г сухого веса, а содержание клетчатки во фруктах и ​​овощах составляет 1.5–2,5 г / 100 г сухого веса (Селвендран и Робертсон, 1994). Ламбо и др. (2005) сообщили, что зерновые являются одним из основных источников пищевых волокон, на их долю приходится около 50% потребляемой клетчатки в западных странах, 30–40% пищевых волокон могут поступать из овощей, около 16% — из фруктов, а остальные 3 — из овощей. % из других второстепенных источников. Содержание пищевых волокон в различных пищевых источниках представлено в таблице.

Таблица 2

Содержание пищевых волокон в различных пищевых источниках

Картофель без кожи

Источник	Пищевые волокна (г / 100 г съедобной части)
	Всего	Нерастворимые	Растворимые
Зерна
Ячмень	17.3	—	—
Кукуруза	13,4	—	—
Овес	10,3	6,5	3,8
Рис (сухой)		1,0	0,3
Рис (вареный)	0,7	0,7	0,0
Пшеница (цельнозерновая)	12,6	10,2	2,3
Зародыши пшеницы	14.0	12,9	1,1
Бобовые и бобовые
Зеленые бобы	1,90	1,40	0,50
Соя	15,0	—	—
Горох, зеленый	замороженная	3,5	3,2	0,3
Фасоль консервированная	6,3	4,7	1,6
Чечевица сырая	11.4	10,3	1,1
Лимская фасоль, консервированная	4,2	3,8	0,4
Белая фасоль, сырая	17,7	13,4	4,3
Овощи
1,30	1,0	0,30
Горькая тыква	16,6	13,5	3,1
Свекла	7.8	5,4	2,4
Листья пажитника	4,9	4,2	0,7
Ladyfinger	4,3	3,0	1,3
Шпинат, сырой	2,6		0,5
Репа	2,0	1,5	0,5
Помидор, сырой	1,2	0,8	0,4
Лук зеленый, сырой	2.2	2,2	0,0
Баклажаны	6,6	5,3	1,3
Огурцы очищенные	1,1	0,5	0,1
Цветная капуста, сырая	1,8	0,7
Сельдерей, сырой	1,5	1,0	0,5
Морковь, сырая	2,5	2,30	0,20
Брокколи, сырая	3.29	3,00	0,29
Фрукты
Яблоко неочищенное	2,0	1,8	0,2
Киви	3,39	2,61	0,80
1,06	0,74
Ананас	1,20	1,10	0,10
Гранат	0,60	0.49	0,11
Арбуз	0,50	0,30	0,20
Виноград	1,2	0,7	0,5
Апельсины	1,8	0,7	Сливы	1,6	0,7	0,9
Клубника	2,2	1,3	0,9
Бананы	1.7	1,2	0,5
Персик	1,9	1,0	0,9
Груша	3,0	2,0	1,0
Орехи и семена
11 Миндаль	10,10	1,10
Кокос сырой	9,0	8,5	0,5
Арахис сухой обжарки	8,0	7.5	0,5
Кешью, обжаренный в масле	6,0	—	—
Seasame seed	7,79	5,89	1,90
		22,33	22,33

Методы анализа пищевых волокон

Концентрация клетчатки была полезной мерой для описания кормов и оценки энергетической ценности в течение почти 150 лет . Было предложено множество методов измерения пищевых волокон, а некоторые из них стали обычным анализом для исследований и практического использования (Mertens 2003).

Позже была разработана система экспресс-анализа семян. Содержание углеводов в образце определяли по разнице. Были доступны методы измерения воды и липидов, но была выявлена ​​нерастворимая волокнистая фракция, которая не была переварена. Это наблюдение привело к разработке метода получения сырой клетчатки с использованием последовательного кислотного и щелочного переваривания для выделения неперевариваемой фракции.Метод нейтрального детергентного волокна (Goering and Van Soest 1970), измеряющий нерастворимую клетчатку и лигнин, стал первым надежным аналитическим инструментом для оценки этих основных частей пищевых волокон. Однако в этом методе используются нечувствительные гравиметрические измерения, и он не подходит для продуктов, богатых растворимой клетчаткой.

Измерения сырой клетчатки, используемые в течение многих лет для оценки содержания клетчатки, сильно занижают содержание клетчатки в продуктах питания человека. Было замечено, что показатели сырой клетчатки не показывают реальный процент пищи, недоступной для человека.Во время химической обработки для оценки сырой клетчатки происходят большие потери волокнистого материала. Таким образом, был предложен простой метод invitro с использованием пепсина и панкреатина для определения содержания неперевариваемых остатков (пищевых волокон) в организме человека. Использование пепсина и панкреатина дало максимальное усвоение белка и крахмала, и, следовательно, был получен минимальный остаток. Авторы пришли к выводу, что определение пищевых волокон должно основываться на использовании пищевых пищеварительных ферментов (Hellendoorn et al.1975).

Метод Саутгейта (Southgate 1976) извлекает как растворимые, так и нерастворимые волокна для анализа и включает оценку лигнина, но использует довольно неточные калориметрические методы для анализа сахара и не полностью удаляет крахмал из некоторых продуктов. Метод Theander и Aman (1979) может обеспечить один из лучших доступных методов для измерения общего количества растворимых и нерастворимых волокон, но он не отделяет целлюлозу от нерастворимых нецеллюлозных полисахаридов. Ряд методов анализа пищевых волокон использовался в Великобритании на протяжении многих лет с целью маркировки пищевых продуктов.

Englyst et al. (1982) модифицировали технику экстракции Саутгейта и применили прямые измерения сахара с помощью газожидкостной хроматографии, чтобы значительно улучшить специфичность этого метода. Однако этот метод не измеряет лигнин и использует методы косвенного измерения по разности для оценки определенных фракций.

Последние разработки в методологии пищевых волокон основаны на двух общих подходах (Asp 2001): ферментно-гравиметрических и ферментно-химических методах.

Ферментно-гравиметрические методы

Он включает ферментативную обработку для удаления крахмала и белка, осаждение растворимых компонентов волокна водным этанолом, выделение и взвешивание остатка пищевых волокон и поправку на белок и золу в остатке (Asp and Johansson 1981; Asp et al.1992).

Ферментно-химические методы

Этот метод включает ферментативное удаление крахмала, осаждение 80% (об. / Об.) Этанолом для отделения растворимых полисахаридов пищевых волокон от низкомолекулярных сахаров и продуктов гидролиза крахмала. Швейцер и Вурш (1979) использовали метод ГЖХ для характеристики гравиметрически определенных остатков растворимых пищевых волокон.

Graham et al. (1988) исследовали влияние условий экстракции на растворимость пищевых волокон в четырех злаках (пшеница, рожь, ячмень и овес) и четырех овощах (картофель, морковь, салат и горох).Исследуемые условия экстракции: а) ацетатный буфер с pH 5,0 при 96 ° C в течение 1 часа и 60 ° C в течение 4 часов во время разложения крахмала, b) вода при 38 ° C в течение 2 часов, c) буфер HCl / KCl с pH 1,5 при 38 ° C в течение 2 часов и d) предварительная обработка абсолютным этанолом при 96 ° C в течение 1 часа и экстракция водой при 38 ° C в течение 2 часов. Было замечено, что экстракция при высокой температуре дала самые высокие значения для растворимого волокна, тогда как экстракция в кислотном буфере дала самые низкие значения. Выход и состав растворимой клетчатки значительно варьировались в зависимости от условий экстракции и образца пищи.Было предложено использовать стандартизированные и физиологически более подходящие условия экстракции.

LaCourse et al. (1994) разработали метод извлечения волокна мякоти тапиоки, которое является побочным продуктом операции измельчения крахмала тапиоки. Процесс включает формирование суспензии 5-10% по весу измельченной пульпы тапиоки в водной среде, ферментативную обработку суспензии 1,4-α-D-гликозидазой для деполимеризации крахмала с получением волокна тапиоки, содержащего не менее 70% общее количество пищевых волокон, из которых не менее 12% составляют растворимые волокна.

Garcimartin et al. (1995) сравнили результаты двух методов: официального метода AOAC и модифицированного метода Englyst для оценки пищевых волокон в готовых соленых картофельных чипсах. Метод AOAC — это ферментно-гравиметрическая процедура для определения общего количества пищевых волокон (TDF). Метод Энглиста включает ферментно-химическую экстракцию и фракционирование некрахмального полисахарида (NSP) и их последующее определение как нейтральных сахаров с помощью ГЖХ. Метод AOAC дал более высокую ценность волокна, чем метод Энглиста, из-за вклада ретроградного крахмала.Авторы пришли к выводу, что метод Englyst трудоемок, требует много времени и дает информацию о свойствах различных типов DF, которые не требуются для рутинного анализа, тогда как метод AOAC является более быстрым и простым в применении и не дает переоценки пищевых волокон, если устойчивые крахмал рассматривается как его часть.

Алмазан и Чжоу (1995) изучали влияние снижения концентрации этанола с 76% до 41–56% на осаждение растворимых пищевых волокон с помощью ферментно-гравиметрического метода 985 AOAC.29. Уменьшение объема этанола для определения TDF сырой капусты, зелени горчицы, сладкого картофеля (листья и корни) и сахарной свеклы (листья и корни) не отличалось от содержания TDF в овощах, определенном на основе данных AOAC. рекомендуемый объем ( P <0,05). Скорее, снижение концентрации этанола снижает стоимость анализа, уменьшает загрязнение окружающей среды органическими растворителями и сокращает время фильтрации.

Perez-Hidalgo et al. (1997) сравнили ручные процедуры с прибором Dosi-Fiber для определения кислотно-детергентной клетчатки (ADF) в образцах фасоли.Результаты ADF, полученные с помощью ручной (9,83%) и автоматической (9,13%) процедуры, показали статистическую разницу ( p <0,05). Это было приписано лучшему пищеварению с помощью аппарата Dosi-fiber. Авторы также определили содержание нерастворимых пищевых волокон в сырых образцах нута, фасоли и чечевицы с помощью ферментативной модификации детергентного метода (ENDF) и сравнили результаты с методом AOAC. В случае чечевицы и нута статистически значимая разница ( p <0.001). Однако в случае с нерастворимой диетической клетчаткой в ​​фасоли оба метода привели к незначительной разнице.

Nawirska and Uklanska (2008) исследовали и сравнили содержание нейтральных детергентных волокон (NDF) и кислых пищевых волокон (ADF) в жмыхах, полученных при переработке фруктов и овощей. Из изученных образцов жмыха жмыха черноплодной рябины наиболее богаты пищевыми волокнами и содержат наибольшее количество NDF (87,49 / 100 г СВ) и ADF (57.24 г / 100 г СВ). Авторы рекомендовали использовать жмых из черноплодной рябины, черной смородины и клубники для промышленного производства концентратов, богатых ДФ, тем самым сводя к минимуму отходы переработки фруктов и овощей.

Терапевтические функции пищевых волокон

Диеты с высоким содержанием клетчатки, например, богатые злаками, фруктами и овощами, оказывают положительное влияние на здоровье, поскольку их потребление связано со снижением заболеваемости несколькими видами заболеваний, такими как благодаря его положительным эффектам, таким как увеличение объема фекалий, сокращение времени кишечного транзита, уровня холестерина и гликемии, улавливание веществ, которые могут быть опасны для человеческого организма (мутагенные и канцерогенные агенты), стимулирование разрастания кишечной флоры и т. д. .(Heredia et al. 2002; Beecher 1999). Некоторые функции и преимущества пищевых волокон для здоровья человека кратко изложены в таблице.

Таблица 3

Функции и преимущества пищевых волокон для здоровья человека

Функции	Преимущества
Добавляет массу в рацион, ускоряя чувство сытости	Может снижать аппетит
Привлекает вода и превращается в гель во время пищеварения, задерживая углеводы и замедляя всасывание глюкозы	Снижает разброс уровней сахара в крови
Снижает общий холестерин и холестерин ЛПНП	Снижает риск сердечных заболеваний
Регулирует артериальное давление	Может снижать риск возникновения или симптомы метаболического синдрома и диабета
Ускоряет прохождение продуктов через пищеварительную систему	Облегчает регулярность
Увеличивает объем стула	Облегчает запор
Уравновешивает рН кишечника и стимулирует ферментацию кишечника n короткоцепочечных жирных кислот	Может снизить риск колоректального рака

Установлено влияние пищевых волокон на стул и его консистенцию.Таким образом, механизм увеличения объема стула и его расслабления варьируется для разных волокон. Гуаровая камедь легко ферментируется фекальной микробиотой человека (Salyers et al. 1977), улучшает работу кишечника и облегчает запоры у пациентов (Takahashi et al. 1994). Имеющаяся информация также указывает на низкую заболеваемость дивертикулярной болезнью среди населения, потребляющего клетчатку (Painter and Burkitt, 1971), как у вегетарианцев, так и у невегетарианцев (Gear et al. 1979). Было высказано предположение, что клетчатка может действовать как защитный фактор при раке толстой кишки, сокращая время прохождения, тем самым сокращая время образования и действия канцерогенов.Кроме того, благодаря своему эффекту увеличения объема стула, клетчатка может снизить концентрацию фекальных канцерогенов, тем самым уменьшая количество канцерогена, который вступает в контакт со стенкой кишечника (Hill 1974; Burkitt 1975). Graham et al. (1978) сообщили, что потребление некоторых богатых клетчаткой овощей обратно пропорционально частоте рака толстой кишки.

Об улучшении контроля диабета и снижении потребности в инсулине и сульфонилмочевине сообщалось как при легкой форме (Kiehm et al.1976; Kay et al. 1981) и умеренного (Albrink et al., 1979; Rivellese et al. 1980) диабетиков на диете с высоким содержанием клетчатки, содержащей нормальный (Miranda and Horwitz 1978; Simpson et al. 1981; Walker 1975) или высокий (Kiehm et al. 1976; Simpson и др., 1979, 1981; Андерсон и Уорд, 1979) пропорции углеводов. Было высказано предположение, что большое количество клетчатки из фруктов, овощей и бобовых частично отвечает за низкий уровень холестерина в плазме (Anderson et al. 1973). Моррис и др. (1977) в ретроспективном исследовании наблюдали обратную зависимость между потреблением зерновых волокон и смертностью от ишемической болезни сердца.Было показано, что разнообразные продукты, богатые клетчаткой, такие как пшеничная солома, овес, соевые отруби, рисовые отруби, яблоки, бобовые, слизистая клетчатка (Heller et al. 1980), снижают атерогенность полусинтетических диет с добавлением жиров и стеролов или без них. . Пектин (Kay and Truswell 1977), гуаровая камедь и гуммиарабик также проявляют гиполипидный эффект у людей, снижая уровень холестерина в сыворотке и триглицеридов (Takahashi et al. 1993).

Влияние обработки на содержание пищевых волокон в пищевых продуктах

Физико-химические свойства волокна можно регулировать с помощью обработки: химической, ферментативной, механической (измельчение), термической или термомеханической (экструзия, варено-экструзия и контролируемая мгновенная обработка). декомпрессии) для улучшения их функциональности (Guillon and Champ 2000).Например, механическая энергия также может оказывать сильное влияние на полисахариды (Poutanen et al. 1998). Измельчение может повлиять на свойства гидратации, в частности, на кинетику поглощения воды, поскольку в результате увеличения площади поверхности волокна гидратируются быстрее. Нагревание обычно изменяет соотношение растворимых и нерастворимых волокон. Комбинация тепловой и механической энергии может резко изменить структуру пищевых волокон на всех структурных уровнях, что, возможно, приведет к новым функциональным свойствам.

Простые процессы, такие как замачивание и приготовление, имеют тенденцию изменять состав и доступность питательных веществ. Они также модифицируют материал клеточной стенки растений, что может иметь важные физиологические эффекты (Spiller 1986; Roehrig 1988). Было обнаружено, что в пшеничных отрубях термическая обработка (кипячение, варка или обжарка) приводит к увеличению общего количества клетчатки не за счет нового синтеза, а, скорее, за счет образования комплексов клетчатка-белок, устойчивых к нагреванию и количественно определяемых как пищевые волокна (Caprez et al.1986).

Обработка, необходимая для того, чтобы сделать некоторые овощи и бобовые (нут, фасоль, чечевица и т. Д.) Пригодными для употребления в пищу, приводит к уменьшению количества некоторых компонентов клетчатки. Например, во время варки чечевицы, предварительно окунувшей ее, количество клетчатки уменьшается, в основном из-за значительного уменьшения гемицеллюлозы (Видаль-Вальверде и Фриас, 1991; Видал-Вальверде и др., 1992). Татьяна и др. (2002) изучили изменения, которые происходят во время термической обработки фасоли, и сообщили, что солюбилизация полисахаридов приводит к снижению общего содержания клетчатки, главным образом из-за потери растворимой клетчатки.

Влияние термической обработки (включая варку с экструзией, варку и жарку) на состав пищевых волокон зерновых и образцов картофеля изучали Varo et al. (1983) в 8 лабораториях, использующих различные аналитические методы, сообщили, что термически обработанные образцы картофеля содержат больше нерастворимых в воде пищевых волокон и меньше крахмала, чем сырые образцы. Никаких изменений в количестве пищевых волокон и крахмала в экструдированных образцах не наблюдалось.

Herranz et al. (1983) изучали содержание нейтрального детергентного волокна (NDF), кислотного детергентного волокна (ADF), целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в пяти замороженных овощах (сырых и вареных) и пяти консервированных овощах (два из них жареные).Было замечено, что кипячение привело к увеличению содержания NDF, ADF и целлюлозы. Незначительное увеличение гемицеллюлозы и отсутствие изменений в значениях лигнина. В процессе жарки было отмечено резкое снижение содержания NDF, ADF, целлюлозы и лигнина с небольшим изменением гемицеллюлозы.

Пеннер и Ким (1991) проанализировали фракции некрахмальных полисахаридов (NSP) в сырой, обработанной и вареной моркови и пришли к выводу, что обработка и моделирование домашнего приготовления сырой моркови показывает повышенное количество NSP на единицу сухой массы.Варка консервированной моркови привела к наибольшему увеличению общего количества растворимых NSP на единицу сухого веса, которые были не такими значительными по сравнению с сырым весом.

Влияние домашнего приготовления на состав пищевых волокон и крахмала в переработанных картофельных продуктах было оценено Тедом и Филлипсом (1995), и они сообщили, что нагревание с помощью микроволн и жарка во фритюре значительно снижает количество перевариваемого крахмала in vitro и значительно увеличивает как устойчивый крахмал (RS) и нерастворимые в воде пищевые волокна (IDF).Они сообщили, что ни один из способов приготовления пищи в домашних условиях не повлиял на содержание водорастворимых пищевых волокон. Полученное увеличение IDF было связано с тем, что часть крахмала в вареном картофеле стала неперевариваемой ферментами амилопектина, и RS считали наблюдаемым увеличением фракции IDF.

Cammire et al. (1997) также провели исследования различий в составе пищевых волокон картофельной кожуры в зависимости от различных методов очистки от кожуры (абразивная очистка и очистка паром) и варки методом экструзии.Они сообщили, что экструзия была связана с увеличением общего содержания пищевых волокон и снижением содержания крахмала в паровой пилинге. Сообщалось о снижении содержания лигнина, но на общее содержание пищевых волокон в экструдированных абразивных корках не повлияло. Сообщалось, что количество растворимых некрахмальных полисахаридов увеличивается при обоих типах кожуры в результате экструзии.

Chopra et al. (2009) изучали влияние замачивания на нерастворимые, растворимые и общие пищевые волокна бенгальского грамма, коровьего гороха, сухого гороха, фасоли и зеленого грамма.Образцы замачивали в водопроводной воде (соотношение 1: 2) на 12 ч при комнатной температуре (29–31 ° C). Замачивание увеличивало общее количество пищевых волокон на 1,2–8,2% и наблюдалось значительное увеличение количества растворимых пищевых волокон.

Применение пищевых волокон в функциональных продуктах питания

Волокна в пищевых продуктах могут изменять их консистенцию, текстуру, реологическое поведение и сенсорные характеристики конечных продуктов, появление новых источников волокон открыло новые возможности их использования в пищевой промышленности (Гийон и Чемпион 2000).Волокно можно производить даже из источников, которые в противном случае можно было бы рассматривать как отходы. Например, пшеничная солома, соевая шелуха, овсяная шелуха, арахисовая и миндальная кожура, стебли и початки кукурузы, отработанное пивоваренное зерно и отходы фруктов и овощей, переработанные в больших количествах, могут быть преобразованы в волокнистые ингредиенты, которые могут быть очень функциональными в некоторых случаях. пищевые приложения (Katz 1996). Пищевые волокна обладают всеми характеристиками, необходимыми для того, чтобы их можно было рассматривать в качестве важного ингредиента при составлении функциональных пищевых продуктов из-за их благотворного воздействия на здоровье.

Среди продуктов, обогащенных клетчаткой, наиболее известны и потребляются сухие завтраки и хлебобулочные изделия, такие как цельный хлеб и печенье (Cho and Prosky 1999; Nelson 2001), а также продукты из молока и мяса. Tudoric et al. (2002) наблюдали, что добавление растворимых и нерастворимых ингредиентов пищевых волокон влияет на общее качество (биохимический состав, кулинарные свойства и текстурные характеристики) как сырых, так и приготовленных макаронных изделий. Высвобождение глюкозы также значительно снижается при добавлении растворимых пищевых волокон.Что касается макаронных изделий, то антипригарные свойства некоторых волокон овса, ячменя, сои, рисовых отрубей и т. Д. Помогают облегчить процесс экструзии, а также могут способствовать прочности теста или увеличению стойкости приготовленных макаронных изделий на пару. Добавление жевательной резинки в некоторые азиатские продукты из лапши делает лапшу более плотной и облегчает регидратацию при приготовлении или замачивании (Hou and Kruk 1998).

Сообщается, что при выпечке хлеба добавление клетчатых ингредиентов увеличивает степень гидратации муки водой.Toma et al. (1979) исследовали, что хлеб с картофельной кожурой вместо пшеничных отрубей превосходил по содержанию определенных минералов, по общему количеству пищевых волокон, по водоудерживающей способности, по меньшему количеству крахмалистых компонентов и отсутствию фитата. Лепешки, приготовленные из смеси 25% яблочного жмыха и пшеничной муки, имели приемлемое качество. Добавление яблочного жмыха также позволяет избежать использования каких-либо других ароматизирующих ингредиентов, поскольку оно уже имеет приятный фруктовый вкус (Sudha et al. 2007).

Nassar et al.(2008) предположили, что 15% апельсиновой цедры и мякоти могут быть включены в качестве ингредиента в печенье, поскольку они являются подходящим источником пищевых волокон с соответствующими биологически активными соединениями (флавоноиды, каротиноиды и т. Д.). Добавление пищевых волокон в хлебобулочные изделия также улучшает их питательные качества, поскольку позволяет снизить содержание жира за счет использования пищевых волокон в качестве заменителя жира без потери качества (Byrne 1997; Martin 1999). Sharif et al. (2009) пришли к выводу, что можно использовать замену пшеничной муки обезжиренными рисовыми отрубями без отрицательного воздействия на физические и сенсорные характеристики печенья.Добавки из рисовых отрубей значительно улучшили содержание пищевых волокон, минералов и белка в печенье, и, кроме того, стоимость производства также снизилась с пропорциональным увеличением количества добавок. Мороженое и замороженный йогурт имеют более высокий уровень жира, что имеет свои особенности. Добавление волоконных ингредиентов, таких как альгинаты, гуаровая камедь и гели целлюлозы, не только заменяет жир, но также обеспечивает вязкость, улучшает эмульсию, пену, стабильность при замораживании / оттаивании, контролирует свойства плавления, снижает синерезис, способствует образованию более мелких кристаллов льда и облегчает экструзию. (Александр 1997).Гуаровая камедь, пектины и инулин также добавляются во время обработки сыра, чтобы уменьшить процент жира в нем без потери органолептических характеристик, таких как текстура и аромат.

В случае напитков и напитков добавление пищевых волокон увеличивает их вязкость и стабильность, при этом растворимые волокна используются чаще всего, поскольку они более диспергируются в воде, чем нерастворимые. Некоторыми примерами растворимых волокон являются волокна фракций зерен и плодов (Bollinger 2001), пектины (Bjerrum 1996), β-глюканы, целлюлозные волокна корня свеклы (Nelson 2001).Клетчатку овса можно добавлять в молочные коктейли, напитки для завтрака быстрого приготовления, фруктовые и овощные соки, холодный чай, спортивные напитки, капучино и вино. К другим напиткам, которые могут получить пользу от добавления клетчатки, относятся жидкие диетические напитки — как те, которые созданы для людей с особыми диетическими потребностями, так и напитки для похудания или заменители пищи (Hegenbart 1995). Ларраури и др. (1995) описали производство порошкообразного напитка, содержащего пищевые волокна из кожуры ананаса. Продукт под названием FIBRALAX содержал 25% пищевых волокон и 66%.2% усвояемых углеводов и оказывает легкое слабительное действие.

Некоторые типы растворимых волокон, такие как пектины, инулин, гуаровая камедь и карбоксиметилцеллюлоза, используются в качестве функциональных ингредиентов в молочных продуктах (Nelson 2001). Ферментированное молоко, обогащенное клетчаткой цитрусовых (апельсин и лимон), хорошо переносится (Sendra et al. 2008). Staffolo et al. (2004) отметили, что йогурт, обогащенный 1,3% волокон пшеницы, бамбука, инулина и яблока, оказался многообещающим средством для увеличения потребления клетчатки с более высокой приемлемостью для потребителей.Hashim et al. (2009) изучили влияние обогащения финиковой клетчаткой, побочным продуктом производства финикового сиропа, на свежий йогурт. Готовили контрольный йогурт (без клетчатки), йогурт, обогащенный 1,5, 3,0 и 4,5% финиковой клетчатки, и йогурт с 1,5% пшеничных отрубей. Йогурт, обогащенный 3% финиковой клетчатки, обладал такой же кислинкой, сладостью, плотностью, гладкостью и общей приемлемостью, что и контрольный йогурт. Поскольку и клетчатка, и йогурт хорошо известны своим благотворным воздействием на здоровье, вместе они составляют функциональную пищу с коммерческим применением.

Пищевые волокна на основе пектинов, целлюлозы, сои, пшеницы, кукурузы или рисовых изолятов и клетчатки свеклы могут использоваться для улучшения текстуры мясных продуктов, таких как колбасы, салями, и в то же время подходят для приготовления обезжиренных продуктов. продукты, такие как «диетические гамбургеры». Кроме того, поскольку они обладают способностью увеличивать влагоудерживающую способность, их включение в матрицу мяса способствует поддержанию его сочности (Chevance et al. 2000; Mansour and Khalil 1999). При производстве синтетического мяса (аналоги мяса из растительного белка) добавление муциллоида псиллиума помогает изменить текстуру и придать мясную жевательную способность (Chan and Wypyszyk 1988).

Овсяные отруби или овсяная клетчатка, по-видимому, являются подходящей заменой жира в мясном фарше и продуктах из свинины из-за их способности удерживать воду и имитировать определение частиц в мясном фарше с точки зрения как цвета, так и текстуры (Verma and Banerjee 2010). Пытаясь разработать функциональные куриные наггетсы с низким содержанием соли, жира и высоким содержанием клетчатки, Verma et al. (2009) включили различные источники клетчатки, такие как гороховая мука, граммовая шелуха, яблочная мякоть и бутылочная тыква в различных комбинациях на уровне 10%.

Заключение

Растительный материал в рационе, устойчивый к ферментативному перевариванию, называется диетической клетчаткой. Он включает целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, слизь, лигнин и т. Д. Пищевые волокна естественным образом присутствуют в злаках, фруктах, овощах и орехах. В статье обсуждаются физико-химические свойства, методы анализа и терапевтические функции пищевых волокон. Сообщается, что диета с высоким содержанием клетчатки положительно влияет на здоровье.Во время обработки пищевые продукты подвергаются различным физическим, химическим, ферментативным и термическим обработкам, которые прямо или косвенно влияют на общий состав клетчатки. Добавление волокна может изменить консистенцию, текстуру, реологические свойства и сенсорные свойства конечных продуктов. Сообщалось о положительных результатах добавления клетчатки в сухие завтраки, хлеб, печенье, пирожные, йогурт, напитки и мясные продукты. Незамедлительного внимания требуют исследования изменений в волокне во время различных операций, экстракции и характеристики волокна из непищевых источников, а также разработка продуктов, обогащенных волокном, по экономичной цене.

Ссылки

• Олбринк М.Дж., Ньюман Т., Дэвидсон ПК. Влияние диет с высоким и низким содержанием клетчатки на липиды плазмы и инсулин. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 1486–1496. [PubMed] [Google Scholar]
• Александр Р.Дж. Переход на низкокалорийные молочные продукты. Food Prod Des. 1997. 7 (1): 74–98. [Google Scholar]
• Алмазан А.М., Чжоу X. Общее содержание пищевых волокон в некоторых зеленых и корнеплодах, полученных при различных концентрациях этанола. Food Chem. 1995; 53: 215–218. [Google Scholar]
• Андерсон Дж. У., Уорд К.Диета с высоким содержанием углеводов и клетчатки для принимающих инсулин мужчин с сахарным диабетом. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 2312–2321. [PubMed] [Google Scholar]
• Андерсон Дж., Гранде Ф., Киз А. Диеты, снижающие уровень холестерина: экспериментальные испытания и обзоры литературы. J Am Diet Assoc. 1973; 62: 133–142. [PubMed] [Google Scholar]
• Анита Ф. П., Абрахам П. Клиническая диета и питание. Калькутта: издательство Оксфордского университета Дели; 1997. С. 73–77. [Google Scholar]
• Aportela-Palacios A, Sosa-Morales ME, Velez-Ruiz JF.Реологические и физико-химические свойства йогурта, обогащенного клетчаткой и кальцием. J Texture Stud. 2005. 36 (3): 333–349. [Google Scholar]
• Аравантинос-Зафирис Дж., Ореопулу В., Тзиа К., Томопулос С.Д. Фракция клетчатки из остатков апельсиновой корки после экстракции пектином. Lebens Wiss Technol. 1994; 27: 468–471. [Google Scholar]
• Asp NG. Разработка методологии пищевых волокон. В: МакКлири Б.В., Просский Л., редакторы. Передовая технология пищевых волокон. Оксфорд: Blackwell Science Ltd; 2001 г.С. 77–88. [Google Scholar]
• Asp NG, Johansson CG. Методы измерения пищевых волокон. В: Джеймс WPT, Теандр О., редакторы. Анализ пищевых волокон в пище. Нью-Йорк: Марсель Деккер; 1981. С. 173–189. [Google Scholar]
• Asp NG, Schweizer TF, Southgate DAT, Theander O. Анализ пищевых волокон. В: Schweizer TF, Edwards CA, редакторы. Пищевые волокна. Компонент еды. Пищевая функция при здоровье и болезни. Лондон: Спрингер-Верлаг; 1992. С. 57–102. [Google Scholar]
• Aspinall GO.Полисахариды. Оксфорд: Pergamon Press; 1970. С. 130–144. [Google Scholar]
• Бичер GR. Роль фитонутриентов в обмене веществ: влияние на устойчивость к дегенеративным процессам. Nutr Rev.1999; 57: 3–6. [PubMed] [Google Scholar]
• Bjerrum KS. Новые приложения для пектинов. Food Technol. 1996; 3: 32–34. [Google Scholar]
• Боллинджер Х. Функциональные напитки с диетической клетчаткой. Фруктовый процесс. 2001; 12: 252–254. [Google Scholar]
• Braums FE. Химия лигнина. Нью-Йорк: академический; 1952 г.С. 14–21. [Google Scholar]
• Brennan CS, Tudorica CM. Заменители жира на основе углеводов в модификации реологических, текстурных и сенсорных качеств йогурта: сравнительное исследование использования бета-глюкана ячменя, гуаровой камеди и инулина. Int J Food Sci Technol. 2008; 43: 824–833. [Google Scholar]
• Burkitt DP. Рак толстой кишки: эпидемиологическая головоломка. J Natl Cancer Znst. 1975; 54: 3–6. [PubMed] [Google Scholar]
• Бирн М. Нежирный, со вкусом. Food Eng Int.1997; 22: 36–41. [Google Scholar]
• Камир М.Э., Флинт С.И. Влияние термической обработки на состав пищевых волокон и гидратационную способность кукурузной муки, овсяной муки и картофельных пилингов. Cereal Chem. 1991. 68 (6): 645–647. [Google Scholar]
• Cammire ME, Violette D, Dougherty MP, McLaughlin MA. Состав пищевых волокон из кожуры картофеля: влияние процессов варки путем очистки от кожуры и экструзии. J. Agric Food Chem. 1997. 45: 1404–1409. [Google Scholar]
• Капрез А., Арригони Э., Амадо Р., Неуком Х.Влияние различных видов термической обработки на химический состав и физические свойства пшеничных отрубей. J Cereal Sci. 1986; 4: 233–239. [Google Scholar]
• Chan JK, Wypyszyk V. Забытые натуральные пищевые волокна: подорожник mucilliod. Мир зерновых продуктов. 1988; 33: 919–922. [Google Scholar]
• Чау С.Ф., Хуанг Ю.Л. Сравнение химического состава и физико-химических свойств различных волокон, полученных из кожуры цитрусовых Citrus sinensis L. Cv. Лючэн.J. Agric Food Chem. 2003. 51: 2615–2618. [PubMed] [Google Scholar]
• Chevance FFV, Farmer LJ, Desmond EM, Novelli E, Troy DJ, Chizzolini R. Влияние некоторых заменителей жира на высвобождение летучих ароматических соединений из нежирных мясных продуктов. J. Agric Food Chem. 2000; 48: 3476–3484. [PubMed] [Google Scholar]
• Чо С.С., Проски Л. Применение сложных углеводов в имитаторах жиров пищевых продуктов. В: Cho SS, Prosky L, Dreher M, ред. Сложные углеводы в продуктах питания. Нью-Йорк: Марсель Деккер; 1999 г.С. 411–430. [Google Scholar]
• Чопра Х, Удипи С.А., Гугре П. Содержание пищевых волокон в отобранных бобовых: сортовые различия и влияние обработки. J Food Sci Technol. 2009. 46 (3): 266–268. [Google Scholar]
• Desmedt A, Jacobs H (2001) Растворимая клетчатка. В: Руководство по функциональным пищевым ингредиентам. Food RA Leatherhead Publishing, Surrey, England, pp 112–140
• Dongowski G, Ehwald R, et al. Свойства диетических препаратов целланового типа. В: Гийон Ф. и др., Редакторы.Материалы симпозиума PROFIBRE, Функциональные свойства неперевариваемых углеводов. Нант: круглые скобки Imprimerie; 1998. С. 52–54. [Google Scholar]
• Englyst H, Wiggins HS, Cummings JH. Определение некрахмальных полисахаридов в растительных продуктах с помощью газожидкостной хроматографии составляющих сахаров в виде ацетатов альдита. Аналитик. 1982; 107: 307–318. [PubMed] [Google Scholar]
• Фархат Ханум М., Свами С., Сударшана Кришна К. Р., Сантханам К., Вишванатан К. Р.. Содержание пищевых волокон в обычно свежих и вареных овощах, потребляемых в Индии.Растительная пища Hum Nutr. 2000; 55: 207–218. [PubMed] [Google Scholar]
• Флери Н., Лахай М. Химическая и физико-химическая характеристика волокон Laminaria digitata (Kombu Breton): физиологический подход. J Sci Food Agric. 1991; 55: 389–400. [Google Scholar]
• Fuentes-Alventosa JM, Rodriguez-Gutierrez G, Jaramillo Carmona S, Espejo Calvo JA, Rodriguez-Arcos R, Fernandez-Bolanos J, Guillen-Bejarano R, Jimenez-Araujo A. Влияние метода экстракции на химический состав и функциональные характеристики порошков с высоким содержанием пищевых волокон, полученных из побочных продуктов спаржи.J Food Chem. 2009. 113: 665–692. [Google Scholar]
• Гарсия-Перес Ф.Дж., Ларио Й., Фернандес-Лопес Дж., Саяс Э., Перес-Альварес Дж. А., Сендра Э. Влияние добавления апельсиновых волокон на цвет йогурта во время ферментации и хранения в холодильнике. Color Res Appl. 2005. 30: 457–463. [Google Scholar]
• Гарсимартин М., Видаль-Вальверде С., Мартинес-Кастро И., Масгроув С. Оценка пищевых волокон в картофельных чипсах: влияние используемого аналитического метода. J Food Qual. 1995; 18: 33–43. [Google Scholar]
• Gear JSS, Ware A, Fursdon P, Mann JI, Nolan DJ, Brodribb AJM, Vessey MP.Симптоматическая дивертикулярная болезнь и потребление пищевых волокон. Ланцет. 1979; 1: 511–513. [PubMed] [Google Scholar]
• Геринг HK, Van Soest PJ. Анализ кормовой клетчатки. Вашингтон: Министерство сельского хозяйства США; 1970. стр. 379. [Google Scholar]
• Graham S, Dayal H, Swanson M, Mittleman A, Wilkinson G. Диета в эпидемиологии рака толстой и прямой кишки. J Natl Cancer Znst. 1978; 61: 709–714. [PubMed] [Google Scholar]
• Грэм Х., Ридберг МБГ, Аман П. Экстракция растворимой пищевой клетчатки.J. Agric Food Chem. 1988. 36 (3): 494–497. [Google Scholar]
• Гийон Ф., Чамп М. Структурные и физические свойства пищевых волокон и последствия обработки для физиологии человека. Food Res Int. 2000. 33: 233–245. [Google Scholar]
• Guillon F, Auffret A, Robertson JA, Thibault JF, Barry JL. Связь между физическими характеристиками волокна сахарной свеклы и его ферментируемостью фекальной флорой человека. Carbohydr Polym. 1998. 37: 185–197. [Google Scholar]
• Хашим И.Б., Халил А.Х., Афифи Х.С.Качественные характеристики и признание потребителей йогурта, обогащенного финиковой клетчаткой. J Dairy Sci. 2009. 92 (11): 5403–5407. [PubMed] [Google Scholar]
• Хегенбарт С. Использование волокон в напитках. Food Prod Des. 1995. 5 (3): 68–78. [Google Scholar]
• Hellendoorn EW, Noordhoff MG, Slagman J. Ферментативное определение содержания неперевариваемых остатков (пищевых волокон) в пище человека. J Sci Food Agric. 1975. 26: 1461–1468. [Google Scholar]
• Heller SN, Hackler LR, Rivers JM, Van Soest PJ, Roe DA, Lewis BA, Robertson J.Пищевые волокна: влияние размера частиц пшеничных отрубей на функцию толстой кишки у молодых взрослых мужчин. Am J Clin Nutr. 1980; 33: 1734–1744. [PubMed] [Google Scholar]
• Эредиа А., Хименес А., Фернандес-Боланос Дж., Гильен Р., Родригес Р. Фибра Алиментария. Мадрид: Biblioteca de Ciencias; 2002. С. 1–117. [Google Scholar]
• Херранц Дж., Видаль-Вальверда С., Рохас-Идальго Э. Содержание целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в сырых и вареных обработанных овощах. J Food Sci. 1983; 48: 274–275. [Google Scholar]
• Hesser JM.Применение и использование пищевых волокон в США. Int Food Ingred. 1994; 2: 50–52. [Google Scholar]
• Hill MJ. Рак толстой кишки: заболевание, связанное с истощением клетчатки или избыточным питанием. Пищеварение. 1974. 11: 289–306. [PubMed] [Google Scholar]
• Hipsley EH. Диетическая «клетчатка» и токсемия беременных. Br Med J. 1953; 2: 420–422. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Hou G, Kruk M (1998) Азиатская технология лапши. Манхэттен, Канзас, Американский институт выпечки, Технический бюллетень XX (12)
• Дженкинс Д.А., Волевер ТМС, Лидс А.Р., Гассалл М.А., Хайсман П., Дилавари Дж., Гофф Д.В., Мета Г.Л., Альберт КГММ.Пищевые волокна, аналоги клетчатки и толерантность к глюкозе: важность вязкости. Br Med J. 1978; 1: 1392–1394. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Кац Ф. Внедрение функции в функциональное питание. Пищевой процесс. 1996. 57 (2): 56–58. [Google Scholar]
• Кей Р.М. Пищевые волокна. J Lipid Res. 1982; 23: 221–242. [PubMed] [Google Scholar]
• Кей Р.М., Truswell AS. Влияние цитрусового пектина на липиды крови и экскрецию фекальных стероидов у человека. Am J Clin Nutr. 1977; 30: 171–175. [PubMed] [Google Scholar]
• Кей Р.М., Гробин В., Track NS.Диеты, богатые натуральной клетчаткой, улучшают толерантность к углеводам у незрелых, инсулинозависимых диабетиков. Диабетология. 1981; 20: 18–21. [PubMed] [Google Scholar]
• Ким Т.Г., Андерсон Дж. У., Уорд К. Благотворное влияние диеты с высоким содержанием углеводов и клетчатки на мужчин с гипергликемическим диабетом. Am J Clin Nutr. 1976; 29 (8): 895–899. [PubMed] [Google Scholar]
• LaCourse NL, Chicalo K, Zallie JP, Altieri PA (1994) Пищевые волокна, полученные из тапиоки, и их процесс. Патент США № 5350593
• Lambo AM, Oste R, Nyman ME.Пищевые волокна в ферментированных концентратах овса и ячменя, богатых β-глюканом. Food Chem. 2005. 89: 283–293. [Google Scholar]
• Ларраури Дж. А., Боррото Б., Пердомо Ю., Табарес Ю. Производство порошкообразного напитка, содержащего пищевые волокна: FIBRALAX. Алиментария. 1995; 260: 23–25. [Google Scholar]
• Мансур Э. Х., Халил А. Х. Характеристики нежирных бургеров из говядины под влиянием различных типов волокон пшеницы. J Sci Food Agric. 1999. 79: 493–498. [Google Scholar]
• Мартин К. Замена жира, сохранение вкуса.Food Eng Int. 1999; 24: 57–59. [Google Scholar]
• Mertens DR. Проблемы измерения нерастворимых пищевых волокон. Anim Sci J. 2003; 81: 3233–3249. [PubMed] [Google Scholar]
• Miranda PL, Horwitz DL. Диеты с высоким содержанием клетчатки при лечении сахарного диабета. Ann Intern Med. 1978; 88: 482–486. [PubMed] [Google Scholar]
• Моррис Дж. Н., Марр Дж. У., Клейтон Д. Г.. Диета и сердце: постскриптум. Br Med J. 1977; 2: 1307–1314. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Nassar AG, AbdEl-Hamied AA, El-Naggar EA.Влияние включения муки из субпродуктов цитрусовых на химические, реологические и органолептические характеристики печенья. World J Agric Sci. 2008. 4 (5): 612–616. [Google Scholar]
• Nawirska A, Uklanska C. Отходы переработки фруктов и овощей как потенциальные источники обогащения пищевых продуктов пищевыми волокнами. Acta Sci Pol Technol Aliment. 2008. 7 (2): 35–42. [Google Scholar]
• Нельсон А.Л. Ингредиенты с высоким содержанием клетчатки: Серия справочников Eagan Press. Сент-Пол: Иган Пресс; 2001. [Google Scholar]
• Painter NS, Burkitt DP.Дивертикулярная болезнь толстой кишки: дефицитное заболевание западной цивилизации. Br Med J. 1971; 2 (5): 450–454. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Пеннер М.Х., Ким С. Фракции некрахмальных полисахаридов сырой, обработанной и вареной моркови. J Food Sci. 1991. 56 (6): 1593–1596. [Google Scholar]
• Перес-Идальго М., Герра-Эрнандес Э., Гарсиа-Виллаанора Б. Определение нерастворимых соединений пищевых волокон: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнинов в бобовых. Дж. Арис Фармацевтика.1997. 38 (4): 357–364. [Google Scholar]
• Поутанен К., Суирти Т., Аура AM, Луйкконен К., Аутио К. и др. Влияние переработки на комплекс зерновых пищевых волокон: что мы знаем? В: Гийон Ф. и др., Редакторы. Материалы симпозиума PRO-FIBER, Функциональные свойства неперевариваемых углеводов. Нант: непримерные круглые скобки; 1998. С. 66–70. [Google Scholar]
• Рагхавендра С.Н., Рамачандра Свами С.Р., Растоги Н.К., Рагхаварао КСМС, Кумар С., Тхаранатан Р.Н. Характеристики измельчения и гидратационные свойства кокосового остатка: источник пищевых волокон.J Food Eng. 2006. 72: 281–286. [Google Scholar]
• Renard CMGC, Crepeau MJ, Thibault JF. Влияние ионной силы, pH и диэлектрической проницаемости на гидратационные свойства нативного и модифицированного волокна сахарной свеклы и пшеничных отрубей. Ind Crops Prod. 1994; 3: 75–84. [Google Scholar]
• Rivellese A, Riccardi G, Giacco A, Pacioni D, Genovese S, Mattioli PL, Mancini M. Влияние пищевых волокон на контроль уровня глюкозы и липопротеины сыворотки у пациентов с диабетом. Ланцет. 1980; 2: 447–449. [PubMed] [Google Scholar]
• Roehrig KL.Физиологические эффекты пищевых волокон. Обзор. Пищевой Hydrocoll. 1988; 2: 1–18. [Google Scholar]
• Rolls BJ, Bell EA, Castellanos VH, Chow M, Pelkman CL, Thompson LU, Josse RG. Плотность энергии, но не содержание жира в продуктах питания влияет на потребление энергии у худых и полных женщин. Am J Clin Nutr. 1999; 69 (5): 863–871. [PubMed] [Google Scholar]
• Salyers AA, West SEH, Vercelotti JR, Wilkins TD. Ферментация муцинов и полисахаридов растений анаэробными бактериями из толстой кишки человека. Appl Environ Microbiol.1977; 34: 529–533. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Sanz T, Salvador A, Jimenez A, Fiszman S. Улучшение йогурта с помощью функционального волокна спаржи, влияние метода экстракции волокна на реологические свойства, цвет и сенсорное восприятие. Eur Food Res Technol. 2008; 227: 1515–1521. [Google Scholar]
• Шакель С.Ф., Петтит Дж., Хаймс Дж. Х. Ценность пищевых волокон для обычных продуктов. В: Спиллер Г.А., редактор. Справочник CRC по диетическим волокнам в питании человека. 3. Лондон: CRC; 2001 г.[Google Scholar]
• Schubert WJ. Биохимия лигнина. Нью-Йорк: академический; 1956. С. 2–6. [Google Scholar]
• Schweizer TF, Wursch P. Анализ пищевых волокон. J Sci Food Agric. 1979; 30: 613–619. [PubMed] [Google Scholar]
• Селвендран Р. Р., Робертсон Дж. А.. Пищевые волокна в продуктах: количество и тип. В: Амадо Р., Барри Дж. Л., редакторы. Метаболические и физиологические аспекты пищевых волокон в пище. Люксембург: Комиссия Европейских сообществ; 1994. С. 11–20. [Google Scholar]
• Сендра Э., Файос П., Ларио Й., Фернандес-Лопес Дж. А., Саяс-Барбера Е., Перес-Альварес Дж. А..Включение цитрусовых волокон в ферментированное молоко, содержащее пробиотические бактерии. Food Microbiol. 2008; 25: 13–21. [PubMed] [Google Scholar]
• Шариф М.К., Масуд С.Б., Факир М.А., Наваз Х. Приготовление печенья с добавлением обезжиренных рисовых отрубей, обогащенных клетчаткой и минералами. Пакистан J Nutr. 2009. 8 (5): 571–577. [Google Scholar]
• Симпсон Р. У., Манн Дж. И., Итон Дж., Картер Р. Д., Hockaday TDR. Высокоуглеводные диеты и инсулинозависимый диабет. Br Med J. 1979; 2: 523–525. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Simpson HCR, Simpson RW, Lousley S, Carter RD, Geekie M, Hockaday TDR, Mann JI.Диета с высоким содержанием углеводов и бобовых волокон улучшает все аспекты контроля диабета. Ланцет. 1981; 1: 1–5. [PubMed] [Google Scholar]
• Саутгейт DAT. Определение углеводов в пище. Лондон: издатели прикладных наук; 1976. [Google Scholar]
• Spiller GA. Справочник CRC по диетическим волокнам в питании человека. Бока-Ратон: CRC, Press Inc; 1986. С. 285–286. [Google Scholar]
• Staffolo MD, Bertola N, Martino M, Bevilacqua YA. Влияние добавления пищевых волокон на сенсорные и реологические свойства йогурта.Int Dairy J. 2004; 14 (3): 263–268. [Google Scholar]
• Судха М.Л., Баскаран В., Лилавати К. Яблочные выжимки как источник пищевых волокон и полифенолов и их влияние на реологические характеристики и приготовление пирожных. Food Chem. 2007. 104: 686–692. [Google Scholar]
• Такахаши Х., Ян С.И., Хаяши С., Ким М., Яманака Дж., Ямамото Т. Влияние частично гидролизованной гуаровой камеди на выделение фекалий у людей-добровольцев. Nutr Res. 1993; 13: 649–657. [Google Scholar]
• Такахаши Х., Ваджо Н., Окубо Т., Исихара Н., Яманака Дж., Ямамото Т.Влияние частично гидролизованной гуаровой камеди на запор у женщин. J Nutr Sci Vitaminol. 1994; 40: 151–159. [PubMed] [Google Scholar]
• Татьяна К., Терезия Г., Милица К., Плестеняк А. Содержание пищевых волокон в сухих и обработанных бобах. Food Chem. 2002; 80: 231–235. [Google Scholar]
• Теандр О., Аман П. Химия, морфология и анализ компонента пищевых волокон. В: Inglett G, Falkehag, редакторы. Пищевые волокна: химия и питание. Нью-Йорк: академический; 1979. С. 214–244.[Google Scholar]
• Thed ST, Philips RD. Изменение состава пищевых волокон и крахмала в переработанных картофельных продуктах при домашнем приготовлении. Food Chem. 1995; 52: 301–304. [Google Scholar]
• Тибо Дж. Ф., Лахайе М., Гийон Ф. Физиохимические свойства клеточных стенок пищевых растений. В: Schweizer E, Edwards C, редакторы. Пищевые волокна, компонент пищи. Функция питания при здоровье и болезни, ILSI Europe. Берлин: Springer-verlag; 1992. С. 21–39. [Google Scholar]
• Toma RB, Orr PH, Appolonia BD, Dintzis FR, Tabekhia MM.Физико-химические свойства картофельной кожуры как источника пищевых волокон в хлебе. J Food Sci. 1979; 44: 1403–1407. [Google Scholar]
• Trowell H, Burkitt D, Heaton K. Определения пищевых волокон и продуктов с низким содержанием клетчатки и болезней. Лондон: Академический; 1985. С. 21–30. [Google Scholar]
• Tudoric CM, Kuri V, Brennan CS. Пищевая и физико-химическая характеристика макарон, обогащенных пищевыми волокнами. J. Agric Food Chem. 2002. 50 (2): 347–356. [PubMed] [Google Scholar]
• Tungland BC, Meyer D.Неперевариваемые олиго и полисахариды (пищевые волокна): их физиология и роль в здоровье человека и питании. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2002; 1: 73–92. [Google Scholar]
• Ван Денфер Д., Шумахер В., Магдефрау К., Эрендорфер Ф. (1976) Экскреторные и секреторные ткани. В: Учебник ботаники Страсбегера. Longman, New York, pp. 118–121
• Варо П., Лайне Р., Койвистойнен П. Влияние тепловой обработки на пищевые волокна: межлабораторное исследование. J Assoc Off Anal Chem. 1983; 66 (4): 933–938.[PubMed] [Google Scholar]
• Верма А.К., Банерджи Р. Пищевые волокна как функциональный ингредиент мясных продуктов: новый подход к здоровому образу жизни — обзор. J Food Sci Technol. 2010. 47 (3): 247–257. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Verma AK, Sharma BD, Banerjee R. Качественные характеристики и стабильность при хранении функциональных куриных наггетсов с низким содержанием жира со смесью заменителей соли и ингредиентами с высоким содержанием клетчатки. Fleischwirtsch Int. 2009. 24 (6): 54–57. [Google Scholar]
• Видаль-Вальверда К., Фриас Дж.Влияние переработки бобовых на компоненты пищевых волокон. J Food Sci. 1991; 56: 1350–1352. [Google Scholar]
• Видаль-Вальверда С., Фриас Дж., Эстебан Р. Пищевые волокна в обработанной чечевице. J Food Sci. 1992; 57: 1161–1163. [Google Scholar]
• Walker ARP. Экстренная эпидемиологическая ситуация при ишемической артериальной болезни. Am Heart J. 1975; 89: 133–136. [PubMed] [Google Scholar]

Пищевые волокна в пищевых продуктах: обзор

J Food Sci Technol. 2012 июн; 49 (3): 255–266.

, , , и

Девиндер Дхингра

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

Мона Майкл

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

Градеш Раджпут

Центральный институт послеуборочной техники и технологий, Лудхиана, 141004 Индия

R.Т. Патил

Центральный институт послеуборочной техники и технологии, Лудхиана, 141004 Индия

Центральный институт послеуборочной техники и технологии, Лудхиана, 141004 Индия

Автор, отвечающий за переписку.

Исправлено 22 января 2011 г .; Принято 1 апреля 2011 г.

Авторское право © Ассоциация ученых и технологов в области пищевых продуктов (Индия), 2011 г. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Пищевые волокна — это та часть растительного материала в рационе, которая устойчива к ферментативному перевариванию, которая включает целлюлозу, нецеллюлозные полисахариды, такие как гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, слизи и неуглеводный компонент лигнин.Рацион, богатый клетчаткой, такой как злаки, орехи, фрукты и овощи, положительно влияет на здоровье, поскольку их потребление связано с уменьшением заболеваемости рядом заболеваний. Пищевые волокна можно использовать в различных функциональных продуктах питания, таких как выпечка, напитки, напитки и мясные продукты. Влияние различных обработок (таких как экструзия-варка, консервирование, измельчение, кипячение, жарка) изменяет физико-химические свойства пищевых волокон и улучшает их функциональные возможности. Пищевые волокна можно определять разными методами, в основном: ферментативно-гравиметрическими и ферментно-химическими методами.В этой статье представлены последние разработки в области экстракции, применения и функций пищевых волокон в различных пищевых продуктах.

Ключевые слова: Пищевые волокна, Классификация, Физико-химический, Анализ, Обработка, Функциональные продукты

Введение

Пищевые волокна имеют долгую историю, его термин берет начало от Хипсли (1953), который придумал пищевые волокна как неперевариваемые составляющие, составляющие клеточная стенка растений и ее определение претерпели несколько изменений.Ботаники определяют клетчатку как часть органов растений, химические аналитики — как группу химических соединений, потребители — как вещество, оказывающее благотворное влияние на здоровье человека, а для диетической и химической промышленности пищевые волокна являются предметом маркетинга. Позже пищевые волокна были определены как повсеместно распространенный компонент растительной пищи и включают материалы различной химической и морфологической структуры, устойчивые к действию пищевых ферментов человека (Kay, 1982). Наиболее последовательное определение, которое сейчас принято, взято из Trowell et al.(1985): «Пищевые волокна состоят из остатков растительных клеток, устойчивых к гидролизу (перевариванию) пищевыми ферментами человека», компонентами которых являются гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин, олигосахариды, пектины, камеди и воски.

Американская ассоциация химиков злаков (AACC) в 2000 году определила диетические волокна как съедобные части растений или аналогичные углеводы, устойчивые к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике человека при полной или частичной ферментации в толстом кишечнике.Пищевые волокна включают полисахариды, олигосахариды, лигнин и связанные с ними растительные вещества. В течение 2001 года Управление пищевых продуктов Австралии и Новой Зеландии (ANZFA) определило диетические волокна как ту часть съедобной части растений или их экстрактов, или аналогичных углеводов, которая устойчива к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике человека, обычно с полной или частичное брожение в толстом кишечнике. Этот термин включает полисахариды, олигосахариды и лигнины. Группа по определению пищевых волокон, составленная Национальной академией наук в 2002 году, определила, что комплекс пищевых волокон включает пищевые волокна, состоящие из неперевариваемых углеводов и лигнина, которые являются естественными и интактными в растениях, функциональные волокна, состоящие из изолированных, неперевариваемых легкоусвояемые углеводы, которые оказывают благотворное физиологическое воздействие на человека, и общая клетчатка в виде суммы пищевых и функциональных волокон.

Пищевые волокна, хотя и не всегда определяемые как таковые, потреблялись веками и признаны полезными для здоровья. Растворимые и нерастворимые волокна составляют две основные категории пищевых волокон. Целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин не растворяются в воде, тогда как пектины, камеди и слизи становятся липкими в воде.

Важность пищевых волокон привела к развитию большого и потенциального рынка продуктов и ингредиентов, богатых клетчаткой, и в последние годы наблюдается тенденция к поиску новых источников пищевых волокон, которые можно использовать в пищевой промышленности ( Чау и Хуанг 2003).Добавки использовались для увеличения содержания клетчатки в пищевых продуктах. Добавки были сосредоточены на печенье, крекерах и других продуктах на основе злаков, также было исследовано повышение содержания клетчатки в закусках, напитках, специях, имитациях сыров, соусах, замороженных продуктах, мясных консервах, аналогах мяса и других продуктах (Hesser, 1994). ).

Классификация пищевых волокон

Тунгланд и Мейер (2002) предложили несколько различных систем классификации для классификации компонентов пищевых волокон: на основе их роли в растении, на основе типа полисахарида, на основе их смоделированной растворимости в желудочно-кишечном тракте, на основе на месте пищеварения и на основе продуктов пищеварения и физиологической классификации.Однако ни один из них не является полностью удовлетворительным, поскольку невозможно точно определить пределы. Наиболее широко принятая классификация пищевых волокон состоит в том, чтобы дифференцировать диетические компоненты по их растворимости в буфере при определенном pH и / или их ферментируемости в системе invitro с использованием водного ферментного раствора, представляющего пищевые ферменты человека. Таким образом, наиболее подходящим образом пищевые волокна подразделяются на две категории, такие как водонерастворимые / менее ферментированные волокна: целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и водорастворимые / хорошо ферментированные волокна: пектин, камеди и слизи (Anita and Abraham 1997).Классификация компонентов пищевых волокон по растворимости в воде и сбраживаемости представлена ​​в таблице.

Таблица 1

Классификация компонентов пищевых волокон на основе растворимости в воде / ферментируемости

Характеристика	Волокнистый компонент	Описание	Основные источники питания
Нерастворимые в воде / Менее ферментированные	Целлюлоза	Главный структурный компонент клеточной стенки растений.Нерастворим в концентрированной щелочи, растворим в концентрированной кислоте.	Растения (овощи, сахарная свекла, различные отруби)
	Гемицеллюлоза	Полисахариды клеточной стенки, которые содержат основу β-1,4-глюкозидных связей. Растворим в разбавленной щелочи.	Злаки
	Лигнин	Неуглеводный компонент клеточной стенки. Сложный сшитый полимер фенилпропана. Устойчив к бактериальному разложению.	Древесные растения
Водорастворимые / хорошо ферментированные	Пектин	Компоненты первичной клеточной стенки с D-галактуроновой кислотой в качестве основных компонентов.Обычно растворяется в воде и образует гель.	Фрукты, овощи, бобовые, сахарная свекла, картофель
	Камеди	Секретируются в месте повреждения растений специализированными секретарными клетками. Пищевая и фармацевтическая промышленность.	Семена бобовых растений (гуар, бобы рожкового дерева), экстракты морских водорослей (каррагинан, альгинаты), микробные камеди (ксантан, геллан)
	Слизистые вещества	Синтезируются растениями, предотвращают высыхание эндосперма семян. Использование в пищевой промышленности, гидрофильный, стабилизатор.	Растительные экстракты (камедь акации, камедь карайи, трагакантовая камедь)

Целлюлоза

Это основной компонент клеточной стенки растений, неразветвленная линейная цепь из нескольких тысяч единиц глюкозы с β-1,4-глюкозидными связями. Механическая прочность целлюлозы, устойчивость к биологическому разложению, низкая растворимость в воде и устойчивость к кислотному гидролизу являются результатом водородных связей внутри микрофибрилл. Аспиналл (1970) изучил, что целлюлоза нерастворима в сильной щелочи и что есть часть (10–15%) целлюлозы, называемая «аморфной», которая более легко подвергается кислотному гидролизу.Целлюлоза никак не переваривается ферментами желудочно-кишечной системы человека.

Гемицеллюлоза

Это полисахариды клеточной стенки, солюбилизированные водной щелочью после удаления водорастворимых и пектиновых полисахаридов. Они содержат основы глюкозных единиц с β-1,4-глюкозидными связями, но отличаются от целлюлозы тем, что они меньше по размеру, содержат множество сахаров и обычно разветвлены (Kay 1982). Они содержат в основном ксилозу и немного галактозы, маннозы, арабинозы и других сахаров (Anita and Abraham 1997).

Лигнин

Это не полисахарид, а сложный статистический полимер, содержащий около 40 кислородсодержащих звеньев фенилпропана, включая конифериловый, синапиловый и п-кумариловый спирты, которые подверглись сложной дегидрогенизирующей полимеризации (Braums 1952; Schubert 1956; Theander and Aman 1979). Лигнины различаются по молекулярной массе и содержанию метоксильных групп. Из-за сильной внутримолекулярной связи, которая включает связи углерода с углеродом, лигнин очень инертен. Лигнин демонстрирует большую устойчивость, чем любой другой природный полимер.

Пектин

Пектиновые вещества представляют собой сложную группу полисахаридов, в которой D-галактуроновая кислота является основным компонентом. Они являются структурными компонентами стенок растительных клеток, а также действуют как межклеточные цементирующие вещества. Пектин хорошо растворим в воде и почти полностью метаболизируется бактериями толстой кишки. Из-за их желирующих свойств эти растворимые полисахариды могут снижать скорость опорожнения желудка и влиять на время прохождения через тонкий кишечник. Это объясняет их гипогликемические свойства (Jenkins et al.1978).

Камеди и слизь

Это типы растительных волокон, которые не являются компонентами клеточной стенки, но образуются в специализированных секреторных клетках растений (Van Denffer et al. 1976). Сообщается, что это полисахариды с сильным разветвлением, которые образуют гели, связывают воду и другие органические вещества. Десны представляют собой липкие выделения, образующиеся в результате травмы (например, гуммиарабика). В основном они состоят из гуаровой камеди и гуммиарабика. Гуаровая камедь — это галактоманнан, выделенный из семян Cyamopsis tetragonolobus (гуар).Частичный ферментативный гидролиз приводит к продукту, который можно использовать в качестве растворимого пищевого волокна. Физиологические эффекты этого источника волокна соответствуют тому, что можно ожидать от растворимого волокна. Гуммиарабик выделяется из дерева акации, представляет собой сложный полисахарид арабиногалактана в смеси с гликопротеином. Слизистые вещества выделяются в эндосперм семян растений, где они действуют, предотвращая чрезмерное обезвоживание.

Физико-химические свойства пищевых волокон

Пищевые волокна — это сложная смесь полисахаридов с множеством различных функций и видов деятельности при прохождении через желудочно-кишечный тракт.Многие из этих функций и действий зависят от их физико-химических свойств. Некоторые из этих свойств пищевых волокон обсуждаются ниже:

Размер частиц и объемный объем

Размер частиц играет важную роль в контроле ряда событий, происходящих в пищеварительном тракте, например, времени прохождения, ферментации, фекальной экскреции. Диапазон размеров частиц зависит от типа клеточных стенок, присутствующих в пищевых продуктах, и от степени их обработки. Размер частиц волокна может изменяться во время прохождения по пищеварительному тракту в результате жевания, измельчения и бактериального разложения в толстой кишке.Рагхавендра и др. (2006) оценили характеристики измельчения кокосового остатка и обнаружили, что уменьшение размера частиц с 1,127–550 мкм привело к увеличению гидратационных свойств, что может быть связано с увеличением площади поверхности и общего объема пор, а также структурной модификации. Было обнаружено, что более 550 мкм гидратные свойства ухудшаются с уменьшением размера частиц во время измельчения. Также сообщалось, что способность абсорбировать жир увеличивалась с уменьшением размера частиц.

Характеристики площади поверхности

Пористость и доступная поверхность могут влиять на ферментацию пищевых волокон (доступность для микробного разложения в толстой кишке), в то время как региохимия поверхностного слоя может играть роль в некоторых физико-химических свойствах (адсорбция или связывание некоторых молекул) с учетом некоторых физиологических эффектов пищевых волокон. Пористость и поверхность, доступные для бактерий или молекулярных зондов, таких как ферменты, будут зависеть от архитектуры волокна, которая связана с его происхождением и историей обработки (Guillon et al.1998).

Свойства гидратации

Свойства гидратации частично определяют судьбу пищевых волокон в пищеварительном тракте (индукция ферментации) и объясняют некоторые их физиологические эффекты (накопление каловых масс минимально ферментированной диетической клетчаткой). Набухание и способность удерживать воду дают общее представление о гидратации клетчатки и предоставляют информацию, полезную для пищевых продуктов с добавками клетчатки. Водопоглощение дает больше информации о волокне, в частности о объеме пор его подложки.Это помогает нам понять поведение клетчатки в продуктах питания или во время прохождения через кишечник. Такие процессы, как измельчение, сушка, нагревание или варка с экструзией, например, изменяют физические свойства волокнистой матрицы, а также влияют на свойства гидратации (Thibault et al. 1992). Условия окружающей среды, такие как температура, pH, ионная сила, диэлектрическая проницаемость окружающего раствора и природа ионов, также могут влиять на характеристики гидратации волокна, содержащего полиэлектролиты (заряженные группы, такие как карбоксил, в волокнах, богатых пектином, карбоксилом и сульфатом. группы в волокнах водорослей) (Fleury and Lahaye, 1991; Renard et al.1994).

Камир и Флинт (1991) сравнили влияние экструзионной варки и запекания на состав пищевых волокон и гидратационную способность кукурузной муки, овсяной муки и картофельной кожуры. Они наблюдали увеличение общего количества некрахмальных полисахаридов в овсяной муке и картофельной кожуре в обоих процессах, но соотношение растворимых и нерастворимых некрахмальных полисахаридов было выше в экструдированных образцах. Сообщается, что процесс экструзии увеличивает гидратационную способность кукурузной муки и овсяной муки, но было обнаружено, что гидратационная способность обработанной картофельной кожуры ниже, чем у сырых кожуры.

Nassar et al. (2008) проанализировали, что цедра и мякоть апельсина содержат большое количество пищевых волокон (78,87 и 70,64%) с большей долей нерастворимых пищевых волокон, высоким уровнем удерживающей способности воды и масла. Включение апельсиновой цедры и мякоти в рецептуру печенья показало увеличение водопоглощения, времени образования теста и стабильности, в то время как толерантность к смешиванию была снижена.

Растворимость и вязкость

Растворимость оказывает сильное влияние на функциональность волокна. Также хорошо известно, что растворимые вязкие полисахариды могут препятствовать перевариванию и всасыванию питательных веществ из кишечника.Если структура полисахарида такова, что молекулы объединяются в кристаллический массив, полимер, вероятно, будет энергетически более стабильным в твердом состоянии, чем в растворе (Guillon and Champ 2000). Более разветвление (например, гуммиарабик), присутствие ионных групп (например, метоксилирование пектина) и потенциал для позиционного связывания между звеньями (например, β-глюканы со смешанными связями β-1-3 и β-1-4) увеличивают растворимость. Изменения моносахаридных единиц или их молекулярной формы (α- или β-формы) дополнительно увеличивают растворимость (например, гуммиарабик, арабиногалактан и ксантановая камедь).

Аравантинос-Зафирис и др. (1994) предположили, что остатки апельсиновой корки являются хорошим источником пищевых волокон. После экстракции пектином апельсиновой корки азотной кислотой остаток апельсиновой корки один раз экстрагировали этанолом и пять раз водой при 30 ° C в течение 30 мин. Полученная фракция клетчатки (ff) содержала 213 г / кг растворимых и 626 г / кг нерастворимых пищевых волокон в пересчете на сухое вещество. Было замечено, что фракция волокна имела сравнимую водопоглощающую и маслоемкость с коммерческими волокнистыми продуктами.

Fuentes-Alventosa et al. (2009) приготовили порошки с высоким содержанием диетической клетчатки из побочных продуктов спаржи и проанализировали ее химический состав и функциональные характеристики. Были определены такие факторы, как экстракционная обработка (интенсивная, 90 минут при 60 ° C или мягкая 1 минута при комнатной температуре), экстракция растворителем (вода или 96% этанол) и система сушки (сублимационная сушка или обработка в печи при 60 ° C в течение 16 часов). учился на добычу. Было обнаружено, что интенсивная обработка в воде содержит самое высокое содержание пищевых волокон, а самое низкое — в волокнах, мягко экстрагированных этанолом.Применяемая система сушки также воздействовала на поверхность волокон. Было обнаружено, что растворимость и маслоемкость высушенного вымораживанием волокна выше, чем у высушенных в печи волокон.

Вязкость жидкости можно грубо описать как ее сопротивление потоку. Обычно, когда молекулярная масса или длина цепи волокна увеличивается, вязкость волокна в растворе увеличивается. Однако концентрация волокна в растворе, температура, pH, условия сдвига обработки и ионная сила существенно зависят от используемого волокна.В первую очередь, длинноцепочечные полимеры, такие как камеди (гуаровая камедь, трагакантовая камедь), в значительной степени связывают воду и обладают высокой вязкостью раствора. Однако, как правило, хорошо растворимые волокна, которые являются сильно разветвленными или представляют собой полимеры с относительно короткой цепью, такие как гуммиарабик, имеют низкую вязкость.

Влияние пшеничных отрубей (натуральных и поджаренных) и вкуса (ананас и пина колада) на качество йогурта было изучено Aportela-Palacios et al. (2005). Было замечено, что pH увеличивался, а синерезис уменьшался с увеличением волокна (1.5, 3,0 и 4,5 мас.%). Натуральные отруби оказали большее влияние на консистенцию, чем поджаренные отруби, а йогурт, приправленный пина-коладой, имел более высокую вязкость, чем йогурт, приправленный ананасом.

Гарсия-Перес и др. (2005) сообщили, что йогурт, содержащий 1% апельсинового волокна, имел более светлый, более красный и желтый цвет и демонстрировал более низкий синерезис, чем контроль и йогурт, содержащий 0,6% и 0,8% апельсинового волокна. Добавление 0,5% β-глюкана ячменя или инулина и гуаровой камеди (> 2%) было эффективным для улучшения удерживания сыворотки и вязкоупругих свойств обезжиренного йогурта (Brennan and Tudorica 2008).Включение клетчатки, полученной из побегов спаржи, увеличивало консистенцию йогурта и придавало йогурту желтовато-зеленоватый цвет (Sanz et al. 2008).

Адсорбция / связывание ионов и органических молекул

Предполагается, что волокно ухудшает абсорбцию минералов, поскольку заряженные полисахариды (например, пектины через их карбоксильные группы) и связанные с ними вещества, такие как фитаты в зерновых волокнах, могут напрямую связывать ионы металлов. Заряженные полисахариды не влияют на абсорбцию минералов и микроэлементов, в то время как связанные вещества, такие как фитаты, могут иметь отрицательный эффект.Способность различных волокон связывать и даже химически связывать желчные кислоты была предложена в качестве потенциального механизма, с помощью которого определенные пищевые волокна, богатые уроновыми кислотами и фенольными соединениями, могут оказывать гипохолестеринемическое действие. Условия окружающей среды (продолжительность воздействия, pH), физические и химические формы волокон и природа желчных кислот могут влиять на адсорбционную способность волокна (Dongowski and Ehwald 1998; Thibault et al. 1992).

Содержание пищевых волокон в различных продуктах питания

Пищевые волокна естественным образом присутствуют в злаках, овощах, фруктах и ​​орехах.Количество и состав волокон различаются от пищи к пище (Desmedt and Jacobs 2001). Диета, богатая клетчаткой, имеет более низкую энергетическую плотность, часто имеет более низкое содержание жира, больше по объему и богаче питательными микроэлементами. Чтобы съесть эту большую массу пищи, нужно больше времени, и ее присутствие в желудке может вызвать чувство сытости раньше, хотя это ощущение сытости является кратковременным (Rolls et al. 1999). Рекомендуется, чтобы здоровые взрослые люди употребляли от 20 до 35 г пищевых волокон каждый день. Некоторые некрахмальные продукты содержат до 20–35 г клетчатки на 100 г сухого веса, а другие продукты, содержащие крахмал, обеспечивают около 10 г / 100 г сухого веса, а содержание клетчатки во фруктах и ​​овощах составляет 1.5–2,5 г / 100 г сухого веса (Селвендран и Робертсон, 1994). Ламбо и др. (2005) сообщили, что зерновые являются одним из основных источников пищевых волокон, на их долю приходится около 50% потребляемой клетчатки в западных странах, 30–40% пищевых волокон могут поступать из овощей, около 16% — из фруктов, а остальные 3 — из овощей. % из других второстепенных источников. Содержание пищевых волокон в различных пищевых источниках представлено в таблице.

Таблица 2

Содержание пищевых волокон в различных пищевых источниках

Картофель без кожи

Источник	Пищевые волокна (г / 100 г съедобной части)
	Всего	Нерастворимые	Растворимые
Зерна
Ячмень	17.3	—	—
Кукуруза	13,4	—	—
Овес	10,3	6,5	3,8
Рис (сухой)		1,0	0,3
Рис (вареный)	0,7	0,7	0,0
Пшеница (цельнозерновая)	12,6	10,2	2,3
Зародыши пшеницы	14.0	12,9	1,1
Бобовые и бобовые
Зеленые бобы	1,90	1,40	0,50
Соя	15,0	—	—
Горох, зеленый	замороженная	3,5	3,2	0,3
Фасоль консервированная	6,3	4,7	1,6
Чечевица сырая	11.4	10,3	1,1
Лимская фасоль, консервированная	4,2	3,8	0,4
Белая фасоль, сырая	17,7	13,4	4,3
Овощи
1,30	1,0	0,30
Горькая тыква	16,6	13,5	3,1
Свекла	7.8	5,4	2,4
Листья пажитника	4,9	4,2	0,7
Ladyfinger	4,3	3,0	1,3
Шпинат, сырой	2,6		0,5
Репа	2,0	1,5	0,5
Помидор, сырой	1,2	0,8	0,4
Лук зеленый, сырой	2.2	2,2	0,0
Баклажаны	6,6	5,3	1,3
Огурцы очищенные	1,1	0,5	0,1
Цветная капуста, сырая	1,8	0,7
Сельдерей, сырой	1,5	1,0	0,5
Морковь, сырая	2,5	2,30	0,20
Брокколи, сырая	3.29	3,00	0,29
Фрукты
Яблоко неочищенное	2,0	1,8	0,2
Киви	3,39	2,61	0,80
1,06	0,74
Ананас	1,20	1,10	0,10
Гранат	0,60	0.49	0,11
Арбуз	0,50	0,30	0,20
Виноград	1,2	0,7	0,5
Апельсины	1,8	0,7	Сливы	1,6	0,7	0,9
Клубника	2,2	1,3	0,9
Бананы	1.7	1,2	0,5
Персик	1,9	1,0	0,9
Груша	3,0	2,0	1,0
Орехи и семена
11 Миндаль	10,10	1,10
Кокос сырой	9,0	8,5	0,5
Арахис сухой обжарки	8,0	7.5	0,5
Кешью, обжаренный в масле	6,0	—	—
Seasame seed	7,79	5,89	1,90
		22,33	22,33

Методы анализа пищевых волокон

Концентрация клетчатки была полезной мерой для описания кормов и оценки энергетической ценности в течение почти 150 лет . Было предложено множество методов измерения пищевых волокон, а некоторые из них стали обычным анализом для исследований и практического использования (Mertens 2003).

Позже была разработана система экспресс-анализа семян. Содержание углеводов в образце определяли по разнице. Были доступны методы измерения воды и липидов, но была выявлена ​​нерастворимая волокнистая фракция, которая не была переварена. Это наблюдение привело к разработке метода получения сырой клетчатки с использованием последовательного кислотного и щелочного переваривания для выделения неперевариваемой фракции.Метод нейтрального детергентного волокна (Goering and Van Soest 1970), измеряющий нерастворимую клетчатку и лигнин, стал первым надежным аналитическим инструментом для оценки этих основных частей пищевых волокон. Однако в этом методе используются нечувствительные гравиметрические измерения, и он не подходит для продуктов, богатых растворимой клетчаткой.

Измерения сырой клетчатки, используемые в течение многих лет для оценки содержания клетчатки, сильно занижают содержание клетчатки в продуктах питания человека. Было замечено, что показатели сырой клетчатки не показывают реальный процент пищи, недоступной для человека.Во время химической обработки для оценки сырой клетчатки происходят большие потери волокнистого материала. Таким образом, был предложен простой метод invitro с использованием пепсина и панкреатина для определения содержания неперевариваемых остатков (пищевых волокон) в организме человека. Использование пепсина и панкреатина дало максимальное усвоение белка и крахмала, и, следовательно, был получен минимальный остаток. Авторы пришли к выводу, что определение пищевых волокон должно основываться на использовании пищевых пищеварительных ферментов (Hellendoorn et al.1975).

Метод Саутгейта (Southgate 1976) извлекает как растворимые, так и нерастворимые волокна для анализа и включает оценку лигнина, но использует довольно неточные калориметрические методы для анализа сахара и не полностью удаляет крахмал из некоторых продуктов. Метод Theander и Aman (1979) может обеспечить один из лучших доступных методов для измерения общего количества растворимых и нерастворимых волокон, но он не отделяет целлюлозу от нерастворимых нецеллюлозных полисахаридов. Ряд методов анализа пищевых волокон использовался в Великобритании на протяжении многих лет с целью маркировки пищевых продуктов.

Englyst et al. (1982) модифицировали технику экстракции Саутгейта и применили прямые измерения сахара с помощью газожидкостной хроматографии, чтобы значительно улучшить специфичность этого метода. Однако этот метод не измеряет лигнин и использует методы косвенного измерения по разности для оценки определенных фракций.

Последние разработки в методологии пищевых волокон основаны на двух общих подходах (Asp 2001): ферментно-гравиметрических и ферментно-химических методах.

Ферментно-гравиметрические методы

Он включает ферментативную обработку для удаления крахмала и белка, осаждение растворимых компонентов волокна водным этанолом, выделение и взвешивание остатка пищевых волокон и поправку на белок и золу в остатке (Asp and Johansson 1981; Asp et al.1992).

Ферментно-химические методы

Этот метод включает ферментативное удаление крахмала, осаждение 80% (об. / Об.) Этанолом для отделения растворимых полисахаридов пищевых волокон от низкомолекулярных сахаров и продуктов гидролиза крахмала. Швейцер и Вурш (1979) использовали метод ГЖХ для характеристики гравиметрически определенных остатков растворимых пищевых волокон.

Graham et al. (1988) исследовали влияние условий экстракции на растворимость пищевых волокон в четырех злаках (пшеница, рожь, ячмень и овес) и четырех овощах (картофель, морковь, салат и горох).Исследуемые условия экстракции: а) ацетатный буфер с pH 5,0 при 96 ° C в течение 1 часа и 60 ° C в течение 4 часов во время разложения крахмала, b) вода при 38 ° C в течение 2 часов, c) буфер HCl / KCl с pH 1,5 при 38 ° C в течение 2 часов и d) предварительная обработка абсолютным этанолом при 96 ° C в течение 1 часа и экстракция водой при 38 ° C в течение 2 часов. Было замечено, что экстракция при высокой температуре дала самые высокие значения для растворимого волокна, тогда как экстракция в кислотном буфере дала самые низкие значения. Выход и состав растворимой клетчатки значительно варьировались в зависимости от условий экстракции и образца пищи.Было предложено использовать стандартизированные и физиологически более подходящие условия экстракции.

LaCourse et al. (1994) разработали метод извлечения волокна мякоти тапиоки, которое является побочным продуктом операции измельчения крахмала тапиоки. Процесс включает формирование суспензии 5-10% по весу измельченной пульпы тапиоки в водной среде, ферментативную обработку суспензии 1,4-α-D-гликозидазой для деполимеризации крахмала с получением волокна тапиоки, содержащего не менее 70% общее количество пищевых волокон, из которых не менее 12% составляют растворимые волокна.

Garcimartin et al. (1995) сравнили результаты двух методов: официального метода AOAC и модифицированного метода Englyst для оценки пищевых волокон в готовых соленых картофельных чипсах. Метод AOAC — это ферментно-гравиметрическая процедура для определения общего количества пищевых волокон (TDF). Метод Энглиста включает ферментно-химическую экстракцию и фракционирование некрахмального полисахарида (NSP) и их последующее определение как нейтральных сахаров с помощью ГЖХ. Метод AOAC дал более высокую ценность волокна, чем метод Энглиста, из-за вклада ретроградного крахмала.Авторы пришли к выводу, что метод Englyst трудоемок, требует много времени и дает информацию о свойствах различных типов DF, которые не требуются для рутинного анализа, тогда как метод AOAC является более быстрым и простым в применении и не дает переоценки пищевых волокон, если устойчивые крахмал рассматривается как его часть.

Алмазан и Чжоу (1995) изучали влияние снижения концентрации этанола с 76% до 41–56% на осаждение растворимых пищевых волокон с помощью ферментно-гравиметрического метода 985 AOAC.29. Уменьшение объема этанола для определения TDF сырой капусты, зелени горчицы, сладкого картофеля (листья и корни) и сахарной свеклы (листья и корни) не отличалось от содержания TDF в овощах, определенном на основе данных AOAC. рекомендуемый объем ( P <0,05). Скорее, снижение концентрации этанола снижает стоимость анализа, уменьшает загрязнение окружающей среды органическими растворителями и сокращает время фильтрации.

Perez-Hidalgo et al. (1997) сравнили ручные процедуры с прибором Dosi-Fiber для определения кислотно-детергентной клетчатки (ADF) в образцах фасоли.Результаты ADF, полученные с помощью ручной (9,83%) и автоматической (9,13%) процедуры, показали статистическую разницу ( p <0,05). Это было приписано лучшему пищеварению с помощью аппарата Dosi-fiber. Авторы также определили содержание нерастворимых пищевых волокон в сырых образцах нута, фасоли и чечевицы с помощью ферментативной модификации детергентного метода (ENDF) и сравнили результаты с методом AOAC. В случае чечевицы и нута статистически значимая разница ( p <0.001). Однако в случае с нерастворимой диетической клетчаткой в ​​фасоли оба метода привели к незначительной разнице.

Nawirska and Uklanska (2008) исследовали и сравнили содержание нейтральных детергентных волокон (NDF) и кислых пищевых волокон (ADF) в жмыхах, полученных при переработке фруктов и овощей. Из изученных образцов жмыха жмыха черноплодной рябины наиболее богаты пищевыми волокнами и содержат наибольшее количество NDF (87,49 / 100 г СВ) и ADF (57.24 г / 100 г СВ). Авторы рекомендовали использовать жмых из черноплодной рябины, черной смородины и клубники для промышленного производства концентратов, богатых ДФ, тем самым сводя к минимуму отходы переработки фруктов и овощей.

Терапевтические функции пищевых волокон

Диеты с высоким содержанием клетчатки, например, богатые злаками, фруктами и овощами, оказывают положительное влияние на здоровье, поскольку их потребление связано со снижением заболеваемости несколькими видами заболеваний, такими как благодаря его положительным эффектам, таким как увеличение объема фекалий, сокращение времени кишечного транзита, уровня холестерина и гликемии, улавливание веществ, которые могут быть опасны для человеческого организма (мутагенные и канцерогенные агенты), стимулирование разрастания кишечной флоры и т. д. .(Heredia et al. 2002; Beecher 1999). Некоторые функции и преимущества пищевых волокон для здоровья человека кратко изложены в таблице.

Таблица 3

Функции и преимущества пищевых волокон для здоровья человека

Функции	Преимущества
Добавляет массу в рацион, ускоряя чувство сытости	Может снижать аппетит
Привлекает вода и превращается в гель во время пищеварения, задерживая углеводы и замедляя всасывание глюкозы	Снижает разброс уровней сахара в крови
Снижает общий холестерин и холестерин ЛПНП	Снижает риск сердечных заболеваний
Регулирует артериальное давление	Может снижать риск возникновения или симптомы метаболического синдрома и диабета
Ускоряет прохождение продуктов через пищеварительную систему	Облегчает регулярность
Увеличивает объем стула	Облегчает запор
Уравновешивает рН кишечника и стимулирует ферментацию кишечника n короткоцепочечных жирных кислот	Может снизить риск колоректального рака

Установлено влияние пищевых волокон на стул и его консистенцию.Таким образом, механизм увеличения объема стула и его расслабления варьируется для разных волокон. Гуаровая камедь легко ферментируется фекальной микробиотой человека (Salyers et al. 1977), улучшает работу кишечника и облегчает запоры у пациентов (Takahashi et al. 1994). Имеющаяся информация также указывает на низкую заболеваемость дивертикулярной болезнью среди населения, потребляющего клетчатку (Painter and Burkitt, 1971), как у вегетарианцев, так и у невегетарианцев (Gear et al. 1979). Было высказано предположение, что клетчатка может действовать как защитный фактор при раке толстой кишки, сокращая время прохождения, тем самым сокращая время образования и действия канцерогенов.Кроме того, благодаря своему эффекту увеличения объема стула, клетчатка может снизить концентрацию фекальных канцерогенов, тем самым уменьшая количество канцерогена, который вступает в контакт со стенкой кишечника (Hill 1974; Burkitt 1975). Graham et al. (1978) сообщили, что потребление некоторых богатых клетчаткой овощей обратно пропорционально частоте рака толстой кишки.

Об улучшении контроля диабета и снижении потребности в инсулине и сульфонилмочевине сообщалось как при легкой форме (Kiehm et al.1976; Kay et al. 1981) и умеренного (Albrink et al., 1979; Rivellese et al. 1980) диабетиков на диете с высоким содержанием клетчатки, содержащей нормальный (Miranda and Horwitz 1978; Simpson et al. 1981; Walker 1975) или высокий (Kiehm et al. 1976; Simpson и др., 1979, 1981; Андерсон и Уорд, 1979) пропорции углеводов. Было высказано предположение, что большое количество клетчатки из фруктов, овощей и бобовых частично отвечает за низкий уровень холестерина в плазме (Anderson et al. 1973). Моррис и др. (1977) в ретроспективном исследовании наблюдали обратную зависимость между потреблением зерновых волокон и смертностью от ишемической болезни сердца.Было показано, что разнообразные продукты, богатые клетчаткой, такие как пшеничная солома, овес, соевые отруби, рисовые отруби, яблоки, бобовые, слизистая клетчатка (Heller et al. 1980), снижают атерогенность полусинтетических диет с добавлением жиров и стеролов или без них. . Пектин (Kay and Truswell 1977), гуаровая камедь и гуммиарабик также проявляют гиполипидный эффект у людей, снижая уровень холестерина в сыворотке и триглицеридов (Takahashi et al. 1993).

Влияние обработки на содержание пищевых волокон в пищевых продуктах

Физико-химические свойства волокна можно регулировать с помощью обработки: химической, ферментативной, механической (измельчение), термической или термомеханической (экструзия, варено-экструзия и контролируемая мгновенная обработка). декомпрессии) для улучшения их функциональности (Guillon and Champ 2000).Например, механическая энергия также может оказывать сильное влияние на полисахариды (Poutanen et al. 1998). Измельчение может повлиять на свойства гидратации, в частности, на кинетику поглощения воды, поскольку в результате увеличения площади поверхности волокна гидратируются быстрее. Нагревание обычно изменяет соотношение растворимых и нерастворимых волокон. Комбинация тепловой и механической энергии может резко изменить структуру пищевых волокон на всех структурных уровнях, что, возможно, приведет к новым функциональным свойствам.

Простые процессы, такие как замачивание и приготовление, имеют тенденцию изменять состав и доступность питательных веществ. Они также модифицируют материал клеточной стенки растений, что может иметь важные физиологические эффекты (Spiller 1986; Roehrig 1988). Было обнаружено, что в пшеничных отрубях термическая обработка (кипячение, варка или обжарка) приводит к увеличению общего количества клетчатки не за счет нового синтеза, а, скорее, за счет образования комплексов клетчатка-белок, устойчивых к нагреванию и количественно определяемых как пищевые волокна (Caprez et al.1986).

Обработка, необходимая для того, чтобы сделать некоторые овощи и бобовые (нут, фасоль, чечевица и т. Д.) Пригодными для употребления в пищу, приводит к уменьшению количества некоторых компонентов клетчатки. Например, во время варки чечевицы, предварительно окунувшей ее, количество клетчатки уменьшается, в основном из-за значительного уменьшения гемицеллюлозы (Видаль-Вальверде и Фриас, 1991; Видал-Вальверде и др., 1992). Татьяна и др. (2002) изучили изменения, которые происходят во время термической обработки фасоли, и сообщили, что солюбилизация полисахаридов приводит к снижению общего содержания клетчатки, главным образом из-за потери растворимой клетчатки.

Влияние термической обработки (включая варку с экструзией, варку и жарку) на состав пищевых волокон зерновых и образцов картофеля изучали Varo et al. (1983) в 8 лабораториях, использующих различные аналитические методы, сообщили, что термически обработанные образцы картофеля содержат больше нерастворимых в воде пищевых волокон и меньше крахмала, чем сырые образцы. Никаких изменений в количестве пищевых волокон и крахмала в экструдированных образцах не наблюдалось.

Herranz et al. (1983) изучали содержание нейтрального детергентного волокна (NDF), кислотного детергентного волокна (ADF), целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в пяти замороженных овощах (сырых и вареных) и пяти консервированных овощах (два из них жареные).Было замечено, что кипячение привело к увеличению содержания NDF, ADF и целлюлозы. Незначительное увеличение гемицеллюлозы и отсутствие изменений в значениях лигнина. В процессе жарки было отмечено резкое снижение содержания NDF, ADF, целлюлозы и лигнина с небольшим изменением гемицеллюлозы.

Пеннер и Ким (1991) проанализировали фракции некрахмальных полисахаридов (NSP) в сырой, обработанной и вареной моркови и пришли к выводу, что обработка и моделирование домашнего приготовления сырой моркови показывает повышенное количество NSP на единицу сухой массы.Варка консервированной моркови привела к наибольшему увеличению общего количества растворимых NSP на единицу сухого веса, которые были не такими значительными по сравнению с сырым весом.

Влияние домашнего приготовления на состав пищевых волокон и крахмала в переработанных картофельных продуктах было оценено Тедом и Филлипсом (1995), и они сообщили, что нагревание с помощью микроволн и жарка во фритюре значительно снижает количество перевариваемого крахмала in vitro и значительно увеличивает как устойчивый крахмал (RS) и нерастворимые в воде пищевые волокна (IDF).Они сообщили, что ни один из способов приготовления пищи в домашних условиях не повлиял на содержание водорастворимых пищевых волокон. Полученное увеличение IDF было связано с тем, что часть крахмала в вареном картофеле стала неперевариваемой ферментами амилопектина, и RS считали наблюдаемым увеличением фракции IDF.

Cammire et al. (1997) также провели исследования различий в составе пищевых волокон картофельной кожуры в зависимости от различных методов очистки от кожуры (абразивная очистка и очистка паром) и варки методом экструзии.Они сообщили, что экструзия была связана с увеличением общего содержания пищевых волокон и снижением содержания крахмала в паровой пилинге. Сообщалось о снижении содержания лигнина, но на общее содержание пищевых волокон в экструдированных абразивных корках не повлияло. Сообщалось, что количество растворимых некрахмальных полисахаридов увеличивается при обоих типах кожуры в результате экструзии.

Chopra et al. (2009) изучали влияние замачивания на нерастворимые, растворимые и общие пищевые волокна бенгальского грамма, коровьего гороха, сухого гороха, фасоли и зеленого грамма.Образцы замачивали в водопроводной воде (соотношение 1: 2) на 12 ч при комнатной температуре (29–31 ° C). Замачивание увеличивало общее количество пищевых волокон на 1,2–8,2% и наблюдалось значительное увеличение количества растворимых пищевых волокон.

Применение пищевых волокон в функциональных продуктах питания

Волокна в пищевых продуктах могут изменять их консистенцию, текстуру, реологическое поведение и сенсорные характеристики конечных продуктов, появление новых источников волокон открыло новые возможности их использования в пищевой промышленности (Гийон и Чемпион 2000).Волокно можно производить даже из источников, которые в противном случае можно было бы рассматривать как отходы. Например, пшеничная солома, соевая шелуха, овсяная шелуха, арахисовая и миндальная кожура, стебли и початки кукурузы, отработанное пивоваренное зерно и отходы фруктов и овощей, переработанные в больших количествах, могут быть преобразованы в волокнистые ингредиенты, которые могут быть очень функциональными в некоторых случаях. пищевые приложения (Katz 1996). Пищевые волокна обладают всеми характеристиками, необходимыми для того, чтобы их можно было рассматривать в качестве важного ингредиента при составлении функциональных пищевых продуктов из-за их благотворного воздействия на здоровье.

Среди продуктов, обогащенных клетчаткой, наиболее известны и потребляются сухие завтраки и хлебобулочные изделия, такие как цельный хлеб и печенье (Cho and Prosky 1999; Nelson 2001), а также продукты из молока и мяса. Tudoric et al. (2002) наблюдали, что добавление растворимых и нерастворимых ингредиентов пищевых волокон влияет на общее качество (биохимический состав, кулинарные свойства и текстурные характеристики) как сырых, так и приготовленных макаронных изделий. Высвобождение глюкозы также значительно снижается при добавлении растворимых пищевых волокон.Что касается макаронных изделий, то антипригарные свойства некоторых волокон овса, ячменя, сои, рисовых отрубей и т. Д. Помогают облегчить процесс экструзии, а также могут способствовать прочности теста или увеличению стойкости приготовленных макаронных изделий на пару. Добавление жевательной резинки в некоторые азиатские продукты из лапши делает лапшу более плотной и облегчает регидратацию при приготовлении или замачивании (Hou and Kruk 1998).

Сообщается, что при выпечке хлеба добавление клетчатых ингредиентов увеличивает степень гидратации муки водой.Toma et al. (1979) исследовали, что хлеб с картофельной кожурой вместо пшеничных отрубей превосходил по содержанию определенных минералов, по общему количеству пищевых волокон, по водоудерживающей способности, по меньшему количеству крахмалистых компонентов и отсутствию фитата. Лепешки, приготовленные из смеси 25% яблочного жмыха и пшеничной муки, имели приемлемое качество. Добавление яблочного жмыха также позволяет избежать использования каких-либо других ароматизирующих ингредиентов, поскольку оно уже имеет приятный фруктовый вкус (Sudha et al. 2007).

Nassar et al.(2008) предположили, что 15% апельсиновой цедры и мякоти могут быть включены в качестве ингредиента в печенье, поскольку они являются подходящим источником пищевых волокон с соответствующими биологически активными соединениями (флавоноиды, каротиноиды и т. Д.). Добавление пищевых волокон в хлебобулочные изделия также улучшает их питательные качества, поскольку позволяет снизить содержание жира за счет использования пищевых волокон в качестве заменителя жира без потери качества (Byrne 1997; Martin 1999). Sharif et al. (2009) пришли к выводу, что можно использовать замену пшеничной муки обезжиренными рисовыми отрубями без отрицательного воздействия на физические и сенсорные характеристики печенья.Добавки из рисовых отрубей значительно улучшили содержание пищевых волокон, минералов и белка в печенье, и, кроме того, стоимость производства также снизилась с пропорциональным увеличением количества добавок. Мороженое и замороженный йогурт имеют более высокий уровень жира, что имеет свои особенности. Добавление волоконных ингредиентов, таких как альгинаты, гуаровая камедь и гели целлюлозы, не только заменяет жир, но также обеспечивает вязкость, улучшает эмульсию, пену, стабильность при замораживании / оттаивании, контролирует свойства плавления, снижает синерезис, способствует образованию более мелких кристаллов льда и облегчает экструзию. (Александр 1997).Гуаровая камедь, пектины и инулин также добавляются во время обработки сыра, чтобы уменьшить процент жира в нем без потери органолептических характеристик, таких как текстура и аромат.

В случае напитков и напитков добавление пищевых волокон увеличивает их вязкость и стабильность, при этом растворимые волокна используются чаще всего, поскольку они более диспергируются в воде, чем нерастворимые. Некоторыми примерами растворимых волокон являются волокна фракций зерен и плодов (Bollinger 2001), пектины (Bjerrum 1996), β-глюканы, целлюлозные волокна корня свеклы (Nelson 2001).Клетчатку овса можно добавлять в молочные коктейли, напитки для завтрака быстрого приготовления, фруктовые и овощные соки, холодный чай, спортивные напитки, капучино и вино. К другим напиткам, которые могут получить пользу от добавления клетчатки, относятся жидкие диетические напитки — как те, которые созданы для людей с особыми диетическими потребностями, так и напитки для похудания или заменители пищи (Hegenbart 1995). Ларраури и др. (1995) описали производство порошкообразного напитка, содержащего пищевые волокна из кожуры ананаса. Продукт под названием FIBRALAX содержал 25% пищевых волокон и 66%.2% усвояемых углеводов и оказывает легкое слабительное действие.

Некоторые типы растворимых волокон, такие как пектины, инулин, гуаровая камедь и карбоксиметилцеллюлоза, используются в качестве функциональных ингредиентов в молочных продуктах (Nelson 2001). Ферментированное молоко, обогащенное клетчаткой цитрусовых (апельсин и лимон), хорошо переносится (Sendra et al. 2008). Staffolo et al. (2004) отметили, что йогурт, обогащенный 1,3% волокон пшеницы, бамбука, инулина и яблока, оказался многообещающим средством для увеличения потребления клетчатки с более высокой приемлемостью для потребителей.Hashim et al. (2009) изучили влияние обогащения финиковой клетчаткой, побочным продуктом производства финикового сиропа, на свежий йогурт. Готовили контрольный йогурт (без клетчатки), йогурт, обогащенный 1,5, 3,0 и 4,5% финиковой клетчатки, и йогурт с 1,5% пшеничных отрубей. Йогурт, обогащенный 3% финиковой клетчатки, обладал такой же кислинкой, сладостью, плотностью, гладкостью и общей приемлемостью, что и контрольный йогурт. Поскольку и клетчатка, и йогурт хорошо известны своим благотворным воздействием на здоровье, вместе они составляют функциональную пищу с коммерческим применением.

Пищевые волокна на основе пектинов, целлюлозы, сои, пшеницы, кукурузы или рисовых изолятов и клетчатки свеклы могут использоваться для улучшения текстуры мясных продуктов, таких как колбасы, салями, и в то же время подходят для приготовления обезжиренных продуктов. продукты, такие как «диетические гамбургеры». Кроме того, поскольку они обладают способностью увеличивать влагоудерживающую способность, их включение в матрицу мяса способствует поддержанию его сочности (Chevance et al. 2000; Mansour and Khalil 1999). При производстве синтетического мяса (аналоги мяса из растительного белка) добавление муциллоида псиллиума помогает изменить текстуру и придать мясную жевательную способность (Chan and Wypyszyk 1988).

Овсяные отруби или овсяная клетчатка, по-видимому, являются подходящей заменой жира в мясном фарше и продуктах из свинины из-за их способности удерживать воду и имитировать определение частиц в мясном фарше с точки зрения как цвета, так и текстуры (Verma and Banerjee 2010). Пытаясь разработать функциональные куриные наггетсы с низким содержанием соли, жира и высоким содержанием клетчатки, Verma et al. (2009) включили различные источники клетчатки, такие как гороховая мука, граммовая шелуха, яблочная мякоть и бутылочная тыква в различных комбинациях на уровне 10%.

Заключение

Растительный материал в рационе, устойчивый к ферментативному перевариванию, называется диетической клетчаткой. Он включает целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, слизь, лигнин и т. Д. Пищевые волокна естественным образом присутствуют в злаках, фруктах, овощах и орехах. В статье обсуждаются физико-химические свойства, методы анализа и терапевтические функции пищевых волокон. Сообщается, что диета с высоким содержанием клетчатки положительно влияет на здоровье.Во время обработки пищевые продукты подвергаются различным физическим, химическим, ферментативным и термическим обработкам, которые прямо или косвенно влияют на общий состав клетчатки. Добавление волокна может изменить консистенцию, текстуру, реологические свойства и сенсорные свойства конечных продуктов. Сообщалось о положительных результатах добавления клетчатки в сухие завтраки, хлеб, печенье, пирожные, йогурт, напитки и мясные продукты. Незамедлительного внимания требуют исследования изменений в волокне во время различных операций, экстракции и характеристики волокна из непищевых источников, а также разработка продуктов, обогащенных волокном, по экономичной цене.

Ссылки

• Олбринк М.Дж., Ньюман Т., Дэвидсон ПК. Влияние диет с высоким и низким содержанием клетчатки на липиды плазмы и инсулин. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 1486–1496. [PubMed] [Google Scholar]
• Александр Р.Дж. Переход на низкокалорийные молочные продукты. Food Prod Des. 1997. 7 (1): 74–98. [Google Scholar]
• Алмазан А.М., Чжоу X. Общее содержание пищевых волокон в некоторых зеленых и корнеплодах, полученных при различных концентрациях этанола. Food Chem. 1995; 53: 215–218. [Google Scholar]
• Андерсон Дж. У., Уорд К.Диета с высоким содержанием углеводов и клетчатки для принимающих инсулин мужчин с сахарным диабетом. Am J Clin Nutr. 1979; 32: 2312–2321. [PubMed] [Google Scholar]
• Андерсон Дж., Гранде Ф., Киз А. Диеты, снижающие уровень холестерина: экспериментальные испытания и обзоры литературы. J Am Diet Assoc. 1973; 62: 133–142. [PubMed] [Google Scholar]
• Анита Ф. П., Абрахам П. Клиническая диета и питание. Калькутта: издательство Оксфордского университета Дели; 1997. С. 73–77. [Google Scholar]
• Aportela-Palacios A, Sosa-Morales ME, Velez-Ruiz JF.Реологические и физико-химические свойства йогурта, обогащенного клетчаткой и кальцием. J Texture Stud. 2005. 36 (3): 333–349. [Google Scholar]
• Аравантинос-Зафирис Дж., Ореопулу В., Тзиа К., Томопулос С.Д. Фракция клетчатки из остатков апельсиновой корки после экстракции пектином. Lebens Wiss Technol. 1994; 27: 468–471. [Google Scholar]
• Asp NG. Разработка методологии пищевых волокон. В: МакКлири Б.В., Просский Л., редакторы. Передовая технология пищевых волокон. Оксфорд: Blackwell Science Ltd; 2001 г.С. 77–88. [Google Scholar]
• Asp NG, Johansson CG. Методы измерения пищевых волокон. В: Джеймс WPT, Теандр О., редакторы. Анализ пищевых волокон в пище. Нью-Йорк: Марсель Деккер; 1981. С. 173–189. [Google Scholar]
• Asp NG, Schweizer TF, Southgate DAT, Theander O. Анализ пищевых волокон. В: Schweizer TF, Edwards CA, редакторы. Пищевые волокна. Компонент еды. Пищевая функция при здоровье и болезни. Лондон: Спрингер-Верлаг; 1992. С. 57–102. [Google Scholar]
• Aspinall GO.Полисахариды. Оксфорд: Pergamon Press; 1970. С. 130–144. [Google Scholar]
• Бичер GR. Роль фитонутриентов в обмене веществ: влияние на устойчивость к дегенеративным процессам. Nutr Rev.1999; 57: 3–6. [PubMed] [Google Scholar]
• Bjerrum KS. Новые приложения для пектинов. Food Technol. 1996; 3: 32–34. [Google Scholar]
• Боллинджер Х. Функциональные напитки с диетической клетчаткой. Фруктовый процесс. 2001; 12: 252–254. [Google Scholar]
• Braums FE. Химия лигнина. Нью-Йорк: академический; 1952 г.С. 14–21. [Google Scholar]
• Brennan CS, Tudorica CM. Заменители жира на основе углеводов в модификации реологических, текстурных и сенсорных качеств йогурта: сравнительное исследование использования бета-глюкана ячменя, гуаровой камеди и инулина. Int J Food Sci Technol. 2008; 43: 824–833. [Google Scholar]
• Burkitt DP. Рак толстой кишки: эпидемиологическая головоломка. J Natl Cancer Znst. 1975; 54: 3–6. [PubMed] [Google Scholar]
• Бирн М. Нежирный, со вкусом. Food Eng Int.1997; 22: 36–41. [Google Scholar]
• Камир М.Э., Флинт С.И. Влияние термической обработки на состав пищевых волокон и гидратационную способность кукурузной муки, овсяной муки и картофельных пилингов. Cereal Chem. 1991. 68 (6): 645–647. [Google Scholar]
• Cammire ME, Violette D, Dougherty MP, McLaughlin MA. Состав пищевых волокон из кожуры картофеля: влияние процессов варки путем очистки от кожуры и экструзии. J. Agric Food Chem. 1997. 45: 1404–1409. [Google Scholar]
• Капрез А., Арригони Э., Амадо Р., Неуком Х.Влияние различных видов термической обработки на химический состав и физические свойства пшеничных отрубей. J Cereal Sci. 1986; 4: 233–239. [Google Scholar]
• Chan JK, Wypyszyk V. Забытые натуральные пищевые волокна: подорожник mucilliod. Мир зерновых продуктов. 1988; 33: 919–922. [Google Scholar]
• Чау С.Ф., Хуанг Ю.Л. Сравнение химического состава и физико-химических свойств различных волокон, полученных из кожуры цитрусовых Citrus sinensis L. Cv. Лючэн.J. Agric Food Chem. 2003. 51: 2615–2618. [PubMed] [Google Scholar]
• Chevance FFV, Farmer LJ, Desmond EM, Novelli E, Troy DJ, Chizzolini R. Влияние некоторых заменителей жира на высвобождение летучих ароматических соединений из нежирных мясных продуктов. J. Agric Food Chem. 2000; 48: 3476–3484. [PubMed] [Google Scholar]
• Чо С.С., Проски Л. Применение сложных углеводов в имитаторах жиров пищевых продуктов. В: Cho SS, Prosky L, Dreher M, ред. Сложные углеводы в продуктах питания. Нью-Йорк: Марсель Деккер; 1999 г.С. 411–430. [Google Scholar]
• Чопра Х, Удипи С.А., Гугре П. Содержание пищевых волокон в отобранных бобовых: сортовые различия и влияние обработки. J Food Sci Technol. 2009. 46 (3): 266–268. [Google Scholar]
• Desmedt A, Jacobs H (2001) Растворимая клетчатка. В: Руководство по функциональным пищевым ингредиентам. Food RA Leatherhead Publishing, Surrey, England, pp 112–140
• Dongowski G, Ehwald R, et al. Свойства диетических препаратов целланового типа. В: Гийон Ф. и др., Редакторы.Материалы симпозиума PROFIBRE, Функциональные свойства неперевариваемых углеводов. Нант: круглые скобки Imprimerie; 1998. С. 52–54. [Google Scholar]
• Englyst H, Wiggins HS, Cummings JH. Определение некрахмальных полисахаридов в растительных продуктах с помощью газожидкостной хроматографии составляющих сахаров в виде ацетатов альдита. Аналитик. 1982; 107: 307–318. [PubMed] [Google Scholar]
• Фархат Ханум М., Свами С., Сударшана Кришна К. Р., Сантханам К., Вишванатан К. Р.. Содержание пищевых волокон в обычно свежих и вареных овощах, потребляемых в Индии.Растительная пища Hum Nutr. 2000; 55: 207–218. [PubMed] [Google Scholar]
• Флери Н., Лахай М. Химическая и физико-химическая характеристика волокон Laminaria digitata (Kombu Breton): физиологический подход. J Sci Food Agric. 1991; 55: 389–400. [Google Scholar]
• Fuentes-Alventosa JM, Rodriguez-Gutierrez G, Jaramillo Carmona S, Espejo Calvo JA, Rodriguez-Arcos R, Fernandez-Bolanos J, Guillen-Bejarano R, Jimenez-Araujo A. Влияние метода экстракции на химический состав и функциональные характеристики порошков с высоким содержанием пищевых волокон, полученных из побочных продуктов спаржи.J Food Chem. 2009. 113: 665–692. [Google Scholar]
• Гарсия-Перес Ф.Дж., Ларио Й., Фернандес-Лопес Дж., Саяс Э., Перес-Альварес Дж. А., Сендра Э. Влияние добавления апельсиновых волокон на цвет йогурта во время ферментации и хранения в холодильнике. Color Res Appl. 2005. 30: 457–463. [Google Scholar]
• Гарсимартин М., Видаль-Вальверде С., Мартинес-Кастро И., Масгроув С. Оценка пищевых волокон в картофельных чипсах: влияние используемого аналитического метода. J Food Qual. 1995; 18: 33–43. [Google Scholar]
• Gear JSS, Ware A, Fursdon P, Mann JI, Nolan DJ, Brodribb AJM, Vessey MP.Симптоматическая дивертикулярная болезнь и потребление пищевых волокон. Ланцет. 1979; 1: 511–513. [PubMed] [Google Scholar]
• Геринг HK, Van Soest PJ. Анализ кормовой клетчатки. Вашингтон: Министерство сельского хозяйства США; 1970. стр. 379. [Google Scholar]
• Graham S, Dayal H, Swanson M, Mittleman A, Wilkinson G. Диета в эпидемиологии рака толстой и прямой кишки. J Natl Cancer Znst. 1978; 61: 709–714. [PubMed] [Google Scholar]
• Грэм Х., Ридберг МБГ, Аман П. Экстракция растворимой пищевой клетчатки.J. Agric Food Chem. 1988. 36 (3): 494–497. [Google Scholar]
• Гийон Ф., Чамп М. Структурные и физические свойства пищевых волокон и последствия обработки для физиологии человека. Food Res Int. 2000. 33: 233–245. [Google Scholar]
• Guillon F, Auffret A, Robertson JA, Thibault JF, Barry JL. Связь между физическими характеристиками волокна сахарной свеклы и его ферментируемостью фекальной флорой человека. Carbohydr Polym. 1998. 37: 185–197. [Google Scholar]
• Хашим И.Б., Халил А.Х., Афифи Х.С.Качественные характеристики и признание потребителей йогурта, обогащенного финиковой клетчаткой. J Dairy Sci. 2009. 92 (11): 5403–5407. [PubMed] [Google Scholar]
• Хегенбарт С. Использование волокон в напитках. Food Prod Des. 1995. 5 (3): 68–78. [Google Scholar]
• Hellendoorn EW, Noordhoff MG, Slagman J. Ферментативное определение содержания неперевариваемых остатков (пищевых волокон) в пище человека. J Sci Food Agric. 1975. 26: 1461–1468. [Google Scholar]
• Heller SN, Hackler LR, Rivers JM, Van Soest PJ, Roe DA, Lewis BA, Robertson J.Пищевые волокна: влияние размера частиц пшеничных отрубей на функцию толстой кишки у молодых взрослых мужчин. Am J Clin Nutr. 1980; 33: 1734–1744. [PubMed] [Google Scholar]
• Эредиа А., Хименес А., Фернандес-Боланос Дж., Гильен Р., Родригес Р. Фибра Алиментария. Мадрид: Biblioteca de Ciencias; 2002. С. 1–117. [Google Scholar]
• Херранц Дж., Видаль-Вальверда С., Рохас-Идальго Э. Содержание целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в сырых и вареных обработанных овощах. J Food Sci. 1983; 48: 274–275. [Google Scholar]
• Hesser JM.Применение и использование пищевых волокон в США. Int Food Ingred. 1994; 2: 50–52. [Google Scholar]
• Hill MJ. Рак толстой кишки: заболевание, связанное с истощением клетчатки или избыточным питанием. Пищеварение. 1974. 11: 289–306. [PubMed] [Google Scholar]
• Hipsley EH. Диетическая «клетчатка» и токсемия беременных. Br Med J. 1953; 2: 420–422. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Hou G, Kruk M (1998) Азиатская технология лапши. Манхэттен, Канзас, Американский институт выпечки, Технический бюллетень XX (12)
• Дженкинс Д.А., Волевер ТМС, Лидс А.Р., Гассалл М.А., Хайсман П., Дилавари Дж., Гофф Д.В., Мета Г.Л., Альберт КГММ.Пищевые волокна, аналоги клетчатки и толерантность к глюкозе: важность вязкости. Br Med J. 1978; 1: 1392–1394. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Кац Ф. Внедрение функции в функциональное питание. Пищевой процесс. 1996. 57 (2): 56–58. [Google Scholar]
• Кей Р.М. Пищевые волокна. J Lipid Res. 1982; 23: 221–242. [PubMed] [Google Scholar]
• Кей Р.М., Truswell AS. Влияние цитрусового пектина на липиды крови и экскрецию фекальных стероидов у человека. Am J Clin Nutr. 1977; 30: 171–175. [PubMed] [Google Scholar]
• Кей Р.М., Гробин В., Track NS.Диеты, богатые натуральной клетчаткой, улучшают толерантность к углеводам у незрелых, инсулинозависимых диабетиков. Диабетология. 1981; 20: 18–21. [PubMed] [Google Scholar]
• Ким Т.Г., Андерсон Дж. У., Уорд К. Благотворное влияние диеты с высоким содержанием углеводов и клетчатки на мужчин с гипергликемическим диабетом. Am J Clin Nutr. 1976; 29 (8): 895–899. [PubMed] [Google Scholar]
• LaCourse NL, Chicalo K, Zallie JP, Altieri PA (1994) Пищевые волокна, полученные из тапиоки, и их процесс. Патент США № 5350593
• Lambo AM, Oste R, Nyman ME.Пищевые волокна в ферментированных концентратах овса и ячменя, богатых β-глюканом. Food Chem. 2005. 89: 283–293. [Google Scholar]
• Ларраури Дж. А., Боррото Б., Пердомо Ю., Табарес Ю. Производство порошкообразного напитка, содержащего пищевые волокна: FIBRALAX. Алиментария. 1995; 260: 23–25. [Google Scholar]
• Мансур Э. Х., Халил А. Х. Характеристики нежирных бургеров из говядины под влиянием различных типов волокон пшеницы. J Sci Food Agric. 1999. 79: 493–498. [Google Scholar]
• Мартин К. Замена жира, сохранение вкуса.Food Eng Int. 1999; 24: 57–59. [Google Scholar]
• Mertens DR. Проблемы измерения нерастворимых пищевых волокон. Anim Sci J. 2003; 81: 3233–3249. [PubMed] [Google Scholar]
• Miranda PL, Horwitz DL. Диеты с высоким содержанием клетчатки при лечении сахарного диабета. Ann Intern Med. 1978; 88: 482–486. [PubMed] [Google Scholar]
• Моррис Дж. Н., Марр Дж. У., Клейтон Д. Г.. Диета и сердце: постскриптум. Br Med J. 1977; 2: 1307–1314. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Nassar AG, AbdEl-Hamied AA, El-Naggar EA.Влияние включения муки из субпродуктов цитрусовых на химические, реологические и органолептические характеристики печенья. World J Agric Sci. 2008. 4 (5): 612–616. [Google Scholar]
• Nawirska A, Uklanska C. Отходы переработки фруктов и овощей как потенциальные источники обогащения пищевых продуктов пищевыми волокнами. Acta Sci Pol Technol Aliment. 2008. 7 (2): 35–42. [Google Scholar]
• Нельсон А.Л. Ингредиенты с высоким содержанием клетчатки: Серия справочников Eagan Press. Сент-Пол: Иган Пресс; 2001. [Google Scholar]
• Painter NS, Burkitt DP.Дивертикулярная болезнь толстой кишки: дефицитное заболевание западной цивилизации. Br Med J. 1971; 2 (5): 450–454. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Пеннер М.Х., Ким С. Фракции некрахмальных полисахаридов сырой, обработанной и вареной моркови. J Food Sci. 1991. 56 (6): 1593–1596. [Google Scholar]
• Перес-Идальго М., Герра-Эрнандес Э., Гарсиа-Виллаанора Б. Определение нерастворимых соединений пищевых волокон: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнинов в бобовых. Дж. Арис Фармацевтика.1997. 38 (4): 357–364. [Google Scholar]
• Поутанен К., Суирти Т., Аура AM, Луйкконен К., Аутио К. и др. Влияние переработки на комплекс зерновых пищевых волокон: что мы знаем? В: Гийон Ф. и др., Редакторы. Материалы симпозиума PRO-FIBER, Функциональные свойства неперевариваемых углеводов. Нант: непримерные круглые скобки; 1998. С. 66–70. [Google Scholar]
• Рагхавендра С.Н., Рамачандра Свами С.Р., Растоги Н.К., Рагхаварао КСМС, Кумар С., Тхаранатан Р.Н. Характеристики измельчения и гидратационные свойства кокосового остатка: источник пищевых волокон.J Food Eng. 2006. 72: 281–286. [Google Scholar]
• Renard CMGC, Crepeau MJ, Thibault JF. Влияние ионной силы, pH и диэлектрической проницаемости на гидратационные свойства нативного и модифицированного волокна сахарной свеклы и пшеничных отрубей. Ind Crops Prod. 1994; 3: 75–84. [Google Scholar]
• Rivellese A, Riccardi G, Giacco A, Pacioni D, Genovese S, Mattioli PL, Mancini M. Влияние пищевых волокон на контроль уровня глюкозы и липопротеины сыворотки у пациентов с диабетом. Ланцет. 1980; 2: 447–449. [PubMed] [Google Scholar]
• Roehrig KL.Физиологические эффекты пищевых волокон. Обзор. Пищевой Hydrocoll. 1988; 2: 1–18. [Google Scholar]
• Rolls BJ, Bell EA, Castellanos VH, Chow M, Pelkman CL, Thompson LU, Josse RG. Плотность энергии, но не содержание жира в продуктах питания влияет на потребление энергии у худых и полных женщин. Am J Clin Nutr. 1999; 69 (5): 863–871. [PubMed] [Google Scholar]
• Salyers AA, West SEH, Vercelotti JR, Wilkins TD. Ферментация муцинов и полисахаридов растений анаэробными бактериями из толстой кишки человека. Appl Environ Microbiol.1977; 34: 529–533. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Sanz T, Salvador A, Jimenez A, Fiszman S. Улучшение йогурта с помощью функционального волокна спаржи, влияние метода экстракции волокна на реологические свойства, цвет и сенсорное восприятие. Eur Food Res Technol. 2008; 227: 1515–1521. [Google Scholar]
• Шакель С.Ф., Петтит Дж., Хаймс Дж. Х. Ценность пищевых волокон для обычных продуктов. В: Спиллер Г.А., редактор. Справочник CRC по диетическим волокнам в питании человека. 3. Лондон: CRC; 2001 г.[Google Scholar]
• Schubert WJ. Биохимия лигнина. Нью-Йорк: академический; 1956. С. 2–6. [Google Scholar]
• Schweizer TF, Wursch P. Анализ пищевых волокон. J Sci Food Agric. 1979; 30: 613–619. [PubMed] [Google Scholar]
• Селвендран Р. Р., Робертсон Дж. А.. Пищевые волокна в продуктах: количество и тип. В: Амадо Р., Барри Дж. Л., редакторы. Метаболические и физиологические аспекты пищевых волокон в пище. Люксембург: Комиссия Европейских сообществ; 1994. С. 11–20. [Google Scholar]
• Сендра Э., Файос П., Ларио Й., Фернандес-Лопес Дж. А., Саяс-Барбера Е., Перес-Альварес Дж. А..Включение цитрусовых волокон в ферментированное молоко, содержащее пробиотические бактерии. Food Microbiol. 2008; 25: 13–21. [PubMed] [Google Scholar]
• Шариф М.К., Масуд С.Б., Факир М.А., Наваз Х. Приготовление печенья с добавлением обезжиренных рисовых отрубей, обогащенных клетчаткой и минералами. Пакистан J Nutr. 2009. 8 (5): 571–577. [Google Scholar]
• Симпсон Р. У., Манн Дж. И., Итон Дж., Картер Р. Д., Hockaday TDR. Высокоуглеводные диеты и инсулинозависимый диабет. Br Med J. 1979; 2: 523–525. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Simpson HCR, Simpson RW, Lousley S, Carter RD, Geekie M, Hockaday TDR, Mann JI.Диета с высоким содержанием углеводов и бобовых волокон улучшает все аспекты контроля диабета. Ланцет. 1981; 1: 1–5. [PubMed] [Google Scholar]
• Саутгейт DAT. Определение углеводов в пище. Лондон: издатели прикладных наук; 1976. [Google Scholar]
• Spiller GA. Справочник CRC по диетическим волокнам в питании человека. Бока-Ратон: CRC, Press Inc; 1986. С. 285–286. [Google Scholar]
• Staffolo MD, Bertola N, Martino M, Bevilacqua YA. Влияние добавления пищевых волокон на сенсорные и реологические свойства йогурта.Int Dairy J. 2004; 14 (3): 263–268. [Google Scholar]
• Судха М.Л., Баскаран В., Лилавати К. Яблочные выжимки как источник пищевых волокон и полифенолов и их влияние на реологические характеристики и приготовление пирожных. Food Chem. 2007. 104: 686–692. [Google Scholar]
• Такахаши Х., Ян С.И., Хаяши С., Ким М., Яманака Дж., Ямамото Т. Влияние частично гидролизованной гуаровой камеди на выделение фекалий у людей-добровольцев. Nutr Res. 1993; 13: 649–657. [Google Scholar]
• Такахаши Х., Ваджо Н., Окубо Т., Исихара Н., Яманака Дж., Ямамото Т.Влияние частично гидролизованной гуаровой камеди на запор у женщин. J Nutr Sci Vitaminol. 1994; 40: 151–159. [PubMed] [Google Scholar]
• Татьяна К., Терезия Г., Милица К., Плестеняк А. Содержание пищевых волокон в сухих и обработанных бобах. Food Chem. 2002; 80: 231–235. [Google Scholar]
• Теандр О., Аман П. Химия, морфология и анализ компонента пищевых волокон. В: Inglett G, Falkehag, редакторы. Пищевые волокна: химия и питание. Нью-Йорк: академический; 1979. С. 214–244.[Google Scholar]
• Thed ST, Philips RD. Изменение состава пищевых волокон и крахмала в переработанных картофельных продуктах при домашнем приготовлении. Food Chem. 1995; 52: 301–304. [Google Scholar]
• Тибо Дж. Ф., Лахайе М., Гийон Ф. Физиохимические свойства клеточных стенок пищевых растений. В: Schweizer E, Edwards C, редакторы. Пищевые волокна, компонент пищи. Функция питания при здоровье и болезни, ILSI Europe. Берлин: Springer-verlag; 1992. С. 21–39. [Google Scholar]
• Toma RB, Orr PH, Appolonia BD, Dintzis FR, Tabekhia MM.Физико-химические свойства картофельной кожуры как источника пищевых волокон в хлебе. J Food Sci. 1979; 44: 1403–1407. [Google Scholar]
• Trowell H, Burkitt D, Heaton K. Определения пищевых волокон и продуктов с низким содержанием клетчатки и болезней. Лондон: Академический; 1985. С. 21–30. [Google Scholar]
• Tudoric CM, Kuri V, Brennan CS. Пищевая и физико-химическая характеристика макарон, обогащенных пищевыми волокнами. J. Agric Food Chem. 2002. 50 (2): 347–356. [PubMed] [Google Scholar]
• Tungland BC, Meyer D.Неперевариваемые олиго и полисахариды (пищевые волокна): их физиология и роль в здоровье человека и питании. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2002; 1: 73–92. [Google Scholar]
• Ван Денфер Д., Шумахер В., Магдефрау К., Эрендорфер Ф. (1976) Экскреторные и секреторные ткани. В: Учебник ботаники Страсбегера. Longman, New York, pp. 118–121
• Варо П., Лайне Р., Койвистойнен П. Влияние тепловой обработки на пищевые волокна: межлабораторное исследование. J Assoc Off Anal Chem. 1983; 66 (4): 933–938.[PubMed] [Google Scholar]
• Верма А.К., Банерджи Р. Пищевые волокна как функциональный ингредиент мясных продуктов: новый подход к здоровому образу жизни — обзор. J Food Sci Technol. 2010. 47 (3): 247–257. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Verma AK, Sharma BD, Banerjee R. Качественные характеристики и стабильность при хранении функциональных куриных наггетсов с низким содержанием жира со смесью заменителей соли и ингредиентами с высоким содержанием клетчатки. Fleischwirtsch Int. 2009. 24 (6): 54–57. [Google Scholar]
• Видаль-Вальверда К., Фриас Дж.Влияние переработки бобовых на компоненты пищевых волокон. J Food Sci. 1991; 56: 1350–1352. [Google Scholar]
• Видаль-Вальверда С., Фриас Дж., Эстебан Р. Пищевые волокна в обработанной чечевице. J Food Sci. 1992; 57: 1161–1163. [Google Scholar]
• Walker ARP. Экстренная эпидемиологическая ситуация при ишемической артериальной болезни. Am Heart J. 1975; 89: 133–136. [PubMed] [Google Scholar]

11 продуктов с высоким содержанием клетчатки, которые можно добавить в свой рацион

Хотите изменить свое здоровье? Пора стать поклонником продуктов с высоким содержанием клетчатки.Многие люди знают, что диета с высоким содержанием клетчатки — это способ поддержать их пищеварительную систему и обеспечить бесперебойную работу всего организма.

Но клетчатка обладает целым списком других преимуществ для здоровья! Например, согласно метаанализу, опубликованному в январе 2019 года в журнале Lancet , диета с высоким содержанием клетчатки может снизить риск развития диабета 2 типа и сердечных заболеваний. Исследователи также обнаружили связь между диетой с высоким содержанием клетчатки и более низким уровнем рака толстой кишки.

Кроме того, по данным Mayo Clinic, потребление клетчатки связано с более здоровым весом — и такая простая вещь, как сосредоточение на добавлении большего количества клетчатки в свой рацион, может помочь вам похудеть, — исследование, опубликованное в феврале 2015 года в журнале Annals of Internal. Лекарство найдено.

Другой способ помочь в достижении ваших целей в области здоровья? «Нерастворимая клетчатка увеличивает объем пищи и не переваривается, поэтому она помогает увеличить чувство сытости, а также частоту испражнений», — говорит Кейли МакМорди, RDN из Лаббока, штат Техас, основатель блога Lively Table.

Существует два основных типа, нерастворимые и растворимые, и оба обладают большими преимуществами, отмечает клиника Майо. «Растворимая клетчатка замедляет скорость пищеварения, что также снижает скорость поступления глюкозы в кровоток, тем самым помогая контролировать уровень сахара в крови», — говорит МакМорди. «Растворимая клетчатка также поглощает воду в кишечнике, увеличивая объем стула, что помогает предотвратить диарею». Между тем, нерастворимая клетчатка помогает предотвратить запор.

И еще больше преимуществ, связанных с оптоволокном.МакМорди говорит, что исследования показывают связь между диетой с высоким содержанием растворимой клетчатки, содержащейся в таких продуктах, как овсянка, орехи и бобовые, и снижением риска рака груди. (По данным Государственного университета Северной Дакоты, зернобобовые относятся к семейству бобовых и включают чечевицу, нут и бобы.) В обзоре и метаанализе, опубликованном в апреле 2020 года в журнале Cancer , были рассмотрены 20 исследований, и авторы отметили, что люди у тех, кто потреблял больше всего клетчатки, риск рака груди на 8 процентов ниже, чем у тех, кто потреблял меньше всего.

Чтобы найти волокна, не нужно далеко искать. По данным Национального института здоровья, он широко доступен во фруктах, овощах, орехах и семенах.

СВЯЗАННЫЙ: Ответы на 9 основных вопросов о клетчатке

Сколько клетчатки вам нужно, чтобы получить пользу для здоровья?

В соответствии с рекомендациями по питанию США адекватное потребление клетчатки составляет 25 граммов (г) в день для женщин и 38 г в день для мужчин. По данным Harvard Health Publishing, большинство американцев получают вдвое меньше, при среднем уровне потребления 15 г.

Увеличить количество клетчатки в течение дня не должно быть трудным. Не только увеличить потребление клетчатки на удивление легко, но и продукты, богатые клетчаткой, тоже вкусны (тосты с авокадо, кто-нибудь?).

«Чтобы получить достаточное количество клетчатки, я всегда рекомендую делать по крайней мере половину зерен из цельного зерна и в качестве отправной точки получать рекомендуемые пять порций фруктов и овощей в день», — говорит МакМорди. «Перекусывать продуктами с высоким содержанием клетчатки, такими как орехи, хумус, хлопья с высоким содержанием клетчатки или цельнозерновые крекеры, — еще один хороший способ добавить клетчатку в течение дня», — предлагает она.

Вот 10 лучших источников волокна.

простых способов увеличить количество клетчатки в ежедневном рационе

Клетчатка — важное питательное вещество. Тем не менее, многие американцы не соблюдают рекомендуемую дневную норму в своем рационе. Женщинам следует стремиться к потреблению около 25 граммов клетчатки в день, а мужчинам — около 38 граммов, или 14 граммов на каждые 1000 калорий.

Пищевые волокна полезны для здоровья и хорошего самочувствия во многих отношениях. Во-первых, он помогает обеспечить чувство сытости после еды, что способствует поддержанию здорового веса.Во-вторых, адекватное потребление клетчатки может помочь снизить уровень холестерина. В-третьих, это помогает предотвратить запоры и дивертикулез. И в-четвертых, достаточное количество пищевых волокон помогает поддерживать уровень сахара в крови в пределах здорового диапазона.

Природные источники клетчатки

Клетчатка содержится в растительной пище. Употребление кожуры или кожуры фруктов и овощей обеспечивает большую дозу клетчатки, которая естественным образом содержится в этих источниках. Клетчатка также содержится в бобах и чечевице, цельнозерновых, орехах и семенах. Как правило, чем более рафинирован или обработан продукт, тем меньше в нем клетчатки.Например, одно яблоко среднего размера с кожурой содержит 4,4 грамма клетчатки, в то время как ½ стакана яблочного пюре содержит 1,4 грамма, а 4 унции яблочного сока не содержат клетчатки.

Включая определенные продукты, вы можете мгновенно увеличить потребление клетчатки. На завтрак выбирайте овсяные хлопья с орехами и ягодами вместо рафинированных хлопьев с низким содержанием клетчатки. На обед съешьте бутерброд или обертку из цельнозерновой лепешки или цельнозернового хлеба и добавьте овощи, такие как салат и помидоры, или подавайте с овощным супом.В качестве закуски используйте свежие овощи или цельнозерновые крекеры с хумусом. На ужин попробуйте коричневый рис или цельнозерновую лапшу вместо белого риса или макарон из белой муки.

Вот несколько продуктов с высоким содержанием клетчатки:

• 1 большая груша с кожицей (7 грамм)
• 1 стакан свежей малины (8 грамм)
• ½ среднего авокадо (5 граммов)
• 1 унция миндаля (3,5 грамма)
• ½ стакана вареной черной фасоли (7,5 грамма)
• 3 чашки воздушной кукурузы (3.6 грамм)
• 1 чашка вареного перлового ячменя (6 грамм)

Увеличивая клетчатку, делайте это постепенно и с большим количеством жидкости. Поскольку пищевые волокна проходят через пищеварительный тракт, они похожи на новую губку; ему нужна вода, чтобы она набухла и прошла гладко. Если вы потребляете больше клетчатки, чем обычно, но недостаточно жидкости, у вас может возникнуть тошнота или запор.

Прежде чем переходить к добавкам с клетчаткой, примите во внимание следующее: клетчатка естественным образом содержится в питательных продуктах.Исследования показали, что такие же преимущества, такие как чувство сытости, могут не быть результатом пищевых добавок или продуктов, богатых клетчаткой. Если вам не хватает дневной нормы клетчатки, возможно, вам не хватает и других важных питательных веществ. Потребление клетчатки является хорошим показателем общего качества диеты. Постарайтесь достичь своей цели по клетчатке с помощью нерафинированных продуктов, чтобы получить все другие преимущества, которые они предоставляют.

Холли Ларсон, магистр медицины, доктор медицинских наук, зарегистрированный диетолог и копирайтер по питанию.Она является владельцем Holly Larson and Co, писательского агентства-фрилансера, базирующегося в Оксфорде, штат Огайо.

Диета с высоким содержанием клетчатки — Джексон Сигельбаум, гастроэнтерология

Обновлено 19.09.2018
Категория: Диета

Что такое диетическая клетчатка?

Все волокна получают из растений, кустов, виноградных лоз или деревьев. Конечно, те, которые мы едим, дают нам фрукты, овощи и злаки. Существует много различных типов клетчатки, но наиболее важными для здоровья организма являются три:

Нерастворимое волокно

Это волокно не растворяется в воде и не ферментируется бактериями, обитающими в толстой кишке.Скорее, он удерживает воду и тем самым способствует более крупной, объемной и более регулярной деятельности кишечника. Это, в свою очередь, может быть важно для предотвращения таких заболеваний, как дивертикулез и геморрой, а также для выведения определенных токсинов и канцерогенов, вызывающих рак. Источники нерастворимой клетчатки:

• цельнозерновая пшеница и цельнозерновые прочие
• кукурузные отруби, включая попкорн, без ароматизаторов и без сахара
• орехи и семена
• Картофель и кожура большинства фруктов с деревьев, таких как яблоки, бананы и авокадо
• много зеленых овощей, таких как стручковая фасоль, кабачки, сельдерей и цветная капуста
• некоторые плодовые растения, например томаты и киви

Растворимая клетчатка

Эти волокна ферментируются или используются бактериями толстой кишки в качестве источника пищи или питания.Когда эти полезные бактерии растут и процветают, это приносит много пользы для здоровья как толстой кишки, так и тела. Растворимая клетчатка в некоторой степени присутствует в большинстве съедобных растительных продуктов, но наиболее растворимой клетчаткой является:

• бобовые, такие как горох и большинство бобов, включая соевые бобы
• овес, рожь и ячмень
• многие фрукты, такие как ягоды, сливы, яблоки, бананы и груши
• некоторые овощи, такие как брокколи и морковь
• большинство корнеплодов
• Добавки из шелухи подорожника

Пребиотическая растворимая клетчатка

Это относительно недавно обнаруженные растворимые растительные волокна.Техническое название этого волокна — инулин или фруктан. Когда эти растворимые волокна ферментируются полезными бактериями толстой кишки, исследования во многих медицинских центрах показали, что некоторые дополнительные значительные преимущества для здоровья проявляются. Эти растворимые пребиотические волокна содержатся в значительных количествах в:

• спаржа
• ямс
• лук
• чеснок
• банан
• лук-порей
• агава
• цикорий и другие корнеплоды, такие как топинамбур
• пшеница, рожь и ячмень (в меньшем количестве)

Преимущества диеты с высоким содержанием клетчатки

Польза для здоровья диеты с высоким содержанием клетчатки, потребляемой на регулярной основе и достигающей рекомендуемых количеств (см. Ниже), в настоящее время довольно четко определена.Существуют некоторые дополнительные преимущества на ранней стадии исследований с использованием растворимых волокон пребиотиков. Что сейчас известно о диете с высоким содержанием клетчатки:

Регулярность кишечника

Диета с высоким содержанием клетчатки способствует регулярному стулу с более мягким, объемным и регулярным стулом. Это снижает вероятность геморроя, дивертикулеза и, возможно, рака толстой кишки.

Холестерин и пониженные триглицериды

Растворимые волокна — это те волокна, которые снижают уровень холестерина при регулярном использовании.Шелуха подорожника и растворимые в пребиотиках пищевые волокна также снижают уровень холестерина. Они также могут снизить заболеваемость ишемической болезнью сердца. Рекомендуемые волокна — овес, семена льна и бобовые или фасоль.

Полипы и рак толстой кишки

До сих пор неясно, помогает ли диета с высоким содержанием клетчатки предотвратить рак толстой кишки. Значительные исследования показывают, что это может произойти. Конечно, имеет смысл увеличить регулярность и, таким образом, ускорить движение канцерогенов, вызывающих рак, через кишечник. Кроме того, сокращение тяжелой мясной диеты благоприятно снижает отток желчи из печени.Это также снижает количество канцерогенов, которые достигают и производятся в толстой кишке. Наконец, диета с высоким содержанием клетчатки, включая растворимую в пребиотиках клетчатку, улучшает целостность и здоровье стенки толстой кишки. Риск рака может быть снижен.

Целостность стенки толстой кишки

Диета с высоким содержанием клетчатки изменяет бактериальный состав толстой кишки в сторону более благоприятного баланса. Например, известно, что у людей с ожирением, диабетом 2 типа и воспалительными заболеваниями кишечника в толстой кишке преобладают вредные бактерии.Это, в свою очередь, может ослабить стенку кишечника и позволить бактериям и даже токсинам проникнуть через нее. Диета с высоким содержанием клетчатки с умеренным сокращением количества продуктов животного происхождения и мяса может вернуть бактериальный состав к более положительному балансу. Это, в частности, наблюдается при добавлении в рацион пребиотиков с растворимой клетчаткой.

Уровень сахара в крови

Растворимая клетчатка , например, в бобовых (фасоль), овес и пребиотические волокна, замедляет всасывание сахара в крови и, таким образом, помогает регулировать уровень сахара в крови. Нерастворимая клетчатка на регулярной основе снижает риск диабета 2 типа.

Снижение веса

Диеты с высоким содержанием клетчатки более сытны и дают чувство сытости раньше, чем диета на основе мяса и животных. Кроме того, было показано, что растворимые пребиотические волокна отключают гормоны голода, вырабатываемые стенкой кишечника, и увеличивают выработку гормонов, дающих ощущение сытости. Эти гормоны вырабатываются стенкой кишечника.

Новое медицинское исследование показало, что бактериальный состав в толстой кишке у людей с избыточным весом является ненормальным, поскольку они производят и поглощают через стенку толстой кишки почти в два раза больше калорий, чем нормальные люди.Пребиотические волокна (см. Ниже) помогут изменить этот гормональный баланс в лучшую сторону.

Бактерии и функция толстой кишки

В толстой кишке завершается процесс пищеварения. Будем надеяться, что отходы проходят нормально. Нерастворимые волокна помогают этому процессу, задерживая воду и, таким образом, производят более объемный и мягкий стул, который легко выводится.

Дополнительная роль толстой кишки — служить домом для огромного количества микроорганизмов, в основном бактерий.Недавние исследования показали, что существует более 1000 видов бактерий, а общее количество бактерий в десять раз превышает количество клеток в организме. Эти бактерии играют важную роль в поддержании здоровья самой стенки толстой кишки. Кроме того, эти полезные бактерии создают очень сильную иммунную систему организма. Они значительно увеличивают усвоение кальция и плотность костей. Они предоставляют другие документально подтвержденные преимущества. Растворимые волокна в рационе настолько эффективны в стимуляции роста полезных бактерий толстой кишки.

Насколько хватит?

Количество клетчатки в пище измеряется в граммах. Национальные органы питания рекомендуют следующее количество пищевых волокон в день.
Моложе 50 лет Старше 50
Мужчины 38 граммов 30 граммов
Женщины 25 граммов 21 грамм

В течение недели или около того лучше всего подсчитывать количество потребляемой вами клетчатки. На этикетке пищевых продуктов в коробках и упакованных продуктах указано количество клетчатки на порцию.

Какие волокна и какие продукты самые лучшие?

Как уже отмечалось, полезная клетчатка содержится только в растениях. Три основные категории — цельнозерновые, фрукты и овощи.

Цельнозерновые

Пшеница, овес, ячмень, дикий или коричневый рис, амарант, гречка, булгур, кукуруза, просо, киноа, рожь, сорго, теф и тритикалы. Безусловно, наиболее распространены пшеница, овес и дикий или коричневый рис. Всегда покупайте цельнозерновые продукты. Белый хлеб, выпечка и булочки почти всегда изготавливаются из пшеничной муки.Пшеничная мука имеет белый цвет, потому что из нее удалена большая часть клетчатки, витаминов и других питательных веществ. Старайтесь не покупать обогащенных зерен. Это означает, что в простую белую муку производитель добавил витамины. Слово , обогащенное , означает хороший и здоровый продукт. Напротив, , обогащенный , означает, что большая часть клетчатки была удалена и добавлено несколько витаминов.

Фрукты

Плоды растут с таких деревьев, как яблони и груши, или с кустов или виноградных лоз.Вы должны есть самые разные фрукты, желательно с каждым приемом пищи. Во многих случаях кожица фрукта, такого как яблоко, будет содержать много нерастворимой клетчатки, в то время как мякоть содержит большую часть растворимой клетчатки. По возможности покупайте органические фрукты, так как в них мало или совсем нет пестицидов. Всегда мойте фрукты.

Овощи

Ешьте самые разные овощи. Они должны быть основой обедов и ужинов. Замороженные овощи содержат столько же питательных веществ и клетчатки, как и свежие овощи.Как и в случае с фруктами, попробуйте покупать органические продукты, чтобы уменьшить количество остаточных пестицидов. Тщательно мойте свежие овощи.

Крестоцветные овощи, такие как брокколи, брюссельская и цветная капуста, содержат определенные химические вещества, такие как сульфорафан. Это вещество обладает очень сильными противораковыми свойствами, и его следует часто есть.

Бобовые, бобовые, гороховые и соевые бобы

Эти овощи содержат много растворимой клетчатки, и их следует включать в разнообразный рацион. В частности, фасоль содержит определенный тип клетчатки, которая может привести к безвредным газам или вздутию живота.

Орехи и семечки

Это богатые источники клетчатки, и они являются хорошей заменой таких сладостей, как конфеты и сладкая выпечка. Хотя орехи и семена богаты клетчаткой, они также содержат растительные жиры и поэтому могут добавлять калории.

Прочтите этикетки

Как уже отмечалось, свежие и замороженные продукты обычно лучше. У них хорошее питание и совсем немного химикатов. При покупке упакованных продуктов, в частности зерна, обратите внимание на три вещи:

• Первое слово на этикетке должно быть целиком , например, цельнозерновой или цельнозерновой.
• Проверьте калорийность и количество клетчатки в порции.
• Сколько и каких еще добавок или химикатов добавлено. Меньше — всегда лучше. Вы знаете, что делает каждая добавка? Некоторые добавляются не в интересах покупателя, а для производителей. Они могут включать и включают сахар, искусственные ароматизаторы, химические вещества для предотвращения окисления и порчи, эмульгаторы для смешивания продукта. Вы должны быть детективом.

Факты о волокне, самородки и жемчуг

• На завтрак вы можете легко начать день, используя цельнозерновые хлопья с высоким содержанием клетчатки.Проверьте этикетки. Добавьте фрукты, такие как черника и бананы. Если вы едите яйца, используйте цельнозерновые или зерновые тосты. Добавление ростков пшеницы дает хороший толчок клетчатке.

• Всегда используйте цельнозерновые или пшеничные булочки и бутерброды. В вашем магазине быстрого питания их нет? Возможно, вы посмотрите в другом месте. Время от времени съедайте бургер из черной фасоли или вегетарианский бургер.

• Закуски должны состоять из фруктов и / или орехов. Хотя орехи богаты клетчаткой, они богаты калориями, а это означает, что в небольшом пакете содержится много калорий.

• Фруктовые соки должны содержать мякоть. Прозрачные соки, такие как апельсиновый, грушевый или яблочный сок, содержат мало клетчатки и много фруктозы. Черносливовый сок обычно богат клетчаткой.

• Домашние супы — добавление свежих или замороженных овощей к куриному или овощному бульону — хороший способ начать домашний суп.

• Салаты — добавление вареных, а затем охлажденных овощей придает прекрасный аромат практически любому салату. Помните, что в салате из коббов много жареной кукурузы.Небольшие кусочки яблок или апельсинов и орехов, таких как нарезанные грецкие орехи или нарезанный миндаль, всегда добавляют вкус, разнообразие и клетчатку практически к любому салату.

• Фрукты — Старайтесь есть фрукты того или иного сорта почти во время каждого приема пищи.

• Подумайте, как вы кладете различные продукты на обеденную тарелку. Уменьшение количества порций мяса или корма для животных в сторону равного или большего количества порций овощей, бобовых и фруктов всегда позволяет получить больше клетчатки. Никогда не было ничего волшебного в том, чтобы сделать мясо или животную пищу основной частью обеденной тарелки.Еда из небольших тарелок со временем может обмануть ваш разум и долгую привычку использовать тарелку для ужина. Опять же, в тарелке размером 11, 12 или 13 дюймов нет ничего волшебного.

Пищевые добавки

На полках продуктовых или аптечных товаров можно найти множество пищевых добавок.

Подорожник

Это растворимое растительное волокно используется в Индии более 2000 лет. Это растворимая клетчатка со слизью. Он удерживает много воды, а также ферментируется бактериями толстой кишки.При употреблении 7 граммов в день снижается уровень холестерина. Метамуцил в различных формах представляет собой псиллиум.

Метилцеллюлоза

Все целлюлозные продукты производятся из тонко измельченной древесной щепы, которая затем обрабатывается различными способами, например, кипячением в кислотах. Метилцеллюлоза — нерастворимое волокно, которое растворяется в воде. Это также эмульгатор, то есть он смешивает масла и воду. Citrucel представляет собой метилцеллюлозу (MC). MC может не подходить для лечения болезни Крона или язвенного колита, поскольку несколько медицинских исследований показали, что определенные эмульгаторы растворяют слизистую оболочку толстой кишки у животных, склонных к болезни Крона.Затем это позволяет бактериям проникать в подлежащую ткань.

Инулин

Инулин — это растворимое пребиотическое волокно, которое содержится во многих продуктах питания и ферментируется в основном в левой части толстой кишки. Он доступен в виде добавок в виде дженерика инулина и в виде Fiber Choice .

Олигофруктоза

FOS

Это также пребиотические волокна. Они очень быстро ферментируются в правой части толстой кишки.

Пребиотин

Этот продукт представляет собой комбинацию олигофруктозы, которая питает бактерии в правой части толстой кишки, и инулина, который делает то же самое в левой части толстой кишки.Судя по медицинским исследованиям, эта формула приносит пользу.

Пребиотическая растворимая клетчатка

Это может быть самая полезная из всех растворимых волокон. Они произрастают на многих растениях, и за последние 10-15 лет было проведено множество исследований. Эти волокна содержатся в спарже, ямсе и других корнеплодах, таких как цикорий, чеснок, лук, лук-порей, и в меньших количествах — в пшенице. Это исследование показало следующее:

• Увеличение количества хороших и уменьшение количества плохих бактерий толстой кишки
• Повышение абсорбции кальция и увеличение костной массы
• Усиленная иммунная система
• Контроль аппетита и веса путем изменения сигналов гормона аппетита в мозг
• Может снизить заболеваемость раком толстой кишки
• Уменьшить или исправить негерметичность толстой кишки

Употребление разнообразной растительной пищи в рекомендованном количестве, скорее всего, даст вам достаточно пребиотической клетчатки.В рацион можно добавлять такие добавки, как пребиотин.

Жирные кислоты с короткой цепью (SCFA)

Некоторые довольно примечательные результаты исследований показали, что одно из преимуществ употребления большого количества растворимой клетчатки, в частности пребиотической, приводит к увеличению количества SCFAs в толстой кишке. Эти SCFA производятся полезными бактериями толстой кишки, такими как Bifidobacter и Lactobacillus. Было показано, что эти небольшие молекулы выполняют следующие функции:

• Улучшение здоровья и целостности стенки толстой кишки
• Обеспечивает питание клеток, выстилающих толстую кишку
• Повышает кислотность толстой кишки, что очень полезно для здоровья
• Стабилизировать уровень сахара в крови для диабетиков
• Снижает уровень холестерина и триглицеридов в крови
• Значительно повышают иммунитет
• Может быть полезным для пациентов с болезнью Крона и язвенным колитом

Волоконно и газ

У всех есть кишечные газы, и это хорошо.Это означает, что бактерии, надеюсь, хорошие, процветают. Нормальное количество газов, выделяемых каждый день, зависит от пола и того, что едят. Нормальное количество газов — 10-20 раз в сутки. Когда бактерии, производящие кишечные газы, растут, это также означает, что другие полезные бактерии используют те же волокна для роста и получения множества преимуществ для здоровья, включая производство здоровых короткоцепочечных жирных кислот. Эти вещества тихо вырабатываются в толстой кишке и приводят ко многим последствиям, связанным со здоровьем.

Растворимую клетчатку следует всегда использовать постепенно. Если за один раз выпить слишком много, то может возникнуть избыток кишечных газов, но безвредный. Люди с синдромом раздраженного кишечника особенно склонны к вздутию живота и спазмам. В этом случае растворимую клетчатку в диете или добавках следует использовать в малых дозах и постепенно увеличивать.

Наконец, пребиотические волокна имеют тенденцию вызывать выработку короткоцепочечных жирных кислот, которые подкисляют толстую кишку. Это, в свою очередь, снижает или останавливает рост бактерий, которые производят вонючие газы сероводорода, которые производят ядовитые газы.Люди, которые потребляют много овощей с пребиотиками или принимают добавки с пребиотическими волокнами, часто имеют газы без запаха.

Синдром клетчатки и раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — одно из наиболее распространенных заболеваний нижних отделов пищеварительного тракта. Симптомы СРК могут быть самыми разными. Они могут быть сочетанием нескольких симптомов, таких как запор, диарея, спазмы в животе, вздутие живота и газы. Приступ СРК может быть спровоцирован эмоциональным напряжением и тревогой, неправильным питанием и некоторыми лекарствами.Теперь известно, что инфекции кишечника могут приводить к долгосрочным симптомам СРК. Повышенное количество клетчатки в рационе может помочь облегчить симптомы синдрома раздраженного кишечника за счет мягкого и объемного стула. Это помогает нормализовать время прохождения стула через толстую кишку. Недавние медицинские исследования с использованием новейших методов показали некоторые удивительные и впечатляющие результаты для пациентов с СРК. В частности, наблюдается очень значительный и ненормальный сдвиг бактерий от тех, которые приносят пользу для здоровья, к тем плохим бактериям, которые нам действительно не нужны в кишечнике.Техническое название этой плохой группы бактерий — фирмикуты. Наряду с этим аномальным скоплением бактерий в стенке кишечника наблюдается тлеющее воспаление слабой степени, которое может способствовать появлению симптомов. Целью для пациентов с СРК должно быть постепенное увеличение количества растворимых пищевых волокон в рационе, чтобы способствовать росту хороших бактерий и подавить плохие, а также связанное с ними воспаление.

Пациенты с СРК должны быть осторожны с количеством потребляемой растворимой клетчатки.Причина этого в том, что в то время как полезные бактерии толстой кишки процветают на этих волокнах и приносят пользу для здоровья, другие газообразующие бактерии могут выделять чрезмерный, но безвредный газ и последующее вздутие живота. Таким образом, растворимые растительные волокна или диетические пребиотические добавки следует принимать в малых начальных дозах, а затем постепенно увеличивать до переносимости.

Полипы волокон и толстой кишки / рак

Рак толстой кишки — серьезная проблема для здоровья. Это заболевание наиболее распространено в западных культурах. Это не очень часто встречается в сельских африканских культурах, где диета в основном основана на растениях.Обычно рак толстой кишки начинается с полипа толстой кишки, доброкачественного грибовидного образования. Со временем он разрастается, а у некоторых людей становится злокачественным. Рак толстой кишки обычно всегда излечим, если полипы удаляются при обнаружении или если операция проводится на ранней стадии. Сейчас известно, что люди могут унаследовать риск развития рака толстой кишки, но диета также важна. Как уже отмечалось, очень низкий уровень заболеваемости раком толстой кишки у жителей стран, где зерно не обрабатывается и сохраняет клетчатку. Похоже, что в западном мире агенты, содержащие рак (канцерогены), остаются в контакте со стенкой толстой кишки в течение более длительного времени и в более высоких концентрациях.Таким образом, большой объемный стул может разбавлять эти канцерогены, быстрее перемещая их по кишечнику. Меньшее канцерогенное воздействие на толстую кишку может означать меньше полипов толстой кишки и меньше рака. Обзор всей мировой литературы о влиянии клетчатки на полипы толстой кишки и профилактику рака довольно четко показал, что на каждые 10 граммов клетчатки, добавленной в рацион, наблюдается 10% -ное снижение заболеваемости раком толстой кишки. Таким образом, рекомендуемая диета с 30 граммами клетчатки снизит вероятность возникновения этих опухолей на 30%.

Есть также вещества, вырабатываемые в толстой кишке полезными бактериями, которые, по-видимому, препятствуют развитию определенных предраковых факторов. Их называют короткоцепочечными жирными кислотами (SCFA). См. Выше описание SCFA. Диета с высоким содержанием клетчатки увеличивает эти вещества. Таким образом, сочетание пищевых волокон и производства короткоцепочечных жирных кислот имеет явную пользу для здоровья.

Клетчатка и дивертикулез

Продолжительное сильное сокращение толстой кишки в течение длительного периода времени может привести к дивертикулезу.Это повышенное давление приводит к формированию небольших, а в конечном итоге и более крупных вздувающихся карманов. Эти карманы сами по себе не вызывают проблем. Однако иногда они инфицируются (дивертикулит) или даже разрываются (прободятся), вызывая инфекцию или воспаление в брюшной полости (перитонит). Диета с высоким содержанием клетчатки увеличивает объем стула и тем самым снижает давление в толстой кишке. Таким образом можно уменьшить или даже остановить образование карманов.

В прошлом многие врачи опасались, что семена, такие как помидоры, орехи или ягоды, вредны и могут попасть в эти карманы и раскачиваться, вызывая повреждения.Теперь мы знаем, что этого никогда не было, и что эти продукты содержат много клетчатки и действительно полезны для пациентов с дивертикулезом.

Определенные наполнители, такие как псиллиум, являются традиционными типами добавок для массового производства. Псиллиум — это растворимая клетчатка. Сочетание его с нерастворимой клетчаткой, такой как пшеничные или кукурузные отруби (без глютена), может еще больше усилить этот объемный эффект. Продукт, содержащий пребиотик, псиллиум и пшеничные отруби, вероятно, является очень хорошей комбинацией для регулярного кишечника.Пребиотин Регулярность / Дивертикулез — один из таких продуктов.

Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК)

ВЗК означает болезнь Крона (БК) или язвенный колит (ЯК). CD — это воспаление нижней части тонкой кишки и / или толстой кишки. На самом деле бактерии вторгаются и вызывают воспаление во всей стенке кишечника. ЯК, с другой стороны, представляет собой воспаление слизистой оболочки толстой кишки. Обычно он начинается в прямой кишке и левой толстой кишке и оттуда может распространяться на всю толстую кишку. Теперь известно, что как при БК, так и при ЯК бактериальный состав ненормален.Это означает, что вредных бактерий значительно больше, чем хороших. Эти аномальные бактерии называются фирмикутами.

Волоконно и болезнь Крона

В медицинской литературе появилась некоторая информация о том, какой тип диеты может быть вредным и что может помочь при болезни Крона. Скорее всего, полезно сократить употребление красного мяса. Так же сокращается количество жиров в рационе, в том числе растительных масел. Что еще более важно, люди с низким содержанием клетчатки в рационе имели больше шансов получить CD.Итак, постепенное увеличение количества клетчатки, вероятно, поможет предотвратить CD. Это всегда следует делать совместно с врачом. Это следует делать постепенно и включать растворимые волокна, которые удобряют лучшие бактерии толстой кишки. Хорошие бактерии растут и вытесняют плохие. Эти полезные бактерии содержат жирные кислоты с короткой цепью, которые могут помочь заживить стенку кишечника.

Клетчатка и язвенный колит

В медицинской литературе до сих пор нет убедительных доказательств того, какая диета является лучшей при ЯК.Употребление большого количества растворимой клетчатки, в том числе пребиотических волокон, питает лучшие бактерии толстой кишки. Есть надежда, что это приведет к уменьшению количества вредных бактерий или бактерий Firmicutes. Хорошо известно, что когда хорошие бактерии размножаются, они производят много кислотных веществ, называемых короткоцепочечными жирными кислотами (SCFA). SCFAs фактически питают клетки стенки толстой кишки, те самые клетки, которые воспаляются при ЯК. Кроме того, когда содержимое толстой кишки становится кислым, не выделяются вонючие сульфидные газы, газы становятся менее ядовитыми и даже могут вообще не иметь запаха.Это может благотворно повлиять на воспаление.

пищевых источников пищевых волокон

Пищевая клетчатка: с высоким содержанием питательных веществ ^a Источники пищи и напитков, количество диетической клетчатки и энергии на меньшую порцию

ЕДА до н.э.	МАЛЕНЬКАЯ ЧАСТЬ d	КАЛОРИИ	ВОЛОКНО (г)
Зерна
Готовые к употреблению хлопья, без сахара, с высоким содержанием клетчатки	1/4 стакана	31	7.0
Готовая к употреблению крупа, цельнозерновые ядра	1/4 стакана	105	3,8
Каша готовая к употреблению, пшеничная, измельченная	1/2 стакана	86	3,1
Булгур вареный	1/4 стакана	38	2,1
Попкорн	1 стакан	56	1,9
Полба, приготовленная	1/4 стакана	62	1.9
Каша готовая, хлопья с отрубями	1/4 стакана	33	1,8
Teff, приготовленное	1/4 стакана	64	1,8
Ячмень, перловый, вареный	1/4 стакана	49	1,5
Готовые к употреблению хлопья, поджаренные овсяные хлопья	1/2 стакана	56	1,5
Овсяные отруби	1/4 стакана	22	1.5
Крекеры, цельнозерновые	1/2 унции	61	1,5
Чапати или роти, цельнозерновой	1/2 унции	43	1,4
Тортилья, цельнозерновые	1/2 унции	44	1,4
Овощи
Артишок, приготовленный	1/2 стакана	45	4.8
Фасоль, вареная	1/4 стакана	64	4,8
Мелкая белая фасоль, приготовленная	1/4 стакана	64	4,7
Фасоль желтая, вареная	1/4 стакана	64	4,6
Лимская фасоль, приготовленная	1/2 стакана	105	4,6
Горошек зеленый вареный	1/2 стакана	67	4.4
Фасоль адзуки, приготовленная	1/4 стакана	74	4,2
Фасоль, приготовленная	1/4 стакана	57	4,2
Горох колотый, вареный	1/4 стакана	58	4,1
Хлебные фрукты, приготовленные	1/2 стакана	85	4,0
Чечевица вареная	1/4 стакана	58	3.9
Бобы люпини, приготовленные	1/4 стакана	58	3,9
Бобы мунг, приготовленные	1/4 стакана	53	3,9
Черная фасоль, приготовленная	1/4 стакана	60	3,9
Бобы пинто, приготовленные	1/4 стакана	62	3,9
Клюквенная (римская) фасоль, приготовленная	1/4 стакана	61	3.8
Черная фасоль, приготовленная	1/4 стакана	57	3,8
Фуфу, приготовленное	1/2 стакана	199	3,7
Тыква консервированная	1/2 стакана	42	3,6
Корень таро (дашин или яутия), приготовленный	1/2 стакана	94	3,4
Брюссельская капуста, приготовленная	1/2 стакана	33	3.2
Сладкий картофель, приготовленный	1/2 стакана	95	3,2
Нут (бобы гарбанзо), приготовленные	1/4 стакана	68	3,2
Большая северная фасоль, приготовленная	1/4 стакана	53	3,1
Пастернак вареный	1/2 стакана	55	3,1
Крапива вареная	1/2 стакана	19	3.1
Jicama, сырое	1/2 стакана	23	3,0
Кабачки, вареные	1/2 стакана	38	2,9
Голубиный горох вареный	1/4 стакана	51	2,9
Фасоль, приготовленная	1/4 стакана	57	2,9
Белая фасоль, приготовленная	1/4 стакана	63	2.9
Вулкан сушеный и вареный	1/4 стакана	50	2,8
Горох черноглазый, сушеный и вареный	1/4 стакана	50	2,8
Батат вареный	1/2 стакана	79	2,7
Брокколи, приготовленная	1/2 стакана	27	2,6
Древесный папоротник, приготовленный	1/2 стакана	28	2.6
Тыква луффа, приготовленная	1/2 стакана	50	2,6
Соя вареная	1/4 стакана	74	2,6
Зелень репы, приготовленная	1/2 стакана	15	2,5
Стручки голеней (моринга), приготовленные	1/2 стакана	21	2,5
Авокадо	1/4 стакана	60	2.5
Цветная капуста, приготовленная	1/2 стакана	17	2,5
Кольраби, сырое	1/2 стакана	18	2,5
Кале, приготовленная	1/2 стакана	22	2,4
Морковь вареная	1/2 стакана	27	2,4
Зелень колларды, приготовленная	1/2 стакана	32	2.4
Бобы фава, приготовленные	1/4 стакана	47	2,3
Чайот (мирлитон), приготовленный	1/2 стакана	19	2,3
Горох снежный, вареный	1/2 стакана	34	2,3
Розовая фасоль, приготовленная	1/4 стакана	63	2,3
Шпинат, приготовленный	1/2 стакана	21	2.2
Эскарол, приготовленный	1/2 стакана	11	2,1
Свекла, вареная	1/2 стакана	20	2,1
Восковая фасоль, приготовленная	1/2 стакана	22	2,1
Салсифай, приготовленный	1/2 стакана	46	2,1
Эдамаме, приготовленное	1/4 стакана	47	2.1
Капуста савойская вареная	1/2 стакана	18	2,1
Капуста красная вареная	1/2 стакана	21	2,1
Бамия вареная	1/2 стакана	18	2,0
Стручковая фасоль, приготовленная	1/2 стакана	22	2,0
Хомини консервированный	1/2 стакана	58	2.0
Кукуруза, вареная	1/2 стакана	67	2,0
Картофель, запеченный, с кожурой	1/2 средний	81	2,0
Мангольд, приготовленный	1/2 стакана	18	1,9
Ягнята, приготовленные	1/2 стакана	29	1,9
Корень лотоса, приготовленный	1/2 стакана	54	1.9
Горчичный шпинат, приготовленный	1/2 стакана	15	1,8
Морковь сырая	1/2 стакана	26	1,8
Сердца пальмовые консервированные	1/2 стакана	21	1,8
Грибы вареные	1/2 стакана	22	1,7
Бобы ярдлонг, приготовленные	1/4 стакана	51	1.7
Стволы бамбука, сырые	1/2 стакана	21	1,7
Подорожники, приготовленные	1/2 стакана	108	1,6
Репа вареная	1/2 стакана	17	1,6
Красный перец, сырой	1/2 стакана	20	1,6
Брюква, приготовленная	1/2 стакана	26	1.6
Нопалес, приготовленный	1/2 стакана	11	1,5
Зелень одуванчика, приготовленная	1/2 стакана	18	1,5
Маниока (юкка), приготовленная	1/2 стакана	134	1,5
Спаржа, приготовленная	1/2 стакана	16	1,5
Листья таро, приготовленные	1/2 стакана	18	1.5
Репчатый лук	1/2 стакана	46	1,5
Капуста вареная	1/2 стакана	17	1,4
Зелень горчицы, приготовленная	1/2 стакана	18	1,4
Свекла вареная	1/2 стакана	25	1,4
Селериак, необработанный	1/2 стакана	33	1.4
Фрукты
Сапоте или Саподилла	1/2 стакана	109	4,8
дуриан	1/2 стакана	179	4,6
Гуава	1/2 стакана	56	4,5
Нанс	1/2 стакана	41	4,2
Малина	1/2 стакана	32	4.0
Логанберри	1/2 стакана	41	3,9
Ежевика	1/2 стакана	31	3,8
Сметанное яблоко	1/2 стакана	74	3,7
Бойзенберри	1/2 стакана	33	3,5
Крыжовник	1/2 стакана	33	3.3
Груша азиатская	1/2 средний	38	3,3
Маракуйя	1/8 стакана	29	3,1
Черника дикая	1/2 стакана	40	3,1
Хурма	1/2 плода	59	3,0
Груша	1/2 средний	52	2.8
Киви	1/2 стакана	55	2,7
Грейпфрут	1/2 плода	65	2,5
Яблоко в кожуре	1/2 средний	52	2,4
Черимойя	1/2 стакана	60	2,4
дуриан	1/4 стакана	90	2.3
Старфрут	1/2 стакана	21	1,9
Инжир сушеный	1/8 стакана	47	1,9
Оранжевый	1/2 средний	37	1,9
Черника	1/2 стакана	42	1,8
Мандарин	1/2 стакана	52	1.8
Мандарин (танжело)	1/2 стакана	52	1,8
Семена граната	1/4 стакана	36	1,8
Груши сушеные	1/8 стакана	59	1,7
Персики сушеные	1/8 стакана	48	1,7
Банан	1/2 средний	56	1.6
Абрикосы	1/2 стакана	37	1,6
Чернослив или сушеная слива	1/8 стакана	53	1,6
Клубника	1/2 стакана	25	1,5
Даты	1/8 стакана	52	1,5
Черника сушеная	1/8 стакана	64	1.5
Вишня	1/2 стакана	44	1,5
Протеиновые продукты
Wocas, семена желтой прудовой лилии	1/2 унции	51	2,7
Тыквенные семечки, целые	1/2 унции	63	2,6
Кокос	1/2 унции	94	2.3
Миндаль	1/2 унции	82	1,8
Каштаны	1/2 унции	53	1,7
Семечки подсолнечника	1/2 унции	83	1,6
Кедровые орехи	1/2 унции	89	1,5
Фисташковые орехи	1/2 унции	81	1.5
Семена чиа	1 чайная ложка	19	1,4
Фундук (фундук)	1/2 унции	89	1,4
Семена льна	1 чайная ложка	18	0,9

^a Предполагается, что все перечисленные продукты питания имеют высокую концентрацию питательных веществ; нежирные или нежирные, приготовленные с минимальным добавлением сахара, насыщенных жиров или натрия.

^b Включены некоторые обогащенные пищевые продукты и напитки. На рынке могут существовать и другие обогащенные продукты, но не все обогащенные продукты богаты питательными веществами. Например, некоторые продукты с добавленным сахаром могут быть обогащены, и их не будет в приведенных здесь списках.

^c Некоторые продукты питания и напитки не подходят для всех возрастов (например, орехи, попкорн), особенно детям младшего возраста, для которых некоторые продукты могут стать причиной удушья.

^d Указанные порции не являются рекомендуемыми размерами порций.Для каждого диетического компонента представлены два списка — «стандартные» и «меньшие» порции. Стандартные порции содержат не менее 2,8 г пищевых волокон. Меньшие порции обычно составляют половину стандартной порции.

Источник данных: Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований. FoodData Central, 2019. fdc.nal.usda.gov.

.