膳食纤维的化学成分与作用

膳食纤维是一组非均一的复杂的天然大分子物质，主要成分包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素等。

1.纤维素

纤维素是构成高等植物细胞壁的主要材料，其化学结构如图6-1所示。纤维素不溶于水，但是将纤维素中的羟基由甲基、羟丙甲基和羧甲基取代，形成纤维素衍生物，就可转变为溶于水的纤维素胶。纤维素和纤维素衍生物都是膳食纤维，常用做食品配料，添加到焙烤食品中，既可增加食品膳食纤维含量，发挥膳食纤维的功能特性，也可增加食品的保水性和保质期。

图6-1　纤维素的化学结构

2.半纤维素

半纤维素是一种细胞壁多糖，主链和支链由不同种类的单糖分子组成，大多是由2～4种不同糖基组成的杂糖，半纤维素的化学结构如图6-2所示。半纤维素的水溶性与其单糖组成种类和构成结构相关，一般来说，主链上取代基越少，分子越呈线形结构，水溶性越差；主链上取代基越多，分子越不规则，水溶性越好。阿拉伯木聚糖、半乳糖甘露聚糖、木糖葡聚糖和葡聚糖是最为重要的半纤维素，也是豆类和谷物膳食纤维的重要组成部分。

图6-2　半纤维素的化学结构(www.xing528.com)

3.果胶及果胶类物质

天然果胶类物质以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中，是细胞壁的一种组成成分，它们伴随纤维素而存在，构成相邻细胞中间层黏结物，使植物组织细胞紧紧黏结在一起。原果胶是不溶于水的物质，但可在酸、碱、盐等化学试剂及酶的作用下，加水分解转变成水溶性果胶。果胶及果胶类物质主要存在于豆类和果蔬中，其凝胶特性对维持膳食纤维的结构和生理功能起着重要的作用。

图6-3　果胶的化学结构

4.木质素

木质素不是多糖物质，是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有苯基类丙烷的聚合物。木质素的亲水性差，是使植物木质化的物质，在木本植物中起支撑作用。本质素几乎不能受生物化学分解，大都与碳水化合物紧密结合，很难将其分离出来。因此，木质素与碳水化合物一起构成膳食纤维的组成成分。

5.糖蛋白

糖蛋白是分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖。在糖蛋白中，糖的组成常比较复杂，有甘露糖、半乳糖、岩藻糖、葡糖胺、半乳糖胺、唾液酸等。纯净的膳食纤维中蛋白质含量很少，若用专门的溶剂将其中的糖蛋白分离出来，糖蛋白中含蛋白质的量为14%左右。从小麦和大豆纤维中分离出来的属于富含羟脯氨酸的糖蛋白。