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食品中粗纤维的测定方法概述
食品中粗纤维的测定方法主要有两种：
1. 酸-碱消煮法：包括热的稀酸处理、热的氢氧化钠处理以及乙醇或乙醚洗涤。
其中，热的稀酸处理主要是去除样品中的淀粉、果胶质和部分纤维素；热的氢氧化钠处理则能去除蛋白质、部分半纤维素和部分木质素，并使脂肪皂化而去除；乙醇或乙醚洗涤则是为了去除单宁、色素、残余脂肪、蜡、部分蛋白质和戊糖。
最后，灰化处理可以去除灰分（金属氧化物）。
这种方法操作简便，而且测定精度高，符合国标GB/T5515、GB/T6434的规定。
2. 非酶重量法：又被称为粗纤维测定法，是通过酸、碱消煮样品，将得到的残渣烘干后灼烧灰化，再减去灰分重量来计算粗纤维的含量。
这种方法由Einhof于1801\~1809年建立，多应用于饲料及宠物食品中的纤维分析。
以上两种方法各有特点，可以根据具体的食品类型和实验条件选择适合的方法进行测定。
乳及乳制品中膳食纤维测定方法的研究
胡彩霞;王丹慧;刘美霞;胡桂林;李梅;刘卫星
【期刊名称】《中国食品工业》
【年(卷),期】2010()4
【摘要】本文建立了一种引用GB/T22224-2008酶重量法测定乳及乳制品中膳食纤维的优化方法,该方法能基本稳定测定乳及乳制品膳食纤维的含量。
乳及乳制品试样经处理、消化酶解、乙醇沉淀、酶解、过滤、干燥、称量后,再检测残渣中蛋白、灰分含量,通过蛋白、灰分含量来校正膳食纤维含量。
该方法准确可靠,重复性较好,可进行乳及乳制品中膳食纤维的稳定检测。
【总页数】3页(P58-60)
【关键词】酶重量法;乳及乳制品;膳食纤维;蛋白酶
【作者】胡彩霞;王丹慧;刘美霞;胡桂林;李梅;刘卫星
【作者单位】内蒙古蒙牛乳业集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS202.3
【相关文献】
1.乳与乳制品中脂肪酸测定方法的比较研究 [J], 黄菲菲;韩奕奕;陈美莲
2.乳和乳制品中铅测定方法的研究 [J], 那斯琴高娃;乌尼尔;其其格;常建军;李梅
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4.人为添加非蛋白质氮乳与乳制品中蛋白质含量测定方法的研究 [J], 陈育红;李宁
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“粗纤维”一词最早用于营养学研究，并被认为是对人体不起营养作用的一种非营养成分。
然而近年来分析技术的发展和对这种“非营养素”认识的提高，“粗纤维”也被“膳食纤维”所替代，而且赋予更丰富的内容。
膳食纤维大致分为二类，一类为可溶性的，一类为不可溶性的，二者合并即为总的膳食纤维。
它主要包括植物细胞壁的成分如纤维素、半纤维素、果胶、木质素、角质和二氧化硅等成分，最早曾有中型洗涤剂法和酸性洗涤剂法等，测定结果常不能包括全部。
本章所介绍的Englist建立的、AOAC推荐的方法。
它主要测定为可溶性的膳食纤维、不可溶性膳食纤维和总膳食纤维三种。
膳食纤维实际上属于碳水化合物的范畴。
膳食纤维的物化特性主要包括 5 个方面：（1）很高的持水力。
（2）对阳离子有结合和交换能力。
（3）对有机化合物有吸附螯合作用。
（4）具有类似填充剂的充盈作用。
（5）可改变肠道系统中的微生物群系组成。
膳食纤维的测定方法主要有三种，包括非酶－重量法、酶重量法和酶化学法。
非酶重量法是一个比较古老的方法，只能用于粗纤维的测定。
而中性洗涤剂法也只能测定不溶性的膳食纤维。
酶重量法却可以测定总膳食纤维（包括可溶和不可溶性膳食纤维），也是AOAC的标准方法。
酶化学法是AOAC最新承认的另一个标准方法，但此法易受仪器条件的限制，不适用于普通实验室。
目前国标采用的还是中性洗涤剂法，食物成分表中列出的数据都是不溶性膳食纤维，所以下文先介绍不溶性膳食纤维的测定方法。
（一）中性洗涤剂法1.原理在中性洗涤剂的消化作用下，样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解除去，不能消化的残渣为不溶性膳食纤维，主要包括纤维素、半纤维素、木质素、角质和二氧化硅等，并包括不溶性灰分。
2.适用范围GB 12394—90 适用于各类植物性食物和含有植物性食物的混合食物中不溶性膳食纤维的测定。
3.仪器（1）烘箱： 110～ 130℃。
（2）恒温箱：（37±2）℃。
（3）纤维测定仪。
膳食纤维的测定方法酶-重量法1.原理：样品分别用α-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化以去除蛋白质和可消化的淀粉。
总膳食纤维（TDF）是先酶解，然后用乙醇沉淀，再将沉淀物过滤，将TDF残渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥称重。
不溶性和可溶性膳食纤维（IDF和SDF）是酶解后将IDF过滤，过滤后的残渣用热水冲洗，经干燥后称重。
SDF是将上述滤出液用4倍量的95%乙醇沉淀，然后再过滤，干燥，称重。
TDF、IDF 和SDF量通过蛋白质、灰分含量进行校正。
2.适用范围AOAC991.43本方法适用于各类植物性食物和保健食品。
3.仪器3.1烧杯：400或600ml高脚型。
3.2过滤用坩埚：玻料滤板，美国试验和材料学会（ASTM）40-60μm，Pyrex60ml（CorningNo.36060buchner，或同等的）。
如下处理：（1）在灰化炉525℃灰化过夜。
炉温降至130℃以下取出坩埚。
（2）用真空装置移出硅藻土和灰质。
（3）室温下用2%清洗溶液浸泡1小时。
（4）用水和去离子水冲洗坩埚；然后用15ml丙酮冲洗然后风干。
（5）在干燥的坩埚中加0.5g硅藻土，在130℃烘干恒重。
（6）在干燥器中冷却1小时，记录坩埚加硅藻土重量，精确至0.1mg。
3.3真空装置：（1）真空泵或抽气机作为控制装置。
（2）1L的厚壁抽滤瓶。
（3）与抽滤瓶相配套的橡皮圈。
3.4振荡水浴箱：（1）自动控温使温度能保持在98±2℃。
（2）恒温控制在60℃。
3.5天平：分析级，精确至±0.1mg。
3.6马福炉：温度控制在525±5℃。
3.7干燥箱：温度控制在105和130±3℃。
3.8干燥器：用二氧化硅或同等的干燥剂。
干燥剂两周一次在130℃烘干过夜。
3.9PH计：注意温控，用pH4.0、7.0和10.0缓冲液标化。
3.10移液管及套头：容量100μl和5ml。
3.11分配器或量筒：（1）15±0.5ml，供分配78%的乙醇，95%的乙醇以及丙酮。
I FOOD INDUSTRY I 121食品中总膳食纤维的测定方法及改进措施研究文 罗丹广东产品质量监督检验研究院食物成分会被水解。
最后，通过测量未被分解的膳食纤维残留量，可以计算出样品中的总膳食纤维含量。
3.2高性能液相色谱法（HPLC）高性能液相色谱法（HPLC ）基于化学物质在液相中的分离和检测。
在HPLC 中，食品样品通常会经过前处理，以去除干扰物质，然后将其溶解在适当的溶剂中。
样品溶液随后被注入高性能液相色谱仪器中，经过色谱柱，其中包含固定相，如凝胶或其他材料。
由于样品中的化合物与固定相之间的亲和性不同，导致其在色谱柱中的流动速度也不尽相同，进而实现化合物的有效分离。
在分离后，化合物会通过检测器，通常是紫外光或荧光检测器，进行检测和定量。
通过测量峰面积或峰高度，可以确定样品中的膳食纤维含量。
4.现有测定方法存在的不足4.1精确性和准确性的挑战首先，对于酶解法来说，其中的一个主要问题是酶的活性和效率可能会受到多种因素的影响，如温度、pH 值和酶源的质量。
这些因素的变化可能导致不同实验条件下膳食纤维的酶解率有所不同，从而影响分析结果的准确性。
其次，样品的前处理步骤，如提取和洗涤，也可能影响膳食纤维的分离和测定，进一步增加了分析的误差。
最后，对于不同类型的膳食纤维，酶解法的适用性可能不同。
例如，对于某些水溶性纤维，酶解法可能不太适用，因为这些纤维在酶解过程中可能会被溶解或部分损失，导致低估其含量，这使得酶解法在区分不同类型纤维时存在局限性。
食品中总膳食纤维的测定方法是健康和营养研究以及食品工业中至关重要的一部分，其测量精度具有十分重要的影响。
本文对膳食纤维进行了论述，在此基础上探讨了膳食纤维的测定方法，即酶解法和高性能液相色谱法（HPLC ），同时对现有测定方法存在的不足进行了分析，并结合食品中总膳食纤维的测定特点，提出了针对性的改进措施，旨在促进食品中总膳食纤维测定水平的不断提高，为食品中膳食纤维的研究提供技术支持。
膳食纤维标准方法
膳食纤维是指人体无法消化吸收的碳水化合物类物质。
膳食纤维对人体健康具有重要的作用，包括促进消化系统健康、调节血糖和胆固醇水平、预防便秘以及控制体重等。
为了准确测量食物中的膳食纤维含量，需要进行标准方法的测定。
目前，国际通用的膳食纤维含量测定方法有两种：AOAC （Association of Official Analytical Chemists）方法和ISO （International Organization for Standardization）方法。
1. AOAC方法：AOAC方法是美国官方方法，也是国际上最常用的方法。
根据AOAC 991.43或AOAC 985.29方法，首先将食物样品经过一系列处理，如酶解、水解等，获得可溶性和不可溶性纤维。
然后，借助酶解、滴定、重量等技术手段，可以得到总纤维、不可溶性纤维和可溶性纤维的含量。
2. ISO方法：ISO方法是由国际标准化组织制定的方法，与AOAC方法相似。
ISO 13904和ISO 15954方法是常用的ISO 方法。
这些方法主要利用酶解、水解、甲弹法等技术，将膳食纤维分为不可溶性纤维和可溶性纤维，并使用滴定、重量等手段进行测定。
无论使用AOAC方法还是ISO方法，都需要进行样品的预处理、酶解、滴定等步骤，以获得准确的膳食纤维含量。
这些方法在实验室条件下进行，需要仪器设备和专业操作人员进行操作。
需要注意的是，虽然AOAC和ISO方法都是国际通用的标准方法，但在具体的实验操作过程中，可能会存在一些差异，因此在测定过程中应当依据相应的方法详细操作，并遵循实验室的操作规程。
AOAC985.29食物中总膳食纤维酶-重量法45.4.07AOAC Of f i c ial Method 985.29To t al Di e tary Fi b er in FoodsEnzymatic–Gravimetric MethodFirst Ac t ion 1985Fi nal Ac tion1986AOAC–AACC MethodCo d ex-Adopted–AOAC Method*A.Prin ci pleDu p li c ate test por t ions of dried foods, fat-extracted if con t ain i ng >10% fat, are gelatinized with Termamyl (heat-stable α-am y l ase), and then en z y m at i c ally di g ested with pro t e a se and amyloglucosidase to re m ove pro t ein and starch. (When an a l yz i ng mixed di e ts, al w ays ex t ract fat prior to de t er m in i ng to t al di e tary fi b er.) Four vol u mes of ethyl al c o h ol are added to pre c ip i t ate sol u b le di e tary fi b er. To t al res i d ue is fil t ered, washed with 78% ethyl al c o h ol, 95% ethyl al c o h ol, and ac e t one. Af t er dry i ng, res i d ue is weighed. One du p li c ate is an a l yzed for pro t ein, and other is in c in e r a ted at 525°C and ash is de t er m ined. To t al di e tary fi b er = weight res i d ue – weight (pro t ein + ash).B. Ap p a r a t us(a)Fritted cru c i b le.—Po r os i ty No. 2 (Py r ex No. 32940, coarse, ASTM 40-60 μm; or Corning No. 36060 Büchner, fritted disk, Py r ex, 60 mL, ASTM 40-60 μm). Clean thor o ughly, heat 1 h at 525°C, and soak and then rinse in H2O. Add ca 0.5 g Celite to air-dried cru c i b les and dry at 130°C to con s tant weight (≥ 1 h). Cool and store in des i c c a t or un t il used.(b) V ac u um source.—V ac u um pump or as p i r a t or equipped with in-line dou b le vac u um flask to pre v ent con t am i n a t ion in case of H2O backup.(c) Vac u um oven.—70°C.Al ter na tively,105°C air oven can be used.(d) Des ic ca tor.(e)Muf fle fur nace.(f)Wa t e r b a t h s.—(1)B o i l i n g.(2)C o n s t a n t tem p er a t ure.—Ad j ust a ble to 60°C, with ei t her multistation shaker or multistation mag n etic stir r er to pro v ide con s tant ag i t a t ion of di g es t ion flasks dur i ng en z y m atic hy d ro l y s is.(g) Beakers.—Tall-form, 400 or 600 mL.(h) Bal a nce.—An a lyt i cal,readability to0.1mg.(i)pH me t er.—Stan d ard i zed with pH 7 and pH 4 buff e rs.C. Re a gents(a) 95% Eth a n ol.—v/v. Technical grade.(b) 78% Eth a n ol.—Place 207 mL H2O into 1 L vol u m et r ic flask. Di l ute to vol u me with 95% ethyl al c o h ol. Mix and di l ute to vol u me again with 95% ethyl al c o h ol if nec e s s ary. Mix. One vol u me H2O mixed with 4 vol u mes 95% ethyl al c o h ol will also give 78% ethyl al c o h ol fi n al con c en t ra t ion.(c)Ac e tone.(d)Phos p hate buffer.—0.08M, pH 6.0. Dis s olve 1.400 g so d ium phos p hate dibasic, an h y d rous (Na2HPO4) (or 1.753 g dihydrate) and 9.68 g so d ium phos p hate monobasic monohydrate (NaH2PO4?H2O) (or 10.94 g dihydrate) in ca 700 mL H2O. Di l ute to 1 L with H2O. Check pH with pH me t er.(e) Al p ha-amylase (heat sta b le).—Termamyl. (1) Store in re frig er a tor.Based on Nel s on/Somogyi re d uc i ng sugar with sol u b le starch as sub s trate.—10 000 + 1000 units/mL (1 unitis de f ined as the amount of en z yme re q uired to re l ease 1 μmole re d uc i ng sugar equiv a l ents/min at pH 6.5 and 40°C).(2) Based on Ceralpha method us i ng p-nitrophenyl-maltosaccharide as sub s trate in the pres e nce of a thermostable al p ha-glucosidase.—3000 + 300 Ceralpha units/mL (1 unit of en z yme is re q uired to re l ease 1 μmole p-nitrophenyl/min at pH6.5 and 40°C).(f) Pro te ase.—Keep re frig er ated.(1)Ca sein as say.—300–400 Units/mL. (1 pro t e a se unit is de f ined as the amount of en z yme re q uired to hy d ro l yze (and solubilize in TCA) 1 μmole ty ro sine equiv a l ents/min from sol u b le ca s ein at pH 8.0 and 40°C); 7–15 units/mg (1 unit will hy d ro l yze ca s ein to pro d uce color equiv a l ent to 1.0 μmole ty r o s ine/min at pH 7.5 and 37°C). Color by Folin-Ciocalteau re a gent. (2) Azo-casein as s ay.—300–400 Units/mL [1 unit endo-peptidase ac t iv i ty is de f ined as the amount of en z yme re q uired to hy d ro l yze (and solubilize in TCA) 1 μmole ty r o s ine equiv a l ents/min from sol u b le ca s ein at pH 8.0 and 40°C].(g) Amyloglucosidase.—Keep re frig er ated.(1)Starch/glu c ose oxidase–peroxidase method.—2000–3300 Units/mL (1 unit en z yme ac t iv i ty is de f ined as the amount of en z yme re q uired to re lease1μmole glu c ose/min at pH 4.5 and 40°C). (2) PNPBM (p-nitrophenyl beta-maltosidase) method.—130–200 Units/mL (1 unit en z yme ac t iv i ty [PNP unit] is the amount of en z yme, which in the pres e nce of ex c ess lev e ls of beta-gl ucosidase, will re l ease 1 μmole p-nitrophenyl from p-nitrophenyl beta-maltosidase/min at 40°C).The only en z yme which has been found to be sig n if i c antly con tam i nated with in ter fer ing ac tiv i ties is amyloglucosidase. Thermostable al p ha-amylase and pro t e a sefrom com m er c ial sources have been found to be gen e r a lly free of in t er f er i ng en z ymes. Low lev e ls of beta-glucanase have been de t ected in pro t e a se prep a r a t ions, but at lev e ls well be l ow that which would in t er f ere with to tal di etary fi ber anal y sis.The ma jor con tam i nant in amyloglucosidase prep a r a t ion was shown to be an endo-cellulase and re s ulted in endo-depolymerization of mixed-linkage beta-glucan from bar l ey and oats, with re s ul t ant un d er e s t i m a t ion of this di etary fi ber com po nent.The con tam i na tion of amylogucosidase with endo-cellulase (beta-glucanase) can be eas ily de tected.Al t er n a t ively, there are kits con t ain i ng all 3 en z ymes (pre t ested) avail a ble from a num b er of com p a n ies.(h)So dium hy drox ide so lu tion.—0.275M. Dis s olve 11.00 g NaOH ACS in ca 700 mL H2O in 1 L vol u m et r ic flask. Di l ute to vol u me with H2O.(i) Hy d ro c hlo r ic acid so l u t ion.—0.325M. Di l ute stock so l u t ion of known ti t er, e.g., 325 mL 1M HCl, to 1 L with H2O.(j) Celite.—Acid-washed.2005 AOAC IN T ER N A T IONAL Ta b le 985.29. Test sam p les for en z yme pu r ityTest sam p leAc tiv itytestedTest por t ionweight, gEx pectedre cov ery,% Cit rus pec tin Pectinase0.195–100 Stractan (larch gum)Hemicellulase0.195–100 Wheat starch Am y lase 1.00–1Corn starch Am y lase 1.00–2Ca sein Pro te ase0.30–2β-Glucan (bar l ey gum)aβ-Glucanase0.195–100aSigma Chem i c al Co. or Megazyme In t er n a t ional Ire l and, Ltd.D.En zyme Pu rityTo en sure ab sence of un de sir able en zy matic ac tiv ity in en zymes used in this pro c e d ure, run ma t e r i a ls listed in Ta b le 985.29 through en t ire pro c e d ure each time lot of en z ymes is changed, or at max i m um in t er v al of 6 months to en s ure that en z ymes have not de g raded.E. Test Por t ion Prep a r a t ionDe t er m ine to t al di e tary fi b er on dried test sam p le. Ho m og e n ize test sam p le and dry over n ight in 70°C vac u um oven, cool in des i c c a t or, and dry-mill test sam p le to 0.3–0.5 mm mesh. If test sam p le can n ot be heated, freeze-dry be f ore mill i ng. If high fat con t ent (>10%) pre v ents proper mill i ng, defat with pe t ro l eum ether (3 times with 25 mL por t ions/g test sam p le) be f ore mill i ng. Re c ord loss of weight due to fat re m oval and make ap p ro p ri a te cor r ec t ion to fi n al % di e tary fi b er found in de t er m i n a t ion. Store dry-milled test sam p le in capped jar in des i c c a t or un t il anal y s is is car r ied out.F.De ter mi na tionRun blank through en t ire pro c e d ure along with test por t ions to mea s ure any con t ri b u t ion from re a gents to res i d ue.Weigh du p li c ate 1 g test por t ions, ac c u r ate to 0.1 mg, into 400 mL tall-form beak e rs. Test por t ion weights should notdif f er >20 mg. Add 50 mL pH 6.0 phos p hate buffer to each beaker. Check pH and ad j ust to pH 6.0 ± 0.2 if nec e s s ary. Add 0.1 mL Termamyl so l u t ion. Cover beaker with Al foil and place in boil i ng water bath 15 min. Shake gently at 5 min in t er v als. In c rease in c u b a t ion time when num b er of beak e rs in boil i ng water bath makes it dif f i c ult for beaker con tents to reach in ter nal tem per a ture of95°–100°C. Use ther mom e ter to in di cate that 15 min at 95°–100°C is at t ained. To t al of 30 min in water bath should be suf f i c ient.Cool so l u t ions to room tem p er a t ure. Ad j ust to pH 7.5 ± 0.2 by add i ng 10 mL 0.275M NaOH so l u t ion.Add 5 mg pro t e a se. (Pro t e a se sticks to spat u la, so it may be pref e r a b le to pre p are en z yme so l u t ion (50 mg in1 mL phosphate buffer) and pipet 0.1 mL to each sam p le just bef ore use.Cover beaker with Al foil. In c u b ate 30 min at 60°C with con t in u o us ag i t a t ion. Cool. Add 10 mL 0.325M HCl so l u t ion. Mea s ure pH and dropwise add acid if nec e s s ary. Fi n al pH should be 4.0–4.6. Add 0.3 mL amyloglucosidase, cover with Al foil, and in c u b ate 30 min at 60°C with con t in u ous ag i ta tion.Add280mL 95% ethyl al c o h ol pre h eated to 60°C (mea s ure vol u me be f ore heat i ng). Let pre c ip i t ate form at room tem p er a t ure for 60 min. Weigh cru c i b le con t ain i ng Celite to near e st 0.1 mg, then wet and re d is t rib u te bed of Celite in cru c i b le by us i ng stream of 78% ethyl al c o h ol from wash bot t le. Ap p ly suc t ion to draw Celite onto fritted glass as even mat. Main t ain suc t ion and quan t i t a t ively trans f er pre cip i tate from en zyme di gest to cru ci ble.Wash res i d ue suc c es s ively with three 20 mL por t ions of 78% ethyl al c o h ol, two 10 mL por t ions of 95% ethyl al c o hol, and two 10 mL por t ions of ac e t one. Gum may form with some prod u cts, trap p ing liq u id. If so, break sur f ace film with spat u la to im p rove fil t ra t ion. Time for fil t ra t ion and wash i ng will vary from 0.1 to 6 h, av e r a g i ng 0.5 h per sam p le. Long fil t ra t ion times can be avoided by care ful in ter mit tent suc tion through out fil tra tion.Dry cru c i b le con t ain i ng res i d ue over n ight in 70°C vac u um oven or 105°C air oven. Cool in des i c c a t or and weigh to near e st 0.1 mg. Sub t ract cru c i b le and Celite weight to de t er m ine weight of res i d ue. An a l yze res i d ue from 1 test por t ion of set of du p li c ates for pro t ein by 960.52 (see 12.1.07), us i ng N × 6.25 as con v er s ion fac t or, ex c ept in cases where N con t ent in pro t ein is known.In c in e r a te sec o nd test por t ion of du p li c ate 5 h at 525°C. Cool in des i c c a t or and weigh to near e st 0.1 mg. Sub t ract cru c i b le and Celite weight to de t er m ine ash.G.Cal cu la tionsDe t er m i n a t ion of blank:B = blank, mg = weight res i d ue ? P B?A Bwhere weight res i d ue = av e r a ge of res i d ue weights (mg) for du p li c ate blank de t er m i n a t ions; and P B and A B = weights (mg) of pro t ein and ash, re s pec t ively, de t er m ined in first and sec o nd blank res i d ues.Cal c u l ate TDF as fol l ows:TDF, % =[(weight res i d ue ?P?A?B) / weight test por t ion] × 100 where weight res i d ue = av e r a ge of weights (mg) for du p li c ate blank de t er m i n a t ions; and P and A = weights (mg) of pro t ein and ash, re s pec t ively, in first and sec o nd test por t ion res i d ues; and weight test por t ion = av e r a ge of 2 testpor t ion weights (mg) taken.Ref er ences:JAOAC 68, 677(1985); 69, 259(1986).Re v ised: June 2003* Adopted as a Co d ex De f ining Method for gravimetry/en z y m atic di g est of to t al di e tary fi b re in spe c ial foods.2005 AOAC IN T ER N A T IONAL。
