膳食纖維作為一種新型營養(yǎng)素，從發(fā)達(dá)國家興起，正向全球拓展。隨著新興經(jīng)濟(jì)體消費(fèi)升級的需求以及人們對健康食品的關(guān)注越來越高，膳食纖維的應(yīng)用已從保健品逐漸延伸到多種食品中，以膳食纖維為主導(dǎo)的功能性食品時(shí)代正悄然到來。
膳食纖維具有相當(dāng)重要的生理作用，被營養(yǎng)學(xué)界認(rèn)定為第七類營養(yǎng)素。近年來，全球膳食纖維市場快速增長，尤其2017年下半年開始，市場對產(chǎn)品的訴求已經(jīng)從腸道健康、體重控制等保健食品領(lǐng)域逐步延伸到乳品、飲料、焙烤等傳統(tǒng)食品領(lǐng)域。
目前，人們發(fā)現(xiàn)并開發(fā)的膳食纖維數(shù)量有幾十種之多，通常按溶解性劃分，可分為水溶性和水不溶性兩種。常見的水溶性膳食纖維包括：菊粉、聚葡萄糖、低聚果糖、抗性糊精、低聚異麥芽糖等。水不溶性膳食纖維主要包括：大豆膳食纖維、殼聚糖和半纖維素等。
膳食纖維的應(yīng)用領(lǐng)域包括肉類食品加工、烘焙食品、乳制品和飲料、保健品和嬰兒食品等。水溶性膳食纖維由于其良好的溶解性、穩(wěn)定性、平和口感等特性，適合應(yīng)用于飲料、乳制品、糖果、啤酒等領(lǐng)域，水不溶性膳食纖維因其良好的溶脹性能，能夠?yàn)楫a(chǎn)品提供必要的體積，常用于面包、飲料、餅干、乳制品等食品中。
2019年，全球膳食纖維市場規(guī)模達(dá)到了180.64億元，產(chǎn)量達(dá)到86.66萬噸，且未來將繼續(xù)保持增長，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到229.13億元，產(chǎn)量達(dá)到122.49萬噸，年復(fù)合增長率為3.96%。全球膳食纖維市場巨大，前景廣闊。
近年來，我國膳食纖維行業(yè)也迎來了快速蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期，對膳食纖維的需求很大。2019年我國有關(guān)產(chǎn)值達(dá)到38.31億元，產(chǎn)量達(dá)到18.95萬噸，預(yù)計(jì)到2026年，產(chǎn)值將達(dá)到55.27億元，產(chǎn)量將達(dá)到30.36萬噸。
待開發(fā)的特醫(yī)領(lǐng)域
膳食纖維的來源非常多，但是在不同種類的食品中，應(yīng)用情況大不相同。普通食品中，可溶性膳食纖維和不可溶性膳食纖維均可使用。而特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品（以下簡稱特醫(yī)食品）是近幾年才開始發(fā)展的一類產(chǎn)品，與嬰幼兒配方奶粉類似，需要通過國家注冊審核后才有生產(chǎn)的資格。由于特醫(yī)產(chǎn)品要求的管飼等特殊使用需求的限制，膳食纖維的使用目前范圍較窄，不可溶的膳食纖維不能應(yīng)用在特醫(yī)產(chǎn)品中。
膳食纖維類原料（列舉）用在普通食品中的依據(jù)
（注：由于膳食纖維的種類太多，本表僅選取有代表性的原料）
膳食纖維類原料在普通食品中的應(yīng)用可按照普通配料、食品添加劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑的添加原則來執(zhí)行。
在普通食品的應(yīng)用中，膳食纖維的來源可選擇范圍較多，且用法靈活多樣。
特醫(yī)產(chǎn)品目前膳食纖維原料使用的法規(guī)體系為GB29922《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品》。
GB29922 規(guī)定可用于特醫(yī)的膳食纖維規(guī)定
符合特醫(yī)要求的膳食纖維原料來源
但是，僅有使用目錄是不夠的，還需要注意其檢測方法的適用性。當(dāng)添加了某種膳食纖維而GB5009.88《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中膳食纖維的測定》檢測該含量不太準(zhǔn)確或波動(dòng)比較大時(shí)，應(yīng)找出對應(yīng)的檢測方法，如添加了低聚果糖、菊粉的特醫(yī)食品，其對應(yīng)的檢測方法應(yīng)為GB5009.255《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中果聚糖的測定》。若該成分沒有相應(yīng)的在產(chǎn)品中的檢測方法，則需謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)配方，否則注冊時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生隱患。
除此以外的其他可溶性膳食纖維原料，由于我國目前尚無相應(yīng)法規(guī)，使用受到了限制。業(yè)內(nèi)呼吁，國家有關(guān)部門應(yīng)盡早完善膳食纖維的使用依據(jù)，擴(kuò)大膳食纖維類原料在特醫(yī)中的應(yīng)用種類，同時(shí)明確檢驗(yàn)方法的建立及參照規(guī)則，以在特醫(yī)食品中發(fā)揮其他膳食纖維的作用。
發(fā)展中的納米纖維素
納米纖維素既具有纖維素的生理特性，也具有納米顆粒的理化特性，這使得其在高端復(fù)合材料、生物醫(yī)學(xué)、食品行業(yè)等領(lǐng)域具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。在食品行業(yè)中，納米纖維素的應(yīng)用日漸成熟。
納米纖維素不被人體消化吸收，具有促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、改善腸道菌群生態(tài)平衡等作用，同時(shí)其還有良好的流變性和親水性，在水中可形成穩(wěn)定的膠體溶液，因此納米纖維素可作為非營養(yǎng)配料、增稠劑、穩(wěn)定劑等應(yīng)用于食品領(lǐng)域。納米纖維素具有無毒無害、可生物降解、高結(jié)晶度等特性，能通過表面修飾賦予其獨(dú)特的性質(zhì)和能力，所以其還適用于食品包裝領(lǐng)域。
根據(jù)制備方法和尺寸的不同，納米纖維素主要分為三類：微纖化纖維素（MFC）、納米纖維素晶體（NCC）和細(xì)菌納米纖維素（BNC）。
MFC又稱纖維素微纖維、微纖維纖維素或納米纖化纖維素。MFC是天然纖維素經(jīng)機(jī)械處理，得到的一維尺寸的納米級別的新型高分子材料。由于其具有較大的長寬比和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及高機(jī)械性能、高膨脹表面積、高縱橫比、輕量等特性，受到越來越多關(guān)注。
NCC具有剛性和高穩(wěn)定性等顯著特性，且具有可再生性和經(jīng)濟(jì)性，其納米結(jié)構(gòu)適用于食品添加劑、藥妝產(chǎn)品、包裝材料等。
細(xì)菌纖維素是由多種細(xì)菌新陳代謝的產(chǎn)物形成的不含木素、半纖維素以及其他抽提物的高結(jié)晶度的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得BNC有著一些特性，如高純度、高結(jié)晶度、較大的機(jī)械強(qiáng)度、高保水值、抗菌性、無毒性、生物相容性和生物降解性等，從而在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如食品、生物醫(yī)藥與組織工程等。
納米纖維素廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)的各個(gè)方面。例如，納米纖維素可以添加到烘焙食品中、可制作減肥食品等功能性食品。以甘蔗渣為原料，制備微晶纖維素及納米纖維素，并分別制作膳食纖維面包，通過對兩種膳食纖維面包和空白對照組面包的品質(zhì)、感官評分、質(zhì)構(gòu)三個(gè)方面的分析及對比，確定最佳的纖維素添加量為8%，且納米纖維素面包的品質(zhì)優(yōu)于微晶纖維素面包，微晶纖維素面包又優(yōu)于空白對照組。
作為膳食纖維，納米纖維素具有比微晶纖維素更好的吸濕性和流變性，將其應(yīng)用于食品中，既能利用其納米材料的尺度效應(yīng)，又能發(fā)揮其生理特性。如選取葡糖醋桿菌發(fā)酵制備細(xì)菌納米纖維素，并將其添加到小麥面包中，對面包品質(zhì)有改善作用，提高了比體積、孔隙率、發(fā)光度和保濕性，降低了褐變指數(shù)以及面包屑的硬度，使面包更加柔軟。
在冷凍食品中加入適量的納米纖維素可以使其擁有更好的潤滑性，保持良好的穩(wěn)定性，避免在冷凍或反復(fù)凍融過程中形成大冰晶，從而保持冷凍食品細(xì)膩的口感。如在冰淇淋中添加納米纖維素，可提高其抗融性和穩(wěn)定性，使冰淇淋組織更細(xì)膩、冰晶更小，從而提高冰淇淋品質(zhì)。研究結(jié)果表明，添加0.35%的納米纖維素可以使冰淇淋的質(zhì)地、穩(wěn)定性及風(fēng)味達(dá)到最佳。
食品包裝是食品行業(yè)中重要的環(huán)節(jié)，既要使被包裝食品避免外部污染、保持新鮮，又應(yīng)考慮食品包材的可降解性和無毒無污染性。納米纖維素作為可再生、可生物降解的天然高分子聚合物，因其具有抗菌性和良好的力學(xué)性能，受到研究人員的青睞。利用偶聯(lián)劑在生物基羧化纖維素納米纖維（CNF）上固定化乳酸鏈球菌肽的方法制作的食品包裝，具有良好的抗菌活性，確保了食品的長期保存。納米纖維素涂層是涂在食品包裝內(nèi)層表面或者直接涂在需保存的食品材料表面，與普通涂層材料相比，納米纖維素具有特殊的氣體屏障功能，能改善機(jī)械性能，在生物軟包裝領(lǐng)域具有巨大發(fā)展?jié)摿?；微纖化纖維素和納米纖維素晶體均為高聚合物，具有較高的黏結(jié)能和較強(qiáng)的鏈間吸引力，在低濕度條件下，其空隙體積小，擴(kuò)散現(xiàn)象有限，故具有較低的透氣性，可進(jìn)一步提高食品質(zhì)量和安全性且效率高、成本低。
此外，納米纖維素還可應(yīng)用于乳制品、肉制品、飲料等。由于其良好的生物相容性，還可用作固定化酶載體、通過表面修飾用于生物傳感器中以及用于制作食品級材料等諸多領(lǐng)域。
納米纖維素還是人體平衡膳食結(jié)構(gòu)所必需的一種非消化性多糖，符合現(xiàn)代飲食對健康、營養(yǎng)、低糖的需求，同時(shí)又是天然、可再生、可自然降解的材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。
（楊曉晶）
