特种纤维开发与利用的研究进展

特种纤维开发与利用的研究进展

尚永强

齐峰新材料股份有限公司，山东　淄博　 255000

摘要：文章主要是介绍了特种纤维的主要特征，同时讲解了其对人体审理功能的影响，以及其在我国食品、医药行业的具体应用情况，望能为有关人员提供到要一定的参考和帮助。

关键字：特征纤维；生理功能；组成结构

1前言

近年来，我国经济水平的快速发展，使得人们生活水平也随之而提升。人们意识到膳食纤维对人们的健康起到了重要的作用，但因为其的化学结构中存在了侧链基因会与某些矿物元素结合而影响到人体肠道内矿物质的平衡，为此文章主要是对特种纤维的开发以及利用展开了相关的研究和探讨。

2特种纤维的特性

2.1特种纤维的组成与结构

特种纤维是一种复杂的混合物，不同来源的特种纤维其组成不同，特种纤维的分类方法也很多，据资料表明，从溶解性看，可分为水溶性特种纤维和水不溶性特种纤维两大类。水溶性特种纤维主要有植物细胞内的储存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合成多糖。而不溶性特种纤维的主要成分是:纤维素、半纤维素、部分原果胶和壳聚糖等。来源不同的特种纤维其化学本质差异较大，但基本组成成分则较相似，相互间的主要区别表现在各组成成分的相对含量、分子的糖苷键、聚合度以及支链结构方面的差异。

2.2特种纤维的性质

特种纤维的化学组成及空间结构特性决定了它的物化性质。虽然特种纤维在人体内不能被消化吸收，但却具有多种特殊的功能和生理作用，对人体的健康起着举足轻重的作用。

2.2.1具有很高的吸水力、持水力

这一物化特性，使其具有改善食品品质和预防肠道疾病作用。研究表明特种纤维可吸收自重7~9倍的水，并且持水时间是普通膳食纤维的10~15倍，就此可以看出，富含特种纤维的食物进入消化道内，在胃中吸水膨胀，并形成高粘度的溶胶或凝胶，这样将产生饱腹感，减少了进食量和热量的吸收，不仅对肥胖病人是很好的食品，而且增加了胃肠道的蠕动，从而抑制了营养物质在肠道的扩散速度，缩短了食物在肠道内的停滞时间，使食物不能充分被消化酶分解并继续向肠道下部移动，结果提高了排便速度和体积乃至排便次数，由此降低了肠内压，产生通便作用，减少了有害成分在肠道内的滞留时间，所以特种纤维可用于预防便秘、肠憩室症、横隔膜症及痔疮等肠道疾病。

2.2.2具有大比表面积和鏊合作用

这一物化特性，使其具有吸附有机物功能与预防心血管疾病作用，大量研究表明，特种纤维对降低人体和动物血浆和肝脏组织胆固醇水平有着显著作用。这是.因为特种纤维具有吸附胆汁酸、胆固醇、变异原等有机分子的功能。研究还表明特种纤维能鳌合胆固醇、降低胆酸及其盐类的合成与吸收，从而阻止了中性脂肪和胆固醇的再吸收，也限制了胆酸的肝肠循环，进而加速了脂质物质的排泄，可直接扼制和预防胆石症、高血脂、肥胖症、冠状动脉硬化等心血管系统的疾病。

2.2.3具有疏松的空间网络结构和强膨化力

特种纤维具有比膳食纤维大得多的比表面积和极其大的疏松空间网络结构，这一物化特性，使其在食品、医药工业方面有着显著的作用。在食品工业方面，它可以改善食品的风味质构和营养，它还可以作为天然膨松剂添加到面包、饼干、面条、糕点、早点食品、小食品和糖果等食品中:在医药工业方面，它不仅可以直接用作止泻药，它还可以作为天然的包埋剂而得到广泛的使用。

3特种纤维的提取开发研究

据有关资料报道，特种纤维的制取方法主要有2类。

3.1化学改良法

这种方法采用较普遍，多利用酸减、化学试剂和酶处理，部分改变膳食纤维的结构，使其具有较优良的性质和较强的功能。用化学法制取的特种纤维由于结构发生改度，性质也发生一定的变化，从而使它的生理功能与膳食纤维有所区别，在-定程度上影响了它的使用价值。另外化学法制取条件较难控制，副反应较多，在一定程度上影响了它的使用价值。另外化学法制取条件较难控制，副反应较多，对特种纤维的提纯要求较高，特种纤维的纯度相对较低。因而在一-定程度上也限制了它的使用。

3.2物理改良法

物理制取法应用较早，但由于当时技术和设备的限制，用物理法制取的特种纤维的生理功能与膳食纤维改变不大，因而不被人们所重视。随着科学的发展和社会的进步，用现代高新食品技术和先进设备对膳食纤维进行物理法制取取得了重大进步。膳食纤维经过瞬时超高压、空穴爆破等作用17.8，使膳食纤维中大分子组分的连接键断裂，转变为小分子组分，部分不溶性组分转变为可溶性组分，膳食纤维致密的网状空间结构转变为疏松的网状空间结构，体积和比表面积也大大增大,从而大大改善膳食纤维的性质和增强其生理功能作用，因而特种纤维在食品、医药等行业有着更为重要的使用价值。

4特种纤维的应用

4.1特种纤维在医药工业应用的研究

特种纤维有利于健康和医疗保健的作用已普遍被人们接受,高纤维食低能量、低脂、低糖、低食盐,不仅与防治肠胃病、癌症、心脏病和糖尿病互相联系,而且能减少可导致肥胖症的过度热量并防止进食过饱,增加饱腹感，减少人体对其他营养素的摄入，因而成为国际上推崇的纯天然减肥食品。特种纤维具有多种保健功能促进减肥、吸收毒素、保护皮肤、降低血脂、控制血糖保护口腔、防治结石、医治息肉、预防乳癌、防治便秘预防肠癌等。特种纤维还可降低胃癌、肺癌等患病率，对防止冠心病有良好作用。

4.2特种纤维在食品工业的应用的研究

特种纤维作为一种食品配料,对食品的色泽、风味、持油和持水量等均有影响,它可作为稳定剂、结构改良剂，可控制蔗糖结晶、增稠,延长食品货架期以及作为冷冻、解冻稳定剂，保鲜剂、膨松剂稳定剂，粘度增强剂和防脱水01。近年来，随着膳食纤维研究的发展，有人建议在面包中加入面粉量8%的膳食纤维11。膳食纤维面包同其他面包相比:膳食纤维面包有较高持水力，可吸附大量水分，利于面包凝固和保鲜，同时明显降低耗油量，从而降低成本。但由于膳食纤维添加过多，会影响人体对其它营养素的吸收，对健康不利，且产品会有粗糙的口感。膳食纤细添加过少，那么它的效果就会很小。而特种纤维则能很好解决这个问题，只需加入少量特种纤维(3%)就能大大改善面包的性能121。可明显改善面包蜂窝状组织和口感，增加和改善面包色泽、延长货架期。同时明显降低了耗油量，从而降低了成本。这说明特种纤维具有强的膨松、保鲜作用以及较强的吸水力、持水力。

4.3特种纤维用途进-步拓宽的研究

特种纤维不仅可以作为食晶的添加原料，制作成各种主副、风味及功能食品。特种纤维还可以用来研究制成各类可食性包装纸，这种可食用纸在食品方面用途很广，如用特种纤维作速食面的佐料纸、微波食品包装纸、包烤白薯等食品的包装纸，可以大大减少白色.污染，减少木材和纸张的用量。或制成半透明的溶解膜作为药品的胶囊，或利用特种纤维强的调节水分功能，制成水果、插花的保鲜透膜，也可制成特殊的墙纸，调节室内的湿度，或利用特种纤维强的吸水性和持水性，研制无土裁培的培养基等等。特种纤维有许多可开发的用途值得我们去进-步研究。

5结束语

由上可知，我国是一个农业大国，其中的纤维资源十分丰富，但当前纤维资源的浪费情况十分严重，造成了严重的环境污染情况。为此如何有效利用到我国巨大的纤维资源，将其变废为宝，有效促进到我国农业结构的调整是当前我国从业食品科研人员以及营养学家所面临的一个全新课题。

参考文献

1. 白小杰,邓秀春,卓祖优,等.木棉纤维表面改性与高附加值利用研究进展[J].林产化学与工业,2020(2):16-24.

2. 付凤艳,程敬泉.静电纺丝纳米纤维在燃料电池质子交换膜中应用的研究进展[J].应用化学,2020,37(4):405-415.