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近红外光谱技术在膳食纤维测定中的应用 庄小丽张卓勇 (首都师范大学化学系，北京100037) 摘要本文筒要舟绍了近红外光谱技术及膳食纤维．综述了近红外光谱技术在膳食纤维 测定中的应用，初步探讨了该技术在膳食纤维测定中存在的局限性，并对该技术在膳食测定中 的应用前景进行了展望。 关键词近红外光谱；膳食纤维；食品；农作物 近红外光(NⅢ)是指介于可见光(vts)和中红外光(MrR)之间的电磁波，美国材料检测协 会(A研M)定义的近红外光谱的波长范围为780—2526ran。由于近红外光谱与有机分子中含氢 基团(c—H、o—H、N—H、s—H)振动的合频与各级倍频的吸收一致，因此通过扫描样品 的近红外光谱可以得到样品中有机分子含氨基团的特征信息。利用近红外光谱技术分析样品 具有方便、快速、高效、准确、无污染和成本低，不破坏样品，不消耗化学试剂，一次可以 测定多种成分，可以透过包装进行测定，工业上可以做到实时监控等诸多优点，因此近红外 光谱技术应用非常广泛。本文主要介绍了近红外光谱技术在膳食纤维测定中的应用。膳食纤 维主要是指不能被人体消化和吸收的多糖类物质。随着科学的发展，人们对膳食纤维的生理 功能的认识逐步深入，有关它与人体健康、疾病的关系也日益受到重视。大量研究表明，缺 乏膳食纤维能够引起多种疾病，如结肠癌、高血压、糖尿病等。近年来膳食纤维已成为国际 研究的热门课题。 1近红外光谱技术的发展近况 20世纪80年代后期，随着近红外光谱激发和扫描装置的改进，高灵敏度的低水平检测 器的不断革新，电子计算机技术的飞速发展，现代数学和统计学方法在信号处理和解析中的 应用，’加上近红外光谱技术在测样技术上所独有的不破坏样品的特点，使得近红外光谱分析 技术在各领域中的应用迅速展开。90年代以来，近红外光谱技术已成为发展最快，最引人 注目的光谱分析技术，应用领域也更加广泛，主要包括：石油及石油化工、基本有机化工、 精细化工、冶金、生命科学、制药、医学l临床、农业、食品、烟草、纺织、化妆品、质量监 督、环境保护等领域。 ’ 随着计算机技术的发展，近红外光谱技术逐渐实现了数字化，NIP,光谱解析的计算速度 大大提高，并具有了一定的纠错和自检功能，这些都带动了近红外光谱仪器的发展。现代傅 里叶变换近红外光谱仪是目前近红外光谱仪器的主导产品，具有很高的波长准确性。扫描速 度快，光谱分辨率高，自然杂散光不影响测试结果。随着高灵敏度、低噪音的硅光检测器和 作者简介：庄小丽，女．1981年出生，首都师范大学硕士研究生。研究方向：化学信息学与近红外光诺分析。 通讯联系人：张卓勇．E-mail：gmt02008@rip曲∞m。 138 高效单色器的应用，各种性状的样品(包括固体、液体、糊状和完整样品)的在线分析将更加 方便，结果将更加准确。 2膳食纤维 近年束在世界范围内掀起了一股功能性食品的热潮，膳食纤维正是因为其突出的功能性 而被人们逐渐认识。目前，已将之列为蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质及水后的第七 大营养素。2001年美国化学家协会对膳食纤维的必威体育精装版定义为：膳食纤维是指能抗人体小肠 消化吸收，而在人体大肠内能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相似 物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物性成分。该定义明确规定了膳食纤维 的主要成分：膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，而非动物成分。 膳食纤维品种繁多，分类方法也有多种，按溶解度分类可分为可溶性膳食纤维(SOF)和 不溶性膳食纤维(DF)。可溶性膳食纤维(SDF)主要包括树胶、果胶、藻胶、豆胶等。不溶 性膳食纤维(ⅢF)主要包括纤维素、半纤维素、木质素等。 膳食纤维广泛存在于谷类、豆类、杂粮、水果、蔬菜及其他的水生植物中。近年来随着 科学技术的发展和人们对膳食纤维的快速增长需求，膳食纤维已被广泛应用到各种食品、保 健品和医药制品中。 膳食纤维能够加快胃肠的蠕动，清除体内垃圾，有效预防便秘和肠癌；促进双杆菌的发 酵作用，改善消化吸收功能，促进新陈代谢；能降低餐后血糖的升高幅度，有效预防糖尿 病；吸附胆酸，减少胆固醇的合成，降低心脑血管疾病的发生率；增加肠道内有益菌，促进 肠道内有益菌群的生长，增强免疫力；防止热能摄人过多，有利于减肥。 膳食纤维有益于人体健康，但摄人过多也会产生负面影响，即影响人体对维生素和微量 元素的吸收，因此要合理摄入。世界粮农组织要求膳食纤维每日摄人量最低警戒线为279。 中国营养协会于2000年公布的中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIS)规定每日膳食纤维摄 入量最适宜为30．290 3近红外光谱技术在膳食纤维测定中的应用 医学研究证明，纤维素对人体有着极为特殊的重要的生理功能，膳食中纤维含量的多少 直接关系到人体的健康，因此食物中膳食纤维的测定就变得异常重要