膳食纤维在食品领域中应用及其市场前景分析
禹城功能糖协会
摘要：膳食纤维作为一种新型的营养素，正从发达国家兴起向全球化应用发展。伴随着新兴经济体消费升级的需求以及人们对健康食品的关注越来越高，膳食纤维的应用已从保健品逐渐延伸到多种食品中，以膳食纤维为主导的功能性食品时代正悄然到来。本文对膳食纤维在食品领域中的应用进行综合分析，并深入分析膳食纤维全球与中国市场的发展现状及未来趋势。
1 前言
1.1膳食纤维定义
膳食纤维是一种多糖，它既不能被胃肠道消化吸收，也不能产生能量。因此，曾一度被认为是一种“无营养物质”而长期得不到足够的重视。
然而，随着营养学和相关科学的深入发展，人们逐渐发现了膳食纤维具有相当重要的生理作用。以致于在膳食构成越来越精细的今天，膳食纤维更成为学术界和普通老百姓关注的物质，并被营养学界补充认定为第七类营养素，和传统的六类营养素——蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质与水并列。
目前，人们发现并开发的膳食纤维数量有几十种之多，通常按溶解性划分，可分为水溶性和水不溶性两种[1-3]。常见的水溶性膳食纤维包括：菊粉、聚葡萄糖、低聚果糖、抗性糊精、低聚异麦芽糖等；水不溶性膳食纤维主要包括：大豆膳食纤维、壳聚糖和半纤维素等[4,5]。
水溶性膳食纤维由于其良好的溶解性、稳定性、平和口感等特性，适合应用于饮料、乳制品、糖果、啤酒等领域，水不溶性膳食纤维因其良好的溶胀性能，能够为产品提供必要的体积，常用于面包、饮料、饼干、乳制品等食品中。而我国十三亿人口，身体达到正常膳食纤维摄入量的人口占比非常小，因而由于不合理的饮食结构导致的患病率也非常高。短期来看，要改变大众的饮食习惯是很难的，因而从正常的日常饮食中要想达到身体所需的摄入量也很难，所以人需要通过饮食其他食品或药品来达到膳食纤维正常量，由此来看，我国对膳食纤维的需求空间是很大的。
1.2 膳食纤维分类
膳食纤维按照其溶解性，可分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。水溶性膳食纤维和水不溶性纤维所占的市场份额如图1所示：
图1 全球不同产品类型膳食纤维产量市场份额2020&2026
水溶性膳食纤维是能够溶解于水中的纤维类型。具有黏性，能在肠道中大量吸收水分，使粪便保持柔软状态。水溶性纤维能有效促进肠道益菌繁殖，调节肠道微生态平衡。聚葡萄糖、菊粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖、琼脂粉、羧甲基纤维素等都属于水溶性膳食纤维。可溶性纤维吸水膨胀，体积可增大几十倍，形成凝胶物质。它一方面能使人产生饱腹感，另一方面可延长食物在胃内停留的时间，从而减缓糖被吸收的速度，避免突然的高血糖现象，对稳定糖尿病患者的病情有所帮助。可溶性纤维还能与胆酸结合并随粪便排出，有助于降低胆固醇，减少因高胆固醇所衍生的心脏病、高血压等症状、是当前保健食品行业的主导产品[6-8]。
水溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维相比，水溶性膳食纤维是当前应用最广泛的一种，由于它具有溶解度高、溶解速度快、无异味，受到了广大食品加工企业的青睐。
水不溶性膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素和木质素等。水不溶性膳食纤维能吸收水分，软化粪便，增加粪便的体积，以刺激肠的蠕动，加速排便，从而减少粪便中有害物质与肠道接触的时间。但是由于它的不溶性，在食品行业中的应用受到了一定的限制。
2 膳食纤维在食品领域中的应用
近年来全球膳食纤维市场快速增长，尤其2017年下半年开始，市场对肠道健康、体重控制产品的诉求已经从保健食品领域逐步延伸到乳品、饮料、焙烤等传统食品领域。2018年可口可乐公司在其主打品牌雪碧及其纯悦矿物质水、可口可乐PIUS中添加抗性糊精，对整个食品饮料行业起到标杆引领作用，引领了使用膳食纤维进行新品开发和产品升级，将极大地提升膳食纤维的市场规模。目前膳食纤维的应用领域包括，肉类食品加工、烘焙食品、乳制品和饮料、保健品和婴儿食品等，如表1和图2所示。
表1 不同应用膳食纤维消费趋势2020 VS 2026（吨）
图2 全球不同应用膳食纤维消费量市场份额2020vs2026
2.1 膳食纤维在肉类加工食品中的应用
膳食纤维作为功能性成分添加到肉制品中，可有效改善肉制品的品质。膳食纤维可保持肉制品中的水分，降低热量。周亚军等[9]将不同的膳食纤维添加到香肠制品中，结果表明添加膳食纤维对香肠的气味和色泽武鸣县影响，但膳食纤维香肠的质地和弹性由于不添加膳食纤维的产品。随着膳食纤维在肉制品加工中的应用研究越来越多，膳食纤维肉制品的研发也将带来更高的经济效益，具有较好的研究价值。
2.2 膳食纤维在烘焙食品中的应用
膳食纤维对人体生理功能具有积极作用，在焙烤食品中加入膳食纤维，不仅能满足人们对各种营养的需求，同时还能改善食品本身的口感，提升产品品质。
膳食纤维对产品品质的改善，首先是由于膳食纤维具有高持水的特点，添加膳食纤维制作出来的焙烤产品其持水性能够得到改善。其次，许多不溶性膳食纤维，如小麦麸皮等，含有丰富的无机盐和膳食纤维，可使面包变得松软、营养丰富。第三，膳食纤维中还富含多种多糖化合物，这种多糖化合物具有一定的黏合性，其结构类似于三维网络结构，将其添加到面粉中，与面粉中蛋白质结合形成更大的网格结构，能抑制淀粉老化，起到改良面粉的作用，口感和质感都会有明显的提高。第四，膳食纤维中富含多种营养成分，能维持人体健康。
2.3 膳食纤维在饮料中的应用
目前，膳食纤维类饮料是西方很流行的功能件饮料，膳食纤维饮料既能解渴、补充水分，又可提供人体所需膳食纤维。水溶性膳食纤维饮料在欧美和日本等发达国家比较流行，如含膳食纤维的矿泉水、高纤维橙汁、高纤维茶，国内一些食品企业也开发了高纤果汁、膳食纤维型运动饮料等。饮用添加水溶性膳食纤维的饮料，能使饮用者吸收各营养成份的同时，增强饱腹感，减少对高热量物质的摄入量，长期饮用能显著控制体重，特别适合中青年肥胖者饮用。另外，在饮料中使用水溶性膳食纤维后，可使饮料中其它微粒均匀分布溶液中，不易产生沉淀和分层现象。
2.4 膳食纤维在乳制品中的应用
在乳制品中加入膳食纤维，可同时满足人们对蛋白质，维生素A，脂肪等动物性营养成分和膳食纤维等植物性营养成分的需求。膳食纤维在乳品中应用，可以改善乳品的口感，提高稳定性，同时不与其中任何成分发生对人体不利的理化反应，长期饮用含有膳食纤维的乳品，能使肠道舒畅，并可降低胆固醇，调节血脂，血糖。
2.5 膳食纤维在保健品和婴儿食品中的应用
膳食纤维在保健食品和婴儿食品中也有广泛的应用，例如糖尿病人保健食品，肥胖患者保健食品，便秘人群保健食品等。很多水溶性膳食纤维具有降低血糖的功能，可以用于糖尿病人保健食品中；溶性膳食纤维还具有调节微生态平衡、润肠通便的功效，其优越的整理肠道功能作为防止便秘的保健食品必将受到患者欢迎；膳食纤维吸水后，体积可膨胀数倍至数十倍，服用后可产生饱腹感，同时膳食纤维的热值很低，因此，添加到减肥保健食品中，受到广大消费者的青睐。
婴儿特别是断乳后婴儿体内双歧杆菌骤减，导致腹泻、厌食、发育迟缓，营养成分的利用率降低，在婴儿食品中添加膳食纤维，可帮助婴儿建立良好的肠道微生态，提高婴儿免疫力，同时可以提高其他营养素的利用率和促进对钙、铁、锌等微量元素的吸收。
2.6 其他
除以上应用领域外，膳食纤维还可用于其他食品加工，关键是要针对不同食品，根据膳食纤维的理化特性进行选择。一般而言，不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维应用时的比例一般为1:10，这样可以充分发挥两种膳食纤维的生理功能。3 膳食纤维市场前景分析
3.1 全球市场发展现状及未来趋势
目前全球市场上，膳食纤维的主要生产商包括奥福来提，泰莱，Friesland Campina等；全球膳食纤维产品及产值如图3 和图4所示。
图3：全球膳食纤维产量及增长率（2015-2016）（吨）
图4：全球膳食纤维产值及增长率
2019年，全球膳食纤维市场规模达到了180.64亿元，产量达到86.66万吨，且未来将继续保持增长，预计到2026年将达到229.13亿元，产量达到122.49万端，年复合增长率（CAGR）为3.96%，全球膳食纤维市场巨大，前景广阔。
3.2 中国生产发展现状及未来趋势
随着我国居民生活水平的提高，人们对美味的过度追求，高脂肪、高碳水化合物、高蛋白质的过量摄入，以及食物结构的日益精细化，致使我国出现了高血压、高血脂、高胆固醇、糖尿病等疾病的流行，这与膳食纤维的缺失存在着一定的关系。经过数十年的科学研究，现已证明膳食纤维具有多重健康功效，是值得向全民推广的普及型健康产品，近年，我国膳食纤维行业也迎来了快速蓬勃发展的黄金时期。根据QYResearch的调研数据显示，全球2019年抗性糊精的产品约为54371吨，其市场规模约为11.83亿。全球领军企业为日本松谷化学、法国罗盖特、和英国泰莱；国内领军企业为百龙创园、保龄宝等。其中山东百龙创园生物科技股份有限公司是国内做的最早的水溶性膳食纤维——抗性糊精生产厂家之一，也是国内首家取得抗性糊精生产许可证的企业。
中国市场膳食纤维产量及产值，如图5和图6所示。国内膳食纤维行业发展迅猛，2019年产值达到38.31亿元，产量达到18.95万吨，预计到2026年，产值将达到55.27亿元，产量将达到30.36万吨，国内膳食纤维市场将迎来黄金发展期。
图5 中国市场膳食纤维产量及发展趋势
图6 中国市场膳食纤维产值及未来趋势
参考文献
[1] 陆克峰，杨海军。 膳食纤维在功能性食品中的应用及其发展前景[J]. 中国食物与营养，2004（5）：24-26.
[2] 任君，毛丽萍，卫天业，等。 膳食纤维食品[J]. 粮油食品科技，2001,9（2）：44.
[3] 刘晓婷。 膳食纤维的开发与应用[J]. 中国食物与营养，2004（9）：21-24.
[4] 陆勤峰。 膳食纤维制品的开发研究[J]. 粮食加工，2005，（5）：44-47.
[5] Manas E. Ethanolic precipitation a souce of errorin dietary fiber determination [J]. Food Chem, 1994（4）：351-355.
[6] 黄才欢，欧仕益，张宁，等。膳食纤维吸附脂肪、胆固醇和胆酸盐的研究[J].食品科技，2006（5）：133-136.
[7] 刘丹，常伟勤。 复合膳食纤维对高胆固醇血症小鼠降脂作用的研究[J]. 北华大学学报，2006（5）：133-136.
[8] 杜崇旭，牛铭山，刘雪娇。 膳食纤维改性与应用的研究进展[J]. 大连民族学院学报，2005,9（5）：18-21.
[9] 周亚军，王淑杰，刘微，等。 膳食纤维营养保健香肠的研制[J]. 食品工业科技，2004,25（2）：83-85.
日期：2020-09-23
