🍎 膳食纤维 — 酶重量法
以酶重量法（AOAC 991.43）测定食品中的总膳食纤维、可溶性和不溶性膳食纤维。营养价值参数。
要点速览
- 标准: AOAC Official Method 991.43
- 类别: 食品化学
- 操作步骤数: 8
- 各步骤合计时间: 18 小时 55 分钟
- 测量范围: 0,5–100% 纤维
- 组分: TDF（总）、IDF（不溶性）、SDF（可溶性）
- 取样量: 1 g（做平行样）
概述
膳食纤维是对健康有重要意义的食品成分（调节消化、降低胆固醇、控制血糖）。其含量为食品标签所必需（欧盟 1169/2011 号法规）。
AOAC 991.43 方法包括淀粉的酶解（α-淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶）、过滤、用乙醇沉淀可溶部分，以及扣除蛋白质和灰分后用重量法测定不溶性和可溶性纤维。总纤维 = 不溶性 + 可溶性。
方法原理
将脱脂样品依次进行酶解：（1）耐热 α-淀粉酶（95°C，30 min）— 水解淀粉，（2）蛋白酶（60°C，30 min）— 水解蛋白质，（3）淀粉葡萄糖苷酶（60°C，30 min）— 水解糊精。残余物经过滤 — 留在滤器上的为不溶性膳食纤维（IDF）。滤液用 4 倍体积 95% 乙醇沉淀（60°C，1 h）后过滤 — 沉淀为可溶性膳食纤维（SDF）。两个滤器均经干燥、称重，并扣除蛋白质（凯氏定氮）和灰分（550°C）。
应用领域
- 食品标签纤维声称（欧盟 1169/2011 号法规）
- 谷物制品（面包、燕麦片、麸皮）质量控制
- 膳食和功能性产品分析
- 蔬菜、水果及其制品分析
- 饲料和配合饲料控制
- 与纤维相关的健康声称
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 测量范围 | 0,5–100% 纤维 |
| 组分 | TDF（总）、IDF（不溶性）、SDF（可溶性） |
| 取样量 | 1 g（做平行样） |
| 精密度（CV） | 3–8% |
| 分析时间 | 2 天（酶解 + 干燥 + 凯氏定氮 + 灰分） |
标准
- 标准编号
- AOAC Official Method 991.43
- 标准名称（波兰语）
- Oznaczanie całkowitego, rozpuszczalnego i nierozpuszczalnego błonnika pokarmowego w żywności — Metoda enzymatyczno-grawimetryczna
- 标准名称（英语）
- Total, Soluble and Insoluble Dietary Fiber in Foods — Enzymatic-Gravimetric Method
分步操作程序
-
脱脂（脂肪 >10% 时）
用石油醚提取（索氏 3 次）。将残余物干燥。
-
α-淀粉酶水解
称取 1 g 样品（平行样）。加入 40 mL MES-TRIS 缓冲液 + 50 µL α-淀粉酶。95°C 孵育 30 min。
-
蛋白酶水解
冷却至 60°C。加入 100 µL 蛋白酶。60°C 搅拌孵育 30 min。
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淀粉葡萄糖苷酶水解
酸化至 pH 4,1–4,8（0,56 mol/L HCl）。加入 200 µL 淀粉葡萄糖苷酶。60°C 孵育 30 min。
-
过滤（IDF）
经装硅藻土的坩埚过滤。依次用温水（70°C）、95% 乙醇、丙酮洗涤。105°C 干燥。
-
SDF 沉淀
向滤液中加入 4 倍体积 95% 乙醇（60°C）。孵育 60 min。经装硅藻土的坩埚过滤。105°C 干燥。
-
蛋白质 + 灰分校正
一份平行样测蛋白质（凯氏定氮），另一份测灰分（525°C/5 h）。从残余物质量中扣除。
-
计算
TDF [%] = [(残余物 − 蛋白质 − 灰分 − 空白) / 取样量] × 100。TDF = IDF + SDF。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 振荡水浴 | GFL 1083、Memmert WNB 45（60–100°C） | 5 000–15 000 PLN |
| 砂芯过滤坩埚 | 带多孔滤板的古氏坩埚 + 硅藻土 | 30–80 PLN / 只 |
| 105°C 干燥箱 | Binder FD 56 | 5 000–15 000 PLN |
| 525°C 马弗炉 | Nabertherm L 9/11、Carbolite CWF | 10 000–30 000 PLN |
| 凯氏定氮系统 | BÜCHI K-436 + K-360 | 70 000–140 000 PLN |
| 分析天平 0,1 mg | Mettler Toledo ME204 | 5 000–15 000 PLN |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 耐热 α-淀粉酶 | 9000-90-2 | Megazyme E-BLAAM，活性 ≥3000 U/mL，来源地衣芽孢杆菌 |
| 蛋白酶 | 9001-92-7 | Megazyme E-BSPRT，来源枯草芽孢杆菌 |
| 淀粉葡萄糖苷酶 | 9032-08-0 | Megazyme E-AMGDF，来源黑曲霉 |
| 乙醇 95% | 64-17-5 | 沉淀 SDF 用（4 体积对 1 体积滤液） |
| MES-TRIS 缓冲液 pH 8,2 | — | MES 0,05 mol/L + TRIS 0,05 mol/L |
| 硅藻土（Celite） | 68855-54-9 | 坩埚滤板用助滤剂 |
职业健康与安全
- 95°C 水浴 — 有烫伤风险，须戴隔热手套
- 95% 乙醇 — 易燃，须远离火源
- 525°C 马弗炉 — 冷却至 <200°C 后方可打开
- 调 pH 用酸碱 — 须戴手套和护目镜
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 AOAC Official Method 991.43 — 《Total, Soluble and Insoluble Dietary Fiber in Foods — Enzymatic-Gravimetric Method》。
该方法的原理是什么？
将脱脂样品依次进行酶解：（1）耐热 α-淀粉酶（95°C，30 min）— 水解淀粉，（2）蛋白酶（60°C，30 min）— 水解蛋白质，（3）淀粉葡萄糖苷酶（60°C，30 min）— 水解糊精。残余物经过滤 — 留在滤器上的为不溶性膳食纤维（IDF）。
测量范围和准确度是多少？
测量范围：0,5–100% 纤维；组分：TDF（总）、IDF（不溶性）、SDF（可溶性）；取样量：1 g（做平行样）；精密度（CV）：3–8%。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 18 小时 55 分钟。整个程序共 8 个步骤。
需要哪些设备？
振荡水浴、砂芯过滤坩埚、105°C 干燥箱、525°C 马弗炉、凯氏定氮系统、分析天平 0,1 mg。核心仪器的参考价格（振荡水浴）：5 000–15 000 PLN。
该检测用于哪些场景？
食品标签纤维声称（欧盟 1169/2011 号法规）；谷物制品（面包、燕麦片、麸皮）质量控制；膳食和功能性产品分析；蔬菜、水果及其制品分析；饲料和配合饲料控制；与纤维相关的健康声称。
需要采取哪些安全防护措施？
95°C 水浴 — 有烫伤风险，须戴隔热手套；95% 乙醇 — 易燃，须远离火源；525°C 马弗炉 — 冷却至 <200°C 后方可打开；调 pH 用酸碱 — 须戴手套和护目镜。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 AOAC 991.43。