「膳食纖維」對大部分的人而言，是既熟悉又陌生的名詞，究竟膳食纖維是什麼? 普遍被認為具有哪些生理功能? 不同種類的膳食纖維差別在哪? 該如何選擇合適的 (AOAC) 檢驗方法? 本篇將整理有關膳食纖維的科普知識，一一說明上述問題。
膳食纖維是什麼?
根據食品法典委員會CODEX對膳食纖維的定義 (ALINORM 09/32/26 APPENDIX II)，膳食纖維是指具有 10個 (含) 以上單體單元 (註2) 的碳水化合物聚合物 (註1)，且不會被人體分泌的酵素所分解，包含以下類別：
註1：若來源為植物時，利用AOAC方法分析得到的膳食纖維含量可能包括木質素、皂苷、多酚等其他與植物細胞壁多醣結合的化合物，在這個狀況下，這些物質符合膳食纖維的定義，可以被當作膳食纖維。但如果這些物質是被萃取後再添加到含有難消化多醣的食物中，就不能被定義為膳食纖維。
註2：是否包含3~9 個單體單元的碳水化合物交由各國政府自行決定。
各國食品法規中膳食纖維的定義，大多基於以上CODEX的會議結論所制定，雖然大方向相同，但對於萃取或合成的膳食纖維認定，歐美國家大多採取清單式管理，必須在清單內的認可物質才能被視為膳食纖維，這和台灣衛福部目前的定義並不完全相同 (詳表1)，若外銷具有膳食纖維宣稱的保健產品至歐美國家，須格外留意各國對於膳食纖維定義的差別。
膳食纖維的分類
膳食纖維屬於多醣類物質，不同食物或製程來源的膳食纖維，可能因為單體組成、化學結構 (鍵結)、聚合度、分子排列等差異，表現出不同的化學和物理性質，例如溶解度。菇類和燕麥中的可溶性多醣，因為可以和碳水化合物結合延緩其吸收速率，而具有降低飯後血糖的作用，不可溶性的膳食纖維則可以促進腸胃蠕動、吸收水分軟化大便，預防便祕，例如蔬果中的纖維素。
膳食纖維依據化學結構或性質的差異可以分成相當多種種類，各自的來源或製程也不盡相同 (詳圖1)。
圖1：膳食纖維分類表
哪些國家需要強制標示膳食纖維以及如何定義膳食纖維？
表1：營養標示中的膳食纖維
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國家/地區
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如何定義膳食纖維
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營養標示
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台灣
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人體小腸無法消化與吸收之3個以上單醣聚合之可食碳水化合物及木質素。
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非強制
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美國
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營養標示相關規定則將膳食纖維定義為：難消化 (可溶性及不可溶) 碳水化合物 (3個以上單醣聚合)、植物中固有且完整的木質素；萃取或合成的難消化碳水化合物 (3個以上單醣聚合) 經FDA確定對於人體健康有生理功能益處。(以清單方式管理)
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強制
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中國大陸
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“不能被人體小腸消化吸收但具有健康意義的、植物中天然存在或通過提取/合成的、聚合度DP ≥ 3的碳水化合物聚合物。包括纖維素、半纖維素、果膠及其他單體成分等。”
GB/Z 21922-2008 食品營養成分基本術語
GB 5009.88-2014 食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定
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非強制
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歐盟
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具有3個或更多單體單元的碳水化合物聚合物，在人體小腸中既不消化也不吸收，且屬於以下類別：
—— 天然存在於飲食食物中的可食性碳水化合物聚合物；
—— 通過物理、酶或化學方法從食品原料中獲得的可食性碳水化合聚合物，且具有公認的科學證據證明的有益生理作用；
—— 具有公認的科學證據證明的有益生理作用的可食性合成碳水化合物聚合物。
REGULATION (EU) No 1169/2011
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非強制
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香港
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指藉著就認可及核准食物及農作物測定方法而獲國際認可的、名為 AOAC INTERNATIONAL 的獨立組織所採用的任何正式方法而測定的任何纖維。
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非強制/強制 (註3)
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註3：選擇標示「總碳水化合物」時，必須同時標示膳食纖維含量。
膳食纖維分析原理與分析方法介紹
膳食纖維的分析方法以美國化學分析家協會 (AOAC) 公布的一系列正式方法為主流，依照分析原理可以分為酵素-重量法 (Enzyme) 及酵素-重量-層析法：
例如：AOAC 985.29、AOAC 991.43
例如：AOAC 2001.03、AOAC 2009.01、AOAC 2011.25、AOAC 2017.16、AOAC 2022.01
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酵素水解：模擬食物在腸胃的消化過程，重點在於將澱粉類物質水解成小分子的葡萄糖。
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酒精沉降和過濾：可依照溶解度將大分子、小分子的膳食纖維分離，一般而言，無法被水或78%乙醇溶解的膳食纖維是分子較大的膳食纖維，相反的，如果可以被78%乙醇溶解的膳食纖維則是小分子的膳食纖維。
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扣除蛋白質&灰分：上述步驟中無法溶解的部分，除了膳食纖維之外可能還有其他成分，需要分別分析蛋白質及灰分含量，並將其扣除後，剩餘重量視為大分子膳食纖維。
- 層析法分析：小分子的膳食纖維無法經由重量法計算得知，需將過濾液去除鹽類後，以液相層析分析後計算出含量。
AOAC檢驗方法比較與介紹
每種AOAC 方法所能分析的膳食纖維種類及耗費的分析成本都不盡相同，若選擇了不合適的分析方法進行分析，可能導致分析結果和預期規格值差距甚大，可參考圖1及表2來選擇合適的AOAC 方法 (詳下方FAQ Q1)。表2整理了常見的膳食纖維分析方法和個別方法目標分析的膳食纖維種類，選擇分析方法前，務必先了解產品中膳食纖維的來源。
表2：膳食纖維分析方法比較
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AOAC方法
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HMWDF
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IDF
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SDFP
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SDFS
(LMWDF/NDOs)
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備註
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985.29
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✔
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樣品中若含有抗性澱粉可能影響定量
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991.43
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✔
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✔
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樣品中若含有抗性澱粉可能影響定量
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2001.03
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✔
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僅適合RMD
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樣品中若含有抗性澱粉可能影響定量
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2009.01
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✔
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✔
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較耗時，酵素作用時間長
樣品中若含有抗性澱粉可能影響定量
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2011.25
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✔
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✔
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✔
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較耗時，酵素作用時間長
樣品中若含有抗性澱粉可能影響定量
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2017.16
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✔
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✔
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縮短酵素作用時間
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2022.01
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✔ |
✔ |
✔ |
縮短酵素作用時間，
能分析水溶性與非水溶性膳食纖維分別定量 |
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HMWDF: 大分子量膳食纖維 = IDF + SDFP
IDF: 水不可溶膳食纖維
SDFP: 水可溶 (78%乙醇不可溶) 膳食纖維
SDFS: 水可溶 (78%乙醇可溶) 膳食纖維；小分子量膳食纖維
RMD: 難消化性麥芽糊精
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常見問題 FAQ
Q1：該怎麼選擇使用哪種AOAC方法分析產品中的膳食纖維?
選擇膳食纖維的檢驗方法前，要先確認檢驗結果的目的是什麼? 如果是為了製作營養標示而送測，那麼需要先了解產品販售國家如何定義膳食纖維，再選擇合適的方法進行測試。若目的為產品宣稱，則需要先了解產品含有那些膳食纖維來源、選用的方法是不是能準確地分析這些膳食纖維成分。
Q2：為什麼我的難消化麥芽糊精 (RMD) 測試值高於添加量? 是不是測試時有問題?
若您的產品同時添加菊糖及難消化麥芽糊精，或原料本身含豐富3醣以上碳水化合物 (如馬鈴薯、香蕉、玉米、夾豆類、特殊形態的抗性澱粉)，這些原料都含有膳食纖維，可能導致測試值高於您預期的規格值 (若規格值的計算僅考慮難消化糊精的添加量)。但這些也屬於膳食纖維，因此無須由測試報告中扣除，只是您在推算規格值時沒有考量到它們，以至於低估了終產品的含量規格。建議可以考量產品中其他來源的膳食纖維後，重新計算規格值，並選用合適的測試方法分析膳食纖維含量 (例如AOAC 2017.16)
SGS可提供的膳食纖維檢驗分析服務
SGS食品服務部及健康產業部實驗室提供多項膳食纖維的檢驗服務，協助食品業者監控原料、供應鏈及產品品質：
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AOAC 985.29
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AOAC 991.43
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AOAC 999.03 (適合菊聚纖維/低聚果醣FOS等高純度原料)
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AOAC 995.16 β-葡聚醣 (燕麥、大麥來源)
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國際期刊方法 β-葡聚醣 (菇蕈類保健機能性食品)
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AOAC 2001.03
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AOAC 2002.02 抗性澱粉
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AOAC 2017.16
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AOAC 2022.01
<更多膳食纖維檢驗需求請直接與我們聯繫詢問>
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資料來源
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US FDA (2021). Questions and Answers on Dietary Fiber. Retrieve 2022/11/18 from https://www.fda.gov/food/food-labeling-nutrition/questions-and-answers-dietary-fiber
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香港食物安全中心 (2017)。食物標籤上的營養資料/營養標籤及營養聲稱技術指引。檢索日期：2022/11/18。檢自 https://www.cfs.gov.hk/tc_chi/programme/programme_nifl/nlc-intro.html
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EU-Lex (2011). Regulation (EU) No 1169/2011. Retrieve 2022/12/15 from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A02011R1169-20180101
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GB/Z 21922-2008 食品營養成分基本術語。(2008/5/16)GB 5009.88-2014 食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定(2016/3/21)。衛生福利部公告。中國民國111年6月23日。衛授食字第1111301261號。包裝食品營養標示應遵行事項部分規定修正規定。