功能性食品第二章活性多糖優(yōu)秀課件

功能性食品第二章活性多糖第1頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第二章活性多糖第2頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)膳食纖維第3頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四一、膳食纖維的定義與分類（一）膳食纖維的定義“凡是不能被人體內(nèi)源酶消化吸收的可食用植物細胞、多糖、木質素以及相關物質的總和”。這一定義包括了食品中的大量組成成分如纖維素、半纖維素、木質素、膠質、改性纖維素、粘質、寡糖、果膠以及少量組成成分如蠟質、角質、軟木質。第4頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四

膳食纖維與粗纖維的區(qū)別傳統(tǒng)意義上的粗纖維是指植物經(jīng)特定濃度的酸、堿、醇或醚等溶劑作用后的剩余殘渣。雖然膳食纖維在人體口腔、胃、小腸內(nèi)不被消化吸收，但人體大腸內(nèi)的某些微生物仍能降解它的部分組成成分第5頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）膳食纖維的分類溶解性：不溶性膳食纖維和水溶性膳食纖維。來源：植物來源、動物來源、海藻多糖類、微生物多糖類和合成類。營養(yǎng)學會：總的膳食纖維、可溶膳食纖維和水溶膳食纖維、非淀粉多糖第6頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四二、膳食纖維的化學組成與物化性質（一）膳食纖維的化學組成①纖維狀碳水化合物(纖維素)。②基質碳水化合物(果膠類物質等)。③填充類化合物(木質素)。第7頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四(二)膳食纖維的物化特性1.高持水力2.吸附作用3.對陽離子有結合和交換能力4.無能量填充劑5.發(fā)酵作用6.溶解性與粘性第8頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四三、膳食纖維的生理功能（一）調(diào)整腸胃功能(整腸作用）1.防止便秘2.改善腸內(nèi)菌群和輔助抑制腫瘤作用3.緩和由有害物質所導致的中毒和腹瀉4.避免闌尾炎的發(fā)生第9頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）調(diào)節(jié)血糖值（三）調(diào)節(jié)血脂（四）控制肥胖（五）消除外源有害物質第10頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四可溶性和不溶性膳食纖維在生理作用方面的差別生理作用不溶性膳食纖維可溶性膳食纖維咀嚼時間延長縮短胃內(nèi)滯留時間略有延長延長對腸內(nèi)pH值的變化無降低與膽汁酸的結合結合不結合

可發(fā)酵性極弱較高

腸粘性物質偶有增加增加

大便量增加關系不大

血清膽固醇不變下降

食后血糖值不變抑制上升

對大腸癌有預防作用不明顯第11頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四四、膳食纖維的缺點1.束縛Ca2+和一些微量元素2.束縛人體對維生素的吸收和利用3.引起不良生理反應第12頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四五、膳食纖維的推薦攝入量美國FDA推薦的成人總膳食纖維攝入量為20～35g/d。美國能量委員會推薦的總膳食纖維中，不溶性膳食纖維占70%～75%，可溶性膳食纖維占25%～30%。我國低能量攝入(7.5MJ)的成年人，其膳食纖維的適宜攝入量為25g/d。中等能量攝人的(10MJ)為30g/d，高能量攝入的(12MJ)為35g/d。第13頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四六、膳食纖維的加工（一）小麥纖維加工方法：原料預處理→浸泡漂洗→脫水干燥→粉碎→過篩→滅菌→包裝→成品。產(chǎn)品為粒狀化學成分：果膠類物質4%、半纖維素35%、纖維素18%、木質素13%、蛋白質≤8%、脂肪≤5%、礦物質≤2%和植酸≤0.5%，膳食纖維總量在80%以上。性質：這種產(chǎn)品對20℃水的膨脹力為4.7mL／g并保持17h不變。該產(chǎn)品顆粒適宜，可直接食用也可與酸奶、面包等一起食用；若要加工成食品添加劑，只需再經(jīng)粉碎過篩即可。第14頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）大豆纖維1.大豆皮膳食纖維工藝流程：大豆皮→粉碎→篩選→調(diào)漿→軟化→過濾→漂白→離心→干燥→粉碎→成品2.多功能纖維（MFA）工藝流程：豆渣→濕熱處理→脫腥→干燥→粉碎→篩選→成品化學成分：68%總膳食纖維，20％植物蛋白性質：持水性高SoyaDietaryFibre第15頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（三）甜菜纖維（四）玉米纖維（五）新型纖維1.殼聚糖：以甲殼類物質為原料，脫險Ca、P、蛋白質、色素等制備成甲殼素(Chitin)，進一步脫去分子中的乙?；@得的一種天然高分子化合物2.菊粉生產(chǎn)工藝流程：菊芋塊莖→清洗→切片→沸水提取→過濾→石灰乳除雜→陰離子交換樹脂脫色→陽離子交換樹脂脫鹽→真空濃縮→噴霧干燥→菊粉成品第16頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四七、膳食纖維的應用1.焙烤食品2.在果醬、果凍食品3.制粉業(yè)4.在制糖業(yè)中5.餡料、湯料食品6.油炸食品7.飲料制品8.其他食品DietaryFiberTabletFIBE-MINI第17頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)真菌多糖第18頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四真菌多糖是從真菌子實體、菌絲體、發(fā)酵液中分離出的、可以控制細胞分裂分化，調(diào)節(jié)細胞生長衰老的一類活性多糖。香菇多糖靈芝多糖云芝多糖銀耳多糖冬蟲夏草多糖茯苓多糖金針菇多糖黑木耳多糖。CordycepsSinensis

第19頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四物理性質與功效的關系（一）溶解度與功效的關系多糖溶于水是其發(fā)揮生物學活性的首要條件（二）分子量與功效的關系真菌多糖的抗腫瘤活性與分子量大小有關，分子量大于16kD時才有抗腫瘤活性（三）粘度與功效的關系多糖的粘度主要是由于多糖分子間的氫鍵相互作用產(chǎn)生，還受多糖分子質量大小的影響，它不僅在一定程度上與其溶解度呈正相關，還是臨床上藥效發(fā)揮的關鍵控制因素之一，如果粘度過高，則不利于多糖藥物的擴散與吸收

第20頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第21頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四二、生理功能（一）真菌多糖的免疫調(diào)節(jié)功能（二）抗腫瘤的功能（三）真菌多糖的抗突變作用（四）降血壓、降血脂、降血糖的功能（五）真菌多糖的抗病毒作用（六）真菌多糖的抗氧化作用（七）抗輻射、抗?jié)兒涂顾ダ系裙δ艿?2頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四三、加工（一）香菇多糖1.提取法（1）工藝流程鮮香菇→搗碎→浸漬→過濾→濃縮→乙醇沉淀→乙醇、乙醚洗滌→干燥→成品。2.深層發(fā)酵法（1）工藝流程菌種→斜面培養(yǎng)→一級種子培養(yǎng)→二級種子培養(yǎng)→深層發(fā)酵→發(fā)酵液第23頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四栽培:周期長深層液體發(fā)酵:在極短的時間內(nèi)獲得菌絲、微生物蛋白、多糖類物質第24頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四發(fā)酵蟲草菌粉

第25頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第三章功能性甜味劑第26頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)功能性單糖第27頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四一、功能性單糖的物化性質與甜味特性（一）果糖的物化特性與甜味特性1.物化特性無色針狀或三棱形結晶結晶，在pH3.3時最穩(wěn)定，其熱穩(wěn)定性較蔗糖和葡萄糖低；具有還原性，能與可溶性氨基化合物發(fā)生美拉德褐變；，可被酵母發(fā)酵利用故可用于焙烤食品中。不是口腔微生物的合適底物，不易造成齲齒。凈能量值為15.5kJ／g第28頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四2.甜味特性甜度一般為蔗糖的1.2～1.8倍第29頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）果葡糖漿的物化性質與甜味特性根據(jù)固形物果糖含量有三個品種：F42糖漿，含果糖42%；F55糖漿，含果糖55%；F90糖漿，含果糖90%，是第三代產(chǎn)品，又叫高純糖漿各種果葡糖漿的化學成分成分42%果葡糖漿55%果葡糖漿90%果葡糖漿果糖/%425590葡萄糖/%52409多糖/%641固形物/%717780相對于蔗糖的甜度1-11.2+第30頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四結晶果糖與果葡糖漿的比較特性結晶果糖42%果葡糖漿55%果葡糖漿90%果葡糖漿物理狀態(tài)結晶體液體液體液體化學組成己酮糖，純單糖葡萄糖、果糖、麥芽糖、異構麥芽糖和更高級糖類混合物葡萄糖、果糖和更高級糖類混合物葡萄糖、果糖和更高級糖類混合物果糖含量/%99.629.842.469.3水分含量/%0.2292323相對于蔗糖的甜度1.3～1.80.90～0.950.95～11～1.3貯藏運輸容器袋裝圓桶罐圓桶罐、箱式罐圓桶罐、箱式罐最適合使用的典型食品營養(yǎng)食品和低能量食品，要求特別甜的干混合物色拉調(diào)味料、焙烤食品、果醬和果凍軟飲料、水果罐頭軟飲料、液體營養(yǎng)食品第31頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四二、功能性單糖的生理代謝性質（一）果糖的生理代謝性質血糖指數(shù)表食物名稱葡萄糖蔗糖果糖麥芽糖蘋果葡萄白面包血糖指數(shù)10059±1020±5105±1239±364±1169±5第32頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）L-糖生理代謝性質1.不提供能量；2.與D-糖的口感一樣；3.口腔微生物不能發(fā)酵L—糖，因此它不會引起牙齒齲變反應；4.對通常由細菌引起的腐敗具有免疫力；5.作為D-糖的替代品，不需另外添加填充劑；6.在水溶液中穩(wěn)定；7.在需經(jīng)熱處理的食品加工中穩(wěn)定；8.可用在焙烤食品中，能發(fā)生美拉德褐變反應；9.適合于糖尿病人或其他糖代謝紊亂病人食用。第33頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四三、功能性單糖的加工

（一）果葡糖漿的加工第34頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）結晶果糖的加工第35頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（三）L-糖加工第36頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)功能性低聚糖第37頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四低聚糖（Oligosaccharide）或寡糖，由2～10個分子單糖通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的低度聚合糖。直接低聚糖或普通低聚糖:β-1，4葡萄糖苷鍵等連接雙歧增殖因子:α-1，6葡萄糖苷鍵連接日本低聚糖消費量增長情況第38頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四一、低聚糖的生理功能（一）直接生理功能1.低熱量，難消化。2.有水溶性膳食纖維作用3.低齲齒性糖類4.腸道中有益菌群雙歧桿菌增殖第39頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）間接生理功能1.抑制病原菌2.抑制有毒物代謝和有害酶的產(chǎn)生3.防止腹瀉4.防止便秘5.降低血清膽固醇6.保護肝功能7.降低血壓的作用8.提高機體免疫力，抗腫瘤9.營養(yǎng)素吸收促進作用，產(chǎn)生營養(yǎng)素

10.血糖值的改善作用第40頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四二、功能性低聚糖的攝入劑量和副作用低聚果糖3.0g低聚半乳糖2.0～2.5g大豆低聚糖2.0g低聚木糖0.7g。第41頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四三、功能性低聚糖的種類、性質及其應用第42頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四三、功能性低聚糖的種類、性質及其應用（一）低聚異麥芽糖葡萄糖之間至少有一個以α-1,6糖苷鍵結合而成的單糖數(shù)在2～5不等的一類低聚糖，商品低聚異麥芽糖主要由異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖和四糖組成第43頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（二）低聚半乳糖低聚半乳糖是在乳糖分子上通過β-1，6糖苷鍵結合1～4個半乳糖的雜低聚糖，其產(chǎn)品中含有半乳糖基乳糖、半乳糖基葡萄糖、半乳糖基半乳糖等，屬于葡萄糖和半乳糖組成的雜低聚糖。

第44頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（三）低聚果糖蔗糖分子上以β-1,2糖苷鍵與1～3個果糖結合而成的低聚糖，主要由蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖組成的混合物

第45頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四(四)乳酮糖半乳糖與果糖通過β-1，4糖苷鍵結合的雙糖第46頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（五）低聚乳果糖第47頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四(六)棉子糖廣泛存在于甜菜、棉籽中，是由α-Ｄ(+)-吡喃半乳糖（1→6）、α-Ｄ(+)-吡喃葡萄糖（1→2）、β-Ｄ(-)—呋喃果糖構成的三糖第48頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（七）水蘇糖“超強雙歧因子”

第49頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四(八)大豆低聚糖由水蘇糖、棉子糖和蔗糖組成的混合物，占大豆總固形物的7%～10%第50頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（九）低聚龍膽糖龍膽二糖、龍膽三糖、龍膽四糖的雜低聚糖，在低聚龍膽糖結構中連接單個葡萄糖的鍵是β-(1→6)糖苷鍵（十）低聚木糖由2～7個木糖以β-(1→4)糖苷鍵結合而構成的低聚糖，其中以二糖和三糖為主（十一）帕拉金糖異麥芽酮糖，是葡萄糖與果糖以α-1,6糖苷鍵結合的雙糖第51頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（十二）海藻糖2分子葡萄糖C1，C1結合的非還原性二糖海藻糖在食品和藥品中可以非常有效地保護生物膜和生物大分子，從而避免細胞受到干燥、冷凍和滲透壓巨變造成的傷害。最新研究還發(fā)現(xiàn)，海藻糖可以有效保護DNA免受由放射線引起的損傷。第52頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（十三）麥芽低聚糖（十四）偶聯(lián)糖（十五）低聚殼聚糖第53頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四四、加工1.加工方法（1）從天然原料中提?。?）化學合成法（3）酶學方法①轉移糖苷合成法②可逆水解合成法③酶水解法第54頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四2.加工工藝（1）低聚異麥芽糖淀粉→調(diào)漿→淀粉乳（濃度30%，pH6）→噴射液化（α-淀粉酶）→糖化（α-葡萄糖苷酶，pH5～6，55～60℃）→滅酶→過濾（硅藻土）→脫色（活性炭）→脫鹽（離子交換樹脂）→真空濃縮→IMO-500（糖漿）→柱分離→IMO-900（糖漿）→噴霧干燥→IMO-900P（糖粉）第55頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（2）低聚半乳糖乳糖溶液(40%)→轉移反應(β-半乳糖苷酶，pH5，50℃，24h)→脫鹽（離子交換樹脂）→色譜分離→脫色（活性炭）→真空濃縮→產(chǎn)品（3）低聚果糖①菊芋→菊粉→菊粉酶水解→過濾（硅藻土）→脫色→脫鹽→真空濃縮→產(chǎn)品②蔗糖(50%～60%)固定化酶柱或固定化床生物反應器(24h，50～60℃)→糖液→脫色（活性炭）→脫鹽（離子交換樹脂）→真空濃縮→產(chǎn)品第56頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四（三）大豆低聚糖乳清→加熱（到70℃）→過濾→脫鹽（離子交換樹脂或電滲析）→脫色（活性炭）→濃縮（反滲透至糖漿12%，真空濃縮）→凈化（膜分離）→產(chǎn)品第57頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第五章調(diào)節(jié)血糖的功能性食品第58頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四一分類糖尿病是由于體內(nèi)胰島素不足而引起的以糖、脂肪、蛋白質代謝紊亂為特征的常見慢性病。1.Ⅰ型糖尿病:胰島素依賴型糖尿?。↖DDM）2.Ⅱ型糖尿病:非胰島素依賴型糖尿?。∟IDDM）人體消化血糖需要胰島素、胰島素受體、GTF（耐糖因子），三者缺一不可。缺胰島素會型成第一型糖尿病，缺GTF會型成第二型糖尿病。第59頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四二糖尿病的起因1.遺傳因素2.自身免疫因素3.病毒感染因素4.β-細胞功能與胰島素釋放異常5.胰島素受體異常、受體抗體與胰島素相抵抗6.神經(jīng)因素7.胰島素拮抗激素的存在第60頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四三糖尿病的發(fā)病機理(一)非胰島素依賴型糖尿病的發(fā)病機理（1）胰島素受體或受體后缺陷（2）在胰島素相對不足與拮抗激素增多條件下，肝糖原沉積減少，分解與糖異生作用增多，肝糖輸出量增多。（3）由于胰島β-細胞缺陷、胰島素分泌遲鈍、第一高峰消失或胰島素分泌異常等原因，導致胰島素分泌不足引起高血糖。第61頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四Thehumoralsideofinsulinresistance第62頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四第63頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四(二)胰島素依賴型糖尿病的發(fā)病機理病毒感染等因素擾亂了體內(nèi)抗原，使患者體內(nèi)的T、B淋巴細胞致敏。由于機體自身存在免疫調(diào)控失常，導致了淋巴細胞亞群失衡，B淋巴細胞產(chǎn)生自身抗體，K細胞活性增強，胰島β-細胞受抑制或被破壞，導致胰島素分泌的減少，從而產(chǎn)生疾病。第64頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四TypeIDiabetesMellitusPathway第65頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四四糖尿病與高血脂癥的關系糖尿病患者血脂異常的特點是：1.甘油三酯升高（有30%~40%的病人甘油三酯水平＞2.25mmol/L）;2.餐后血脂水平高于普通人群；3.高密度脂蛋白膽固醇下降，可防止血管硬化；4.致病性很強的LDL由于糖化和氧化，消除減慢，因此，其對糖尿病大血管病變的危害性最大。第66頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四五、糖尿病的表現(xiàn)1.多食2.多尿3.多飲4.體重減少第67頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四六、患者專用功能性食品的開發(fā)原理糖尿病患者的營養(yǎng)特點是：總能量控制在僅能維持標準的體重水平；有一定數(shù)量的優(yōu)質蛋白質與碳水化合物；低脂肪；高纖維；杜絕能引起血糖波動的低分子糖類（包括蔗糖與葡萄糖等）。足夠的維生素、微量元素與活性物質。第68頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四在開發(fā)糖尿病專用功能性食品時，有關能量、碳水化合物、蛋白質、脂肪等營養(yǎng)素的搭配原則是：1.能量：以維持正常體重為宜；2.碳水化合物：占總能量的55%~60%；3.蛋白質：與正常人一樣按0.8g/kg體重供給，老年人適當增加。減少蛋白質攝入量，可能會延緩糖尿病、腎病的發(fā)生與發(fā)展；4.脂肪：占總能量的30%或低于30%。減少飽和脂肪酸，增加多不飽和脂肪酸，以減少心血管并發(fā)癥的發(fā)生。5.膽固醇：控制在300mg/d以內(nèi)，以減少心血管病并發(fā)癥的發(fā)生；6.鈉：不超過3g/d，以防止高血壓。第69頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四七具有調(diào)節(jié)血糖功能的物質一、糖醇類糖類的醛基或酮基被還原后的物質糖醇的相對甜度糖醇名稱相對甜度熱值/（kJ/g）蔗糖116.7木糖醇0.916.7山梨糖醇0.616.7甘露糖醇0.58.4麥芽糖醇0.8~0.98.4乳糖醇0.358.4異麥芽糖醇0.3~0.48.4氫化淀粉水解物0.45~0.616.7赤蘚糖醇0.7~0.81.7第70頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四糖醇的生理功能1.在人體的代謝過程中與胰島素無關，不會引起血糖值和血中胰島素水平的波動，可用作糖尿病和肥胖患者的特定食品；2.無齲齒性。可抑制引起齲齒的突變鏈球菌的生長繁殖，從而預防齲齒。并可阻止新齲齒的形成及原有齲齒的繼續(xù)發(fā)展。3.有類似于膳食纖維的功能，可預防便秘、改善腸道菌群、預防結腸癌等作用。第71頁，共78頁，2023年，2月20日，星期四二、麥芽糖醇（氫化麥芽糖醇）由一分子葡萄糖和一分子山梨糖醇結合而成的二糖醇一般商品為含有70%