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第二章活性多糖第二节真菌多糖真菌多糖具有特殊的生理功能作用机理:活化巨噬细胞刺激抗体产生,提高人体免疫能力,且具备很强的抗肿瘤活性。比从动物血液中提取的免疫球蛋白有更大的实用性。一、真菌多糖的抗肿瘤活性(一)香菇多糖1969年,日本人千原发现临床结果:2mg/kg腹腔注射,5天。对肉瘤S180的抑制率达83%。同样剂量的水解后的小分子香菇多糖,抑制率达97%。机理:不具备直接杀伤肿瘤细胞的能力。作为调节机体免疫反应的T细胞促进剂。测评刺激抗体的产生提高机体免疫功能,从而达到抵抗肿瘤的作用。应用:治疗慢性病毒性肝炎,原发性肝癌。(二)银耳多糖酸性杂多糖(主链:甘露聚糖;支链:葡萄糖醛酸,木糖)作用:可提高肿瘤细胞中的AMP(环磷腺苷)含量,从而影响核酸和蛋白质代谢,改变肿瘤细胞的特点使其向正常方向转化。(三)金针菇多糖1973得到四种纯组分,EA3、EA5、EA6、EA7。EA3具抗癌作用,5mg/kg剂量,96%抑制率。EA3能增强T细胞功能,激活淋巴细胞和吞噬细胞,促进抗体产生并诱导干扰素产生。(四)云芝多糖含2030%蛋白质,β(1-3)为主连接的葡聚糖。对正常动物无免疫作用,但能恢复和增强带瘤机体的免疫功能。预防食道癌、肺癌、子宫癌、乳腺癌。治疗白血病,可明显增强机体的免疫功能几及对放化疗的耐变性,并减少感染与出血。(五)冬虫夏草多糖名贵:12000元/kg水溶性冬虫夏草多糖,未见有抗肿瘤活性。水不溶性冬虫夏草多糖:分子量632000,具有抗肿瘤活性,多元醇抗肿瘤活性更高。(六)灵芝多糖(白蛇传)高分子杂多糖1983年提出两种β-葡聚糖其中一种0.15mg/kg即具有很强的抗肿瘤活性,是最有效的抗肿瘤葡聚糖之一。β-D-葡聚糖的抗肿瘤活性与初级结构、分子大小形状、溶解性、构象形态有关。其他若干真菌多糖等。二、真菌多糖的其他生理功能1.抗衰老作用原因:增加脑、肝脏组织中的SOD酶活力,超氧化物歧化酶。2.促进蛋白质与核酸的合成促进人体血清蛋白质和淋巴细胞RNA的合成。3.抵抗放射性的破坏并增加白细胞含量多糖促进射残损伤造血细胞的修复,加速造血功能的恢复。4.抗溃疡与抗炎症作用减少大鼠醋酸型溃疡面积,无副作用。5.降血糖作用对预防四氧嘧啶导致的糖尿病,可能是减少四氧嘧啶对β-胰岛细胞的损伤。6.降血脂抗血栓作用可降低血清胆固醇水平。可延长血栓的形成时间,缩短血栓长度。7.保肝作用缓解CCl4所引起的肝细胞损失。8.抗凝血作用口服银耳多糖效果较好9.增强骨髓的造血功能三、真菌多糖的提取真菌粉碎浸提(5080℃,水,稀酸,稀碱)中和过滤浓缩柱层析等粗品纯品药理研究四、深层发酵生产真菌多糖设备:大型发酵罐主要考察:培养基组成,发酵条件产品:真菌菌丝体化学组成与生理功能与天然提取相似。发酵工艺:母种摇瓶菌种种子罐发酵发酵罐深层发酵菌丝后处理清液浓缩喷雾干燥结束语:1.膳食纤维2.真菌多糖第三章功能性甜味剂蔗糖:甜味纯正,16.7KJ/g,粘度、质构、体积适于食品加工。蔗糖与健康:肥胖症、龋齿(直接),糖尿病、冠心病新型甜味剂应运而生。功能性甜味剂(三种):功能性低聚糖→促双歧杆菌,低能量果糖、L-糖和多元糖醇→与胰岛素无关,能量值低,不龋齿强力甜味剂→甜度很大,用量极小,能量值为0。特点:低能量第一节功能性单糖单糖:葡萄糖,果糖,木糖,甘露糖和半乳糖。根据不对称碳原子所形成的立体异构体,分为左旋糖L-;右旋糖D-。通常所见的糖都是D-糖,其中D-果糖为功能性单糖。特点:(1)甜度大,等甜度下的能量值低,可在低能量食品中应用。(2)代谢途径与胰岛素无关,可供糖尿病人食用。(3)不易被口腔微生物利用,不易造成龋齿。D-果糖:美国50年代开始系统深入的研究。芬兰、法国、德国,60年代工业化生产目前,仅少数国家有工业生产技术。L-糖:自然界很少,研究这类糖目的在于利用其不被人体代谢而没有能量的特性。D-和L-糖:化学组成,化学性质一样生化特性截然不同,人体内的酶只对D-糖起作用,而对L-糖无效。L-糖分子与酶分子不匹配。1981.4.14美国专利4262032,报导了可应用于食品、饮料和医药品中的L-糖:11种L-左洛糖(L-gluose)、L-果糖、L-葡萄糖、L-半乳糖、L-阿洛糖(L-allose)、L-艾杜糖(L-idose)、L-塔罗糖(L-talose)、L-塔格糖(L-tagatose)、L-阿洛酮糖(L-allulosse)、L-阿单糖肥胖症患者较多的国家,也十分关注这类糖。一、功能性单糖的物化性质与甜味特性1792.德国Löwity发现果糖阻碍葡萄糖结晶。1843.Mitscherlich进行了系统的研究,发现这种糖在水果中较多。“水果糖”→“果糖”果糖:180,C6H12O6,葡萄糖的同分异构,α、β异构体(一)果糖的物化特性结晶果糖:无色针状或三棱形结晶。吸湿性,强吸湿后是粘稠状。结晶果糖在pH3.3时最稳定,热稳定性较蔗糖、葡萄糖差。具有还原性,能与可溶性氨基化合物发生美拉德褐变。可被酵母发酵,故可用于焙烤食品。果糖不是口腔微生物的合适底物,不易造成龋齿。净能量值15.5KJ/g,等甜度下,能量值较低。(二)果糖的甜味特性甜味评价受专门训练的人通过感觉器官的感觉评价而确定的,以蔗糖为参比。已报导,果糖的甜度是蔗糖的1.2-1.8倍。西瓜,冰室,但随温度有变化。凉,甜;热,不甜。主要与互变异构平衡体系的移动有关。二、功能性单糖的代谢特性(一)果糖在人体中的代谢途径果糖→果糖激酶(与胰岛素无关)→1-磷酸-果糖→进一步代谢Olefsky和Crapo研究指出:50g果糖服用,胰岛素水平和血糖值变化小。糖尿病学家和食品工艺学家一致认为果糖是糖尿病患者一种较好的功能性甜味剂。(二)L-糖的代谢特性化学法制备L-糖、D-糖,培养细菌,发现D-糖被消化吸收而L-糖完整地保留,可知L-糖无能量。L-糖的代谢特性:(1)能量为0(2)与D-糖的口感一样(3)不引起牙齿龋变(4)对细菌引起的腐败、腐烂具有免疫力(5)作为D-糖的替代品,不需另加填充剂(6)在水溶液中稳定(7)热处理食品加工中稳定(8)能发生美拉德褐变,用于焙烤食品中(9)适于糖尿病或其他糖代谢紊乱病人研究方向:①人体是否有酶能使L-糖穿过肠酶或转变成可代谢的D-糖②肠中是否有微生物能分解L-糖至人体可消化吸收的中间产物③完全彻底的毒理实验。急性、慢性、遗传三、功能性单糖的制备(一)果糖的制备1.美国专利蔗糖→酶水解→葡萄糖+果糖葡萄糖酸+果糖葡萄糖酸钠+果糖结晶果糖结晶2.以菊粉为原料控制水解条件果糖规模小,成本高失败3.精制高果糖浆为原料酶促氧化作用酶淀粉糖化液(干基葡萄糖含量95%),35-45%异构酶条件:固定化酶寿命200-360天果葡糖浆(干基含果糖42%)浓缩70%果葡糖浆色谱分离90%高果糖浆(干基)结晶果糖的生产工艺流程40%→色谱分离→果糖冻液→结晶果糖须在RH45%的环境中密封保存。(二)果糖与高果糖浆的比较结晶果糖:固体,优越的加工性能高果糖浆(42%、55%、90%):异构化玉米糖浆,最高可达50%以上的葡萄糖、麦芽糖及其他糖类,国内生产(安徽蚌埠,湖南长沙)由于二者在甜味剂上和代谢上差别很大,故有很大区别。有些人认为二者是同一类物质,如湖南长沙的生产厂从而导致在食品风味、生理及规定上的问题。果糖易吸湿、操作上不便,但可保持以其加工的食品如蛋糕、面包的新鲜度和水分(三)果糖在功能性食品中的应用美国1975年应用于低能量蛋糕,明胶点心,布丁,口香糖,冰冻甜点心,软饮料,餐桌精制高果糖浆色谱分离葡萄糖富集液回流异构化酶柱高果糖浆果糖富集液蒸发浓缩加入晶种,冷却结晶离心分离果糖母液回流结晶果糖洗涤干燥筛分产品甜味剂,固体粉末饮料等。结晶果糖成功地应用于生产高质量的角豆糖衣(Carobcoatmys)果糖占糖衣总量的35%,由于甜度大,可制得很薄重点介绍:在运动饮料中的应用在欧美:果糖是运动员饮料的一种基本原料,又叫等渗饮料:补充由于流汗造成的水分、能量、糖分和矿物质的短缺。要补充矿物质、糖分,需在与人体体液相同渗透压混压下即等渗状态下补充。使用果糖的运动饮料,能量转化快,血糖不升高。美国:Active8,意大利:EnervitG等都添加了结晶果糖。第二节功能性低聚糖一、生理功能在世界性的保健食品热潮中,新型低聚糖独树一帜,正不断受到人们的青睐。与人们通常所熟悉的低聚糖如蔗糖、乳糖、麦芽糖等相比,这类新型低聚糖具有防病抗病、增进健康等独特的生理功能:(1)难消化性,低热值而不会导致肥胖,可供糖尿病人和低血糖病人食用;(2)活化肠道内双歧杆菌并促进其增殖,而双歧杆菌则对保护人体健康起着十分重要的作用,如抑制肠内腐生菌的生长繁殖,分解碳水化合物产生有机酸,维持肠道菌群平衡,促进肠道蠕动,防治便秘;不腐败蛋白质,不生成有害物质,促进蛋白质之消化吸收;合成B族维生素,并促进对某些无机盐之利用;产生有益于人体的物质从而增强人的机体免疫力,预防疾病发生;分解致癌物质,预防和抑制肿瘤的发生,并可防止体内胆固醇积蓄;(3)不易为腐败菌发酵,具防腐和抗龋齿的功能;(4)具有膳食性纤维的部分生理功能。因此这类低聚糖也称功能性低聚糖,目前日本生产上市的已达19种。二、国内外研究现状目前日本生产上市的已达19种。三、种类低聚壳聚糖低聚木糖、大豆低聚糖、棉子糖、水苏糖等。第三节多元糖醇概论种类:木糖醇、山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖、氢化淀粉水解物等。多元糖醇的功能:(1)代谢与胰岛素无关、摄入不会引起血糖水平波动,适用于糖尿病人;(2)不是口腔微生物的适宜底物,如木糖醇甚至可抑制突变链球队菌的生长繁殖,不引起牙齿龋变;(3)部分多元糖醇代谢类似腾食纤维,可预防便秘、结肠癌的发生;与相对应的糖相比,其特征表现在:(1)甜度较低;(2)粘度较低;(3)吸湿性较大;(4)不参与美拉德褐变、焙烤食品须配合其他甜味剂使用;(5)能量值较低。主要问题:过量摄取会引起肠胃不适或腹泻。一、木糖醇的生理功能、生产及应用(一)生理功能1、不引起血糖水平波动;2、可作为非肠道营养的能量来源:木糖醇取代葡萄糖用于静脉注射(研究中);3、防龋齿特性不仅不致龋齿,还可预防龋齿;匈牙利三年实验,服用木糖醇比内服氟化物治疗龋齿效果更好,尤其是口香糖中添加;原因:①木糖醇不产酸,PH值不适于菌生长;②直接抑制突变链球菌生长。日本有木糖醇洁齿片出售;儿童吃糖是天性、也是一大乐趣,有些父母宁愿龋齿也不剥夺儿童的这种乐趣;国内有待大力宣传;(二)生产1、分类①天然提取,不经济,目前发现黄梅中含量最高仅达1%;②化学合成,1891,FicherSeahel,,提出合成法,人们不愿吃;③木糖催化加氢法(目前常用的方法)糖镍催化H2多元糖醇④发酵法(大趋势)但尚未工业化生产,收率与成本2、方法③简介:(1)玉米芯酸水解制取木糖;(2)从水解液中分离出木糖;(3)在镍催化下氢化木糖成木糖醇;(4)木糖醇结晶析出。也可用(1)、(3)、(4)再加上分离纯化制取;国内木糖醇行业,30家,不景气,恶性竞争的结果;大兴:健力制药厂,改进,精制,重结晶,可压缩,出口较好,有利润。(三)应用1、在糖果中的应用硬糖:熔融的无水木糖醇+粉末状木糖醇浇铸成型甜度与蔗糖一样,无须加强力甜味剂;口感:清爽冰凉,贮存性能良好,在空气中不吸水。2、在口香糖中的应用以粉末状木糖醇为原料生产口香糖,专用设备;问题:木糖醇熔点低,粉碎设备须有冷却。3、在巧克力中的应用精磨粉末,RH≤85%4、在医药品及其他产品的应用(1)在医药品上用作赋形剂或甜味剂咳嗽糖浆、滋补剂,不会发酵变质或霉变(2)木糖醇制糖衣二、山梨醇、甘露醇的生理功能、生产及应用自然界存在广泛山梨醇:灰树浆果中分离出甘露醇:海藻与蘑菇中含量丰富(一)生理功能1、不引起血糖水平波动;2、不引起牙齿龋变。(二)生产1、以葡萄糖为原料2、以淀粉为原料3、天然提取海藻为原料,上半部约含有10%的甘露醇青岛黄海公司有商业化生产4、发酵法生产甘露醇以果葡糖浆为原料,
本文标题:食品加工工艺学二
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