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1、第二章活性多糖及加工技术 教学目标1 掌握活性多糖的概念和生理功能 2 了解目前国内外活性多糖的种类 生理功能及其应用 3 了解此类功能食品工艺设计的步骤和过程 4 掌握一种膳食纤维制备的方法和技术要点 5 掌握真菌多糖的制备工艺和技术要点 第一节膳食纤维 一 膳食纤维的基本特性和生理功能 膳食纤维的定义和组成1 膳食纤维 指不被人体消化酶所消化的植物细胞残余 不被人体消化酶所消化的非淀粉类多糖 膳食纤维分为水不溶性和水溶性膳食纤维两类 2 水不溶性膳食纤维 指不被人体消化酶所消化 且不溶于热水的膳食纤维 如 纤维素 半纤维素 木质素 原果胶等 3 水溶性膳食纤维 是指不被人体消化酶所消化 但
2、可溶于温水或热水的膳食纤维 如 果胶 魔芋甘露聚糖 种子胶 半乳甘露聚糖 阿拉伯胶 卡拉胶 琼脂 黄原胶 CMC等 膳食纤维的物化特性和生理功能1 吸水 膨胀与预防肠道疾病功能及减肥吸水膨胀 高黏溶胶或凝胶 增加体积 刺激胃肠蠕动 排便速度和次数 通便 肠道疾病 减肥2 吸附有机物特性与预防心脑血管疾病吸附胆汁酸 胆固醇 变异原 促进胆固醇转化 预防心脑血管疾病 3 离子交换与解毒 降血压吸附系列金属离子 加快排泄 解毒4 调节糖代谢与降血糖 5 调节肠内菌群 清除自由基与抗癌促进益生菌繁殖 抑制腐生菌生长 降低腐生菌产生致癌物 促进产生有益物 防癌作用对NO2强烈清除 阿魏酸的抗氧化和清除羟
3、自由基 二 膳食纤维的制备工艺 制备膳食纤维原料 主要有五类 粮谷类 麦麸 米糠 稻壳 玉米 玉米渣 豆类 大豆 豆渣 红豆 红豆皮等 水果类 橘皮 椰子渣 苹果皮 梨子渣等 4 蔬菜类 甜菜渣 山芋渣 马铃薯 藕渣 茭白壳 油菜 芹菜 苜蓿叶 香菇柄 魔芋等 5 其他 酒糟 竹子 海藻 虾壳 贝壳 酵母 淀粉等 粗分离法制备不溶性膳食纤维原料 清洗 过筛 悬浮法和气流法分级 粗分离 烘干 粉碎 化学法制备不溶性膳食纤维 P211 原理原料经碱处理 去除可溶性蛋白质 降解不溶性蛋白质为小分子肽和游离氨基酸 少量脂肪碱性皂化水解 加酸水解淀粉 漂洗至中性 烘干 粉碎 膳食纤维 酶法制备不溶性膳食
4、纤维原料 加淀粉酶 蛋白酶 酶解淀粉 蛋白质 加热灭酶 烘干 粉碎 膳食纤维 发酵法制备不溶性膳食纤维微生物发酵 消耗碳 氮源 消除植酸 减少蛋白质 淀粉 乙醇沉淀法制备可溶性膳食纤维收集滤液 发酵液 加乙醇沉淀可溶性膳食纤维 离心弃去上清液 可溶性膳食纤维 膜浓缩法制备可溶性膳食纤维收集滤液 发酵液 超滤浓缩 可溶性膳食纤维 挤压膨化法制备可溶性膳食纤维原料受高温高压高剪切 物料水分短时汽化 纤维分子空间结构扩展 挤出瞬间突然失压 疏松多孔 粉碎 溶解 浓缩 可溶性膳食纤维 淀粉转化法制备可溶性膳食纤维淀粉水解成糊精 极限糊精 聚合低聚糖 可溶性膳食纤维三 膳食纤维在功能食品中的应用日本年销
5、售额100亿美元 欧美200亿美元 焙烤食品中的应用1 主要产品 高膳食纤维面包 蛋糕 饼干 桃酥 脆饼等 2 作用 改变产品质构 提高持水力 增加柔软性 疏松性 防止储存期变硬 3 参考添加量 5 6 不要超过10 主食中的应用1 主要产品 挂面 快餐面 馒头等 2 参考添加量 5 6 饮料中的应用1 主要产品 液体 固体 碳酸饮料 乳酸杆菌发酵的乳清型饮料 2 参考用量 水不溶性的1 粒度200目以上 水溶性适当增加 肉制品中应用1 主要产品 低热能香肠 低热能火腿 肉汁等2 作用 保持肉制品中水分 降低热量3 参考用量 1 5 小吃食品中应用1 主要产品 布丁 饼干 薄脆饼 油炸丸 巧克
6、力 糖果 口香糖等2 参考用量 差异较大 巧克力为1 2 在调味料中的应用1 产品 膳食纤维馅料 2 参考用量 1 粒度200目 第二节真菌活性多糖 一 真菌活性多糖的结构及生理功能 活性多糖的结构 由D 葡萄糖 麦芽糖 阿拉伯糖 鼠李糖 半乳糖 岩藻糖 木糖 甘露糖 水苏糖以1 3 1 4 1 6糖苷键连接成高聚物 活性多糖的生理功能核心功能 增强机体免疫力 1 增强机体免疫功能 作用途径 提高巨噬细胞的吞噬能力 诱导白细胞介素1 IL1 和肿瘤坏死因子 TNF 生成 作用多糖 香菇多糖 黑柄炭角多糖 细菌脂 多糖 牛膝多糖 商陆多糖 海藻多糖等 促进T细胞增殖 诱导其分泌白细胞介素2 IL
7、2 作用多糖 猕猴桃多糖 猪苓多糖 人参多糖 刺五加多糖 枸杞多糖 芸芝多糖肽 香菇多糖 灵芝多糖 银耳多糖 黄芪多糖等 促进淋巴因子激活的杀伤细胞 LAK 活性 作用多糖 枸杞多糖 黄芪多糖 刺五加多糖等 4 提高B细胞活性 增加多种抗体的分泌 加强机体的体液免疫功能 作用多糖 银耳多糖 香菇多糖 褐藻多糖等 5 通过不同途径激活补体系统 作用多糖 酵母多糖 当归多糖 茯苓多糖 酸枣仁多糖 车前子多糖 香菇多糖等 2 抗肿瘤具有抗肿瘤的食物 豆类食物 十字花科蔬菜 胡萝卜素 番茄红素 姜黄素 多糖等 具细胞毒性的多糖 直接杀死肿瘤细胞 有牛膝多糖 茯苓多糖 刺五加多糖 银耳多糖 香菇多糖 芸
8、芝多糖等 作为生物免疫反应调节剂的多糖 通过增强机体的免疫功能间接抑制或杀死肿瘤细胞 主要有地黄多糖 3 抗突变 突变 是指在一些遗传因素或非遗传因素作用下 使人体调控细胞生长 增殖及分化的正常细胞基因发生突变 激活和过度表达 从而使正常细胞发生癌变的过程 抗突变成分 大蒜中的硫化物 维生素B VC VA 类黄酮 多糖等 人参多糖 波叶大黄多糖 魔芋多糖 枸杞多糖 紫芸多糖等 4 降血脂 高血脂症 指血液中脂肪成分异常增高的病症 能直接导致动脉粥样硬化 冠心病等 降血脂多糖 海带多糖 褐藻多糖 甘蔗多糖 硫酸软骨素 灵芝多糖 茶叶多糖 紫菜多糖 魔芋多糖 5 抗衰老 随年龄增大 免疫功能下降或
9、紊乱 胸腺萎缩 T细胞损耗 机体衰老 寿命缩短 6 抗菌 抗病毒 硫酸酯化多糖治疗艾滋病 如香菇多糖 地衣多糖 右旋糖酐 木聚糖等 影响活性多糖功能的因素 P32 自学 二 真菌活性多糖的制备工艺 真菌多糖深层发酵法食用真菌菌丝体深层液体培养基控制发酵 菌丝体真菌多糖 真菌活性多糖提取纯化工艺浸提菌丝体 多糖提取液 分离纯化 胞内多糖产品三 真菌活性多糖在功能食品中的应用浓缩液 菌丝体 粗糖成品 纯糖成品来添加 灵芝多糖口服液生产工艺1 工艺流程灵芝纯多糖 调配 均质 过滤 灌封 杀菌 成品2 工艺说明 配方 灵芝纯多糖0 1 蜂蜜8 山梨酸钾0 02 水92 9 柠檬酸糖酸比 均质 30Mp
10、a 过滤 先经0 45 m精密过滤器 再经截留分子质量20万的超滤机过滤 取透过液灌装 4 灌装 杀菌 洗瓶 用200mg kg的二氧化氯浸泡10min 无菌水清洗 捞起滤干 灌装 封口 120 C下杀菌30min 3 产品质量标准色泽 淡黄或金黄色 无沉淀 酸甜适口 口感圆润 每支 10mL 含纯灵芝多糖10mg 灵芝菌丝体袋泡茶生产工艺 P41 香菇营养面包生产工艺 P42 金针菇冰淇淋生产工艺 第三节植物活性多糖 主要有茶多糖 枸杞多糖 银杏叶多糖 人参多糖 党参多糖 刺五加多糖 绞股蓝多糖 酸枣仁多糖 波叶多糖 栀子多糖 薏仁米多糖 大蒜多糖 猕猴桃多糖 一 植物活性多糖的结构及生理功
11、能与真菌活性多糖相似 二 植物活性多糖的制备工艺 1 植物中提取 缺点 植物资源有限且生长缓慢 多糖成本较高 2 植物细胞大规模培养法 大型发酵罐内进行 通过调节培养基组成 发酵工艺条件等 短时间内 得到大量细胞及植物多糖 生产规模大 产率和经济效益高 三 植物活性多糖在功能食品中的应用 枸杞果汁饮料生产工艺1 工艺流程原料调配 均质 过滤 杀菌 无菌灌装 成品2 工艺说明 原料选择 选择个大 饱满 色泽鲜红 籽少的枸杞 新鲜 无病虫害 无腐烂的甜橙为原料 原汁制备 枸杞去籽洗净后 按固液比1 4加水 于80 C条件下加热浸提2h 200目过滤滤液 甜橙洗净后榨汁 过200目滤布 配方 枸杞汁
12、5 橙汁5 水80和砂糖12 用柠檬酸调节原汁至合适酸甜度 pH4 5 4 均质 过滤 16Mpa均质 0 45 m过滤 5 杀菌 灌装 巴氏消毒 无菌灌装 封罐 3 产品质量标准色泽鲜红 酸甜适宜 有枸杞风味 茶多糖奶茶生产工艺 P45 本章小结1 活性多糖 植物多糖 动物多糖 微生物多糖 2 活性多糖 增强机体免疫功能 抗肿瘤 抗突变 降血脂 抗衰老 抗菌 抗病毒 预防肠道疾病 减肥 调节糖代谢 解毒等保健功能 3 功能发挥受 多糖结构 分子量 溶解度 提取方法等因素影响 4 膳食纤维原料 麦麸 米糠 稻壳 玉米渣 燕麦麸 豆渣 豆壳 水果皮 水果渣 藻类 虾贝壳类 微生物类等 5 真菌多
13、糖 由大型真菌子实体和发酵菌丝体制备6 不溶性膳食纤维制备法 粗分离法 化学法 酶法 发酵法 综合制备法 7 可溶性膳食纤维制备 在不溶性纤维制备基础上进一步加工 或通过挤压法改性 淀粉水解制备 即乙醇沉淀法 膜浓缩法 挤压法和淀粉转化法 8 真菌多糖和植物多糖 采用发酵 分离提取方法制备 9 膳食纤维应用范围 焙烤食品 挂面 快餐面 馒头 早餐食品 饮料 肉制品 布丁 饼干 薄脆饼 油炸丸 巧克力 糖果 口香糖 馅料 汤料 调味料 10 其他活性多糖应用范围 饮料 茶 口服液 冰淇淋等 思考题1 简述活性多糖的分类和生理功能 2 请比较不同膳食纤维制备技术特点 3 简述真菌活性多糖的生产方法
