第二章功能性碳水化合物

LOGO 第二章 功能性碳水化合物 LOGO Contents 第一节 膳食纤维1 第二节 活性多糖2 第三节 功能性单糖3 第四节 功能性低聚糖 4 第五节 多元糖醇 5 第六节 强力甜味剂6 LOGO 本章重点介绍的内容有 1.不溶性膳食纤维 2.活性多糖 真菌多糖 果胶 植物多糖 3.功能性低聚糖：菊粉、大豆低聚糖等 4.单糖衍生物：磷酸果糖 LOGO 第一节 膳食纤维 最早我们所发现的碳水化合物是淀粉、纤维。但随 着研究的深入，发现某些碳水化合物能够增强机体的 免疫力、肠癌、痔疮、糖尿病、降低血脂、调节肠道 功能等方面的生理功能。 LOGO 一、不溶性膳食纤维 定义 Definition: 膳食纤维（ Dietary fiber)是指那些不被人 体消化吸收的多糖类碳 水化合物与木质素的总 称 。 虽然膳食纤维在人 体口腔、胃、小肠内不 被消化吸收，但人体大 肠内的某些微生物仍能 降解它的部分组成成分 。 而膳食纤维被降解 后的某些成分，被认为 产生生理功能。 LOGO 可溶性 不可溶性 LOGO 特性与功能 吸水膨胀特性 吸附有机物 离子交换 调节糖代谢 调节肠内菌群 清除自由基 改善胃肠功能 减肥 调节血脂 解毒 调节血糖 抗癌 LOGO 膳食纤维的生理功能和作用 1. 促进排便 由于不溶性膳食纤维有很多的亲水基团，具有很强的持水 力，同时，到了大肠的时候只有极少数被微生物所利用，因此 能够增加粪便量，从而促进大肠蠕动。 2. 预防肥胖症 由于 不被消化系统所利用，因而产生饱腹感，对于那些吃 多而引起的肥胖症有帮助。 3. 调节血糖水平 由于膳食纤维不被吸收，在餐后能够起到稀释食 物，延缓和降低机体对葡萄糖的吸收速度和数量，起 到稳定血糖的作用。 LOGO 膳食纤维的生理功能和作用 4. 降血脂 由于膳食纤维具有较强的吸附作用，因而能 够吸附肠腔内 的胆汁酸的重吸收，阻碍胆固醇的肠肝循环。 5.抑制有毒发酵产物、润肠通便、预防结肠癌 肉类食物经消化吸收后所剩残渣达到结肠后，可能产生许多 有毒的代谢产物，如氨、胺（肝毒素）、亚硝胺（致癌物） 、苯酚与甲苯酚（促癌物）、吲哚等（致癌物）、次级胆汁 酸（致癌物）等。膳食纤维能够对这些毒素有一定程度的吸 附、稀释并排除体外等作用。 6.但膳食纤维能够造成矿物质的流失 LOGO 不溶性膳食纤维的生产 如大豆膳食纤维、豌豆膳食纤维、番茄膳 食纤维等。 LOGO 膳食纤维的制备工艺 原料 工艺流程 （去蛋白、脂肪、 淀粉） LOGO 麦麸 米糠 稻壳 玉米 玉米渣 燕麦麸 大豆 豆渣 红豆 红豆皮 豌豆壳 粮谷类 豆类 LOGO 橘皮 椰子渣 苹果皮 苹果渣 梨子渣 甜菜、山芋渣 马铃薯、藕渣 茭白壳、油菜 芹菜、苜宿叶 香菇柄、魔芋 水果类 蔬菜类 LOGO 原料 化学法制备不溶性膳食纤维 清洗 粗粉碎 热水 处理 漂洗至中性 酸处理 漂洗至中性 离心 过滤滤渣干燥粉碎 过筛 成品 LOGO 原料 酶法制备不溶性膳食纤维 清洗 粗粉碎 水处理 除植酸 分解蛋白质 分解淀粉 灭酶离心 过滤 漂洗 滤渣干燥 过筛 成品粉碎 LOGO 原料 发酵法制备不溶性膳食纤维 冷却 脱水发酵渣干燥 过筛 成品 选剔 清洗 磨浆 调料 装罐 装罐 接种 培养漂洗粉碎 LOGO 滤液或 发酵液 乙醇沉淀法制备可溶性膳食纤维 沉淀物干燥 调 pH 三氯 醋酸 处理 渗析 搅拌 乙醇处理 储存过夜 再溶于水成品 离心沉淀 LOGO 挤压膨化法制备可溶性膳食纤维 原料 离心沉淀 过滤 冷冻干燥干燥 成品 粗粉碎 挤压 粉碎 过筛 水提取 上清液精制 沉淀物 LOGO 膳食纤维的食用量 正常人每天保证 15-25克 膳食纤维。 由于食物中含有一定量的膳食纤维，因此作 为保健品大多推荐每天不溶性膳食纤维 5克， 可溶性膳食纤维 5克，总共 10克的保健份量。 LOGO v作业： v简述大豆膳食纤维的生产工艺及工艺要点。 LOGO v v 第二节 活性多糖 LOGO 活性多糖 一般来说，起功能作用的多糖是 104分子量以上的多糖。 葡萄糖和果糖分子量 180，多糖相当于 55个以上葡萄糖才有 生理功能。 其实，我们烧煮各种植物材料的有效物质就是多糖。各 种中草药、蔬菜等。 我们提取多糖的实验条件一般是： 80 ， 50-60 min.提 取后可用酒精沉淀，就可以得到粗多糖。 生物碱：生物碱太高浓度会刺激我们的粘膜，所以，有些 植物食物需要长时间烧煮，目的使生物碱失活。 LOGO v 活性多糖包括 真菌多糖、植物多糖 和 动物多糖 。 v v 目前，真菌所含的多糖因具有某些独特的生理功 能而成为一门很热门、很活跃的研究课题。很多研 究表明，存在于香菇、金针菇、银耳、灵芝、蘑菇 、黑木耳、竹荪、茯苓和猴头菇等大型食用或药用 真菌中的某些多糖成分，具有通过活化巨噬细胞刺 激抗体产生等而达到提高人体免疫能力的生理功能 。这些多糖由于具备从动物血液中提取的免疫球蛋 白更大的实用性而日益受到人们的重视，此外，其 中大部分还有很强烈的抗肿瘤活性，对癌细胞有很 强的抑制力 ,是一种免疫增强剂。因此，真菌多糖是 一种很重要的功能性食品基料。 LOGO 真菌多糖的功能特点是 （ 1）提高免疫力 （ 2）抗肿瘤 （ 3）抗突变作用 （ 4）降血压、降血脂、降血糖 （ 5）抗病毒 （ 6）抗氧化 （ 7）抗辐射、抗衰老、抗溃疡等 LOGO 真菌多糖抗肿瘤的主要基团： 骨架上的羟基基 团 。以 （ 1 3）糖苷键连接的葡聚糖主链，具有 三股螺旋构像，沿主链随机分布着 （ 1 6）连接 的葡萄糖基，才有这些作用。如果是以 （ 1 3） 连接的，没有抗肿瘤活性。 （ 1 3）葡聚糖对异源、同源甚至遗传性肿瘤都 有效。 LOGO 目前应用的真菌多糖 LOGO LOGO 真菌多糖与生理功效的关系 1.溶解性 溶于水的多糖才会起抗肿瘤作用。 2.分子量与功效的关系 真菌多糖的抗肿瘤与分子量的大小有关。如分子 量大于 16000 Da 时才有抗肿瘤活性。 分子量 16000 Da的虫草多糖就有较强的抗肿瘤作用，而 12000 Da的虫草多糖就失去其抗肿瘤活性。分子量 越大，其抗肿瘤效果越好。 3.黏度 黏度过大，不利于扩散，效果差。 LOGO 3.几种主要的真菌多糖 1.香菇多糖：主要应用于慢性病毒性肝炎和作为原发 性肝癌等恶性肿瘤辅助治疗。提高免疫力。 2.银耳多糖：提高免疫力、抗辐射、抗氧化、抗肝炎 、抗炎和抗红细胞凝集。 3.虫草多糖：主要对肺和肾起保健作用。 4.灵芝多糖： 10 Da -1000 Da 分子量的多糖活性最 强。 5.茯苓多糖 LOGO 植物多糖 很多植物和草药就富含多糖。这些多糖具有清除 自由基、抗炎、降血压、降血糖、降脂等作用。 如人参多糖、山药多糖、枸杞多糖等具有降血糖 的作用。 LOGO LOGO 一、果糖 单糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等。根据偏 振光通过糖溶液时的旋转方向，可分为 “左旋糖 ”和 “右 旋糖 ”，分别为 “L-”和 “D-”。 通常接触的单糖几乎都是 D-糖，其中属于功能性单 糖的只有 D-果糖一种。 果糖主要在蜜糖中存在。 LOGO 果糖 果糖在人体中的生理功能： Q果糖的代谢不受胰岛素的制约，糖尿病患者可食用。 Q果糖不易转化为脂肪，适宜于减肥者和老年人食用。 Q果糖的迅速供能，其供能比葡萄糖快，它无需通过胃来消化 , 不在血液中维持稳定的渗透压，而直接进入小肠就被吸收， 可在运动型饮料以及功能性饮料上添加。 理解： 1.可以看出，果糖没有葡萄糖重要，因为它不需要在血液中 有恒定值。 2.果糖主要是运动型饮料添加的，但由于价格高，易于吸潮 ，因此在食品工业较少应用。 LOGO 二、 L-单糖 L 糖和 D糖，就是镜影的关系。 L 糖在自然界极少存在。 L 糖在人体内不参与人体消化吸收，不产生能量。 L 糖的甜度与 D糖一致，适宜于糖尿病患者食用。 L 糖不被细菌微生物所利用，不能被口腔微生物发酵，因此不 会引起龋齿。 LOGO 动物多糖 自然界中存在的物质是多糖 .多糖中数量最大的 是纤维素 ,其次是甲壳素 ,再次是淀粉 . 淀粉很早就能 食用 ,目前经过改性可利用 甲壳素 ,今后的发展就是 纤维 . 1823年 ,一位法国科学家 A. Odier 从甲壳昆虫 的翅鞘中分离出白色的残渣 ,命名为 Chitin. 1878年 ，有人用盐酸水解 Chitin 得到氨基葡萄糖和醋酸， 1859年，法国人将 Chitin放在农 KOH溶液中煮沸， 洗净后可溶于有机酸中。 1894年， F.Hoppe- Seiler 把这种化学修饰过的 Chitin 叫做 LOGO LOGO LOGO 壳聚糖的作用原理 原理：人体的死细胞、人体垃圾都是带负 电的物质，而低聚壳聚糖则是自然界唯一带 正电的动物纤维。因而，壳聚糖与明矾相似 ，起到无毒絮凝剂的作用，可深入到细胞里 面，将垃圾清除，基于这个原理，今年来， 发现一些甲壳素和壳聚糖的低聚糖有重要的 生物活性。 更重要的是，甲壳中的软壳就是壳聚糖 ，就是说，人体的软组织是壳聚糖。 LOGO 应用 主要治疗乳腺增生， 肿瘤，减肥方面，试验 的过程会出现 “好转 ”反 应，好转反应是许多排 毒成分的现象，必须清 楚。 用途非常多，可上网 查。包括葡立 这种保健 品。 LOGO 三、功能性低聚糖 低聚糖 （ oligosaccharide)是指由 3-9个单糖经 糖苷键连接而成的低度聚合糖。 低聚糖的特点： 人体肠道内没有水解这些低聚糖的酶系统， 因此在消化系统内不被消化和吸收，几乎以完 整状态进入大肠。 低聚糖进入大肠后，优先被双歧杆菌所利用 ，因为低聚糖是双歧杆菌的增长因子。 LOGO 目前商品化的低聚糖有： 菊粉：低聚果糖 大豆低聚糖 乳酮糖 异麦芽酮糖 低聚乳果糖 低聚木糖 低聚半乳糖 低聚异麦芽糖 LOGO LOGO LOGO 5. 磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖（ FDP)，也叫 果糖二磷酸钠 ， 是葡萄糖代谢过程中的重要中间产物和驱动物质， 可改善缺氧条件下心肌细胞的能量代谢，避免在缺 氧或缺血条件下的组织损伤。 当心肌缺血时，如果注射 FDP，就可以避开两步 耗能的磷酸化过程，即葡萄糖激酶和磷酸果糖激酶 催化反应。直接刺激丙酮酸激酶产生比葡萄糖酵解 多一倍的 ATP，改善和恢复心肌缺氧状态时的能量 代谢，同时还能提高心肌的工作效率。 LOGO LOGO v 在 心功能 衰竭时，常伴有肾、脑、肝和肾等器官的功能障 碍，临床上也可应用 FDP来改善肾功能。另外动物试验还发 现， FDP对其他器官包括肾、肠、下肢、脑和神经系统、肝 等因缺血而造成的损伤和功能障碍等均有明显改善作用。 所以，心脏功能不良者，应该与辅酶 Q10、维生素、左旋 肉碱等一起服用，对心脏有好处。 百度关于 磷酸果糖 的介绍 /view/1092626.htm LOGO LOGO LOGO LOGO THE END LOGO Hot Tip vHow do I incorporate my logo to a slide that will apply to all the other slides? 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