功能性油脂及加工技术课件

第四章 功能性油脂及加工 技术 了解多不饱和脂肪酸、磷脂等功能性油脂 的生理功能及其应用 掌握多不饱和脂肪酸DHA和EPA提取与纯 化的基本原理和工艺要点 掌握大豆浓缩磷脂的基本制备方法，了解 大豆磷脂纯化及改性的主要方法 第一节 多不饱和脂肪酸 一、多不饱和脂肪酸的结构及主要来源 多不饱和脂肪酸的结构 含有两个或两个以上双键且碳原子数为1622的直 链脂肪酸，分为3和6两个系列。 多不饱和脂肪酸的主要来源 油科类植物种子：亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸 等6系列。 鱼油： 3系列。 EPA：二十碳五烯酸；DPA：二十二碳五烯酸； DHA：二十二碳六烯酸；ALA：-亚麻酸 含多不饱和脂肪酸食品 金枪鱼 金枪鱼属于深海鱼类的一种，含有大量的-3多不 饱和脂肪酸，有利于宝宝大脑的发育。另外，它 还含有丰富的维生素E和硒，对所含的不饱和脂 肪酸有很好的保护作用。 鳕鱼 鳕鱼的营养丰富，含有丰富的-3多不饱和脂肪酸 ，对于宝宝的神经系统发育极为有利。鳕鱼的口 感较好，是宝宝日常补充不饱和脂肪酸的良好选 择。 核桃 核桃含有丰富的亚油酸和亚麻酸，并含有 多种维生素，以及钙、磷、铁、锌、锰、 铬等人体必需的营养物质。 花生 花生中含有丰富的亚油酸和亚麻酸，并含 有多种维生素、卵磷脂、蛋白质。 芝麻 芝麻中含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质 、卵磷脂、维生素及多种矿物质。 三文鱼属于深海鱼类的一种，同样含有较多的 -3多不饱和脂肪酸，并含有丰富的维生素D 和钙，有利于宝宝骨骼和牙齿的发育。 二、多不饱和脂肪酸的生理功能 增进神经系统功能、益智健脑 DHA(脑黄金)在大脑的脂肪酸组成中占30%， 视网膜磷脂中占40%；具有促进胎儿脑部发育 完善，提高脑神经机能，增强记忆、思考和学 习能力，增强视网膜反射能力，预防视力退化 。 抑制血小板凝集，防止血栓、中风和老年 性痴呆症 降低血脂和胆固醇，预防心血管疾病 抑制肿瘤生长 鱼油可抑制癌细胞的发生、转移、降低肿瘤 生长速度。 抗炎、抑制溃疡及胃出血作用 增强胰岛素作用、抗脂质过氧化、减肥等 。 日常生活中茶油比花生油更健康 食用油中单不饱和脂肪酸含量较高的是茶 油（78.6%），橄榄油（72.3%0。 单不饱和脂肪酸可预防冠心病等心血管疾 病，并可能取代多不饱和脂肪酸 不增也 不减血胆固醇浓度而发挥作用，单不饱和 脂肪酸占总热量的比例是不限量的。 在其他植物油煎至120时，便会产生少 量苯、芘等有害健康物质；而茶油在煎到 150时，也不会有此类变化。 科学摄取多不饱和脂肪酸 由于生产和加工技术原因，使人对一些食 品中含有的不饱和脂肪酸的吸收利用率很 低，导致体内多不饱和脂肪酸严重缺乏， 而饱和脂肪酸却大量积累。 超市食用油 吃油不为贪香，健康才是关键 每天该吃多少油？ 食用油，别老盯着一种吃 如何挑选食用油 三、多不饱和脂肪酸的制备工艺 DHA、EPA鱼油的提取 利用鱼油在甲醇、乙醇、乙烷等有机溶剂中 可溶特性，将海产鱼切碎后，利用有机溶 剂萃取可制得粗鱼油，再经脱胶、脱酸、 脱色及脱臭等进一步精加工，制得精制鱼 油。 DHA、EPA纯化 低温结晶法纯化DHA、EPA 利用饱和脂肪酸凝固点高于不饱和脂肪酸 特性，将混合脂肪酸中的不饱和脂肪酸分 离。利用脂肪酸在不同溶剂中的溶解度不 同，再结合低温处理，进行分离。这些是 粗分离，作为DHA和EPA的预浓缩处理， 产物中EPA浓度达总脂肪酸的25%35%。 尿素复合、银盐络合法 超临界CO2萃取法 利用超临界流体的溶解能力、密度关系， 即利用压力和温度对超临界流体溶解能力 的影响而进行。在超临界状态下，将超临 界流体与待分离的物质接触，使其有选择 性地把极性大小、沸点高低和分子质量大 小的成分依次萃取出来。然后借助减压、 升温方法使超临界流体变成普通气体，被 萃取物质则完全或基本析出。超临界CO2 流体萃取过程是由萃取和分离组合成的。 分子蒸馏法 根据脂肪酸碳数不同来实现。 碳数不同的脂肪酸分子其沸点亦不同，碳数越 少，脂肪酸的沸点越低，碳数越多，脂肪酸沸 点越高。 通过控制蒸馏温度可将一些碳链比EPA和DHA 短成长的分子除去。 利用不同液体分子受热从液面逸出后，分子运 动的平均自由程不同，轻分子平均自由程大， 重分子平均自由程小，当液体混合物经过加热 处理后，使能量足够的分子逸出液面，若在离 液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均 自由程处设置一冷凝面，可使轻分子到冷凝面 后被冷凝，使其不断逸出；重分子由于达不到 冷凝面，则趋于动态平衡，不再从混合液中逸 出，从而将液体混合物分离。适用DHA、EPA 高沸点、热敏性易氧化的物系分离。 海洋小球藻大规模培养生产高纯度多不饱 和脂肪酸EPA 通过通过调整培养基的配方（氮源种类、 浓度、N/P比等）和环境条件（温度、光强 、pH等），实现了海洋小球藻的工业化生 产。 采用连续化工业离心采收，可实现培养液 中生物量的采收率达70%以上，全年可连 续生产300天。 微藻藻粉安全无毒，富含EPA约24%而不 含有DHA，超临界CO2与HPLC结合制备的 EPA脂质纯度在95%以上，是一种纯天然的 海洋中药和复合型营养物，目前主要用做抗 心脑血管疾病的药物、高级营养保健食品， 以及水产养殖动物的重要饵料。 成人每天只需口服10克EPA 含量为3%的藻 粉就可达到国外建议的口服量，价格比进口 深海鱼油胶丸还低，口服的剂量与螺旋藻相 当。 富含EPA的药用微藻系列产品是典型的高 附加值、高科技产品，仅在美国每年的市 场容量约为7.9亿美元，在日本、韩国等 国家，EPA也以医药形式销售，国际市场 供不应求。 项目源于国家九五攻关和海洋863项目， 在国内首次实现了富含EPA的海洋微藻的 大规模培养，以及EPA脂质的超临界CO2 萃取及纯化。藻粉产品已批量出口。 四、多不饱和脂肪酸在功能食品中的应用 鱼油微胶囊生产 日本制备的以DHA为主的营养胶丸。 功能食品的重要基料 目前已大量应用于如“脑黄金”等 强化食品的强化剂 添加于婴儿配方奶粉、乳酸菌饮料、鱼罐 头、调味品、火腿肠等。 第二节 磷脂 一、磷脂的生理功能 构成生物膜的重要组成成分 磷脂是生物膜的主要构成成分。 促进神经传导，提高大脑活力 磷脂是脑神经细胞传递信息的活性物质。 促进脂肪代谢，防止脂肪肝的形成 磷脂是合成脂蛋白代谢脂肪的生物活性物 质。 促进体内转甲基代谢的顺利进行 机体内，能从一种化合物转移到另一种化 合物上的甲基称为不稳定甲基，该过程称 酯转化过程。 降低血清胆固醇、改善血液循环、预防心 血管疾病 胆固醇在心脑血管内沉积是造成心脑血管疾 病的主要原因 二、磷脂的制备工艺 浓缩大豆磷脂是将大豆毛油中的油脚水化 脱胶，经干燥脱水后得到的产品。 利用磷脂分子中所含有的亲水基，将一定 量的热水或稀酸、碱、盐及其他电解质水 溶液，加到油脂中，使胶体杂质吸水膨胀 并凝聚，经离心分离后，使其从油中沉降 析出与油脂分离，再经干燥浓缩而得大豆 浓缩磷脂。 连续式生产、间歇式生产。 高纯度磷脂的提纯 超临界CO2萃取法 有机溶剂提取法 利用磷脂可溶于有机溶剂，将乙醇、乙烷 等有机溶剂加入大豆油脚中，再经层析、 分离等工艺而得到高纯度大豆磷脂。 改性大豆磷脂的制备 大豆磷脂是各种磷脂混合物，为使其乳 化性能满足不同工业用途需要，需通过 酰化、羟化、氢化，在磷脂结构中引入 某些特殊基团，使大豆磷脂结构和性质 均发生根本性改变，改善磷脂的亲水亲 油性能(HLB值)。 三、磷脂在功能食品中的应用 乳制品中 速溶奶粉添加0.5 % 1.0%的碱大豆磷脂； 人造奶油添加0.1%0.5%；起酥油添加0.05 % 0.5%。 烘焙食品中应用 面包、饼干、糕点面团中添加磷脂，改进面 团吸水性，使面粉、水、油易于混合均匀 ，增加产品起酥性，抗氧化，防止老化。 面包糕点添加0.10.5%；饼干添加 0.30.5%；面条类添加0.5%。 糖果中 加入磷脂有助于糖浆和油脂快速乳 化，降低原料的黏度，提高润湿效 果，增加产品均匀度及稳定性。 饮料中 固体饮料中添加适量磷脂，可起乳 化剂和润湿剂；豆浆或豆奶起消泡 作用。 保健食品中 磷脂对神经系统、心血管系统、免疫系 统及人体储存与运输脂类的器官起治疗 和保护作用。 用于磷脂营养乳、磷脂口服液、卵磷脂 片、磷脂软胶囊等。 保健食品 天狮牌卵磷脂高钙胶囊 主要原料：酶解骨钙粉、卵 磷脂、牛磺酸、维生素B1、 维生素B12、维生素C、 环糊精 功效成分：卵磷脂含35%， 牛磺酸含2% 保健功能：改善记忆 适宜人群：需要改善记忆者 第五章 活性微量元素及加工 技术 掌握硒、铬、锗三种活性微量元素的生理功能 了解富含上述三种活性微量元素的功能性食品 基料的加工方法 了解富含上述三种活性微量元素的功能食品加 工的步骤和过程 掌握一种功能性食品基料和功能性食品的加工 方法和技术要点 第一节 活性硒 一、硒的生理功能及作用机理 参与构成含硒的酶类 硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必需组成因 子。 非酶硒化物的清除自由基功能 含硒酶中的硒约占人体总硒量的1/3。 部分非酶硒化物也具有清除自由基和抑 制生物膜脂质过氧化的作用。 提高机体的免疫力 硒能有效地提高机体的免疫水平，其作 用涉及体液免疫和细胞免疫。 抗肿瘤作用 硒预防和抑制肿瘤作用的机制是多方面 的。 对部分重金属元素解毒作用 硒与金属有很强亲和力。 与汞、甲基汞、镉及铅等结合成金属硒 的 蛋白质复合物而解毒，并排出体外 。 保护心血管、维护心肌健康 以心肌损伤为特点的克山病，缺硒是重 要原因。 促进生长、保护视觉器官 硒是动物生长与繁殖所必需的。 缺硒可引起生长迟缓。 白内障与糖尿病患者补充硒后，视觉功能 有所改善。 二、硒缺乏与硒中毒 三、富硒制品的制备 富硒酵母 微生物合成转化法。 利用酵母高度的富硒能力及将无机硒转化 为有机硒的转化能力，在培养基中加入无 机硒，通过微生物培养制取富硒酵母粉。 富硒麦芽 含有无机硒的水浸泡小麦或大麦种子，在适 宜温度和湿度下，将硒吸收并转化成有机 硒。 富硒豆芽 含无机硒的水浸泡绿豆或黄豆，在适宜温度 和湿度下，将硒吸收并转化成有机硒。 富硒茶叶 植物天然合成转化法。 种植茶叶的土壤中喷洒一定浓度的无机 硒水溶液，茶树吸收土壤中的硒并富集 于叶子中； 通过叶面喷施亚硒酸钠溶液来制备富硒 茶。 四、富硒基料在功能食品中的应用 富硒功能性饼干 颗粒状富硒早餐食品 富硒多糖饮料 第二节 活性铬 三价铬和六价铬 三价铬是人体必需的微量元素，而六价铬 对人体有毒性。 一、铬的生理功能及作用机理 铬与葡萄糖耐量因子 铬在糖代谢中作用 三价铬参与糖代谢，是不可缺少的微量 元素。 缺铬会使组织对胰岛素的敏感性降低。 铬脂代谢中作用 铬与脂肪代谢有明显关系，维持正常血 清胆固醇水平作用。 缺铬影响脂肪酸和胆固醇合成或清除。 对蛋白质核酸代谢的作用 铬参与蛋白质代谢，能促进肌肉的增加。 二、铬缺乏与铬中毒 正常人的安全而充足的每日铬摄入估算量 为50200g。 三、富铬制品的制备工艺 富铬酵母 利用酵母富集能力、无机铬转化为有机铬 的转化能力。 通过微生物培养制取富铬酵母粉。 富铬绿豆芽 植物种子发芽转化法。 通过绿豆发芽过程将铬富集，无机铬转 化为有机铬。 铬含量为普通绿豆芽的100倍