功能性食品加工常用技术

功能食品加工技术,第一章 绪论,一、功能食品的概念及特征,1、概念：功能食品（保健食品）是指具有特定营养保健功能的食品，即适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗疾病为目的的食品。2、特征：(1)、功能食品必须是食品，具备食品的法定特征(2)、功能食品必须要有特有的营养保健功效(3)、功能食品必须有明确的适用人群对象(4)、功能食品必须与药品相区别(5)、功能食品配方组成和用量必须具有科学依据(6)、功能食品必须具有法规依据,3、分类(1)、以食用人群和服务对象来分类用于普通人群的功能食品；用于特殊生理需要的人群（婴幼儿、孕妇、老年人等）的功能食品；用于特殊工种人群（井下、高温、低温、运动员等）的功能食品；用于特殊疾病人群（心血管病、糖尿病、肿瘤等）的功能食品；用于特殊生活方式的人群（休闲、旅游、登山等）的功能食品；(2)、以调节机体功能的作用特点来分类(3)、以产品的形式来分类,二、功能性因子的分类,1、活性多糖类2、活性多肽和活性蛋白质类3、功能性脂类4、功能性矿物质及微量元素类5、功能性维生素类6、自由基清除剂类7、功能性甜味料类8、活性菌类9、其他活性物质类,三、功能食品的生产技术,1、生物工程技术 包括发酵工程、酶工程、基因工程和细胞工程等2、分离纯化技术 (1)、超临界流体萃取技术 (2)、分子蒸馏技术 (3)、膜技术 (4)、层析分离技术3、超微粉碎技术4、冷冻干燥技术,5、微胶囊技术6、冷杀菌技术 (1)、超高压技术 (2)、辐照杀菌,四、功能食品的现状与发展对策,1、功能食品的发展阶段（1）、第一代功能食品 为初级功能食品，根据食品中的营养素成分或强化的营养素来推知该类食品的功能。（2）、第二代功能食品 经过动物和人体实验证明具有某种生理调节功能的食品。其生产工艺要求更科学、更合理，以避免其功效成分在加工过程中被破坏或转化。（3）、第三代功能食品 需要确知具有该项功能的功能因子（或有效成分）的化学结构及其含量。应当功能效成份明确，含量应可以测定，作用机理清楚，研究资料充实，临床效果肯定。,五、我国功能食品发展中存在的问题,1、产品科技含量不高，许多产品是在低水平上重复2、获得批准的功能食品多，投入市场的产品少3、对功能食品的管理和监督不严4、国民对功能食品的认识尚存在偏差,第二章 活性多糖及其加工技术,第一节 膳食纤维,一、膳食纤维的定义和组成,定义：不被人体消化酶所消化的非淀粉类多糖 组成：水不溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维,二、膳食纤维的物化特性和生理功能,1、吸水、膨胀特性与预防肠道疾病功能及减肥功能2、吸附有机物特性与预防心脑血管疾病功能3、离子交换特性与解毒功能及降血压功能4、调节糖代谢特性与降血压功能5、调节肠内菌群、清除自由基特性与抗癌功能,三、膳食纤维在功能食品中的应用,1、在焙烤食品中的应用2、在主食中的应用3、在饮料中的应用4、在肉制品中的应用5、在小吃食品中的应用6、在调味料中的应用,第二节 真菌活性多糖,一、活性多糖的生理功能,1、增强机体免疫功能2、抗肿瘤3、抗突变4、降血脂5、抗衰老6、抗菌、抗病毒,二、影响活性多糖功能的因素,1、活性多糖的结构 （构象）2、活性多糖的相对分子质量3、活性多糖的分支度4、活性多糖的溶解度5、提取方法,第三章 活性多肽及其加工技术,第一节 酪蛋白磷酸肽（CPP）,一、酪蛋白磷酸肽的结构和生理功能,1、结构：磷酸丝氨酸（Ser-P）2、生理功能：（1）、促进小肠对钙的吸收（2）、促进骨骼对钙的利用（3）、抗龋齿作用（4）、提高精子和卵细胞的受精率,二、酪蛋白的磷酸肽的制备工艺,1、酶解沉淀法2、酶解离子交换法,第二节 谷胱甘肽（GSH）,一、结构与生理功能,1、结构谷氨酸-半胱氨酸-甘氨酸2、生理功能（1）、清除自由基作用（2）、参与解毒作用（3）、维持红细胞的完整性（4）、保护肝细胞，促进肝功能作用（5）、参与体内代谢调节（6）、防治眼角膜疾病,二、谷胱甘肽的制备工艺,1、萃取法2、发酵法,第四章 功能性油脂及其加工技术,第一节 多不饱和脂肪酸（PUFA）,一、多不饱和脂肪酸的结构及主要来源,1、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。2、主要来源：-3：鱼油-6：油科类植物种子,二、多不饱和脂肪酸的生理功能,1、增进神经系统功能，益智健脑2、抑制血小板凝集，防止血栓、中风和老年性痴呆症3、降低血脂和胆固醇，预防心血管疾病4、抑制肿瘤生长5、抗炎、抑制溃疡及胃出血作用,三、多不饱和脂肪酸的制备,1、DHA、EPA鱼油的提取2、DHA、EPA的纯化,第二节 磷脂,一、磷脂的生理功能,1、构成生物膜的重要组成成分2、促进神经传导，提高大脑活力3、促进脂肪代谢，防止脂肪肝的形成4、促进体内转甲基代谢的顺利进行5、降低血清胆固醇、改善血液循环、预防心血管疾病,二、磷脂的制备工艺,1、大豆浓缩磷脂的制备2、高纯度磷脂的提取3、改性大豆磷脂的制备,第五章 活性微量元素及其加工技术,第一节 活性硒,一、硒的生理功能及作用机理,1、参与构成含硒的酶类2、非酶硒化物的清除自由基功能3、提高机体的免疫力4、抗肿瘤作用5、对部分重金属元素的解毒作用6、保护心血管、维护心肌的健康7、促进生长、保护视觉器官,二、硒缺乏与硒中毒,1、硒缺乏克山病、大骨节病2、硒中毒3、硒的日推荐量中国营养学会：50微克/天,第二节 活性锗,锗的生理功能,1、抗癌作用2、抗突变作用3、抗衰老作用4、增强机体的免疫功能5、抗痢疾作用,第六章 自由基清除剂及其加工技术,第一节 自由基清除剂种类和作用机理,一、自由基概念,1、概念： 自由基是指任何包含一个或多个未成对电子并能独立存在的原子或基团。常见的自由基有：氢自由基、超氧阴离子、羟自由基、烷过氧基、烷氧基、氢过氧基、单线态氧等,二、自由基清除剂的种类,1、抗氧化酶超氧化物歧化酶过氧化酶2、非酶类清除剂（抗氧化剂）,第二节 黄酮类化合物,一、黄酮类化合物的生理功能,1、清除自由基2、调节免疫功能3、保护心血管系统4、抗癌作用5、抗炎作用6、保护肝脏作用7、调节内分泌功能8、抗菌及抗病毒作用9、解痉作用,第三节 超氧化物歧化酶,一、超氧化物歧化酶的基本特性及生理功能,1、超氧化物歧化酶的组成 超氧化物歧化酶是一种能催化超氧阴离子发生歧化反应的金属酶，按金属辅基不同分为三类：Cu,Zn-SODMn-SODFe-SOD,2、超氧化物歧化酶的生理功能（1）、延缓由于自由基侵害引起的衰老现象（2）、治疗由自由基损伤而诱发的疾病（3）、消除肌肉疲劳（4）、提高人体的抵抗力,二、超氧化物歧化酶的制备工艺,1、原料动物血、蛋黄、猪肝、牛乳2、沉淀法制备超氧化物歧化酶3、离子交换层析法制备超氧化物歧化酶,第七章 活性菌类及其加工技术,第一节 人体正常肠道菌群,一、人体肠道菌群与健康的关系,人体肠道内的细菌主要有三类：一类为致病菌，一类为条件致病菌，一类为益生菌，正常的人体肠道中益生菌的数量会占有一定比例，这些肠道微生物在人体健康和疾病方面有重要作用。,二、肠道有益菌的产生与变化,双歧杆菌和乳酸杆菌是人类肠道益生菌，其功能因子在调节人体正常生理功能方面起重要作用。 双歧杆菌和乳酸杆菌在肠道内不能定殖繁殖，必须通过外源性因素如直接补充，才可获得由益生菌占主导地位的肠道菌群组成。,三、有益乳酸菌的性质,1、功能有效性2、食用安全性3、加工稳定性,第二节 双歧杆菌,一、双歧杆菌特性,1、革兰氏阳性专性厌氧菌2、生长最佳条件 3638，pH 6.57.03、能发酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖4、分解葡萄糖时代谢产物为乙酸和乳酸5、蛋白分解能力微弱6、细胞形状多样7、对营养要求复杂,二、双歧杆菌的生理功能,1、对肠道菌群的调节作用2、免疫调节作用3、降血脂作用4、产生维生素等活性物质的作用,三、双歧杆菌的培养、分离与鉴定,1、培养基的制备TPY培养基，厌氧培养，穿刺接种2、双歧杆菌的培养、分离和鉴定,四、双歧杆菌的发酵工艺,1、发酵菌种两歧双歧杆菌、长双歧杆菌2、制做工作发酵剂,第三节 乳酸杆菌,一、乳酸杆菌的种类及特性,1、乳酸杆菌的种类保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌2、乳酸杆菌的特性（1）、细胞形态多种多样（2）、营养要求比较复杂（3）、最佳生长条件3040，pH 5.56.2,二、乳酸杆菌的生理功能,1、调节肠道菌群平衡，纠正肠道功能紊乱2、抑制内毒素产生、免疫激活、抗衰老和抗肿瘤作用3、降低血清胆固醇、生成营养物质,第八章 功能性甜味料及其加工技术,第一节 功能性单糖,一、功能性单糖的物化特性及生理功能,（一）、果糖1、物化性质无色针状或三棱结晶，甜度为蔗糖的1.6倍2、生理特性 代谢与胰岛素无关，是糖尿病人很好的功能性甜味料,（二）、L-单糖1、物化特性与对应的D-单糖为镜像异构关系，物化性质及甜味特性均相似。2、生理功能不能作为细菌培养基的碳源，不被微生物利用，不会引起龋齿。,二、果糖的制备工艺,1、原理通过葡萄糖异构酶使葡萄糖异构化生成果糖，再经色谱柱分离葡萄糖得到果糖溶液。2、工艺,三、功能性单糖在功能食品中的应用,1、低能量蛋糕2、运动饮料和低能量饮料,第二节 功能性低聚糖,一、功能性低聚糖的物化特性及生理功能,1、低聚果糖 葡萄糖+13果糖残基 不被细菌利用，具有抗龋齿作用； 活化肠道益生菌，改善肠道微生态；,2、帕拉金糖 异麦芽酮糖 抗龋齿 消化吸收与胰岛素无关,3、大豆低聚糖 水苏糖、棉籽糖、蔗糖 安全无毒，不被人体吸收利用； 但可为双歧杆菌利用,第九章 强化食品加工技术,第一节 食品营养强化的概念和基本要求,一、食品强化的概念及意义,根据营养需要向食品中加入一种或多种营养素或者某些天然食物成分，以改善食品中各营养素之间的比例关系和提高食品营养价值的过程称为食品的营养强化或简称食品强化。,食品强化可弥补天使食品中某些营养素不足；补充食品在贮藏和加工中的损失；提高食品营养价值等方面具有重要的作用。,二、我国食品强化剂的种类,1、氨基酸类营养强化剂2、维生素类营养强化剂3、矿物质类营养强化剂4、多不饱和脂肪酸类,三、食品强化应遵循的基本原则,1、强化量和范围必须按规定2、要求载体食物稳定覆盖面大3、注意各营养素之间的平衡4、强化所用的化合物应对食物营养素无影响,第二节 氨基酸类强化食品,一、氨基酸的生理功能,（一）、赖氨酸1、人体必需氨基酸之一2、改善机体免疫功能3、提高谷物类食品的生物价值,（二）、牛磺酸1、保护心血管作用2、促进脂肪乳化3、促进神经系统发育4、调节肠道消化功能,二、氨基酸类强化食品加工工艺,1、赖氨酸强化面粉2、赖氨酸强化面包3、牛磺酸强化饮料,第十章 功能食品质量控制,第一节 功能食品质量控制的必要性和主要内容,一、功能食品质量控制的必要性,1、维护消费者身体健康2、指导消费者合理使用保健品3、从根本上保护消费者权益，促进其健康有序地发展4、规范保健食品市场的必要措施,二、我国功能食品质量控制的主要内容,1、生产过程中的质量控制2、严格的质量检测规范3、完善的质量监督管理体系,第二节 功能食品生产企业的条件和要求,一、功能食品生产的前提条件,1、生产者应属于合法的食品生产企业2、生产者应具备功能食品生产的卫生许可证,二、功能食品的工艺要求,1、工艺必需合理、稳定、成熟，具有工业化生产的可操作性2、工艺不能对产品的功能产生不利影响3、要求工艺简洁、高效与技术、设备先进4、提高工艺的连续性，确保产品的卫生质量，提高生产效率,三、功能食品生产的设备要求,1、设备必须符合生产工艺的要求2、设备不得对产品质量造成影响,第十一章 功能食品的检验规范,一、功能食品检验的基本内容,1、同类普通食品的检验项目2、有效成分的检验3、安全性毒理学评价4、功能学检验5、稳定性检验,二、普通食品检验项目,1、感官检验2、理化检验与营养成分分析,三、功效成分和活性物质的检验,检验原则1、尽量选用国家标准或行业标准规定的方法2、注意方法的专属性和可靠性3、注意方法的先进性,四、安全毒理学检验,检验程序1、急性毒性试验2、遗传毒性试验3、亚慢性毒性试验4、慢性毒性（包括致癌）试验,第十二章 功能食品的管理,