甘蔗的功能性研究现状

1、毕业论文（设计）论文题目：甘蔗的功能性研究现状学生姓名：卞焕利学 号：所在院系：生命科学系专业名称：生物科学届 次：2014届指导教师：尹琳琳目 录前言21 甘蔗茎的功效21.1 甘蔗的抗氧化性21.1.1 自由基的产生21.1.2 多酚的抗氧化21.2 甘蔗的养生作用31.2.1 甘蔗的养生物质31.2.2 甘蔗的治疗实例31.3 生产动物饲料31.3.1 蔗渣制作的饲料31.3.2 糖蜜制作的饲料41.4 发酵产生酒精提供能量42 甘蔗皮中相关物质的作用52.1 废料生产纸张52.2 膳食纤维的保健52.3 低价生产活性炭颗粒52.4 天然色素有益身体长寿52.4.1 甘蔗中花色苷52.4

2、.2 甘蔗中的光合色素63 小结和展望6参考文献6甘蔗的功能性研究现状学生：卞焕利（指导老师：尹琳琳）（淮南师范学院生命科学系）摘 要: 本文综述了甘蔗在生产以及生活的多方面应用。人们在利用甘蔗生产糖的同时，也一直在探索有关甘蔗在其他方面的应用。本文则就甘蔗的抗氧化性、保健作用、生产饲料、造纸、膳食纤维、制备活性炭、生产能源、提取天然色素方面做一简要的概述。并对甘蔗的其他作用进行了初步的展望。关键词: 抗氧化性；能源甘蔗；饲料；天然色素；膳食纤维；保健；活性炭Research Status of functional sugarcaneStudent: Bian Huanli(Faculty

3、Adviser：Yin Linlin)(Department of Life Science, Huainan Normal University)Abstract: This paper indicated various aspects applications in the sugarcane production and human life. As well as producting sugar in the use of sugarcane , people were researching application in other sides relating to the s

4、ugarcane.This paper gave a brief overview of sugarcane in oxidation resistance,health care,feed production,papermaking,dietary fiber, preparation of active carbon,energy generating and extraction of natural pigment.Also,this paper made a preliminary outlook in other effects of sugarcane.Keywords: an

5、tioxidative;energy cane;forage;natural colours;dietary fiber;health care;actived carbon前言甘蔗是种子植物门的农作物，单子叶纲，禾本科，甘蔗属。它的名字是Saccharum offinarum L。英文名称为：sugarcane1。在历史上，中国种植甘蔗和利用甘蔗的年代很久远。根据本草纲目的记载，甘蔗皮中除了含有大家都知道的蔗糖、蛋白质、天然色素等物质外，还含有许多的醇类、醛类以及豆甾醇等物质，具有很高的利用价值2。此外，人们在生产糖的同时，也在开发其他的产品。比如利用蔗渣制浆生产纸、制备膳食纤维、制备活性炭

6、颗粒、提取天然色素以及利用甘蔗生产饲料等。人们老早就知道把蔗渣当做薪柴烧火是很原始的方法。虽然这并不是最有效率的利用方式，但现在依然沿用着。而这样做的好处就是不会排放二氧化硫气体，从而降低排放费用的花销。但是，随着时间的推进，人们对它的研究也越来越深了。据有关研究人员的最新报道说，使用糖蜜废液发酵产生的酒精再与甘蔗废渣蔗渣相混合在一起，用它来替代蔗渣锅炉燃料，免除了废液的处理问题，同时也减少了甘废蔗渣的使用量7。1 甘蔗茎的功效1.1 甘蔗的抗氧化性1.1.1 自由基的产生当机体在进行旺盛的新陈代谢时，如果生成很多的自由基，它就有可能使人们的身体衰老，心脏以及其他的脏器出现严重的问题而危及人们

7、的生命。在人体代谢的过程中，产生的自由基，多为氧自由基，杀伤力极强，可以通过化学反应破坏身体内的任何物质10。而在人们的身体是健康良好的情况下，身体内产生的自由基的量和消失掉的量是基本相平的。但是当身体里的自由基生成的太多或者是消失的速度太慢，那自由基就会在微观层面和宏观层面给人体带来你无法想象的灾难。比如它们会进攻身体内的大分子物质，使人们很快的衰老死亡，同时它也会让人们生各种难于治愈的绝症，而让人们遭受疾病的折磨。1.1.2 多酚的抗氧化有研究证明：甘蔗中的多酚类物质是一类潜在的外源性抗氧化剂，他们可以清除机体内的那些自由基，从而减缓和清除体内的生物氧化反应13。而让大家早已耳熟能详的茶多

8、酚现在已经被作为天然的抗氧化剂应用于食品生产领域。甘蔗同绿茶一样被证实存在抗氧化物质的，而且抗氧化性是非常高的。这几年在研究甘蔗中都有什么成分的时候，发现多酚的抗氧化性是最强的，通过清除自由基，从而减少对机体的严重损伤和疾病的发生。1.2 甘蔗的养生作用1.2.1 甘蔗的养生物质甘蔗不仅能够年年都可以种植，而且含有的珍贵成分也是很多的。从营养保健的角度来看的话，甘蔗中的有机酸、多糖等物质的含量是高于蔗糖的。多数医书上都说甘蔗汁具有湿润肺气、滋润五脏六腑、排酒醒酒和护肝养颜的作用，特别是神异论和名医别录都这样说过4。现在人们又发现甘蔗还有延年益寿的作用。一般甘蔗在成熟之后含水量达到75%左右、蔗

9、糖量达到15%左右、葡萄糖达到1.5%、纤维素达到10%左右、非糖有机物达到0.8%、无机物达到1.5%等19。而新鲜的刚刚榨出来的甘蔗汁中的营养成分也是很多的如：水、各种糖类、色素、酶类、类脂等物质。同时也富含钾、钙、铁和多种氨基酸，所以说甘蔗汁是一种纯绿色保健食品5。1.2.2 甘蔗的治疗实例糖尿病是一种很难治疗的绝症,而治疗这种病的最好方法就是营养疗法.糖尿病患者如果能够严格的按着饮食的规定进行治疗，的确能够很好地、有效地控制血糖水平。但是一般得了糖尿病的人经常会有非常明显的饥饿感，所以对于患者本身来说，要想严格的遵守食疗规定就显得非常困难。因此如果能够找到一类物质既能够让人吃饱，没有饥

10、饿感，同时又不影响病人的血糖水平，甚至还有降低病人血糖水平的作用，那问题就迎刃而解了。而现在的研究发现白术和黄芪制成的药物能治疗高血糖，甘蔗中又有膳食纤维能使机体不会饥饿，这不仅能降低病人的血糖水平，同时也不会让患者产生饥饿感20。所以研究人员就对这些种药物的有效成分进行提取，严格的遵照糖尿病患者的饮食规划，成功开发出了能够使受损的胰岛细胞得到恢复、提高对葡糖糖的有效利用。这种降低血糖作用的食品也已经被证实能够很好的控制人体的能量供应和营养成分搭配的黄金比例，从而调节了物质成分的组成。同时也通过补充大量的膳食纤维达到降血糖和降血脂的作用，为患者要严格的控制饮食方面，减少了不少痛苦。1.3 生产

11、动物饲料1.3.1 蔗渣制作的饲料甘蔗渣是生产蔗糖过程中产生最多的废料，其中含有很多的纤维素，尤以木质素居多，如果不经处理，直接给动物吃的话，容易引起动物消化功能的损伤和紊乱22。如果将甘蔗渣经过预处理，再发酵得到的东西，美味既可口、营养又很高。也能让动物吃的更香消化的也更好。这样既能充分利用甘蔗，又能开发新的饲料产品。在对甘蔗加工的过程中会产生糖蜜这种东西，它不仅口感好，容易被动物消化吸收，含糖量也高达5%左右。此外还含有多种营养成分如：有机酸、生物素和维生素。如果在牛的食物中添加糖蜜的话，则有助于提高牛的消化能力，而如果在奶牛的泌乳期添加糖蜜饲料，则能够有效地解决“能量负平衡”现象6。所以

12、从上个世纪90年代开始，农民亲切的给他起了个名字叫“牛羊的巧克力26。1.3.2 糖蜜制作的饲料甘蔗中除了糖蜜能制造饲料外，而甘蔗的蔗梢同样是制造饲料的绝好材料。蔗梢中含有的营养成分也很丰富，而且很容易被动物所消化吸收。而我国在利用蔗梢生产饲料方面主要有两种方法料：一是作为牲畜的饲，其中牛、羊、兔用于直接投喂，而猪和鱼则是切碎了之后才投喂的。对于喂猪用的甘蔗，要用幼嫩的梢部并且还要煮熟之后。对于鱼儿，只要幼嫩的叶子就可以了。而喂养牛羊的青贮饲料是混合有酒糟尿素的。除此之外，将甘蔗干燥之后，压碎制成颗粒并与其他的废蜜、玉米、矿物质等研制而成的混合饲料，我国对此也进行了深入的研究，并取得了一些骄人

13、的成绩29。他们将不能造纸的蔗髓部分在研磨之后用石灰处理，并添加一些分解纤维素的霉菌、产生酒精的酵母菌进行混合培养。经过发酵之后，研制成蔗髓发酵饲料，能够提高畜牧业的产量。而我国人多地广，栽种甘蔗的地区。为发展我国的畜牧业减轻农民退耕还草、还林的压力有很大的作用。所以我们应该大力提倡在退耕还草、还林的地区，种植甘蔗，从而生产各种饲料，保护我们的家园。1.4 发酵产生酒精提供能量社会要想发展，能源是必不可少的。而能源对于一个国家的快速发展更是尤为重要。由于经济的快速发展，使得这些现在正在使用的能源如：煤、石油、天然气等都在大幅度的降低。因此给人们敲醒了警钟：合理的使用这些不可再生的资源是人们现阶

14、段能够做的最为有效地方式的。而开发研究一些新的可利用能源则是不可避免的趋势。现在所谓的能源甘蔗则就是用于生产燃料酒精。人们使用甘蔗中的糖通过微生物的无氧呼吸生产酒精。而能源甘蔗比其他的作物产生的糖都很多。所以，栽种能源甘蔗能很好地解决能源不足的状况。而最早用甘蔗生产酒精，然后把酒精和汽油混合用作动力燃料，可追溯到上个世纪的70年代30。而巴西则是最早使用能源甘蔗的国家。之后随着石油价格的暴涨，一些盛产甘蔗的国家也开始了发展能源甘蔗的计划，从而为能源的紧缺所承受的压力，起到了一定的缓解作用。2 甘蔗皮中相关物质的作用2.1 废料生产纸张甘蔗渣中的纤维素成分非常丰富，是造纸业的重要来源。当前除了可

15、以生产各种包装纸之外，还可以生产优质的有光纸以及寄信用的邮纸。但是不管使用哪种纸浆，不管生产哪种纸，其工艺流程都是大体相同的。操作的步骤是:首先是甘蔗处理一下，然后大火蒸一下，一般是在专门的蒸炉里来完成的。蒸煮过后的热料要经过洗涤池过滤除去黑色液体。然后经过漂洗便制成粗纸浆，这种粗纸浆在通过打浆机的飞刀辊和固定的底刀，打浆也就完成了。然后按着不同品种纸的要求添加胶料和填料，必要时还要进行调色，这样就能得到想要的浆料，浆料在抄纸之前，还要经过沉砂、筛浆和配浆等一系列的预备手续，然后烘干，剩下就是过几部机器纸也就做好了31。2.2 膳食纤维的保健膳食纤维是重要的营养保健品，它不仅能顾维持正常的血糖

16、和血脂水平，而且能够控制人的体重。此外还能预防各种结肠癌、糖尿病等。所以它在保健专家的眼中被当做与六大类营养要素并称的“第七大营养要素”。甘蔗渣中含有95%以上的膳食纤维，所以他是一种很理想的天然膳食纤维的原料10。如果向某些食品如面包、面条以及馒头中添加甘蔗粉，就能促进人体的排便，从而预防便秘11。2.3 低价生产活性炭颗粒甘蔗渣的碳元素很多，所以可以用来做成活性炭。甘蔗渣在经过物理的和化学的改造之后，提高了它对物质的吸附能力17。而一般为了提高活性炭的堆密度，都会添加各种各样的粘接剂。操作流程首先高温加热，然后进行活化，最后表面氧化提高吸附力19。制作蔗糖需要活性炭对它进行脱色，一般使用的

17、都是用骨头或者是其他的生煤制成的活性炭颗粒。而这两种活性炭颗粒的效果还是比较好的。但是骨炭是进口产品，所以供应方面受到一定的影响，而由生煤制成活性炭是有限制的20。比较而言，由这两种东西制成的活性炭会非常的贵。而且蔗渣是一种副产品，当用它进行糖的脱色时，不仅能减少污染同时也会大大提高精炼糖的质量，所以由甘蔗渣制成的活性炭颗粒会有很大的发展前景。2.4 天然色素有益身体长寿2.4.1 甘蔗中花色苷现代的人们不仅追求吃的要有质量，更加在乎吃的要很健康。社会进步了，食品也多了，而这些人们经常吃的食物中的添加物也多了。其中一个让人们都很在意的就是食物的色泽，由于从植物中提取的色素太少了，人们也就开始了

18、色素的合成技术。但是随着分析科学和环境毒理学的发展，合成色素对人体的巨大伤害问题也提上日程了。相比较而言，天然色素中的很多成分都是食物本身所固有的，几乎不对人体造成任何伤害，并且它的营养价值和保健功效都是非常高的。所以用它来作为食品的着色剂，既安全可靠，又有利于人体的健康，因此使用和开发这种天然食品色素，已经成为不可抵挡的趋势了。而从紫皮甘蔗中提取天然色素，原料易得，价格又便宜。此种色素与同类的天然色素色素相比较，提取工艺简单、耗资成本低廉，同时又不使用任何的有机溶剂，所以操作起来很安全。据有关的研究表明，我们从甘蔗中获得的花色苷色素，色泽鲜亮、味道甜美，而且稳定性是相当好的，因此用作大多数食

19、品的着色剂35。花色苷色素是属于黄酮类的物质，如果长期服用的话则有益于延年益寿，保持身心健康。2.4.2 甘蔗中的光合色素此外甘蔗中也存在着光合作用所需要的四种色素，而且在蔗茎中的含量也是很可观的，通过一定的方法把他们提取出来，同同时也会有少量的酚类物质溶解在这些有机溶剂中。其中叶黄素具有预防老年人易得的眼球视网膜黄斑退化而引起的视力下降或者是失明。 此外由于他的抗氧化能力，所以对于预防癌症和衰老都有不可替代的作用。 由于他们是从植物中提取的，所以属于无害无毒的物质，对于人体健康是非常重要的，现在此类产品在很多国家都在广泛应用。3 小结和展望综上所述，甘蔗在我们的日常生活以及生产中的功能是非常

20、大的。除了具有抗氧化性，能延缓人的衰老以及预防各种疑难重病，它含有的天然色素以及膳食纤维对人体的保健功效也是我们非常关注的。此外利用榨过糖之后的蔗渣制备饲料，不仅实现了废物的再利用，更重要的是对于提高牲畜的质量显得尤为突出。随着科技的发展，能源问题引起各国的极大关注，使用开发能源甘蔗意义重大，但是对于更加高效率的利用甘蔗，在技术层面仍然存在着很多的问题急待我们去一步一步的去解决。但是我相信随着技术的越来越高新化，甘蔗中那些还不为人知的，对人们有更大益处的成分，将被发现从而造福于人类。参考文献：1 孙 餮 ，张慧颖 ，金 航 ，等.蔗糖工业副产物在食品及药品开发中的综合利用途径J云南农业科技 ，

21、2007,(1)：54 2 保国裕从甘蔗中提制若干保健品的探讨J.甘蔗糖业,2003,(1):43 3 陈赶林，方锋学，何为中，等甘蔗天然活性高级醇的超临界流体提取制备与分析 J 食品研究与开发 ，2010 ，(10)： 22 4李必庆广西蔗糖产业发展的哲学思考J现代农业科技，2007，(4)：43-455凌关庭抗氧化食品与健康M北京：化学工业出版社，20046贾继红，盛佳坤天然抗氧化剂及其在食品中的应用J化学工程师，2004，(7)：46-477石碧，狄6胡秀芳，杨贤强，等茶多酚对皮肤的保护与治疗作用J福建茶叶，2002，(2)：44458李国秀石榴类物质的分离鉴定和抗氧化活性研究D陕西：陕

22、西师范大学，20089丁燕，赵新节酚类物质的结构与性质及其与葡萄及葡萄酒的关系中外葡萄与葡萄酒，2003，(1)：13M7莹著植物多酚M北京：科学出版社，200010赵新竹，宁正祥天然酚类化合物及其保健作用J食品工业，2002，(3)：28-2911袁新民食用天然抗氧化剂的研究与应用J食品研究与开发，1996，17(2)：3-612郑健仙植物活性成分开发M.北京:中国轻l,lk出版社，200513美陈其斌，周重吉，高大维等译校甘蔗制糖手册M广州：华南理工大学出版社，199314扶雄，于淑娟，等从甘蔗中提取天然抗氧化活性物质J甘蔗糖业，2003，(5)：37-4015张力平，孙长霞，等植物多酚的

23、研究现状及发展前景J林业科学，2005，41(6)：40-4516吴棉国，林彦铨大力推进甘蔗标准化体系建设的对策及建议J中国农学通报，2011，27(1)：456-46017孙晓雪甘蔗梢中酚类物质的提取与应用研究D广西：广西大学，200718谭宗琨，欧钊荣，等全球蔗糖主产国甘蔗产量与气象条件关系的初步研究J2007，28(1)：71-7519保国裕，从甘蔗中提取若干保健品的探讨(上)，甘蔗糖业，2003，1，40-4620 邓碧怡，甘蔗糖业综合利用和环境保护，北京，中国轻工业出版社，1995，1-721 梁坤，谭京梅，孙可伟，甘蔗渣的综合利用现状及展望，中国资源综合利用，2003，5，26-2

24、922 郑裕国，王远山，薛亚平，抗氧化剂的生产及应用，北京，化学工业出版社，2004(1)，I-523 许民辉，自由基与脑水肿，中国急救医学，1988，8(6)，36-3824 郑诗超，陈宗道，阚健全，油脂天然抗氧化剂研究进展，2003，6，434425 杨洋，韦小英，阮征，国内外天然食品抗氧化剂的研究进展，食品科学，2002，23(10)，13713826 霍光华，高荫榆，陈才水，天然抗氧化剂的开发研究进展，郑州工程学院学报，2002，23(3)，104-10927 扶雄，于淑娟，闵亚光等，从甘蔗中提取天然抗氧化活性物质，甘蔗糖业，2003，5，37-4128 赵保路，氧自由基和天然抗氧化剂

25、，北京，科学出版社，1999，39039329 万素英，赵亚军，李琳等，食品抗氧化剂，北京，中国轻工业出版社，1998，3.430 宿健桃，药用植物中多糖类成分延缓衰老的作用，中国医药报，2001，631 宋怀恩，抗氧化剂筛选方法的研究进展，中国药物化学杂志，2003，13(2)，11932 郑晶泉，抗氧化剂抗氧化实验研究进展，国外医学卫生学分册，2000，27(1)，37-4033 徐向荣，王文华，李华斌，羟基自由基的测定方法，中国卫生检验杂志， 1997，7(5)，311-31334 鲍云樵.论我国后续能源发展战略.科技导报，2002(11):47一4935 钮公藩.赴巴西、古巴、墨西哥和泰国糖业考察报告(上).广西蔗糖，2001 (1):54一5936骆君肃甘蔗学.北京:中国轻工业出版社，1992, 77一10037宋颖琦，刘普倩，扬谦，等.纤维素降解菌的筛选及其降解特性的研究J.哈尔滨工业大学学报，2002, 34(2): 197-200.38王淑军，扬从发，陈静.用于降解秸杆的纤维素酶产生菌的筛选研究J.粮食与饲料工业，2001,12: 21-23.39 R