功能性碳水化合物

1、关于功能性碳水化合物现在学习的是第一页，共57页功功能能性性碳碳水水化化合合物物膳膳 食食 纤纤 维维活活 性性 多多 糖糖功功 能能 性性 单单 糖糖功功 能能 性性 低低 聚聚 糖糖多多 元元 糖糖 醇醇强强 力力 甜甜 味味 剂剂现在学习的是第二页，共57页第一节第一节 膳食纤维膳食纤维现在学习的是第三页，共57页（二）膳食纤维的分类（二）膳食纤维的分类水溶性膳食纤维水溶性膳食纤维不被人体消化酶消化，但溶于温水或热水且其水溶性又能被4倍体的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维不被人体消化道不被人体消化道酶消化且不溶于酶消化且不溶于热水的那部分膳热水的那部分膳食纤维，是

2、构成食纤维，是构成细胞壁的主要成细胞壁的主要成分。分。根据溶解性根据溶解性现在学习的是第四页，共57页膳食纤维的种类、食物来源膳食纤维的种类、食物来源现在学习的是第五页，共57页现在学习的是第六页，共57页现在学习的是第七页，共57页现在学习的是第八页，共57页 膳食纤维中的可溶性纤维，能抑制餐后血糖值的上升，其原膳食纤维中的可溶性纤维，能抑制餐后血糖值的上升，其原因是延缓和抑制对糖类的消化吸收，并改善末梢组织对胰岛素因是延缓和抑制对糖类的消化吸收，并改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求。水溶性膳食纤维随着凝胶的的感受性，降低对胰岛素的要求。水溶性膳食纤维随着凝胶的形成，阻止了糖类

3、的扩散，推迟了在肠内的吸收，因而抑制了形成，阻止了糖类的扩散，推迟了在肠内的吸收，因而抑制了糖类吸收后血糖的上升和血胰岛素升高的反应。此外，膳食纤糖类吸收后血糖的上升和血胰岛素升高的反应。此外，膳食纤维能改变消化道激素的分泌，如胰汁的分泌减少，从而抑制了维能改变消化道激素的分泌，如胰汁的分泌减少，从而抑制了糖类的消化吸收，并减少小肠内糖类与肠壁的接触，从而延迟糖类的消化吸收，并减少小肠内糖类与肠壁的接触，从而延迟血糖值的上升。因此，提高可溶性膳食纤维的摄入量可以防止血糖值的上升。因此，提高可溶性膳食纤维的摄入量可以防止型糖尿病的发生。型糖尿病的发生。现在学习的是第九页，共57页 现在学习的是第

4、十页，共57页现在学习的是第十一页，共57页FDA 成人成人： ：总总20-35g/d 不溶性纤维不溶性纤维 70-75% 可可溶性纤维溶性纤维25-30%我国我国 成人成人： ：适宜摄入适宜摄入25g/d 中等中等30g/d 高能量高能量35g/d 现在学习的是第十二页，共57页现在学习的是第十三页，共57页现在学习的是第十四页，共57页膳食纤维的副作用膳食纤维的副作用束缚束缚Ca2+和一些微量元素和一些微量元素束缚人体对维生素的吸收和利用束缚人体对维生素的吸收和利用引起不良生理反应引起不良生理反应影响到人体对其它营养物质的吸收影响到人体对其它营养物质的吸收膳食纤维的膳食纤维的副作用副作用现

5、在学习的是第十五页，共57页第二节第二节 活活 性性 多多 糖糖现在学习的是第十六页，共57页现在学习的是第十七页，共57页3、真菌多糖生理功能、真菌多糖生理功能 真真菌菌多多糖糖主主要要功功能能真菌多糖的共同作用真菌多糖的共同作用 ，能激活，能激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞和淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞等免疫细胞细胞等免疫细胞，对免疫系统发挥多方面的调节作用。，对免疫系统发挥多方面的调节作用。 在细胞分裂时，会产生转基因突变。在细胞分裂时，会产生转基因突变。 突变是癌变的前提，但并非所有突变都会突变是癌变的前提，但并非所有突变都会导致癌变。导致癌变。 抑制突变的发生有利于癌症预防。抑制突变的发

6、生有利于癌症预防。 多种真菌多糖表现出较强的抗突变作用。多种真菌多糖表现出较强的抗突变作用。现在学习的是第十八页，共57页4、真菌多糖性质与功效关系、真菌多糖性质与功效关系溶解度与功效溶解度与功效 分子量与功效分子量与功效 粘度与功效 1多糖必须溶于水，才多糖必须溶于水，才 能表现出生理功能能表现出生理功能 。2降低分子质量、引入降低分子质量、引入 支链、对支链进行修支链、对支链进行修 饰，均可提高溶解度，饰，均可提高溶解度， 从而增强其活性。从而增强其活性。 1分子量大功能单位多，分子量大功能单位多， 生理功能越强。生理功能越强。 2分子量大，溶解性差。分子量大，溶解性差。 3分子量大于分子

7、量大于16kD时，时， 才有生物活性。才有生物活性。 1粘度过高，不利于多粘度过高，不利于多 糖的扩散与吸收糖的扩散与吸收 ，生，生 理功能也随之降低。理功能也随之降低。2通过引入支链破坏氢通过引入支链破坏氢 键和对主链进行降解键和对主链进行降解 的方法可降低多糖粘的方法可降低多糖粘 度，提高其活性。度，提高其活性。 现在学习的是第十九页，共57页现在学习的是第二十页，共57页现在学习的是第二十一页，共57页现在学习的是第二十二页，共57页现在学习的是第二十三页，共57页现在学习的是第二十四页，共57页现在学习的是第二十五页，共57页现在学习的是第二十六页，共57页现在学习的是第二十七页，共5

8、7页现在学习的是第二十八页，共57页第三节 功能性单糖甜度大，等甜度下的能量值低甜度大，等甜度下的能量值低代谢途径与胰岛素无关代谢途径与胰岛素无关不易被口腔微生物利用不易被口腔微生物利用自然界中的单糖有很多种类，属于功能性单糖的仅自然界中的单糖有很多种类，属于功能性单糖的仅D-果糖一种。果糖一种。现在学习的是第二十九页，共57页果糖的特性果糖的特性物化特性物化特性物化特性物化特性pH3.3时最稳定时最稳定无色针状或三棱形结晶，无色针状或三棱形结晶，故称结晶果糖故称结晶果糖具有还原性具有还原性非口腔微生物的合适底物非口腔微生物的合适底物能使偏振光左旋能使偏振光左旋吸湿性强吸湿性强现在学习的是第三

9、十页，共57页果糖的特性果糖的特性甜味特性甜味特性果糖是最甜的天然糖果糖是最甜的天然糖品。品。甜度一般为蔗糖的甜度一般为蔗糖的1. 21.8倍。倍。温度、温度、pH和浓度都和浓度都会影响果糖的甜度会影响果糖的甜度温度的影响最明显温度的影响最明显，温度降低，甜度，温度降低，甜度升高。升高。现在学习的是第三十一页，共57页二、二、L-L-糖糖不提供能量，不提供能量， 与与D-糖的口感一样糖的口感一样口腔微生物不能发酵口腔微生物不能发酵L糖，因此它不会引起牙齿龋变反应糖，因此它不会引起牙齿龋变反应作为作为D-糖的替代品，不需另外添加填充剂糖的替代品，不需另外添加填充剂在水溶液中稳定，在水溶液中稳定，

10、 在需经热处理的食品加工中稳定在需经热处理的食品加工中稳定L-糖具备以下一些特点糖具备以下一些特点现在学习的是第三十二页，共57页第四节第四节 功能性低聚糖功能性低聚糖普通低聚糖普通低聚糖功能性低聚糖功能性低聚糖-1，4糖苷键连接的低聚糖糖苷键连接的低聚糖如蔗糖、乳糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦如蔗糖、乳糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖芽四糖以以-1，6糖苷键连接的低聚糖人糖苷键连接的低聚糖人体不能代谢这类低聚糖体不能代谢这类低聚糖故不产生热量。故不产生热量。普通低聚糖和功能性低聚糖区别普通低聚糖和功能性低聚糖区别，在于能否被人体所降解，能否，在于能否被人体所降解，能否对人体特殊的生理功能。对人体特殊

11、的生理功能。低聚糖低聚糖分类分类低聚糖，由低聚糖，由210个分子单糖通过糖苷键连接形成的低度聚合糖个分子单糖通过糖苷键连接形成的低度聚合糖现在学习的是第三十三页，共57页一、概述功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚乳果低聚半乳糖、低聚果糖、低聚乳果糖、乳酮糖、大豆低聚糖、低聚木糖、乳酮糖、大豆低聚糖、低聚木糖、帕拉金糖、耦合果糖、低聚龙糖、帕拉金糖、耦合果糖、低聚龙胆糖等。胆糖等。除低聚龙胆糖具有苦味外，其余均带有除低聚龙胆糖具有苦味外，其余均带有甜味，可作为功能性甜味剂用来替代或甜味，可作为功能性甜味剂用来替代或部分替代食品中的蔗糖。部分替代

12、食品中的蔗糖。自然界中只有少数食品中含有天然的自然界中只有少数食品中含有天然的功能性低聚糖。例如：洋葱、大蒜、功能性低聚糖。例如：洋葱、大蒜、芒壳、天门冬等含低聚果糖，大豆中芒壳、天门冬等含低聚果糖，大豆中含有大豆低聚糖。含有大豆低聚糖。由于受到生产条件的限制，所以除大豆低由于受到生产条件的限制，所以除大豆低聚糖等少数几种由提取法制取外，大部分聚糖等少数几种由提取法制取外，大部分由来源广泛的淀粉原料经生物技术由来源广泛的淀粉原料经生物技术,即酶法即酶法水解或酶法转移来生产各种低聚糖。水解或酶法转移来生产各种低聚糖。现在学习的是第三十四页，共57页二、低聚糖的生理功能二、低聚糖的生理功能低热量，

13、难消化低热量，难消化有水溶性膳食纤维作用有水溶性膳食纤维作用肠道中有益菌群双歧杆菌增殖肠道中有益菌群双歧杆菌增殖直直接接生生理理功功能能现在学习的是第三十五页，共57页间接生理功能抑制病原菌，抑制有毒物代谢和有害酶的产生抑制病原菌，抑制有毒物代谢和有害酶的产生 ，防止便秘，防止便秘 ，降低血清胆固醇，降低血清胆固醇 ，提高机体免疫力，抗肿瘤 原因：原因：双歧菌产生的短链脂肪酸双歧菌产生的短链脂肪酸(乙酸：乳酸乙酸：乳酸=3：2)的抑菌作用的抑菌作用 原因：原因：双歧菌能产生维生素双歧菌能产生维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、烟酸、叶酸、叶酸 现在学习的是第三十六页，共57页三、摄入剂量三、

14、摄入剂量功能性低聚糖纯品日摄入有效剂量：功能性低聚糖纯品日摄入有效剂量：低聚果糖低聚果糖3.0g3.0g，低聚半乳糖低聚半乳糖2.02.02.5g2.5g，大豆低聚糖大豆低聚糖2.0g2.0g，低聚木糖低聚木糖0.7g0.7g。HataHata等报道大豆低聚糖最大的不引起腹泻剂量为等报道大豆低聚糖最大的不引起腹泻剂量为：男人：男人0.64g0.64gkgkg女人女人0.96g/kg0.96g/kg。SpieselSpiesel等报道低聚果糖引起腹泻的最小剂量：等报道低聚果糖引起腹泻的最小剂量：男人男人44g44g、女人、女人49g49g。低聚半乳糖急性中毒的低聚半乳糖急性中毒的LD50LD50

15、15g15gkg(kg(对兔对兔) ) 。现在学习的是第三十七页，共57页四、几种低聚糖四、几种低聚糖现在学习的是第三十八页，共57页现在学习的是第三十九页，共57页现在学习的是第四十页，共57页现在学习的是第四十一页，共57页现在学习的是第四十二页，共57页第三节第三节 多元糖醇多元糖醇一、种类一、种类 木糖醇、山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖、氢化淀粉水解物等。异麦芽酮糖、氢化淀粉水解物等。二、生理功能：二、生理功能： （1 1）代谢与胰岛素无关、摄入不会引起血糖水平波动）代谢与胰岛素无关、摄入不会引起血糖水平波动，适用于糖尿病人；，适

16、用于糖尿病人； （2 2）不是口腔微生物的适宜底物，如木糖醇甚至可抑）不是口腔微生物的适宜底物，如木糖醇甚至可抑制突变链球队菌的生长繁殖，不引起牙齿龋变；制突变链球队菌的生长繁殖，不引起牙齿龋变； （3 3）部分多元糖醇代谢类似腾食纤维，可预防便秘）部分多元糖醇代谢类似腾食纤维，可预防便秘、结肠癌的发生；、结肠癌的发生；现在学习的是第四十三页，共57页三、多元糖醇的共同特点三、多元糖醇的共同特点与相对应的糖相比，其特征表现在：与相对应的糖相比，其特征表现在：（1 1）甜度较低；）甜度较低；（2 2）粘度较低；）粘度较低；（3 3）吸湿性较大；）吸湿性较大；（4 4）不参与美拉德褐变：焙烤食品须

17、配合其他甜味剂使用；）不参与美拉德褐变：焙烤食品须配合其他甜味剂使用；（5 5）能量值较低。）能量值较低。主要问题：过量摄取会引起肠胃不适或腹泻。主要问题：过量摄取会引起肠胃不适或腹泻。现在学习的是第四十四页，共57页四、常见多元糖醇四、常见多元糖醇1 1、木糖醇、木糖醇（1 1）生理功能）生理功能 1 1）不引起血糖水平波动；）不引起血糖水平波动； 2 2）可作为非肠道营养的能量来源：）可作为非肠道营养的能量来源： 木糖醇取代葡萄糖用于静脉注射（研究中）木糖醇取代葡萄糖用于静脉注射（研究中） 3 3）防龋齿特性）防龋齿特性 不仅不致龋齿，还可预防龋齿；不仅不致龋齿，还可预防龋齿； 现在学习的

18、是第四十五页，共57页服用木糖醇比内服氟化物治疗龋齿效果更好，尤其是口香服用木糖醇比内服氟化物治疗龋齿效果更好，尤其是口香糖中添加；原因：糖中添加；原因： 木糖醇不产酸，木糖醇不产酸，PHPH值不适于菌生长；值不适于菌生长； 直接抑制突变链球菌生长。直接抑制突变链球菌生长。日本有木糖醇洁齿片出售；日本有木糖醇洁齿片出售； 儿童吃糖是天性、也是一大乐趣！儿童吃糖是天性、也是一大乐趣！现在学习的是第四十六页，共57页2 2、山梨醇、甘露醇、山梨醇、甘露醇 自然界存在广泛自然界存在广泛 山梨醇：哺乳动物和人体内正常的代谢产物山梨醇：哺乳动物和人体内正常的代谢产物 甘露醇：海藻与蘑菇中含量丰富甘露醇：

19、海藻与蘑菇中含量丰富 生理功能生理功能 1 1）不引起血糖水平波动；）不引起血糖水平波动； 2 2）不引起牙齿龋变。）不引起牙齿龋变。 现在学习的是第四十七页，共57页第六节第六节 强力甜味剂强力甜味剂一、概述一、概述1 1、甜度：蔗糖的、甜度：蔗糖的5050倍以上，最高达倍以上，最高达20002000至至25002500 2 2、生产方法：、生产方法： （1 1）化学合成：糖精，甜蜜素（）化学合成：糖精，甜蜜素（CydamateCydamate），甜味素），甜味素(Aspartame)(Aspartame)，安塞甜，安塞甜(Acesulfame)(Acesulfame) （2 2）半合成：三

20、氯蔗糖、二氢查耳酮的衍生物）半合成：三氯蔗糖、二氢查耳酮的衍生物 （3 3）天然提取：二氢查尔酮，甜菊苷，甜菊双糖苷，甘）天然提取：二氢查尔酮，甜菊苷，甜菊双糖苷，甘草甜素，草甜素，ThaumatinThaumatin现在学习的是第四十八页，共57页3 3、强力甜味剂的优点：、强力甜味剂的优点：（1 1）甜度高，用量少，能量近似为）甜度高，用量少，能量近似为0 0；（2 2）不引起牙齿龋变；）不引起牙齿龋变；（3 3）可供糖尿病人、肥胖病人、心血管病人、老年）可供糖尿病人、肥胖病人、心血管病人、老年人服用；人服用；（4 4）部分品种有风味增强作用，如甜味素）部分品种有风味增强作用，如甜味素4

21、4、缺点：、缺点：（1 1）甜味不纯正，三氯蔗糖除外；）甜味不纯正，三氯蔗糖除外； （2 2）有一定的苦涩味或金属异味；）有一定的苦涩味或金属异味； （3 3）甜度大、用量小，有些食品加工可能须加填充）甜度大、用量小，有些食品加工可能须加填充剂。剂。现在学习的是第四十九页，共57页5 5、理想的甜味剂应具备的条件、理想的甜味剂应具备的条件（1 1）绝对的安全性；）绝对的安全性；（2 2）良好的口感；）良好的口感；（3 3）适当的溶性和稳定性；）适当的溶性和稳定性；（4 4）等甜度条件下的价格。）等甜度条件下的价格。 目前尚没有一种强力甜味剂能完全达到上述要求目前尚没有一种强力甜味剂能完全达到上

22、述要求现在学习的是第五十页，共57页常见强力甜味剂常见强力甜味剂一、糖精（一、糖精（SaccharinSaccharin）1 1、简介、简介 甜度为蔗糖的甜度为蔗糖的300300倍倍 9090多年历史，多年历史，19701970年受到较多指责，甚至被禁用年受到较多指责，甚至被禁用 美国：美国：7070万人经常服用（小孩）；万人经常服用（小孩）；60%60%软饮料，软饮料，20%20%其他饮料其他饮料、食品，、食品，20%20%其他方面其他方面FDAFDA统计：年消耗量统计：年消耗量300300吨，年销售额吨，年销售额10001000万美元，相当于万美元，相当于100100万万吨的蔗糖被糖精取代

23、。吨的蔗糖被糖精取代。 2 2、特点、特点（1 1）价格便宜，等甜度下为蔗糖的）价格便宜，等甜度下为蔗糖的1/101/10；（2 2）不参加代谢，无能量，不致人发胖；）不参加代谢，无能量，不致人发胖；（3 3）不引起牙齿龋变；）不引起牙齿龋变；（4 4）性质稳定。）性质稳定。 重大缺陷：单独使用有金属味和苦后味；重大缺陷：单独使用有金属味和苦后味； 研究方向：降低苦后味，提高味觉质量。研究方向：降低苦后味，提高味觉质量。 现在学习的是第五十一页，共57页3 3、安全毒理问题、安全毒理问题小鼠实验：单代喂养含小鼠实验：单代喂养含5%5%的食品，无影响；二代雄鼠有统计意的食品，无影响；二代雄鼠有统

24、计意义的瘤变现象；义的瘤变现象；19771977年，美年，美FDAFDA禁用，遭公众反对而搁置；禁用，遭公众反对而搁置；19851985年，年，5 5月月4 4至至6 6日，科学家们在日，科学家们在DukeDuke大学对糖精进行了权威大学对糖精进行了权威的评价：的评价：（1 1）白鼠大量摄入会有明显的生化和生理特性变化；）白鼠大量摄入会有明显的生化和生理特性变化；（2 2）国际研究发展联合物的研究指出：人一天服用）国际研究发展联合物的研究指出：人一天服用750750罐饮料所包罐饮料所包含的糖精总数量才会发生身体的变化；含的糖精总数量才会发生身体的变化；（3 3）白鼠身上的肿瘤似乎与科属及机体特

25、异性有关；）白鼠身上的肿瘤似乎与科属及机体特异性有关；总之：总之：9090年的历史，证明年的历史，证明“糖精与癌症无必然的联系糖精与癌症无必然的联系”4 4、发展前景、发展前景7070年代受指责，目前又有所缓和，有年代受指责，目前又有所缓和，有8080多个国家同意使用，世多个国家同意使用，世界食品添加剂专家委员肢也同意继续使用；界食品添加剂专家委员肢也同意继续使用；丹麦、荷兰禁用丹麦、荷兰禁用 糖精的苦味，受到新型甜味剂的挑战，前景不乐观。糖精的苦味，受到新型甜味剂的挑战，前景不乐观。 现在学习的是第五十二页，共57页二、甜蜜素（二、甜蜜素（CydamateCydamate） 50 50至至6

26、060年代，迅速发展，甜度为蔗糖的年代，迅速发展，甜度为蔗糖的5050倍；与糖倍；与糖精共用时可掩盖掉糖精的不良口味，口感甚佳；精共用时可掩盖掉糖精的不良口味，口感甚佳； 1970 1970年，美国年消耗量年，美国年消耗量90009000吨；吨； 1960 1960年年1212月，月，AbboteAbbote发现糖精发现糖精 甜蜜素混合物喂白鼠甜蜜素混合物喂白鼠有膀胱肿瘤现象有膀胱肿瘤现象1 1、优越性、优越性不吸湿，水溶性好，甜度大，无不良后味，具有掩盖不吸湿，水溶性好，甜度大，无不良后味，具有掩盖苦味的能力；苦味的能力；2 2、安全问题争论甚久、安全问题争论甚久19701970年禁用后，美国的研究结果不能重年禁用后，美国的研究结果不能重AbboteAbbote的结的结论；论；19641964年年6 6月，美国月，美国FDAFDA认定其不具备致癌能力；认定其不具备致癌能力；世界其他权威也认为是安全的；世界其他权威也认为是安全的；现在学习的是第五十三页，共57页三、甜味素三、甜味素(Aspartame)(Aspartame)（阿斯巴甜）（阿斯巴甜） 1965 1965年发现年发现19741974年，安全问题讨论；年，安全问题