第三章功能性甜味剂

第三章功能性甜味剂第一页，共四十七页，2022年，8月28日第一节功能性单糖第二页，共四十七页，2022年，8月28日一、功能性单糖的物化性质与甜味特性（一）果糖的物化特性与甜味特性1.物化特性无色针状或三棱形结晶结晶，在pH3.3时最稳定，其热稳定性较蔗糖和葡萄糖低；具有还原性，能与可溶性氨基化合物发生美拉德褐变；，可被酵母发酵利用故可用于焙烤食品中。不是口腔微生物的合适底物，不易造成龋齿。净能量值为15.5kJ／g第三页，共四十七页，2022年，8月28日2.甜味特性甜度一般为蔗糖的1.2～1.8倍第四页，共四十七页，2022年，8月28日（二）果葡糖浆的物化性质与甜味特性根据固形物果糖含量有三个品种：F42糖浆，含果糖42%；F55糖浆，含果糖55%；F90糖浆，含果糖90%，是第三代产品，又叫高纯糖浆各种果葡糖浆的化学成分成分42%果葡糖浆55%果葡糖浆90%果葡糖浆果糖/%425590葡萄糖/%52409多糖/%641固形物/%717780相对于蔗糖的甜度1-11.2+第五页，共四十七页，2022年，8月28日结晶果糖与果葡糖浆的比较特性结晶果糖42%果葡糖浆55%果葡糖浆90%果葡糖浆物理状态结晶体液体液体液体化学组成己酮糖，纯单糖葡萄糖、果糖、麦芽糖、异构麦芽糖和更高级糖类混合物葡萄糖、果糖和更高级糖类混合物葡萄糖、果糖和更高级糖类混合物果糖含量/%99.629.842.469.3水分含量/%0.2292323相对于蔗糖的甜度1.3～1.80.90～0.950.95～11～1.3贮藏运输容器袋装圆桶罐圆桶罐、箱式罐圆桶罐、箱式罐最适合使用的典型食品营养食品和低能量食品，要求特别甜的干混合物色拉调味料、焙烤食品、果酱和果冻软饮料、水果罐头软饮料、液体营养食品第六页，共四十七页，2022年，8月28日二、功能性单糖的生理代谢性质（一）果糖的生理代谢性质血糖指数表食物名称葡萄糖蔗糖果糖麦芽糖苹果葡萄白面包血糖指数10059±1020±5105±1239±364±1169±5第七页，共四十七页，2022年，8月28日（二）L-糖生理代谢性质1.不提供能量；2.与D-糖的口感一样；3.口腔微生物不能发酵L—糖，因此它不会引起牙齿龋变反应；4.对通常由细菌引起的腐败具有免疫力；5.作为D-糖的替代品，不需另外添加填充剂；6.在水溶液中稳定；7.在需经热处理的食品加工中稳定；8.可用在焙烤食品中，能发生美拉德褐变反应；9.适合于糖尿病人或其他糖代谢紊乱病人食用。第八页，共四十七页，2022年，8月28日三、功能性单糖的加工

（一）果葡糖浆的加工第九页，共四十七页，2022年，8月28日（二）结晶果糖的加工第十页，共四十七页，2022年，8月28日（三）L-糖加工第十一页，共四十七页，2022年，8月28日第二节功能性低聚糖第十二页，共四十七页，2022年，8月28日低聚糖（Oligosaccharide）或寡糖，由2～10个分子单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖。直接低聚糖或普通低聚糖:β-1，4葡萄糖苷键等连接双歧增殖因子:α-1，6葡萄糖苷键连接日本低聚糖消费量增长情况第十三页，共四十七页，2022年，8月28日一、低聚糖的生理功能（一）直接生理功能1.低热量，难消化。2.有水溶性膳食纤维作用3.低龋齿性糖类4.肠道中有益菌群双歧杆菌增殖第十四页，共四十七页，2022年，8月28日（二）间接生理功能1.抑制病原菌2.抑制有毒物代谢和有害酶的产生3.防止腹泻4.防止便秘5.降低血清胆固醇6.保护肝功能7.降低血压的作用8.提高机体免疫力，抗肿瘤9.营养素吸收促进作用，产生营养素

10.血糖值的改善作用第十五页，共四十七页，2022年，8月28日二、功能性低聚糖的摄入剂量和副作用低聚果糖3.0g低聚半乳糖2.0～2.5g大豆低聚糖2.0g低聚木糖0.7g。第十六页，共四十七页，2022年，8月28日三、功能性低聚糖的种类、性质及其应用第十七页，共四十七页，2022年，8月28日三、功能性低聚糖的种类、性质及其应用（一）低聚异麦芽糖葡萄糖之间至少有一个以α-1,6糖苷键结合而成的单糖数在2～5不等的一类低聚糖，商品低聚异麦芽糖主要由异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖和四糖组成第十八页，共四十七页，2022年，8月28日（二）低聚半乳糖低聚半乳糖是在乳糖分子上通过β-1，6糖苷键结合1～4个半乳糖的杂低聚糖，其产品中含有半乳糖基乳糖、半乳糖基葡萄糖、半乳糖基半乳糖等，属于葡萄糖和半乳糖组成的杂低聚糖。

第十九页，共四十七页，2022年，8月28日（三）低聚果糖蔗糖分子上以β-1,2糖苷键与1～3个果糖结合而成的低聚糖，主要由蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖组成的混合物第二十页，共四十七页，2022年，8月28日(四)乳酮糖半乳糖与果糖通过β-1，4糖苷键结合的双糖第二十一页，共四十七页，2022年，8月28日（五）低聚乳果糖第二十二页，共四十七页，2022年，8月28日(六)棉子糖广泛存在于甜菜、棉籽中，是由α-Ｄ(+)-吡喃半乳糖（1→6）、α-Ｄ(+)-吡喃葡萄糖（1→2）、β-Ｄ(-)—呋喃果糖构成的三糖第二十三页，共四十七页，2022年，8月28日（七）水苏糖“超强双歧因子”第二十四页，共四十七页，2022年，8月28日(八)大豆低聚糖由水苏糖、棉子糖和蔗糖组成的混合物，占大豆总固形物的7%～10%第二十五页，共四十七页，2022年，8月28日（九）低聚龙胆糖龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖的杂低聚糖，在低聚龙胆糖结构中连接单个葡萄糖的键是β-(1→6)糖苷键（十）低聚木糖由2～7个木糖以β-(1→4)糖苷键结合而构成的低聚糖，其中以二糖和三糖为主（十一）帕拉金糖异麦芽酮糖，是葡萄糖与果糖以α-1,6糖苷键结合的双糖第二十六页，共四十七页，2022年，8月28日（十二）海藻糖2分子葡萄糖C1，C1结合的非还原性二糖海藻糖在食品和药品中可以非常有效地保护生物膜和生物大分子，从而避免细胞受到干燥、冷冻和渗透压巨变造成的伤害。最新研究还发现，海藻糖可以有效保护DNA免受由放射线引起的损伤。第二十七页，共四十七页，2022年，8月28日（十三）麦芽低聚糖（十四）偶联糖（十五）低聚壳聚糖第二十八页，共四十七页，2022年，8月28日四、加工1.加工方法（1）从天然原料中提取（2）化学合成法（3）酶学方法①转移糖苷合成法②可逆水解合成法③酶水解法第二十九页，共四十七页，2022年，8月28日2.加工工艺（1）低聚异麦芽糖淀粉→调浆→淀粉乳（浓度30%，pH6）→喷射液化（α-淀粉酶）→糖化（α-葡萄糖苷酶，pH5～6，55～60℃）→灭酶→过滤（硅藻土）→脱色（活性炭）→脱盐（离子交换树脂）→真空浓缩→IMO-500（糖浆）→柱分离→IMO-900（糖浆）→喷雾干燥→IMO-900P（糖粉）第三十页，共四十七页，2022年，8月28日（2）低聚半乳糖乳糖溶液(40%)→转移反应(β-半乳糖苷酶，pH5，50℃，24h)→脱盐（离子交换树脂）→色谱分离→脱色（活性炭）→真空浓缩→产品（3）低聚果糖①菊芋→菊粉→菊粉酶水解→过滤（硅藻土）→脱色→脱盐→真空浓缩→产品②蔗糖(50%～60%)固定化酶柱或固定化床生物反应器(24h，50～60℃)→糖液→脱色（活性炭）→脱盐（离子交换树脂）→真空浓缩→产品第三十一页，共四十七页，2022年，8月28日（三）大豆低聚糖乳清→加热（到70℃）→过滤→脱盐（离子交换树脂或电渗析）→脱色（活性炭）→浓缩（反渗透至糖浆12%，真空浓缩）→净化（膜分离）→产品第三十二页，共四十七页，2022年，8月28日第三节调节血糖的功能性食品第三十三页，共四十七页，2022年，8月28日一分类糖尿病是由于体内胰岛素不足而引起的以糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱为特征的常见慢性病。1.Ⅰ型糖尿病:胰岛素依赖型糖尿病（IDDM）2.Ⅱ型糖尿病:非胰岛素依赖型糖尿病（NIDDM）空腹大于7mmol/L，或者是餐后两小时大于11.1mmol/L就可诊断为糖尿病第三十四页，共四十七页，2022年，8月28日二糖尿病的起因1.遗传因素2.自身免疫因素3.病毒感染因素4.β-细胞功能与胰岛素释放异常5.胰岛素受体异常、受体抗体与胰岛素相抵抗6.神经因素7.胰岛素拮抗激素的存在第三十五页，共四十七页，2022年，8月28日三糖尿病的发病机理(一)非胰岛素依赖型糖尿病的发病机理（1）胰岛素受体或受体后缺陷（2）胰岛素相对不足与拮抗激素，肝糖输出增多。（3）胰岛β-细胞缺陷胰岛素分泌迟钝、异常。(二)胰岛素依赖型糖尿病的发病机理病毒感染等免疫异常攻击β-细胞第三十六页，共四十七页，2022年，8月28日Diabetesandobesityarecharacterizedbyalow-gradeinflammation第三十七页，共四十七页，2022年，8月28日70%左右，坏生活习惯精神压力大，工作疲劳，而且生活又不规律生活条件？消瘦者？少吃糖？血糖水平正常？糖耐量试验第三十八页，共四十七页，2022年，8月28日四、糖尿病的表现1.多食2.多尿3.多饮4.体重减少3-5年，并发症：视力模糊，飞影第三十九页，共四十七页，2022年，8月28日五、患者专用功能性食品的开发原理糖尿病患者的营养特点是：总能量控制在仅能维持标准的体重水平；有一定数量的优质蛋白质与碳水化合物；低脂肪；高纤维；杜绝能引起血糖波动的低分子糖类（包括蔗糖与葡萄糖等）。足够的维生素、微量元素与活性物质。第四十页，共四十七页，2022年，8月28日在开发糖尿病专用功能性食品时，有关能量、碳水化合物、蛋白质、脂肪等营养素的搭配原则是：1.能量：以维持正常体重为宜；2.碳水化合物：占总能量的55%~60%；3.蛋白质：与正常人一样按0.8g/kg体重供给，老年人适当增加。减少蛋白质摄入量，可能会延缓糖尿病、肾病的发生与发展；4.脂肪：占总能量的30%或低于30%。减少饱和脂肪酸，增加多不饱和脂肪酸，以减少心血管并发症的发生。5.胆固醇：控制在300mg/d以内，以减少心血管病并发症的发生；6.钠：不超过3g/d，以防止高血压。糖尿病人吃得越少越好第四十一页，共四十七页，2022年，8月28日七具有调节血糖功能的物质一、糖醇类糖类的醛基或酮基被还原后的物质糖醇的相对甜度糖醇名称相对甜度热值/（kJ/g）蔗糖116.7木糖醇0.916.7山梨糖醇0.616.7甘露糖醇0.58.4麦芽糖醇0.8~0.98.4乳糖醇0.358.4异麦芽糖醇0.3~0.48.4氢化淀粉水解物0.45~0.616.7赤藓糖醇0.7~0.81.7目前我国赤藓糖醇的总产量在3000吨左右。世界市场的赤藓糖醇消费需求十分旺盛，

赤藓糖醇可促进溶液中的乙醇分子与水分子的结合，从而降低酒类饮料的酒精异味和感官刺激，改善蒸馏酒和葡萄酒的质量。第四十二页，共四十七页，2022年，8月28日糖醇的生理功能1.代谢过程与胰岛素无关，用作糖尿病和肥胖患者的特定食品；2.无龋齿性。。3.有类似于膳食纤维的功能，可预防便秘、改善肠道菌群、预防结肠癌等作用。第四十三页，共四十七页，2022年，8月28日二、麦芽糖醇（氢化麦芽糖醇）一分子葡萄糖和一分子山梨糖醇结合而成的二糖醇商品:70%麦芽糖醇水溶液。甜感近似蔗糖。难于发酵，有保香、保湿作用。耐热、耐酸，难以引起美拉德反应。

不被消化吸收，肠细菌可利用一部分外。雪糕、糕点、饮料、酱菜、糖果

增加糖果饮料的芳香气味，且能加强糖果外观及透明度适合制造色泽鲜艳的食品、如高档糖果第四十四页，共四十七页，2022年，8月28日麦芽糖醇生理功能调节血糖减脂作用防龋齿作用第四十五页，共四十七页，2022年，8月28日三、木糖醇与金属离子有螯合作用。调节血糖防