典型功能性食品的生产

功能性食品模块四、典型功能性食品的生产

项目一、功能性碳水化合物食品的生产项目二、功能性蛋白质、肽及氨基酸食品的生产项目三、功能性脂类食品的生产项目四、功能性维生素食品的生产项目五、功能性矿物食品的生产项目六、功能性微生物食品的生产2【知识目标】通过本模块的学习，理解并掌握功能性碳水化合物、功能性脂类、功能性微生物、功能性维生素、功能性矿物质及功能性蛋白质、肽及氨基酸中功效成分的制备，了解高新技术中的提取分离及纯化技术在功效成分制备中的应用，理解高新技术的原理，能正确选择分离纯化方法。

【技能目标】通过本模块学习，学生能够对典型功效成分进行提取分离并进行产品制备；能够选择相应的食品原料，经过提取纯化制备功能性产品。3项目一、功能性碳水化合物食品的生产一、膳食纤维的制备㈠、制备膳食纤维原料：主要有五类：⑴、粮谷类：麦麸、米糠、稻壳、玉米、玉米渣⑵、豆类：大豆、豆渣、红豆、红豆皮等。⑶、水果类：橘皮、椰子渣、苹果皮、梨子渣等

(4)、蔬菜类：甜菜渣、山芋渣、马铃薯、藕渣

(5)、其他：酒糟、竹子、海藻、虾壳、贝壳、酵母、淀粉等。4（二）、不溶性膳食纤维的制备方法

粗分离法

化学法

酶法

发酵法综合制备法5

粗分离法制备不溶性膳食纤维原料→清洗→过筛→悬浮法和气流法分级→粗分离→烘干→粉碎目的？粮谷类原料目的：除淀粉6化学法制备不溶性膳食纤维原料→清洗→粗粉碎→热水处理→碱处理→漂洗至中性→酸处理→漂洗至中性→离心或过滤→滤渣→干燥→粉碎→过筛→成品对蛋白质、脂肪影响目的？碱处理：蛋白及脂肪水解。酸处理：淀粉水解。7酶法制备不溶性膳食纤维原料→清洗→粗粉碎→水处理除植酸→

蛋白酶→淀粉酶→灭酶→漂洗→离心或过滤→滤渣→干燥→粉碎→过筛→成品8发酵法制备不溶性膳食纤维原料→选剔→清洗→磨浆→调料→装罐→灭菌→冷却→接种→培养→脱水→发酵渣→漂洗→干燥→粉碎→过筛→成品菌种？保加利亚乳杆菌嗜热链球菌9(三)可溶性膳食纤维的制备方法乙醇沉淀法膜浓缩法挤压法淀粉转化法10乙醇沉淀法收集滤液、发酵液→调pH→三氯醋酸处理→渗析→搅拌→乙醇沉淀→可溶性膳食纤维→离心弃去上清液→可溶性膳食纤维膜浓缩法收集滤液、发酵液→调pH→离心沉淀→上清液→超滤浓缩→可溶性膳食纤维11挤压法原料→粗粉碎→挤压→粉碎→过筛→水提取→离心沉淀→上清液→过滤→冷冻干燥→精制→干燥→成品淀粉转化法淀粉→水解成糊精→α–极限糊精→聚合低聚糖→可溶性膳食纤维淀粉原料→酸处理→预干燥→焙烤→调乳→酶解→灭菌→脱色→过滤→滤液→离子交换→浓缩→干燥→成品12二、膳食纤维在功能食品中的应用㈠、焙烤食品中的应用

1、主要产品：高膳食纤维面包、蛋糕、饼干、桃酥、脆饼等。2、作用：改变产品质构、提高持水力、增加柔软性、疏松性、防止储存期变硬。

3、参考添加量：5~6%，不要超过10%。13㈡、主食中的应用

1、主要产品：挂面、快餐面、馒头等；

2、参考添加量：5%~6%。14㈢、饮料中的应用

1、主要产品：液体、固体、碳酸饮料、乳酸杆菌发酵的乳清型饮料。

2、参考用量：水不溶性的1%、粒度200目以上；水溶性适当增加。15㈣、肉制品中应用

1、主要产品：低热能香肠、低热能火腿等

2、作用：保持肉制品中水分；降低热量

3、参考用量：1~5%。16三、真菌活性多糖的制备发酵法

缺点：一次性投资大，工艺长，产品缺乏子实体的芳香风味。产品风味差优点：生产周期短，产量高，降低了价格子实体提取法

缺点：生产周期长（半年以上）、价格也较高。优点：产品风味好加工方法17典型的真菌多糖生产工艺（一）香菇多糖生产1、提取法（1）工艺流程鲜香菇→捣碎→浸渍→过滤→浓缩→乙醇沉淀→乙醇、乙醚洗涤→干燥→成品。18典型的真菌多糖生产工艺（一）香菇多糖生产1、提取法（2）操作要点①香菇新鲜子实体，水洗干净，捣碎后加5倍量沸水浸渍8～15h，过滤，滤液减压浓缩。②浓缩液加1倍乙醇得沉淀物，过滤，滤液再加3倍量乙醇，得沉淀物。19典型的真菌多糖生产工艺（一）香菇多糖生产1、提取法（2）操作要点③将沉淀加约20倍的水，搅拌均匀，在猛烈搅拌下，滴加0.2mol／L氢氧化十六烷基三甲基胺水溶液，逐步调至pH值12.8时产生大量沉淀，离心，沉淀用乙醇洗涤，收集沉淀。④沉淀用氯仿、正丁醇去蛋白，水层加3倍量乙醇沉淀，收集沉淀。⑤沉淀依次用甲醇、乙醚洗涤，置真空干燥器干燥，即为香菇多糖。202.深层发酵法（1）工艺流程菌种→斜面培养→一级种子培养→二级种子培养→深层发酵→发酵液（2）操作要点（3）发酵液中多糖的提取香菇发酵液由菌丝体和上清液两部分组成，胞内多糖含于菌丝体，胞外多糖含于上清液。因此多糖提取要分上清液和菌丝体两部分来完成。21①上清液胞外多糖的提取Ⅰ工艺流程：

发酵液→离心→发酵上清液→浓缩→透析→浓缩→离心→上清液→乙醇沉淀→沉淀物→丙酮、乙醚洗涤→P2O5干燥→胞外粗多糖；Ⅱ操作步骤：离心沉淀，分离发酵液中菌丝体和上清液。上清液在不大于90℃条件下浓缩至原体积的五分之一。上清浓缩液置透析袋中，于流水中透析至透析液无还原糖为止。透析液浓缩为原浓缩液体积，离心除去不溶物，将上清液冷却至室温。加3倍预冷至5℃的95％乙醇，5～10℃下静置12h以上，沉淀粗多糖。沉淀物分别用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤后，真空抽干，然后置P2O5干燥器中进一步干燥，得胞外粗多糖干品。22②菌丝体胞内多糖的提取Ⅰ工艺流程发酵液→离心→菌丝体→干燥→菌丝体干粉→抽提→浓缩→离心→上清液→透析→浓缩→离心→上清液→沉淀物→丙酮、乙醚洗涤→P2O5干燥→胞内粗多糖。

Ⅱ操作要点菌丝体在60℃干燥，粉碎，过80目筛。菌丝体干粉水煮抽提三次，总水量与干粉重之比为50：1～100：1。提取液在不大于90℃下浓缩至原体积的五分之一。其余步骤同上清液胞外提取。23（二）金针菇子实体多糖分离工艺金针菇多糖1.工艺流程原料→称重→匀浆调配→抽提→过滤→滤液醇析→复溶→去蛋白→产品

↓滤渣弃去2.操作要点（1）选用质地优良的鲜子实体(或按失水率计算称取—定量的干菇)。（2）使用试剂—氯仿、正丁醇、乙醇、葡萄糖等均为分析纯。（3）多糖总量测定采用酚—硫酸法，以葡萄糖为标准品。（4）提取条件：浸提时间1h，温度80℃，溶剂体积为样品30倍，多糖得率达到1.03%。（5）醇析的乙醇最终浓度为60%～70%，放置一定时间后，离心收集沉淀并烘干称重得多糖粗品。24四、真菌活性多糖在功能食品中的应用浓缩液、菌丝体、粗糖成品、纯糖成品来添加。㈠、灵芝多糖口服液生产工艺

1、工艺流程

灵芝纯多糖→调配→均质→过滤→灌封→杀菌→成品

2、工艺说明⑴、配方：灵芝纯多糖0.1%、蜂蜜8%、山梨酸钾0.02%、水92.9%。柠檬酸糖酸比。25⑵、均质：30Mpa。⑶、过滤：先经0.45µm精密过滤器，再经截留分子质量20万的超滤机过滤，取透过液灌装。(4)、灌装、杀菌：洗瓶，用200mg/kg的二氧化氯浸泡10min，无菌水清洗，捞起滤干，灌装、封口。120ºC下杀菌30min。

3、产品质量标准色泽：淡黄或金黄色、无沉淀、酸甜适口、口感圆润、每支(10mL)含纯灵芝多糖10mg。26五、功能性糖的制备果葡糖浆的加工工艺流程α-淀粉酶β-淀粉酶葡萄糖淀粉酶葡萄糖异构酶果葡糖浆的加工工艺流程2728果糖加工工艺流程29功能性低聚糖生产从天然原料中提取：适用于棉子糖(甜菜汁中)、大豆低聚糖但大多数天然原料中的低聚糖含量极低

化学合成法：需要多步反应，比较烦琐、复杂很少采用此方法生产功能性低聚糖酶学方法：包括转移糖苷合成法、可逆水解合成法、酶水解法

此方法极具开发潜力（未来的方向）30大豆低聚糖生产工艺低聚果糖31低聚木糖低聚麦芽糖32六、功能性果糖在食品中的应用（一）结晶果糖在食品中的应用利用结晶果糖高甜度、低能量、其代谢与胰岛素无关等功能特点，可用来代替其他碳水化合物甜饮料应用于一些较特殊的专用型食品或功能食品中。结晶果糖最成功的应用例子是在糖果制造业上，用来生产高质量的巧克力或角豆糖衣，果糖约占糖衣总量的35%左右，由于果糖的甜度大，因此可在不降低总体甜度的前提下把糖衣制得薄些。33（二）果糖在低能量蛋糕中的应用传统蛋糕含有高糖、高脂，是高能食品，易导致喜爱甜食的消费者肥胖。果糖代替蔗糖，配合高效复合乳化物减少起酥油用量，生产出低能蛋糕。低能蛋糕用结晶果糖为甜味料，用N-Flate(混合乳化物)代替起酥油，蛋糕的能量比一般蛋糕减少33%以上。34（三）果糖在运动饮料和低能量饮料中的应用在欧、美、日等国家和地区，果糖是运动员饮料的一种基本原料。使用果糖的运动饮料，饮用后能量转化速度快，但不会引起血液中血糖的升高，适用于人体疲劳后恢复体力并及时补充水分和矿物质。35（四）果糖在焙烤食品中的应用果糖被广泛用于焙烤食品中，这是利用了果糖的发酵性、焦化性及保湿性。在焙烤食品中，酵母利用果糖比蔗糖快，发酵性能好，可缩短面包发酵时间；在焙烤过程中果糖易发生焦糖化反应，生成的焦糖具有焙烤食品特有的风味；由于果糖保湿性好，所以面包在贮存中可以较长时间保持新鲜和松软，这是蔗糖面包所不能及的。36（五）果糖在冷饮食品中的应用果糖的冰点比其他甜味剂低，在所有营养型甜味剂中，果糖的抗冻性比其他甜味剂要好。利用果糖的这种特性，在冰冻食品如雪糕、冰淇淋的制造过程中，添加果糖可较好地预防冰冻食品的结冰，使产品质地松软，组织细腻。37小结膳食纤维的制备制备膳食纤维原料不溶性膳食纤维的制备方法可溶性膳食纤维的制备方法膳食纤维在功能食品中的应用真菌活性多糖的制备真菌活性多糖在功能食品中的应用功能性糖的制备功能性糖在食品中的应用38课外作业1、简述不溶性膳食纤维的制备方法及其在食品中的应用。2、简述真菌多糖的制备方法及其在食品中的应用。39项目二、功能性蛋白质、多肽及氨基酸食品的生产一、功能性蛋白质的制备及应用免疫球蛋白（Immunoglobulin，简称Ig）是一类具有抗体活性，能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。免疫球蛋白不仅存在于血液中，还存在于体液、粘膜分泌液以及B淋巴细胞膜中。目前，食物来源的免疫球蛋白主要是来自乳、蛋等畜产品。特别是近年来人们对牛初乳和蛋黄来源的免疫球蛋白研究开发的较多。40（一）免疫球蛋白的制备：医药部门：用免疫球蛋白制品可从免疫血清中、初乳中提取，成本高食品工业：鸡蛋蛋黄中提取8-20mg/ml成本低工业化生产有困难：奶类中含量低蛋黄中脂类太多、血清收集难41根据蛋白质的分子大小、电荷多少、溶解度以及免疫学特征等，从血液中提取免疫球蛋白归纳起来主要有盐析法（如多聚磷酸钠絮凝法、硫酸铵盐析法)、有机溶剂沉淀法(如冷乙醇分离法)、有机聚合物沉淀法、变性沉淀法等。用于大规模生产的方法主要有冷乙醇分离法、盐析法、利凡诺法和柱层析法等，应用较多的有硫酸铵盐析法和冷乙醇分离法。424344（1）盐析法采用硫酸铵盐析法从猪血中提取免疫球蛋白，其提取工艺为：新鲜猪血→猪血浆→20%饱和硫酸铵沉淀→上清液→50%饱和硫酸铵→免疫球蛋白粗品。45（2）有机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法从血清中提取免疫球蛋白，其工艺流程为：血清→用水稀释4倍→25℃下调节pH至7.7→置冰盐水中冷却至有小冰生成→慢慢加入50%的乙醇，并搅拌使乙醇最终浓度为20%→5℃～7℃离心分离→取沉淀加水溶解→免疫球蛋白的粗提液。46（3）超滤法初乳中免疫球蛋白的分离方法主要有超滤法、色谱分离法、等电点分子筛过滤法等。但从工业化生产、产品得率、工艺条件等方面考虑，常用的是超滤法。其分离过程如下：初乳→离心去脂→63℃，30min杀菌→35℃下添加凝乳酶凝乳→离心→初乳乳清→超滤→浓缩(浓缩4.5倍)→冷冻干燥。47用水稀释法提取蛋黄Ig的工艺流程48（二）免疫球蛋白在食品中的应用婴儿配制奶粉（仿母乳）：加免疫球蛋白海王牛初乳：免疫球蛋白4950婴儿食品和老年食品中，用以提高人体的免疫力，增强对各种疾病的抵抗力。典型的例子就是生产仿母乳配制奶粉，通过添加免疫球蛋白，使配制奶粉的免疫能力与母乳相近。同时还可将其作为食品添加剂添加于食品中。

51（三）大豆球蛋白生产工艺大豆球蛋白是存在于大豆籽粒中的储藏性蛋白的总称，约占大豆总量的30％。其主要成分是11S球蛋白（可溶性蛋白）和7S球蛋白（β-与γ-浓缩球蛋白），其中，可溶性蛋白与β-浓缩球蛋白两者约占球蛋白总量的70％。52（三）大豆球蛋白

的生产工艺

53（四）大豆球蛋白在食品中的应用1、大豆球蛋白在肉制品中的应用大豆球蛋白在肉制品中的应用已有很长的历史，许多研究均证明其对肉制品有正面的功效。它能够保留或乳化肉制品中的脂肪，结合水分，并改进组织，是一种较为理想的肉类代替品。542、大豆球蛋白在营养强化食品中的应用小麦粉和玉米粉中加入8%的大豆蛋白粉，蛋白质含量可提高6个百分点；大米粉中加入17%的大豆球蛋白粉，等于加入0.5%的赖氨酸和0.3%的苏氨酸。蛋白质具有一定的替代和互补作用，配膳时完全可以把几种蛋白质混合食用，使蛋白质的生理价值提高，甚至接近完全蛋白质的生理价值标准。553、大豆球蛋白在焙烤食品中的应用将大豆球蛋白粉和膳食纤维粉共同加入面粉中，力求提高面包的焙烤质量。通过焙烤实验证明，在面包中加入蛋白-纤维粉，不仅能强化食品的营养品质，且能够吸收对人体有害的诱变物质，促进肠道内有益菌群的繁殖和肠胃蠕动，具有降压、降脂和通便等作用。564、大豆球蛋白在其他食品中的应用大豆球蛋白还应用于儿童食品、方便食品、风味食品、保健食品、快餐食品、膨化食品、专用食品、浓缩食品和仿生模拟食品等许多食品中。同时还可以直接食用，如豆乳粉、豆奶等。5758（五）乳铁蛋白的制备及应用牛乳中乳铁蛋白的分离1、色谱法：成本高、纯度高、产量低用于医药品2、超滤法：用于食品可望工业化生产59乳铁蛋白具有结合并转运铁的能力，到达人体肠道的特殊接受细胞中后再释放出铁，这样就能增强铁的吸收利用率，降低有效铁的使用量，减少铁的负面影响。乳铁蛋白是一种相对分子量约为80000u的铁结合性糖蛋白，主要存在于乳汁、眼泪、唾液、精液、鼻腔分泌物等外分泌液或血浆、中性粒细胞中。

601、牛乳中乳铁蛋白的分离（1）色谱法：成本高、纯度高、产量低，用于医药品。（2）超滤法：用于食品可望工业化生产。从牛乳中提取乳铁蛋白可分为4个步骤：（1）离心分离脱脂得到脱脂牛乳；（2）凝乳酶凝乳除酪蛋白得乳清；（3）乳清经膜过滤除去不溶性蛋白质、乳糖等小分子杂质；（4）膜过滤乳清经透析浓缩除去大部分的水。612、乳铁蛋白在食品中的应用乳铁蛋白由于其强大的功能在婴幼儿配方产品、保健食品和发酵乳制品等领域的应用在许多发达国家已经为大家了解。乳铁蛋白作为食品添加剂在许多国家已被允许用于功能性食品中，并有试验证明其安全可靠，无副作用。美国食品药品管理局证实，乳铁蛋白不但可用于普通人群，而且可用于对牛奶过敏的特殊人群。62（1）在保健食品中2003年的SARS使普通群众开始了解为了更好地抵抗病毒引发的疾病如冠状病毒引起的SARS、肠病毒引发的手足口症、病毒性心肌炎、病毒性脑膜炎，甚至病毒引发的感冒，最好的方法就是提高人体自身的免疫力。对病毒感染的患者，在治疗中补充乳铁蛋白，有利于病情的好转。在病毒流行的地区和多发季节，制成高效补铁剂如片剂，强化铁的饮料等，补充乳铁蛋白可以增加抵抗病毒的能力，预防病毒性感冒，肠道感染等多发疾病。63（2）在婴幼儿配方粉中新生儿的免疫系统约在1岁左右才发展成熟，所以他们对抗感染的能力比较大的儿童和成人弱。在婴幼儿配方粉中添加乳铁蛋白，可以帮助婴幼儿抵抗大肠杆菌等微生物，降低病毒引起的腹泻等婴儿常见疾病，构筑起人生的第一道防线。婴幼儿消化功能较弱，容易发生肠道疾病，使营养摄入受影响，进而影响生长发育水平。乳铁蛋白能够促进肠道有益菌的增长，有利于肠道的消化功能。64（3）在发酵乳制品中近几年来，在日本、韩国等国家出现了在发酵乳制品中添加乳铁蛋白的热潮。作为肠道中双歧杆菌的生长促进剂，乳铁蛋白日益成为发酵乳制品中的新型配料。65（4）在其他产品中乳铁蛋白在日化用品，动物饲料和药品等领域也都有应用和研究。最新研究发现，乳铁蛋白对青少年的青春痘、粉刺等问题有改善效果。据介绍，日本国际DMV公司以13-19岁的青少年为对象，让他们服用乳铁蛋白制品，每日200毫克的片剂。8周后，所有受试者的皮肤状态都得到改善。可能的作用机理包括抗菌、抗炎和抗氧化，修复由炎症引起的皮肤损伤。661、制成高效补铁剂：片剂2、婴儿配方奶粉3、强化铁的饮料等67小结免疫球蛋白的制备及应用乳铁蛋白的制备及应用大豆球蛋白的制备及其应用68课外思考简述免疫球蛋白的食品工业制备流程？简述乳铁蛋白的制备方法有哪些？简述大豆球蛋白的制备工艺路流程？69二、功能性肽的制备及应用（一）酪蛋白磷酸肽（CaseinPhosphopeptide，CPP）是以牛乳酪蛋白为原料，经过酶水解、分离纯化得到的一种生物活性肽，其特殊的簇磷酸丝氨酸结构具有螯合钙的能力。7071（一）酪蛋白磷酸肽的制备工艺1、酶解–沉淀法在原料中加入特异性蛋白酶，将原料中的蛋白质酶解为所需氨基酸序列的多肽，然后加热灭活酶，利用乙醇在低温条件下除去蛋白质分子表面水化膜使其沉淀而得到分离。72酶解-沉淀法工艺流程原料→制备酪蛋白→酶水解→调节pH→离心→

上清液→沉淀多肽→离心→沉淀→溶解沉淀→

减压加热干燥→CPP成品732、酶解–离子交换法原料中加入特异性蛋白酶，将原料中的蛋白质酶解为所需要氨基酸序列的多肽，然后加热灭酶，经离子交换分离得到多肽成品。74酶解-离子交换法工艺流程原料→制备酪蛋白→酶水解→调节pH→离心→上清液→调节pH→离子交换分离→洗脱→

→收集洗脱液→冷冻干燥→CPP成品75由上述工艺所得产品CPP含量为12～20％，若经分离纯化可得到含量更高的产品。高含量的产品（含量达80%左右）主要用于含钙量较高的液态产品，固态产品和一般液态营养、保健食品中则大多使用含量为12%以上的CPP产品。76（二）谷胱甘肽的制备工艺1、萃取法-提取GSH经典方法利用天然动植物组织细胞存在丰富的谷胱甘肽，采用物理、化学、生物方法将其细胞壁破坏，使其中的谷胱甘肽释放出来，再通过离子交换等技术将其分离出来。77萃取法制备GSH的工艺流程原料→提取（破坏细胞壁）→GSH提取液→沉淀→水洗→脱盐→浓缩→干燥→GSH成品铜盐法是重金属沉淀法的一种，主要是利用GSH与金属氧化物Cu2O反应，生成可分离的沉淀物GSCu，再通过还原剂H2S进行还原，成为GSH。782、发酵法酵母发酵法重组大肠杆菌工程菌发酵法固定化细胞(或酶)发酵法酵母发酵生产法工艺流程酵母→诱变→高产酵母→热水提取→离心→调节pH→树脂吸附→酸洗脱→Cu2O沉淀→水洗沉淀→过滤→浓缩→干燥→成品79（三）降血压肽的制备工艺降血压肽的抑制活性与其氨基酸结构和组成密切相关。经研究认为ACE抑制肽的抑制活性主要取决于C端氨基酸基，C端氨基酸为芳香族氨基酸(包括色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)和脯氨酸时其抑制活性较高。另外，N端为疏水性的缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或碱性氨基酸的肽与ACE的亲和力较强，抑制活性较高，但是脯氨酸则例外。80

（三）降血压肽的制备工艺1、酶解法体外水解蛋白质生成多肽，包括酸水解、碱水解及酶水解3种方法。原料→碱处理→离心→上清液调pH(沉降蛋白质)→加入蛋白酶→酶灭活→层析/超滤→成品。812、提取法奶酪、豆奶等很多发酵食品中都含有降血压肽，AkikoOkamoto等人综合比较了多种不同发酵食品的降血压活性，发现大豆、奶酪等食品经发酵后含有较高活性的降血压肽，特别是以大豆为原料的发酵食品中含有较强的活性。工艺流程为：发酵液→离心→取上清液→硫酸铵盐析(沉淀)→离心→脱色→超滤→干燥→成品。823、自溶法

动物原料在合适温度、pH等条件下，一定时间后激活细胞内自溶酶系统，水解自身蛋白质产生具有降血压活性的多肽。工艺流程为：鲤鱼内脏→压碎→加水→60℃保温3h，轻微搅拌→90℃加热停止反应→冷却→超滤。83（四）酪蛋白磷酸肽在功能食品中的应用目前，国外已将CPP应用于儿童咖喱饭、饮料、口香糖等食品和保健品中。对儿童缺钙、老年人骨质疏松、不育症的治疗和牙齿保健方面的研究和应用也在进行之中。CPP在饮料中应用显示出其独特优点：可保持钙、铁在饮料中的稳定性，有助于形成良好风味。84用于制成抗佝偻病、骨质疏松症的胶囊、片剂等；用于制成抗龋齿的牙膏、漱口液或含片等；用于制成可促进体外受精和细胞融合的生物化学制剂。85（五）谷胱甘肽在功能食品中的应用GSH具有广泛的生理作用。用于肝脏疾病、肿瘤、药物中毒、重金属中毒、氧中毒、衰老和内分泌疾病的治疗。由于GSH在强化食品风味的同时对人体有保健作用，它的应用前景非常广泛。面制品加工中应用奶制品、婴儿食品加工中应用肉制品、海鲜制品加工中应用果蔬制品加工中应用86肉制品、海鲜制品加工中应用谷胱甘肽与L-谷氨酸钠、核酸等腥味物质或它们的混合物共存时，具有很强的肉类风味；将谷胱甘肽用于肉食类、鱼类和海鲜类食品中可抑制核酸分解、强化食品风味、延长保鲜期。872.在面制品加工中应用由于谷胱甘肽具有氧化还原性，因此将谷胱甘肽加入面制品中，在起到还原作用的同时还能强化氨基酸；883.奶制品、婴儿食品加工中应用在奶制品中添加谷胱甘肽可强化风味、提高奶酪质量，防止酪蛋白的褐变；将谷胱甘肽加入酸奶和婴儿食品中相当于维生素C起稳定作用；894.果蔬制品加工中应用利用谷胱甘肽能够防止色素沉积的作用，在水果罐头中加入谷胱甘肽可防止水果的褐变；将它制成不同类型的功能性食品，如将其添加到饮料、嗜好品(糖果)、乳制品、面类制品和发酵食品中作为保健和营养强化剂，还可用于孕妇、哺乳幼儿、病人的口服保健品，在日本，谷胱甘肽被认为是21世纪最有希望的保健食品之一。90（六）降血压肽的功能食品中的应用降血压肽来源于天然动物、食物及加工所得的副产品，因此无毒副作用、安全性高、且易于吸收、更重要的是降血压肽只对高血压患者起降压作用，对血压正常者无降血压作用；降血压肽还同时具有调节免疫、减肥等作用。91三、功能性氨基酸的制备及应用氨基酸是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。是蛋白质的基本组成单位。从细菌到人类，所有蛋白质都由20种标准氨基酸或基本氨基酸组成。氨基酸在生物体内具有重要的生理作用：（1）是合成蛋白质的基本原料；（2）用于合成其他含氮化合物；（3）氨基酸在生物体的物质的储存、转运、解毒等方面也具有不可替代的作用。92三、功能性氨基酸的制备及应用（一）氨基酸及其制备氨基酸：是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。是蛋白质的基本组成单位。从细菌到人类，所有蛋白质都由20种标准氨基酸或基本氨基酸组成。氨基酸的制备水解法；发酵法；酶工程法；合成法93水解法：1、酸水解法：色、丝、酪氨酸部分被破坏2、碱水解法：羟基或巯基氨基酸全部破坏，且产生消旋作用3、酶水解法：生产水解蛋白及蛋白胨发酵法：应用最多酶工程法分离方法：溶解度法、吸附法、离子交换法精制一般用结晶和重结晶法94发酵法制备赖氨酸95酶解法制备L－苯丙氨酸96合成法牛磺酸的化学合成工艺97赖氨酸赖氨酸是人体必需氨基酸之一；改善机体的免疫功能；提高谷物类食品的生物价值。牛磺酸最早从牛黄中分离，但以海产品中牛磺酸含量最高，其次畜禽肉、乳类，再次为果蔬。保护心血管作用；促进脂肪乳化；促进神经系统发育；调节肠道消化功能。98氨基酸在食品加工中的应用牛磺酸饮料水→消毒→过滤↓牛磺酸及其他配料→溶解→过滤→调配混匀→过滤→灌装→杀菌→检验→成品99赖氨酸面包赖氨酸

↓原辅料、种子面→第一次发酵→主面团调制→第二次发酵→分开、搓圆→整形、装盘→中间醒发→烘烤→冷却包装→成品100赖氨酸面粉赖氨酸→称量

↓面粉→称重→定量混合→过筛→定量称量→包装→成品101小结免疫球蛋白的制备及应用大豆球蛋白的制备及其应用酪蛋白磷酸肽的制备及应用谷胱甘肽的制备及应用辅助降血压肽的制备及其应用功能性氨基酸的制备及应用牛磺酸、赖氨酸、苯丙氨酸的制备及应用102课外作业1、简述免疫球蛋白的制备工艺流程。2、简述谷胱甘肽的制备工艺及其在食品中的应用。103项目三、功能性脂类的生产一、多不饱和脂肪酸的制备及应用（一）DHA、EPA鱼油的提取

1原理利用鱼油在甲醇、乙醇、己烷等有机溶剂中的可溶特性，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。1041052工艺流程海产鱼→切碎→萃取→油层分离→脱胶→脱酸→脱色→脱臭→鱼油（二）DHA、EPA纯化一般鱼油中DHA、EPA等高度不饱和脂肪酸含量不一定很高，大量的还是饱和及低不饱和脂肪酸。所以，有必要进行纯化。

低温结晶法尿素复合、银盐络合法超临界CO2萃取法分子蒸馏法1061低温结晶法纯化DHA、EPA

原理：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%1072尿素复合、银盐络合法

尿素与饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸形成结晶析出，从而分离出多不饱和脂肪酸。然后，加入浓硝酸银溶液，与其形成溶于水的物质，再经加水搅拌稀释后，生成不溶于水的DHA脂，最后，加入己烷萃取DHA。1083、超临界流体萃取法超临界流体萃取法萃取剂性质介于液体及气体之间，这种流体可使液体、固体或它们的某些成分溶解，溶剂性质良好，该法能有效提取有利成分，去除有害成分。直接萃取成本低、易操作，且油脂的化学状态不受影响，人们普遍青睐这种油脂及其产品。萃取溶解在超临界CO2中的多不饱和脂肪酸以及其它分子量相接近的饱和或者低不饱和脂肪酸才能去除非目标产物，提取较纯的多不饱和脂肪酸，且通常需将超临界萃取技术和其它分离技术相结合。1094、分子蒸馏法分子蒸馏法是在高真空条件下，使液体在大大低于其常压沸点的温度下，根据分子运动平均自由程不同分离不同种类的分子。饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸先于含双键较多的不饱和脂肪酸被蒸出。傅红等用分子蒸馏法富集鱼油的多不饱和脂肪酸，EPA和DHA等高碳链不饱和脂肪酸在重相中达90.05%，其质量分数高出用尿素包合法的11.19%。分子蒸馏法蒸馏温度较低，可避免多不饱和脂肪酸受热而氧化分解，其产品色、味指标优良。110（二）多不饱和脂肪酸在功能食品中的应用1鱼油微胶囊生产利用微胶囊包埋技术，将鱼油微胶囊化后可以防止鱼油氧化，掩盖不良风味和色泽。

如日本制备的以DHA为主的营养胶丸。1112功能食品的重要基料目前已大量应用于如“脑黄金”等1123强化食品的强化剂

DHA、EPA可作为食品营养强化因子添加于婴儿配方奶粉、乳酸菌饮料、鱼罐头、调味品、火腿肠、腊肠、人造奶油、蛋黄酱、巧克力糖果和蛋糕等食品中。113二、磷脂的制备大豆中的磷脂含量为1.5~3%，是制备磷脂的主要原料。根据不同的制备工艺，可得到适合于不同用途的产品。分别为，浓缩磷脂高纯度磷脂改性磷脂114（一）大豆浓缩磷脂的制备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。115工艺流程大豆毛油→预热过滤→水化脱胶→离心分离→大豆油脚→漂白及流质处理

→真空薄膜干燥→冷却→大豆浓缩磷脂去杂质116（二）高纯度磷脂的提纯高纯度磷脂一般是以浓缩大豆磷脂为原料，采用乙醇提取分离、膜分离以及超临界CO2萃取技术而得到的纯化磷脂。超临界CO2萃取法有机溶剂提取法1171超临界CO2萃取法在超临界状态下，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。118超临界CO2萃取法浓缩大豆磷脂→CO2萃取→精馏→分离→（含油脂、磷脂）→CO2流体→升温、降压→油脂高纯度磷脂1191202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。121乙醇提取法浓缩大豆磷脂→乙醇萃取→过滤→滤液→加水混合→三氯化铝层析（乙醇洗脱）→高纯度大豆磷脂122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）改性大豆磷脂的制备123改性大豆磷脂的制备工艺流程大豆磷脂→加热→改性处理（酰化、羟化、氢化）→冷却→改性大豆磷脂124四、磷脂在功能食品中的应用

大豆磷脂含有丰富的不饱和脂肪酸、胆碱、肌醇等营养成分，是一种纯天然的高营养强化剂，对脂肪代谢、肌肉生长、神经系统发育和体内抗氧伤害等方面发挥相当重要的作用。大豆磷脂同时也是一种天然的表面活性剂，其分子由亲水的极性基团和疏水的非极性基团组成，故其具有乳化、分散、润湿、速溶、抗氧化及抗老化等性能，被广泛应用于化工、食品、医药、石油、轻工、植物保护、饲料以及日化等行业中。125（一）在乳制品中的应用大豆磷脂添加到乳制品中，具有乳化作用，兼有增强溶解度和速溶性的作用。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%。126（二）在烘焙食品中的应用面包、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0.1~0.5%；饼干添加0.3~0.5%；

面条类添加0.5%。127（三）在糖果中的应用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。磷脂还是很好的脱模剂，可使糖果外表光滑而不黏。128（四）在饮料中的应用固体饮料中添加适量磷脂，可起乳化剂和润湿剂作用；冰淇淋生产中，磷脂可作乳化剂及稳定剂，使冰淇淋光滑性增加，并可抑制乳糖结晶。豆浆或豆奶起消泡作用。129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。（五）在保健食品中的应用130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、β—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

131小结鱼油的制备DHA、EPA的纯化DHA、EPA的应用浓缩大豆磷脂的制备高纯度大豆磷脂的制备改性大豆磷脂的制备大豆磷脂的应用132课外作业1、简述如何对EPA、DHA进行纯化。2、简述大豆磷脂的种类及应用。133项目四、功能性维生素食品的生产维生素是维持人体正常生理功能所必须的营养素。基本上可以分为水溶性和脂溶性两大类。当食物中某种维生素长期缺乏或不足时即可引起代谢紊乱和出现病理状态，形成维生素缺乏症。早起轻度缺乏，尚无明显症状时称为维生素不足。134一、维生素的制备方法(3种方法)提取法是从富含维生素的天然食物或药用植物中浓缩、提取而得。目前只有极少数维生素采用提取法。如维生素A原、维生素E等。化学合成法是目前生产维生素主要方法。微生物发酵法和微藻类的生物转化法（统称生物合成法）发展非常快。135二、工业化维生素生产的方式脂溶性维生素以化学法以及提取法为主。生物法采用的仅有D及F。水溶性维生素同样以化学法为主，生物法中细菌生物合成法较多。136脂溶性维生素工业生产状况维生素类别化学合成法提取法生物合成法世界产量/（吨/年）细菌真菌藻类维生素A＋2500维生素D2＋维生素D3＋＋25维生素E＋＋6800维生素F＋＋1000维生素K2＋2137水溶性维生素工业生产状况维生素类别化学合成法提取法生物合成法世界产量/（吨/年）细菌真菌藻类维生素B1＋2000维生素B2＋＋＋2000维生素B3＋（＋）8500维生素B5＋维生素B6＋1600维生素B8＋（＋）3维生素B9＋300维生素B12＋10维生素B13＋100维生素C＋＋70000138三、维生素C生产工艺（一）

维生素C的合成方法维生素C的合成方法主要有莱氏化学合成法和微生物发酵合成法两种。1、莱氏化学合成法1933年德国Reichstein等人首先用化学合成法制取维生素C获得成功。至今许多国家仍采用此方法或采用改进的莱氏法进行工业生产。该方法以D－山梨醇作原料，需经四大步反应，才能得到维生素C产品。139D-葡萄糖为原料，经高压催化加氢制取D-山梨醇；

D-山梨醇经黑醋菌（Gluconobactermelagenus）发酵得L-山梨糖；莱氏化学合成法糖140b.L-山梨醇和丙酮反应制得二丙酮-L-山梨糖糖141C、二丙酮-L-山梨糖氧化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸钠，再经酸化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸142d.

二丙酮-2-酮-L-古龙酸经转化得维生素C。酸转化143改进莱氏法（碱转化）144（二）微生物发酵合成法D-山梨醇途径L-山梨糖途径L-艾杜糖酸途径2-酮-D-葡萄糖酸途径2,5-二酮-D-葡萄糖酸途径2-酮-L-古龙酸途径从葡萄糖出发，采用微生物发酵合成维生素C，有以下六种合成途径：145六种合成途径之间既有联系又有区别。D-山梨醇途径L-山梨糖途径L-艾杜糖酸途径2-酮-D-葡萄糖酸途径2,5-二酮-D-葡萄糖酸途径2-酮-L-古龙酸途径146六条不同的微生物发酵合成途径最终都是以2-酮基-L-古龙酸（简称2KGA）为最终产物，再经化学转化合成维生素C。在这六条合成途径中，只有第二条途径已实现了工业化生产。——此即为我国自行开发的二步发酵法。优点：制备工艺简单，生产周期短和“三废”污染少等。1985年转让给世界上生产维生素最大企业－瑞士霍夫曼•罗氏制药公司。——我国医药工业史上首次出口技术。147四、生物合成法生产维生素的前景对自然界中微生物及藻类进行广泛和深入的筛选和分离，以获得优良的生产菌株。对现有生产菌株用突变等方法进行改造，以提高其生产能力。利用基因重组技术，获得高产基因工程菌株。148维生素在食品中的应用达能品牌：脉动-维生素饮料宣传词“感觉不在状态？世界变得东倒西歪？脉动，富含多种维生素让你随时脉动回来！”VB6-0.08mg/100mL；VB20.10ug/100mL；Vc20.0mg/100mL。149纯净水或矿泉水→甜味剂→山梨酸钾→搅拌→溶解→稳定剂→

FA-08调味水增味剂水溶液→维生素B、C→香精→定容→微孔过滤器→罐装→成品本工艺若不经热杀菌,请务必注意车间、容器和设备的卫生,若有条件,最好能配上紫外线杀菌。

150维生素C果汁原料→预处理（分级、清洗、挑选、破碎、热处理、酶处理）→制汁→澄清过滤→加Vc调配→脱气→杀菌→灌装→冷却、检验→成品151小结功能性维生素食品的生产维生素的制备方法Vc的制备方法维生素在食品中的应用152课外思考简述功能性维生素的制备工艺及其在食品中的应用。153项目五、功能性矿物质食品的生产一、矿物质定义、硒的分布及生理功能将人体内，除C、H、O、N以外的元素统称为矿物（minerals），无论它们是以有机形式或无机形式存在于体内，都称为矿物质。人体内的硒遍布各组织器官和体液中，一般来说，肾中硒浓度最高，肝脏次之，心肌和其他肌肉相似，血液中再稍低些。但由于肌肉约占40％体重，因此肌肉中硒的总量最多，可占到人体总硒量的一半。154生理功能（1）硒是谷胱甘肽过氧化物酶（glutathionperoxidase，GSH-Px）的组成成分（2）硒与重金属有很强亲和力，可解除重金属的毒性（3）保护心血管、维护心肌的健康（4）促进生长、保护视觉器官以及抗肿瘤作用155二、以富硒制品的制备为例一般来说，肝、肾、海产品及肉类为硒的良好来源。食物中硒的含量一般是：动物内脏>鱼类>肉类>谷类>蔬菜>水果。但也有例外，如蔬菜中的大蒜和中药中的黄芪都含有较多的硒，因而也被称为抑癌、抗癌食品或药物。海产品如虾、蟹的含硒量高，但被人体的吸收利用率比较低。156通过人工方法可以转化无机硒为有机硒，并且提高硒的生理活性与吸收率，同时降低其毒性。这些方法包括，

微生物合成转化法植物种子发芽转化法植物天然合成转化法157（一）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。158富硒酵母

制备的工艺流程硒麦芽汁→发酵培养→分离→酵母→干燥→粉碎→富硒酵母粉酵母菌种啤酒酵母亚硒酸钠溶液离心机分离无机硒有机硒占95%1富硒酵母中硒的存在形式与普通酵母中硒的天然存在形式相似，其有机硒含量占总硒量的95%以上。2动物试验表明，富硒酵母没有致畸和致突变，其毒性大大低于亚硒酸钠。159（二）富硒麦芽植物种子发芽转化法。用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，在麦种发芽过程中，将硒吸收并转化成有机硒。160富硒麦芽是我国独创的天然碱性食品，它以麦芽为载体利用种子发芽的复杂生理生化过程，把无机硒转化成以硒蛋氨酸为主的有机硒，在这个转化的过程中产生了大量的酶类，如淀粉酶、蛋白酶等20余种，所含的硒易于人体吸收利用。麦芽中还含大量的维生素C、维生素E等多种维生素，还有类黄硐和麦绿素等营养成分。尤其是麦芽中的维生E与硒的协同作用使富硒麦芽具有更强的生理活性。161富硒麦芽制备的工艺流程硒麦种→浸泡→保温发芽→风干→干燥→粉碎亚硒酸钠水溶液使麦芽枯萎1富硒麦芽中有机硒含量占总硒量的97%左右，有机硒中60%以上结合于蛋白质上。2富硒麦芽经急性毒理、蓄积毒理和致畸致突变试验均呈阴性，且硒的吸收率和留存率高于亚硒酸钠。162（三）富硒豆芽植物种子发芽转化法。用含无机硒的水浸泡绿豆或黄豆，在适宜温度和湿度下，在绿豆或黄豆发芽的过程中，将硒吸收并转化成有机硒。163富硒豆芽制备的工艺流程硒豆种→浸泡→保温发芽绿豆或黄豆亚硒酸钠这样得到的鲜豆芽含硒量为20~40mg/Kg。富硒豆芽经压榨取汁后可调配成富硒功能性饮料，也可以直接加工成富硒豆浆等。164（四）富硒茶叶植物天然合成转化法。法一：在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。法二：通过叶面喷施亚硒酸钠溶液，采摘茶叶来制备富硒茶。165三、富硒基料在功能食品中的应用（一）富硒功能性饼干

面粉58％、富硒麦芽粉1.4％、多功能纤维粉8.5％、高果糖浆5.7％、乳糖醇14.5％，起酥油8。6％、食盐1。2％，大豆磷脂1.2％，碳酸氢钠0.6％、碳酸氢铵0.3％、水适量。166三、富硒基料在功能食品中的应用（二）富硒早餐食品配方：富硒麦芽粉、面粉、食盐、糖、水及酵母等。167（三）富硒多糖饮料配方：富硒绿豆芽汁、柠檬酸、葡聚糖、香菇浸出液、苯甲酸钠、香精、木糖醇。168项目六、功能性微生物食品的生产一、双歧杆菌的发酵工艺（一）发酵菌种为提高酸度和风味成分含量，用混合菌种（双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌，称为BAT）。（二）菌种和母发酵剂的提供和保存由高校和研究所提供，或从适合物质提取分离。菌种的保存常用冷冻法。

液氮（-195.8℃）长期保存

-25~-40℃短期保存169二、双歧杆菌在功能食品中的应用添加益生菌的食品可以改善消化功能,促进胃肠蠕动；尤其对防止婴幼儿、老年人腹泻和消化不良、便秘等胃肠道疾病有重要作用。170（一）双歧杆菌产品的两个发展方向直接利用双歧杆菌生产活性双歧杆菌制剂及健康食品；生产双歧杆菌生长因子保健食品或经双歧杆菌发酵但不带活菌的功能食品。171172173174（二）双歧杆菌酸奶双歧杆菌酸奶生产的技术难点是既要保证产品中含有一定数量的双歧杆菌，又要使产品的口感和风味被消费者接受。

常用的混合发酵剂有两歧双歧杆菌-嗜酸乳杆菌（AB发酵剂）、两歧双歧杆菌-嗜酸乳杆菌-嗜热链球菌（ABT发酵剂）等。175（三）双歧杆菌果蔬汁发酵饮料利用营养丰富的果蔬汁为主要发酵基质，以双歧杆菌进行发酵生产含活菌的营养保健饮料也是近年来的一个研究热点。176（四）双歧杆菌酵母共生发酵乳该种发酵乳生产的依据是用生物除氧以提供双歧杆菌良好的生长厌氧环境。菌种为两歧双歧杆菌+乳酸酵母177（五）AB-乳AB-乳是以经均质、强力热处理和浓缩的全脂乳为原料，接种0.1%冷冻浓缩的AB发酵剂（嗜酸乳杆菌和两歧双歧杆菌），在37℃发酵至要求的酸度，冷却至10℃下冷藏。178（六）高蛋白双歧杆菌酸奶以灭菌脱脂乳为原料，接种3%的乳酪链球菌和丁二酮乳酸链球菌的混合发酵剂，发酵至酸度85OT左右后冷却。179酸度滴定酸度（OT）定义：以酚酞为指示剂，中和100ml乳所消耗0.1MNaOH溶液的毫升数。正常的新鲜牛乳的滴定酸度约为14~20OT，一般为16~18OT。180（七）双歧杆菌奶粉奶粉是双歧杆菌活菌保护的一种主要基质，而且双歧杆菌冷冻干粉剂较液态下有更高的常温活菌保