功能性糖果的研究概论及应用

功能性糖果：研究与发展概论及应用,傅亮暨南大学食品研究中心深圳波顿香料有限公司何谓功能糖果？,功能糖果是一类具有一定调节人体生理功能的甜食。,糖果产业发展状况,国外（欧美等国）糖果产业发展较为平稳，年增长率5%，但功能性糖果年增长率20%。国内近年来糖果产业发展很快，年增长率达20%-30%，繁荣的背后存在着隐忧。,何谓功能性？,1.增强免疫功能 14.对辐射危害有辅助保护功能2.辅助降血脂功能 15.减肥功能3.辅助降血糖功能 16.改善生长发育功能4.抗氧化功能 17.改善骨密度功能5.辅助改善记忆功能 18.改善营养性贫血功能6.缓解视力疲劳功能 19.对化学性肝损伤有辅助保护作用功能7.促进排铅功能 20.祛痤疮功能8.清咽功能 21.祛黄褐斑功能9.辅助降血压功能 22.改善皮肤水份功能 10.改善睡眠功能 23.改善皮肤油份功能 11.促进泌乳功能 24.调节胃肠道菌群功能12.缓解体力疲劳功能 25.促进消化功能13.提高缺氧耐受力功能 26.通便功能 27.对胃粘膜损伤有辅助保护功能,目前主要功能性糖果,润喉清咽类荷氏、清嘴、喔喔爽咽宝、大白兔十全草堂养喉宝（胖大海）。补充维生素类雅客V9有部分企业关注低聚糖、糖醇类产品，发展空间仍然巨大。糖果是功能性成分最好的载体。,国民健康现状分析功能性糖果发展前景,近年来营养状况的明显改善,1、婴儿低出生体重率为3.6%，已达到发达国家水平。2、儿童营养不良患病率显著下降。5岁以下儿童生长迟 缓率为14.3%，比1992年下降55%；儿童低体重率为7.8%，比1992年下降57%3、居民贫血患病率下降。4、全国城乡3-18岁儿童青少年各年龄组身高比10年前平均增加3.3厘米。,营养素摄入状况,1 城乡居民能量及蛋白质摄入基本得到满足，优质蛋白占蛋白质总量的比例从17%增加到31%。 2 城乡居民动物性食物分别达到248克和126克。3 城市居民油脂消费量达到44克，脂肪供能比达到35%，超过世界卫生组织推荐的30%的上限。4 谷类食物供能比仅为47%，明显低于55%至65%的合理范围。,5 奶类、豆类制品摄入过低。6 铁、维生素A等微量营养素缺乏仍是我国城乡居民普遍存在的问题。7 全国城乡钙摄入量仅为391毫克/标准人日，相当于推荐量的41%。,营养状况与健康,1 高血脂：成人高血脂患病率为18.6%，达1.6亿。2 肥胖：成人超重率为22.8%，肥胖率为7.1%，估计超重和肥胖人数分别为2亿和6000多万。在大城市成人超重和肥胖分别高达30.0%和12.3%，城市的儿童肥胖率也已达8.1%。肥胖增加了20%到52%的男性癌症发病率和32%到62%的女性癌症发病率。3 高血压: 成人患病率为18.8%，达1.6亿。,4 糖尿病: 成人患病率为5.2%，患病人数4000多万。大城市20岁以上人群患病率上升到8.4%。上海15%、北京12%、广州8%。江苏省7.8%。5 心血管疾病冠心病的发病年龄提前了5-10岁。冠心病在中国的发病率和死亡率呈迅速上升趋势，是中国居民死因构成中上升最快的疾病。心血管疾病和癌症占据死因构成第1、2位。,比较：,结论,从现在和将来的发展趋势看，功能性糖果属朝阳产业，市场和技术研究发展空间巨大。应根据糖果的天然优势（口感和原料特性）发展各类功能性产品。不必回避功能性食品（或保健食品）特性，更应大力发展。克服发展的难题。,难题所在,硬件设备与装备技术功能性成分的研究与使用、工艺、功能性成分的评价研究。营销,糖果工业：功能性添加剂与产业化研究,不是将现有的成分简单添加，有个卖点即可。技术背景和创新是产品发展不可忽略的推动力。,值得关注的功能性成分,豆类多肽大豆多肽已经产业化，国外已经广泛使用，生产基地在中国。其它多肽类研究结果让人振奋，很快就会产业化,抗氧化性，清除亚硝酸盐对人体危害，清除自由基，提高免疫力，维护血管弹性和防止炎症。,大豆多肽,酚类化合物,酚酸：咖啡酸、阿魏酸类黄酮： 银杏叶、花粉、果仁、姜科、芸香科等提取物异黄酮： 豆类、高粱、小米提取物茶多酚： 茶叶,酚类化合物生物学功能：,1、抗氧化-女性用糖果2、调节血脂3、保护血管4、预防肿瘤5、类雌激素作用，调控内分泌。,中老年人用糖果,女性用，特别是更年期用糖,萜类化合物,D-柠檬烯、香叶醇、薄荷醇柑橘类水果果皮油,1、降脂、减肥2、抗凝血、预防血栓3、抗氧化4、预防肿瘤,香味物质，糖果的必须添加剂,天然色素类,（一）多烯类色素1、类胡萝卜素抗氧化、延缓衰老抑制肿瘤调节血脂,调色与保健统一,2、番茄红素,1、抗氧化、延缓衰老2、抑制肿瘤3、调节血脂4、抗辐射,特别适合女性及办公室、中老年人,（二）酚类色素,花青素叶黄素玉米黄素,保护细胞膜及粘膜完整性，良好的抗氧化和消除自由基,改善学习和记忆,1、参与重要中枢神经递质的构成、合成、释放 色氨酸5-羟色胺 酪氨酸去甲肾上腺素、多巴胺 胆碱乙酰胆碱2、影响脑中核酸的合成、基因转录 锌3、减轻氧化应激损伤 抗氧化成分4、保护心血管防止心血管疾病的影响 EPA、DHA,适合儿童糖果制品,增加骨密度,1、直接补充钙质 无机钙和有机钙的研究2、调整内分泌而促进钙的吸收 VD 与雌性激素的关系 大豆异黄酮可有效调节钙的吸收,消费群体大,低聚糖与益生菌,益生菌 - Probiotics: 以适当剂量服用时对宿主（人或动物）健康有益的活体微生物制剂 (FAO &WHO)益生元 - Prebiotics: 可选择性刺激有益微生物生长的不可消化成分。如：双歧因子，多种寡聚糖或称低聚糖合生元 Synbiotics: 将益生菌和益生元相混合的制剂。理论上可使益生菌的效能得到最大发挥。,维持肠道菌群的微生态平衡 产生的抑制物质：醋酸、乳酸：降低肠道内pH,防止病原菌定植过氧化氢：抑制致病菌生长繁殖 胞外糖苷酶：降解肠粘膜多糖,阻止毒素粘附 细 菌 素： 拮抗多种病原微生物,人体肠道菌群随年龄的变化示意图。胎儿完全无菌，出生后第一天可达到1011个，7天后趋于稳定。老年人随着年龄增大，双歧杆菌开始下降，有的老年人肠道中测不到双歧杆菌,1克粪便所含的活菌数,饮用活性乳酸菌后肠内双歧杆菌增加,饮用活性乳酸菌后 肠内大肠菌群的减少,抑制有害菌在肠内繁殖,增强肠道的运动，改善排泄,便秘（246个病例）,腹泻（428个病例）,增强机体免疫功能 促进细胞分裂和抗体产生 活化吞噬细胞 刺激腹膜巨噬细胞 诱导产生干扰素,预防和抑制肿瘤发生 在肠粘膜表面形成屏障, 阻止了致病菌的定植,抑制了致癌物质的产生 分泌某些降解致癌物质的酶 代谢产物能活化免疫功能, 抑制癌细胞的生长增殖吸附致癌物质：类似膳食纤维,活性乳酸菌抑制致癌物质的产生,对食用烧肉后尿中产生的致癌物质的抑制,微生物疗效制剂,乳酸菌，双歧杆菌，链球菌酵母，大肠杆菌（Nissle 1917)，芽胞杆菌，酪酸梭菌(Clostridium butyricum)微生态疗法 - 补充对人体有益的活菌制剂，恢复肠道正常菌群的生态平衡，以抵御病原菌的定植侵袭 - 肠菌群失调, 急慢性肠炎, 腹泻, 便秘及二重感染等 - 也可用于血内毒素升高的多种疾病如急慢性肝炎、肝硬化、肝癌的辅助治疗,微生物疗效制剂 - Protexin,Lactobacillus strains: L. delbrueckii, L. acidophilus L. plantarum, L. rhamnosusBifidobacterium bifidumEnterococcus faeciumStreptococcus thermophilusAspergillus oryzaeCandida pintolepesii,Protexin: 含多种益生菌的微生物疗效制剂,活菌数106108/ml,安全, 纯种,GRAS,肠道定殖,工业化规模生产,维持肠道的微生态平衡抑制有害菌在肠内繁殖增强机体免疫功能 预防和抑制肿瘤发生,活菌数106108/ml,安全, 纯种,GRAS,肠道定殖,工业化规模生产,维持肠道的微生态平衡抑制有害菌在肠内繁殖增强机体免疫功能 预防和抑制肿瘤发生,对益生菌菌株的要求,安全性益生菌不能为致病菌株,不得含有任何致病因子益生菌不得含有编码抗生素抗性基因的质粒2. 保证纯种每批次,时段的益生菌产品必须保证菌株为纯种,不能使用基因突变菌株,安全性保证: 应用多相PCR方法进行致病基因和抗药基因的快速监测,应用多相PCR方法快速监测30种大肠杆菌致病基因 (Chapman & Wu, 2005),Pool I,Pool II,SullSHVCAT1dhfrVFloRaadAOXA,aphA-1MOXMDHAMEBCMaac(3)-IVFOXM,Pool III,应用多相PCR方法快速监测19种抗药基因,保证纯种: 应用DNA指纹法进行纯种鉴定,传统的生理生化方法很难鉴定基因缺失或突变菌株DNA指纹法 PFGE 能进行同种不同克隆的比较而实现纯种鉴定,应用DNA指纹法鉴定两株 L. acidophilus,1,2: L. acidophilus ATCC4356 3,4:L. acidophilus (Protexin), ,活菌数106108/ml,安全, 纯种,GRAS,肠道定殖,工业化规模生产,维持肠道的微生态平衡抑制有害菌在肠内繁殖增强机体免疫功能 预防和抑制肿瘤发生,益生菌研究中有待解决的问题,维持有效的活性乳酸菌含量，快速有效地检出混合菌产品中各组分菌含量对产品活性菌的检出做出一个时间段和具体确切含量的界定研究和建立新型益生菌定向筛选模型，实现调血脂/血糖、降血压、抗氧化、抗过敏和免疫调节等生理功能益生菌的高效筛选研究益生菌的吸附和定植技术、功能基因锚定技术、益生性状整合技术、高密度培养、制备和活性保护技术等,我们的研究目标,菌种的选择菌种在消化道存活状况及条件分析益生元糖果产品开发工艺效果分析,菌种的选择,嗜酸乳酸杆菌及保加利亚乳酸杆菌 (Lb. acidophilus & Lb. bulgaricus)双歧双叉杆菌及龙根菌(Bif. bifidum & Bif. longum)、嗜热链球菌(Strep. thermophilus)比菲德氏菌（Bifidobacterium lactis HN019）,菌种在消化道存活状况及条件分析,几个麻烦的问题,酸碱环境，溶氧对存活度的影响肠内益生元的缺乏糖果开发工艺上的配合功效的评价,益生元糖果产品开发工艺要点,菌种和益生元的合理选择与配比合理的微胶囊技术存活