第二章活性多糖及加工技术

第二章活性多糖及加工技术教学目标1、掌握活性多糖的概念和生理功能；2、了解目前国内外活性多糖的种类、生理功能及其应用；3、了解此类功能食品工艺设计的步骤和过程；4、掌握一种膳食纤维制备的方法和技术要点；5、掌握真菌多糖的制备工艺和技术要点。第一节膳食纤维一、膳食纤维的基本特性和生理功能㈠、膳食纤维的定义和组成

1、膳食纤维：指不被人体消化酶所消化的植物细胞残余。不被人体消化酶所消化的非淀粉类多糖。

膳食纤维分为水不溶性和水溶性膳食纤维两类：

2、水不溶性膳食纤维：指不被人体消化酶所消化、且不溶于热水的膳食纤维。如：纤维素、半纤维素、木质素、原果胶等。

3、水溶性膳食纤维：是指不被人体消化酶所消化，但可溶于温水或热水的膳食纤维，如：果胶、魔芋甘露聚糖、种子胶、半乳甘露聚糖、阿拉伯胶卡拉胶、琼脂、黄原胶、CMC等。㈡、膳食纤维的物化特性和生理功能

1、吸水、膨胀与预防肠道疾病功能及减肥吸水膨胀→高黏溶胶或凝胶→增加体积→刺激胃肠蠕动→排便速度和次数→通便→肠道疾病，减肥

2、吸附有机物特性与预防心脑血管疾病吸附胆汁酸、胆固醇、变异原→促进胆固醇转化→预防心脑血管疾病。

3、离子交换与解毒、降血压吸附系列金属离子→加快排泄→解毒4、调节糖代谢与降血糖

5、调节肠内菌群、清除自由基与抗癌促进益生菌繁殖、抑制腐生菌生长→降低腐生菌产生致癌物、促进产生有益物→防癌作用对NO2强烈清除；阿魏酸的抗氧化和清除羟自由基。

二、膳食纤维的制备工艺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、茭白壳、油菜、芹菜、苜蓿叶、香菇柄、魔芋等。

(5)、其他：酒糟、竹子、海藻、虾壳、贝壳、酵母、淀粉等。㈡、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㈢、化学法制备不溶性膳食纤维：P211、原理原料经碱处理→去除可溶性蛋白质、降解不溶性蛋白质为小分子肽和游离氨基酸、少量脂肪碱性皂化水解→加酸水解淀粉→漂洗至中性→烘干、粉碎→膳食纤维㈣、酶法制备不溶性膳食纤维原料→加淀粉酶、蛋白酶→酶解淀粉、蛋白质→加热灭酶→烘干、粉碎→膳食纤维㈤、发酵法制备不溶性膳食纤维微生物发酵→消耗碳、氮源→消除植酸、减少蛋白质、淀粉㈥、乙醇沉淀法制备可溶性膳食纤维收集滤液、发酵液→加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㈦、膜浓缩法制备可溶性膳食纤维收集滤液、发酵液→超滤浓缩→可溶性膳食纤维。㈧、挤压膨化法制备可溶性膳食纤维原料受高温高压高剪切→物料水分短时汽化→纤维分子空间结构扩展→挤出瞬间突然失压→疏松多孔→粉碎、溶解、浓缩→可溶性膳食纤维㈨、淀粉转化法制备可溶性膳食纤维淀粉水解成糊精→α–极限糊精→聚合低聚糖→可溶性膳食纤维三、膳食纤维在功能食品中的应用日本年销售额100亿美元；欧美200亿美元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%。㈡、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%。㈢、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。㈣、肉制品中应用

1、主要产品：低热能香肠、低热能火腿、肉汁等

2、作用：保持肉制品中水分；降低热量

3、参考用量：1~5%。㈤、小吃食品中应用

1、主要产品：布丁、饼干、薄脆饼、油炸丸、巧克力、糖果、口香糖等

2、参考用量：差异较大，巧克力为1~2%。㈥、在调味料中的应用

1、产品：膳食纤维馅料；

2、参考用量：1%、粒度200目。第二节真菌活性多糖一、真菌活性多糖的结构及生理功能㈠、活性多糖的结构：由D-葡萄糖、麦芽糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、岩藻糖、木糖、甘露糖、水苏糖以1→3，1→4，1→6糖苷键连接成高聚物。㈡、活性多糖的生理功能核心功能：增强机体免疫力。

1、增强机体免疫功能。作用途径：⑴、提高巨噬细胞的吞噬能力，诱导白细胞介素1(IL1)和肿瘤坏死因子(TNF)生成。作用多糖：香菇多糖、黑柄炭角多糖、细菌脂多糖、牛膝多糖、商陆多糖、海藻多糖等。⑵、促进T细胞增殖，诱导其分泌白细胞介素2(IL2)。作用多糖：猕猴桃多糖、猪苓多糖、人参多糖、刺五加多糖、枸杞多糖、芸芝多糖肽、香菇多糖、灵芝多糖、银耳多糖、黄芪多糖等。⑶、促进淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)活性。作用多糖：枸杞多糖、黄芪多糖、刺五加多糖等

(4)、提高B细胞活性，增加多种抗体的分泌，加强机体的体液免疫功能。作用多糖：银耳多糖、香菇多糖、褐藻多糖等。

(5)、通过不同途径激活补体系统。作用多糖：酵母多糖、当归多糖、茯苓多糖、酸枣仁多糖、车前子多糖、香菇多糖等。2、抗肿瘤具有抗肿瘤的食物：豆类食物、十字花科蔬菜、胡萝卜素、番茄红素、姜黄素、多糖等。⑴、具细胞毒性的多糖：直接杀死肿瘤细胞。有牛膝多糖、茯苓多糖、刺五加多糖、银耳多糖、香菇多糖、芸芝多糖等。⑵、作为生物免疫反应调节剂的多糖：通过增强机体的免疫功能间接抑制或杀死肿瘤细胞。主要有地黄多糖。3、抗突变⑴、突变：是指在一些遗传因素或非遗传因素作用下，使人体调控细胞生长、增殖及分化的正常细胞基因发生突变、激活和过度表达，从而使正常细胞发生癌变的过程。⑵、抗突变成分：大蒜中的硫化物、维生素B、VC、VA、类黄酮、多糖等。人参多糖、波叶大黄多糖、魔芋多糖、枸杞多糖、紫芸多糖等。4、降血脂：⑴、高血脂症：指血液中脂肪成分异常增高的病症，能直接导致动脉粥样硬化、冠心病等。⑵、降血脂多糖：海带多糖、褐藻多糖、甘蔗多糖、硫酸软骨素、灵芝多糖、茶叶多糖、紫菜多糖、魔芋多糖。5、抗衰老。随年龄增大，免疫功能下降或紊乱，胸腺萎缩、T细胞损耗、机体衰老，寿命缩短。6、抗菌、抗病毒。硫酸酯化多糖治疗艾滋病。如香菇多糖、地衣多糖、右旋糖酐、木聚糖等。㈢、影响活性多糖功能的因素：P32，自学。二、真菌活性多糖的制备工艺㈠、真菌多糖深层发酵法食用真菌菌丝体深层液体培养基控制发酵→菌丝体真菌多糖。㈡、真菌活性多糖提取纯化工艺

浸提菌丝体→多糖提取液→分离纯化→胞内多糖产品三、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。⑵、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。㈡、灵芝菌丝体袋泡茶生产工艺：P41㈢、香菇营养面包生产工艺：P42㈣、金针菇冰淇淋生产工艺

第三节植物活性多糖主要有茶多糖、枸杞多糖、银杏叶多糖、人参多糖、党参多糖、刺五加多糖、绞股蓝多糖、酸枣仁多糖、波叶多糖、栀子多糖、薏仁米多糖、大蒜多糖、猕猴桃多糖。一、植物活性多糖的结构及生理功能与真菌活性多糖相似。二、植物活性多糖的制备工艺：

1、植物中提取：缺点：植物资源有限且生长缓慢，多糖成本较高；

2、植物细胞大规模培养法：大型发酵罐内进行，通过调节培养基组成、发酵工艺条件等，短时间内得到大量细胞及植物多糖，生产规模大、产率和经济效益高。三、植物活性多糖在功能食品中的应用㈠、枸杞果汁饮料生产工艺

1、工艺流程原料调配→均质→过滤→杀菌→无菌灌装→成品

2、工艺说明⑴、原料选择：选择个大、饱满、色泽鲜红、籽少的枸杞。新鲜、无病虫害、无腐烂的甜橙为原料。⑵、原汁制备：枸杞去籽洗净后，按固液比1：4加水，于80ºC条件下加热浸提2h，200目过滤滤液；甜橙洗净后榨汁，过200目滤布。⑶、配方(%)：枸杞汁5，橙汁5，水80和砂糖12。用柠檬酸调节原汁至合适酸甜度，pH4.5。(4)均质、过滤：16Mpa均质，0.45µm过滤。(5)杀菌、灌装：巴氏消毒，无菌灌装，封罐。3、产品质量标准色泽鲜红、酸甜适宜、有枸杞风味。㈡、茶多糖奶茶生产工艺：P45本章小结1、活性多糖：植物多糖、动物多糖、微生物多糖；2、活性多糖：增强机体免疫功能、抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗衰老、抗菌、抗病毒、预防肠道疾病、减肥、调节糖代谢、解毒等保健功能；3、功能发挥受：多糖结构、分子量、溶解度、提取方法等因素影响；4、膳食纤维原料：麦麸、米糠、稻壳、玉米渣、燕麦麸、豆渣、豆壳、水果皮、水果渣、藻类、虾贝壳类、微生物类等；5、真菌多糖：由大型真菌子实体和发酵菌丝体制备6、不溶性膳食纤维制备法：粗分离法、化学法、酶法、发酵法、综合制备法；7、可溶性膳食纤维制备：在不溶性纤维制备基础上进一步