活性多糖及其加工技术

关于活性多糖及其加工技术第1页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三第二章活性多糖及其加工技术教学目标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2页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三多糖：天然大分子，几乎存在于所有生物体中。既是提供能量的主要物质，又是生物的结构物质。动物多糖壳聚糖，硫酸软骨素等多糖植物多糖种类较多，高等、低等植物多糖微生物多糖细菌、放线菌、真菌、原核藻类第3页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三第一节膳食纤维

保持消化系统健康

增强免疫系统

降低胆固醇和高血压

降低胰岛素和三酸甘油脂

通便、利尿、清肠健胃

预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病

平衡体内的荷尔蒙及降低与荷尔蒙相关的癌症

第4页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三含膳食纤维最多的10种食物

1.茯苓(80.9克)

2.山楂(干)(49.7克)

3.竹荪(干)(46.4克)

4.辣椒粉(43.5克)

5.高良姜(43.3克)

6.八角(43克)

7.辣椒(红、尖、干)(41.7克)

8.裙带菜(干)(40.6克)

9.甘草(38.7克)

10.罗汉果(38.6克)

第5页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三一、膳食纤维的基本特性和生理功能（一）膳食纤维的定义和组成1953年Hipsley“指植物细胞壁的不可消化组分，包括纤维素、半纤维素和木质素。”1972年Trowell“不被人体消化酶所消化的植物细胞残余”。1987年，Englyst“不被人体消化酶所消化的非淀粉类多糖”。第6页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三2007年，欧洲食品安全局提出：膳食纤维广义上包括所有非消化性碳水化合物，如非淀粉多糖（NSP）、抗性淀粉、抗性低聚糖（具有3个或以上单体链节和多糖）及其它膳食纤维多糖，尤其是木质素相关的非消化性微量组分。而FAO/WHO指出，膳食纤维在狭义上仅限于内源植物细胞壁多糖类（即NSP），如纤维素、半纤维素、果胶、水状胶、植物黏液、β-葡聚糖等。第7页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三2009年国际食品法典委员会，膳食纤维是指具有10个或以上单体链节的碳水化合物（是否包括3至9个单体链节的碳水化合物由国家管理当局决定），不能够被人体小肠内生酶水解，且属于以下范畴：天然存在于消费食物中的可食用的碳水化合物，由食物原料经物理、酶或化学法获得的碳水化合物，对健康表现出有益的生理作用的人造碳水化合物的聚合物。第8页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三

中国营养学会：膳食纤维一般是指不易被消化酶消化的多糖类食物成分，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。第9页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三膳食纤维的种类水不溶性膳食纤维：不被人体消化酶所消化且不溶于热水的膳食纤维。纤维素、半纤维素、木质素、原果胶（动物）；甲壳素、壳聚糖、胶原（植物）；海藻酸钙、羧甲基纤维素（海藻）。水溶性膳食纤维：不被人体消化酶所消化但溶于温水或热水的膳食纤维果胶、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、羧甲基纤维素钠、葡聚糖。第10页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三（二）膳食纤维的物化特性和生理功能1吸水、膨胀特性与预防肠道疾病功能及减肥功能吸水膨胀→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，减肥第11页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三2吸附有机物特性与预防心脑血管疾病功能吸附胆汁酸、胆固醇、变异原→促进胆固醇转化→预防心脑血管疾病。第12页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三3离子交换特性与解毒功能及降血压功能吸附系列金属离子→加快有毒离子排泄→解毒→与胃肠道中的Na+的交换，降血压。4调节糖代谢特性与降血糖功能增加肠液黏度→阻碍葡萄糖吸收→降低血糖水平第13页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三5调节肠内菌群、清除自由基特性与抗癌功能

促进益生菌繁殖、抑制腐生菌生长→降低腐生菌产生致癌物、促进益生菌产生丁酸→防癌作用对NO2-强烈清除；阿魏酸的抗氧化和清除羟自由基活性。第14页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三二、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

(5)、其他：酒糟、竹子、海藻、虾壳、贝壳、酵母、淀粉等。第15页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三（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第16页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三

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→粉碎所制备产品不纯净，只适于原料的预处理。

目的？第17页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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、脂肪影响第18页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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→成品第19页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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？第20页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三(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第21页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三乙醇沉淀法

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→可溶性膳食纤维作用？第22页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三

膜浓缩法

收集滤液、发酵液→调pH→离心沉淀→上清液→超滤浓缩→可溶性膳食纤维第23页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三挤压法

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→成品第24页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三淀粉转化法

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→成品第25页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三三、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%。第26页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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%。第27页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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。第28页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三㈣、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%。第29页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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%。第30页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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31页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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；有的多糖与蛋白质结合成为糖蛋白和蛋白聚糖。第32页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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。第33页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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。第34页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三第35页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三2、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。第36页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三3、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。第37页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三4、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、紫菜多糖等。第38页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三5、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。硫酸酯化多糖抑制HIV-1活性。如香菇多糖、地衣多糖、右旋糖酐、木聚糖等。第39页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三㈢、影响活性多糖功能的因素1活性多糖的结构（1）多糖的一级结构与功能的关系（2）多糖的高级结构与功能的关系2活性多糖的相对分子一般来说，相对分子量在1万以上的多糖具有较高的生物活性。3活性多糖的分支度4活性多糖的溶解度5提取方法第40页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三原料有两种来源

子实体子实体多糖

液体深层发酵法

菌丝体

菌丝体多糖

（胞内多糖）

发酵液

发酵液多糖

（胞外多糖）

二、真菌活性多糖的来源及制备工艺第41页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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

菌丝体→破碎→提取→胞内真菌纯多糖发酵液（过滤）上清液→分离纯化→胞外真菌纯多糖第42页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三三、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。第43页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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。第44页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三（二）灵芝菌丝体袋泡茶生产工艺

第45页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三（三）香菇营养面包生产工艺好利来香菇鸡面包

原辅料处理→调制面团→发酵→分块包装←烘烤←醒发←冷却←揉圆←称重↓第46页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三揉面原辅料原辅料混合开启面包机活面分块揉好的面团卷起来，这样烤好就容易出拉丝的感觉第47页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三滚圆的面团

烤箱190度预热后，关掉电源，放进去二次发酵，1个小时后。。。烤箱190度预热，烤制15-20分钟香味已经出来了，这个时候千万不要走开，因为上色很快，不注意就会糊，颜色满意就可拿出来躺下，让我们好好检查检查

第48页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三

（1）原辅料预处理及产品配方：香菇子实体或菌丝体去杂、粉碎工艺说明：第49页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三（四）金针菇冰淇淋生产工艺原辅料预处理→混合调配→加热→杀菌→均质→冷却↓成品←硬化←冷藏←包装←成型←凝冻←老化1．工艺流程

爱吃冰淇淋第50页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三2．工艺说明

（1）主要原料、辅料的预处理：

金针菇原汁、复合稳定剂、奶油（2）配方(％)：

第51页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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。第52页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三二、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。第53页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三三、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。第54页，讲稿共59页，2023年5月2日，星期三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，