第二章 功能性 碳水化合物

第二章功能性碳水化合物Contents第一節(jié)膳食纖維1第二節(jié)活性多糖2第三節(jié)功能性單糖3第四節(jié)功能性低聚糖4第五節(jié)多元糖醇5第六節(jié)強(qiáng)力甜味劑6本章重點(diǎn)介紹的內(nèi)容有

1.不溶性膳食纖維

2.活性多糖真菌多糖果膠植物多糖3.功能性低聚糖：菊粉、大豆低聚糖等

4.單糖衍生物：磷酸果糖

第一節(jié)膳食纖維

最早我們所發(fā)現(xiàn)的碳水化合物是淀粉、纖維。但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)某些碳水化合物能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫力、腸癌、痔瘡、糖尿病、降低血脂、調(diào)節(jié)腸道功能等方面的生理功能。一、不溶性膳食纖維定義Definition:

膳食纖維（Dietaryfiber)是指那些不被人體消化吸收的多糖類碳水化合物與木質(zhì)素的總稱。

雖然膳食纖維在人體口腔、胃、小腸內(nèi)不被消化吸收，但人體大腸內(nèi)的某些微生物仍能降解它的部分組成成分。而膳食纖維被降解后的某些成分，被認(rèn)為產(chǎn)生生理功能。可溶性不可溶性特性與功能吸水膨脹特性

吸附有機(jī)物離子交換調(diào)節(jié)糖代謝調(diào)節(jié)腸內(nèi)菌群清除自由基改善胃腸功能減肥調(diào)節(jié)血脂解毒調(diào)節(jié)血糖抗癌膳食纖維的生理功能和作用促進(jìn)排便由于不溶性膳食纖維有很多的親水基團(tuán)，具有很強(qiáng)的持水力，同時(shí)，到了大腸的時(shí)候只有極少數(shù)被微生物所利用，因此能夠增加糞便量，從而促進(jìn)大腸蠕動(dòng)。2.預(yù)防肥胖癥由于不被消化系統(tǒng)所利用，因而產(chǎn)生飽腹感，對(duì)于那些吃多而引起的肥胖癥有幫助。3.調(diào)節(jié)血糖水平由于膳食纖維不被吸收，在餐后能夠起到稀釋食物，延緩和降低機(jī)體對(duì)葡萄糖的吸收速度和數(shù)量，起到穩(wěn)定血糖的作用。膳食纖維的生理功能和作用4.降血脂

由于膳食纖維具有較強(qiáng)的吸附作用，因而能夠吸附腸腔內(nèi)的膽汁酸的重吸收，阻礙膽固醇的腸肝循環(huán)。5.抑制有毒發(fā)酵產(chǎn)物、潤腸通便、預(yù)防結(jié)腸癌肉類食物經(jīng)消化吸收后所剩殘?jiān)_(dá)到結(jié)腸后，可能產(chǎn)生許多有毒的代謝產(chǎn)物，如氨、胺（肝毒素）、亞硝胺（致癌物）、苯酚與甲苯酚（促癌物）、吲哚等（致癌物）、次級(jí)膽汁酸（致癌物）等。膳食纖維能夠?qū)@些毒素有一定程度的吸附、稀釋并排除體外等作用。6.但膳食纖維能夠造成礦物質(zhì)的流失不溶性膳食纖維的生產(chǎn)

如大豆膳食纖維、豌豆膳食纖維、番茄膳食纖維等。膳食纖維的制備工藝原料

工藝流程（去蛋白、脂肪、淀粉）?麥麩?米糠?稻殼?玉米?玉米渣?燕麥麩?大豆?豆渣?紅豆?紅豆皮?豌豆殼糧谷類豆類?橘皮?椰子渣?蘋果皮?蘋果渣?梨子渣

?甜菜、山芋渣?馬鈴薯、藕渣?茭白殼、油菜?芹菜、苜宿葉?香菇柄、魔芋水果類蔬菜類原料化學(xué)法制備不溶性膳食纖維清洗粗粉碎熱水處理漂洗至中性酸處理漂洗至中性離心過濾濾渣干燥粉碎過篩成品原料酶法制備不溶性膳食纖維清洗粗粉碎水處理除植酸分解蛋白質(zhì)分解淀粉滅酶離心過濾漂洗濾渣干燥過篩成品粉碎原料發(fā)酵法制備不溶性膳食纖維

冷卻脫水發(fā)酵渣干燥過篩成品選剔清洗磨漿調(diào)料裝罐裝罐接種培養(yǎng)漂洗粉碎濾液或發(fā)酵液乙醇沉淀法制備可溶性膳食纖維

沉淀物干燥調(diào)pH三氯醋酸處理滲析攪拌乙醇處理儲(chǔ)存過夜再溶于水成品離心沉淀擠壓膨化法制備可溶性膳食纖維原料離心沉淀過濾冷凍干燥干燥成品粗粉碎擠壓粉碎過篩水提取上清液精制沉淀物膳食纖維的食用量正常人每天保證15-25克膳食纖維。由于食物中含有一定量的膳食纖維，因此作為保健品大多推薦每天不溶性膳食纖維5克，可溶性膳食纖維5克，總共10克的保健份量。作業(yè)：簡述大豆膳食纖維的生產(chǎn)工藝及工藝要點(diǎn)。

第二節(jié)活性多糖活性多糖一般來說，起功能作用的多糖是104分子量以上的多糖。葡萄糖和果糖分子量180，多糖相當(dāng)于55個(gè)以上葡萄糖才有生理功能。其實(shí)，我們燒煮各種植物材料的有效物質(zhì)就是多糖。各種中草藥、蔬菜等。我們提取多糖的實(shí)驗(yàn)條件一般是：80℃，50-60min.提取后可用酒精沉淀，就可以得到粗多糖。生物堿：生物堿太高濃度會(huì)刺激我們的粘膜，所以，有些植物食物需要長時(shí)間燒煮，目的使生物堿失活。活性多糖包括真菌多糖、植物多糖和動(dòng)物多糖。

目前，真菌所含的多糖因具有某些獨(dú)特的生理功能而成為一門很熱門、很活躍的研究課題。很多研究表明，存在于香菇、金針菇、銀耳、靈芝、蘑菇、黑木耳、竹蓀、茯苓和猴頭菇等大型食用或藥用真菌中的某些多糖成分，具有通過活化巨噬細(xì)胞刺激抗體產(chǎn)生等而達(dá)到提高人體免疫能力的生理功能。這些多糖由于具備從動(dòng)物血液中提取的免疫球蛋白更大的實(shí)用性而日益受到人們的重視，此外，其中大部分還有很強(qiáng)烈的抗腫瘤活性，對(duì)癌細(xì)胞有很強(qiáng)的抑制力,是一種免疫增強(qiáng)劑。因此，真菌多糖是一種很重要的功能性食品基料。

真菌多糖的功能特點(diǎn)是

（1）提高免疫力

（2）抗腫瘤

（3）抗突變作用

（4）降血壓、降血脂、降血糖

（5）抗病毒

（6）抗氧化

（7）抗輻射、抗衰老、抗?jié)兊?/p>

真菌多糖抗腫瘤的主要基團(tuán)：骨架上的羥基基團(tuán)。以β（1→3）糖苷鍵連接的葡聚糖主鏈，具有三股螺旋構(gòu)像，沿主鏈隨機(jī)分布著β（1→6）連接的葡萄糖基，才有這些作用。如果是以α（1→3）連接的，沒有抗腫瘤活性。

β（1→3）葡聚糖對(duì)異源、同源甚至遺傳性腫瘤都有效。目前應(yīng)用的真菌多糖真菌多糖與生理功效的關(guān)系1.溶解性溶于水的多糖才會(huì)起抗腫瘤作用。2.分子量與功效的關(guān)系

真菌多糖的抗腫瘤與分子量的大小有關(guān)。如分子量大于16000Da時(shí)才有抗腫瘤活性。分子量16000Da的蟲草多糖就有較強(qiáng)的抗腫瘤作用，而12000Da的蟲草多糖就失去其抗腫瘤活性。分子量越大，其抗腫瘤效果越好。3.黏度

黏度過大，不利于擴(kuò)散，效果差。3.幾種主要的真菌多糖1.香菇多糖：主要應(yīng)用于慢性病毒性肝炎和作為原發(fā)性肝癌等惡性腫瘤輔助治療。提高免疫力。2.銀耳多糖：提高免疫力、抗輻射、抗氧化、抗肝炎、抗炎和抗紅細(xì)胞凝集。3.蟲草多糖：主要對(duì)肺和腎起保健作用。4.靈芝多糖：10Da-1000Da分子量的多糖活性最強(qiáng)。5.茯苓多糖植物多糖

很多植物和草藥就富含多糖。這些多糖具有清除自由基、抗炎、降血壓、降血糖、降脂等作用。如人參多糖、山藥多糖、枸杞多糖等具有降血糖的作用。第三節(jié)功能性單糖一、果糖單糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等。根據(jù)偏振光通過糖溶液時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向，可分為“左旋糖”和“右旋糖”，分別為“L-”和“D-”。

通常接觸的單糖幾乎都是D-糖，其中屬于功能性單糖的只有D-果糖一種。

果糖主要在蜜糖中存在。

果糖

果糖在人體中的生理功能：果糖的代謝不受胰島素的制約，糖尿病患者可食用。果糖不易轉(zhuǎn)化為脂肪，適宜于減肥者和老年人食用。果糖的迅速供能，其供能比葡萄糖快，它無需通過胃來消化,不在血液中維持穩(wěn)定的滲透壓，而直接進(jìn)入小腸就被吸收，可在運(yùn)動(dòng)型飲料以及功能性飲料上添加。理解：

1.可以看出，果糖沒有葡萄糖重要，因?yàn)樗恍枰谘褐杏泻愣ㄖ怠?/p>

2.果糖主要是運(yùn)動(dòng)型飲料添加的，但由于價(jià)格高，易于吸潮，因此在食品工業(yè)較少應(yīng)用。

二、L-單糖

L糖和D糖，就是鏡影的關(guān)系。L糖在自然界極少存在。L糖在人體內(nèi)不參與人體消化吸收，不產(chǎn)生能量。L糖的甜度與D糖一致，適宜于糖尿病患者食用。L糖不被細(xì)菌微生物所利用，不能被口腔微生物發(fā)酵，因此不會(huì)引起齲齒。

動(dòng)物多糖自然界中存在的物質(zhì)是多糖.多糖中數(shù)量最大的是纖維素,其次是甲殼素,再次是淀粉.淀粉很早就能食用,目前經(jīng)過改性可利用甲殼素,今后的發(fā)展就是纖維.1823年,一位法國科學(xué)家A.Odier從甲殼昆蟲的翅鞘中分離出白色的殘?jiān)?命名為Chitin.1878年，有人用鹽酸水解Chitin得到氨基葡萄糖和醋酸，1859年，法國人將Chitin放在農(nóng)KOH溶液中煮沸，洗凈后可溶于有機(jī)酸中。1894年，F(xiàn).Hoppe-Seiler把這種化學(xué)修飾過的Chitin叫做殼聚糖的作用原理原理：人體的死細(xì)胞、人體垃圾都是帶負(fù)電的物質(zhì)，而低聚殼聚糖則是自然界唯一帶正電的動(dòng)物纖維。因而，殼聚糖與明礬相似，起到無毒絮凝劑的作用，可深入到細(xì)胞里面，將垃圾清除，基于這個(gè)原理，今年來，發(fā)現(xiàn)一些甲殼素和殼聚糖的低聚糖有重要的生物活性。更重要的是，甲殼中的軟殼就是殼聚糖，就是說，人體的軟組織是殼聚糖。應(yīng)用主要治療乳腺增生，腫瘤，減肥方面，試驗(yàn)的過程會(huì)出現(xiàn)“好轉(zhuǎn)”反應(yīng)，好轉(zhuǎn)反應(yīng)是許多排毒成分的現(xiàn)象，必須清楚。用途非常多，可上網(wǎng)查。包括葡立這種保健品。三、功能性低聚糖低聚糖（oligosaccharide)是指由3-9個(gè)單糖經(jīng)糖苷鍵連接而成的低度聚合糖。低聚糖的特點(diǎn)：

人體腸道內(nèi)沒有水解這些低聚糖的酶系統(tǒng)，因此在消化系統(tǒng)內(nèi)不被消化和吸收，幾乎以完整狀態(tài)進(jìn)入大腸。低聚糖進(jìn)入大腸后，優(yōu)先被雙歧桿菌所利用，因?yàn)榈途厶鞘请p歧桿菌的增長因子。

目前商品化的低聚糖有：①菊粉：低聚果糖②大豆低聚糖③乳酮糖④異麥芽酮糖⑤低聚乳果糖⑥低聚木糖⑦低聚半乳糖⑧低聚異麥芽糖

5.磷酸果糖1,6-二磷酸果糖（FDP)，也叫果糖二磷酸鈉，是葡萄糖代謝過程中的重要中間產(chǎn)物和驅(qū)動(dòng)物質(zhì)，可改善缺氧條件下心肌細(xì)胞的能量代謝，避免在缺氧或缺血條件下的組織損傷。當(dāng)心肌缺血時(shí)，如果注射FDP，就可以避開兩步耗能的磷酸化過程，即葡萄糖激酶和磷酸果糖激酶催化反應(yīng)。直接刺激丙酮酸激酶產(chǎn)生比葡萄