1、第二章 生物活性成份化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué) 本章內(nèi)容是老式食品化學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)發(fā)展，是功效食品學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容，以生物活性成份為主要研究對(duì)象。 生物活性成份化學(xué)研究其起源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、分析與應(yīng)用等。 生物活性成份營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究其對(duì)人體營(yíng)養(yǎng)保健規(guī)律及對(duì)各種慢性病預(yù)防改進(jìn)作用。第1頁第1頁主要內(nèi)容1、功效性碳水化合物2、氨基酸、肽和蛋白質(zhì)3、功效性脂類4、維生素和維生素類似物5、礦物元素6、植物活性成份7、益生菌第2頁第2頁第一節(jié) 功效性碳水化合物本節(jié)要點(diǎn)一、膳食纖維膳食纖維定義與分類膳食纖維化學(xué)構(gòu)成與物化性質(zhì)膳食纖維生理功效膳食纖維副作用膳食纖維加工、應(yīng)用及推薦攝入量二、真菌多糖第3頁第3頁一、膳食纖維(Diet

2、ary fiber) 1. 膳食纖維定義1972年，Trowell等人在測(cè)定食品中各種營(yíng)養(yǎng)成份時(shí)給出了膳食纖維定義，即食物中不被消化吸取植物成份。1976年Trowell博士又將膳食纖維定義擴(kuò)展為“不被人體消化吸取多糖類碳水合物和木質(zhì)素”。主要是指那些不被人體消化吸取多糖類碳水化合物與木質(zhì)素，以及植物體內(nèi)含量較少成份如糖蛋白、角質(zhì)、蠟等。第4頁第4頁膳食纖維定義為“但凡不能被人體內(nèi)源酶消化吸取可食用植物細(xì)胞、多糖、木質(zhì)素以及相關(guān)物質(zhì)總和”。這一定義包括了食品中大量構(gòu)成成份如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、膠質(zhì)、改性纖維素、粘質(zhì)、寡糖、果膠以及少許構(gòu)成成份如蠟質(zhì)、角質(zhì)、軟木質(zhì)?？傊?，當(dāng)前膳食纖維定義與

3、測(cè)定辦法(找文獻(xiàn)?)之間仍然存在一定差距，包括所有膳食纖維構(gòu)成成份測(cè)定辦法有待于進(jìn)一步建立。第5頁第5頁膳食纖維與粗纖維區(qū)別 粗纖維(Crude fiber)概念，老式意義上粗纖維是指植物經(jīng)特定濃度酸、堿、醇或醚等溶劑作用后剩余殘?jiān)?qiáng)烈溶劑處理造成幾乎100%水溶性纖維、50%60%半纖維素和1030纖維素被溶解損失掉。因此，對(duì)于同一個(gè)產(chǎn)品，其粗纖維含量與總膳食纖維含量往往有很大差別，兩者之間沒有一定換算關(guān)系。即使膳食纖維在人體口腔、胃、小腸內(nèi)不被消化吸取，但人體大腸內(nèi)一些微生物仍能降解它部分構(gòu)成成份。從這個(gè)意義上說，膳食纖維凈能量并不嚴(yán)格等于零。并且，膳食纖維被大腸內(nèi)微生物降解后一些成份被

4、認(rèn)為是其生理功效一個(gè)起因。第6頁第6頁 植物起源有：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠、阿拉伯膠、愈瘡膠和半乳甘露聚糖等；主要起源，也是研究和應(yīng)用最多一類。 動(dòng)物起源有：甲殼素、殼聚糖和膠原等 海藻多糖類有：海藻酸鹽、卡拉膠和瓊脂等 微生物多糖如黃原膠等 合成類如羧甲基纖維素等2、膳食纖維分類起源不同第7頁第7頁 溶解特性不溶性膳食纖維：不被人體消化道酶消化且不溶于熱水那部分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、原果膠、甲殼素和殼聚糖，其中木質(zhì)素不屬于多糖類，是使細(xì)胞壁保持一定韌性芳香族碳?xì)浠衔?。水溶性膳食纖維：不被人體消化酶消化，但溶于溫水或熱水且其水溶性又能被4倍體乙醇再沉淀那部分膳食纖維。主要包

5、括果膠、海藻酸、卡拉膠、瓊脂、黃原膠、羧甲基纖維素鈉鹽等。第8頁第8頁中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì) 總膳食纖維可溶膳食纖維水溶膳食纖維非淀粉多糖。第9頁第9頁3、膳食纖維化學(xué)構(gòu)成 纖維素是Glcp(吡喃葡萄糖)經(jīng)-(14)糖苷鍵連接而成直鏈線性多糖，聚合度大約是數(shù)千，通常所說“非纖維素多糖”(Noncellulosic polysaccharides)泛指果膠類物質(zhì)、-葡聚糖和半纖維素等物質(zhì)。第10頁第10頁半纖維素 半纖維素種類很多，不同種類半纖維素其水溶性也不同，有可溶于水，但絕大部分都不溶于水。不同植物中半纖維素種類、含量均不相同，其中組成谷物和豆類膳食纖維中半纖維素有阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖、半乳糖甘

6、露聚糖和-(1 3,1 4)葡聚糖等數(shù)種。第11頁第11頁果膠及果膠類物質(zhì)、木質(zhì)素 果膠主鏈?zhǔn)墙?jīng)-(14)糖苷鍵連接而成聚GalA(半乳糖醛酸)，主鏈中連有(12)Rha(鼠李糖)，部分GalA經(jīng)常被甲基酯化。果膠類物質(zhì)主要有阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖等。果膠能形成凝膠，對(duì)維持膳食纖維結(jié)構(gòu)有主要作用。木質(zhì)素 本質(zhì)素是由松柏醇、芥子醇和對(duì)羥基肉桂醇3種單體構(gòu)成大分子化合物。天然存在木質(zhì)素大多與碳水化合物緊密結(jié)合在一起，很難將之分離開來。木質(zhì)素沒有生理活性。第12頁第12頁4、膳食纖維物化特性高持水力親水基團(tuán)吸附作用膳食纖維分子表面存在活性基團(tuán)產(chǎn)生氫鍵、靜電力等作用力對(duì)陽離子有結(jié)合和互換

7、能力分子中羧基、羥基、氨基可與陽離子結(jié)合、置換無能量填充劑發(fā)酵作用易被大腸內(nèi)微生物酵解溶解性與粘性第13頁第13頁5、膳食纖維生理功效 （1）調(diào)整腸胃功效(整腸作用) 預(yù)防便秘增長(zhǎng)糞便量及排便次數(shù)、刺激蠕動(dòng)、縮短通過時(shí)間 改進(jìn)腸內(nèi)菌群和輔助克制腫瘤作用為正常存在大腸菌群提供發(fā)酵底物 緩和由有害物質(zhì)所造成中毒和腹瀉稀釋大腸內(nèi)容物、吸附有害物（2）調(diào)整血糖值延緩和克制對(duì)糖類消化吸取，改進(jìn)末梢組織對(duì)胰島素感受性（3）調(diào)整血脂（4）控制肥胖減少營(yíng)養(yǎng)素吸取速率、利用率 ，影響吸取部位（5）消除外源有害物質(zhì)第14頁第14頁可溶性和不溶性膳食纖維差別不明顯有預(yù)防作用對(duì)大腸癌克制上升不變食后血糖值下降不變血清

8、膽固醇關(guān)系不大增長(zhǎng)大便量增長(zhǎng)偶有增長(zhǎng)腸粘性物質(zhì)較高極弱可發(fā)酵性不結(jié)合結(jié)合與膽汁酸結(jié)合減少無對(duì)腸內(nèi)pH值改變延長(zhǎng)略有延長(zhǎng)胃內(nèi)滯留時(shí)間縮短延長(zhǎng)咀嚼時(shí)間可溶性膳食纖維不溶性膳食纖維生理作用第15頁第15頁6、膳食纖維缺點(diǎn)束縛Ca和一些微量元素 許多膳食纖維對(duì)Ca、Cu、Zn、Fe、Mn等金屬離子都有不同程度束縛作用，束縛人體對(duì)維生素吸取和利用 研究表明：果膠、樹膠和大麥、小麥、燕麥等膳食纖維對(duì)維生素A、維生素E和胡蘿卜素都有不同程度束縛能力。由此說明膳食纖維對(duì)脂溶性維生素有效性有一定影響。引發(fā)不良生理反應(yīng) 過量攝入，尤其是攝入凝膠性強(qiáng)膳食纖維，如瓜爾豆膠等會(huì)有腹脹、大便次數(shù)降低、便秘等副作用。第16

9、頁第16頁7、膳食纖維推薦攝入量美國(guó)FDA推薦成人總膳食纖維攝入量為2035g/d。美國(guó)能量委員會(huì)推薦總膳食纖維中，不溶性膳食纖維占70%75%，可溶性膳食纖維占25%30%。 我國(guó)低能量攝入(7.5MJ)成年人，其膳食纖維適宜攝入量為25g/d。中檔能量攝人(10MJ)為30g/d，高能量攝入(12MJ)為35g/d。但對(duì)患病者來說劑量普通都有所加大。膳食纖維生理功效明顯性與膳食纖維中百分比有很大關(guān)系，合理可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維百分比大約是1:3。第17頁第17頁8、膳食纖維加工必需幾道加工工序?yàn)榘ㄔ戏鬯?、浸泡沖洗、漂白脫色、脫水干燥和成品粉碎、過篩等。重復(fù)水浸泡沖洗和頻繁熱處理

10、會(huì)明顯減少纖維終產(chǎn)品持水力與膨脹力，影響其生理功效發(fā)揮。高溫短時(shí)擠壓機(jī)處理睬對(duì)纖維產(chǎn)品功效特性產(chǎn)生良好影響，增長(zhǎng)產(chǎn)品持水力與膨脹力；可改良其色澤與風(fēng)味；并能鈍化部分引起不良風(fēng)味分解酶。詳細(xì)加工工藝及參數(shù)（大豆纖維、小麥纖維等）可到中國(guó)期刊網(wǎng)上查詢。第18頁第18頁9、膳食纖維應(yīng)用在焙烤食品中應(yīng)用在果醬、果凍食品中應(yīng)用在制粉業(yè)中應(yīng)用在制糖業(yè)中開發(fā)應(yīng)用在餡料、湯料食品中應(yīng)用在油炸食品中應(yīng)用在飲料制品中應(yīng)用第19頁第19頁二、真菌多糖真菌多糖是從真菌子實(shí)體、菌絲體、發(fā)酵液中分離出、能夠控制細(xì)胞分裂分化，調(diào)整細(xì)胞生長(zhǎng)衰老一類活性多糖。真菌多糖主要有香菇多糖、靈芝多糖、云芝多糖、銀耳多糖、冬蟲夏草多糖、

11、茯苓多糖、金針菇多糖、黑木耳多糖等。對(duì)真菌多糖研究主要始于50年代，在60年代以后成為免疫增進(jìn)劑而引起人們興趣。研究表明：香菇多糖、銀耳、靈芝多糖、茯苓多糖等食藥性真菌多糖含有抗腫瘤、免疫調(diào)整、抗突變、抗病毒、降血脂、降血糖等方面功效。 第20頁第20頁1、物理性質(zhì)與功效關(guān)系溶解度與功效關(guān)系分子量與功效關(guān)系粘度與功效關(guān)系2、生理功效真菌多糖免疫調(diào)整功效抗腫瘤功效真菌多糖抗突變作用降血壓、降血脂、降血糖功效真菌多糖抗病毒作用真菌多糖抗氧化作用真菌多糖其它功效（抗輻射、抗?jié)兒涂顾ダ系裙πВ?第21頁第21頁3、加工真菌多糖加工辦法有兩種 一個(gè)是從栽培真菌子實(shí)體提取，普通粉碎后在真菌子實(shí)體中加入多糖520倍體積水、稀酸或稀堿(0.2lmol/L)，在5080溫度下進(jìn)行浸提，有時(shí)為了加速浸提速度，也可添加些纖維素酶或