功能性甜味料及其加工技術(shù)第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三第八章功能性甜味料及其加工技術(shù)了解功能性甜味料的種類和生理功能；掌握常用功能性低聚糖和多元糖醇的制備工藝技術(shù)；掌握果糖、低聚果糖和異麥芽糖醇等常用功能性甜味料物化性質(zhì)和在功能食品中的應(yīng)用特性。

第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三根據(jù)生理作用、甜度特性分類：功能性單糖；功能性低聚糖；糖醇；強(qiáng)力甜味劑。功能性甜味料在體內(nèi)代謝途徑不受胰島素制約，供糖尿病患者食用；第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三不易被口腔微生物利用，對(duì)牙齒的損害作用比較??；低聚糖和糖醇不能被人體直接利用，有類似膳食纖維的性質(zhì)，有調(diào)節(jié)機(jī)體生理功能作用。低聚糖在腸道作為雙歧桿菌等益生菌的增殖因子。第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三強(qiáng)力甜味劑環(huán)已基氨基磺酸鈉；天門冬酰苯丙氨酸甲酯；乙?；前匪徕?；二氫查爾酮；甜菊苷；甘草甜素；三氯蔗糖。第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)功能性單糖物化特性及生理功能果糖的結(jié)構(gòu)及物化性質(zhì)純凈果糖為無色針狀或三棱形結(jié)晶；能使偏振光面左旋，在水溶液中有變旋現(xiàn)象；吸濕性強(qiáng)；結(jié)晶果糖在pH3.3最穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性較蔗糖和葡萄糖低；第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三具還原性，能與可溶性氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)；凈能量值為15.5kJ/g，低于蔗糖和葡萄糖；果糖的甜度是蔗糖的1.6倍。第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三果糖的生理功能被人體吸收后從肝臟中很快進(jìn)入代謝過程；是糖尿病患者的一種較好的功能性甜味劑。L-單糖的物化性第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三L-單糖與其對(duì)應(yīng)的D-單糖物化性質(zhì)如沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、可溶性、黏度、吸濕性、密度、甜味特性相似。L-單糖的生理功能不能作為細(xì)菌培養(yǎng)基的碳源，口腔微生物不能發(fā)酵L-單糖，不會(huì)引起牙齒齲變；不能被人體利用，不能提供能量；第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三適合糖尿病或其他糖代謝紊亂病人食用。大量應(yīng)用還有待安全性試驗(yàn)，應(yīng)用處于研究之中。第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三果糖的制備工藝結(jié)晶果糖、高果糖漿將淀粉水解成糊精和低聚糖；用連續(xù)液化噴射器，進(jìn)行液化反應(yīng)；葡萄糖淀粉酶進(jìn)一步水解成葡萄糖。用固定化葡萄糖異構(gòu)酶柱將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，得到42%的果葡糖漿。第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三用色譜分離方法分離，得到高純度的果糖富集液；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌和干燥等得結(jié)晶果糖。功能性單糖在功能食品中的應(yīng)用低能量蛋糕中的應(yīng)用傳統(tǒng)蛋糕含高糖、高脂，是高能食品，較易導(dǎo)致肥胖。第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三果糖代替蔗糖，配合高效復(fù)合乳化物減少起酥油用量，生產(chǎn)出低能蛋糕。低能蛋糕用結(jié)晶果糖為甜味料，用N-Flate(混合乳化物)代替起酥油，蛋糕的能量比一般蛋糕減少33%以上。在運(yùn)動(dòng)飲料和低能量飲料中的應(yīng)用第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)功能性低聚糖指2~10個(gè)單糖單位通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的一類寡糖的總稱。分普通低聚糖和功能性低聚糖兩大類。蔗糖、麥芽糖、乳糖、環(huán)糊精、海藻糖等屬普通低聚糖，可被機(jī)體消化吸收；第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三不被人體消化吸收，但可被人體腸道中的雙歧桿菌等益生菌利用的低聚糖屬于功能性低聚糖。低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖。應(yīng)用于飲料、糖果、糕點(diǎn)、乳制品、冷飲、調(diào)味料及療效食品。第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三功能性低聚糖的物化特性及生理功能低聚果糖指在蔗糖分子的果糖殘基上結(jié)合1至3個(gè)果糖的寡糖。水果蔬菜中含量較豐富。洋蔥(2.8%)、大蒜(1.0%)、香蕉(0.3%)甜度是相同濃度蔗糖的一半以下。第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三低聚果糖不被口腔細(xì)菌所分解而產(chǎn)酸，具有抗齲齒作用；活化腸道內(nèi)益生菌并促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖，抑制腐敗菌，改善人體腸道微生態(tài)平衡；不為人體提供能量，也不存在胰島素依賴性，可作為低能量食品、糖尿病人療效食品的甜味基料；低聚果糖還具有降血脂、抗血栓作用。第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三帕拉金糖(Palatinose)(異麥芽酮糖)帕拉金糖僅以微量水平存在于蔗汁和蜂蜜中；德國在1957年首次制得其結(jié)晶，并以當(dāng)?shù)氐孛麨镻alatinose(帕拉金糖)；后來美國、英國、日本先后研制成功；德國不僅生產(chǎn)帕拉金糖，而且生產(chǎn)能量更低的帕拉金糖醇（Palatinitol

）第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三作為一種功能甜味劑，優(yōu)越特性體現(xiàn)在：甜味純正；無不良后味；可與強(qiáng)力甜味劑發(fā)生協(xié)同增效作用并掩蓋其不良口味及風(fēng)味；低吸濕性；高穩(wěn)定性；低能量；非齲齒性；糖尿病人可食用。

第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三日本研究人員成功研制出具有瘦身功能的帕拉金糖；該產(chǎn)品是天然存在于甘蔗和蜂蜜中的天然糖質(zhì)成分。無論在哪種場(chǎng)合下，帕拉金糖不僅從發(fā)熱量，而且從營養(yǎng)學(xué)觀點(diǎn)來看，都是研究開發(fā)新食品時(shí)十分需要的糖質(zhì)材料。

第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三大豆低聚糖存在于各種植物中，以豆科植物含量居多。主要成分：水蘇糖、棉籽糖和蔗糖。生理功能因人體缺乏水蘇糖和棉籽糖的α-D-半乳糖苷水解酶，它們不能被胃腸消化吸收。直接在大腸內(nèi)被雙歧桿菌所利用。

第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三低聚乳果糖、低聚半乳糖、異構(gòu)乳糖、耦合糖、低聚異麥芽糖、殼質(zhì)低聚糖、低聚木糖、蔗糖低聚糖。功能性低聚糖的制備從天然原料中提??；利用轉(zhuǎn)移酶、水解酶催化的糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)合成；天然多糖的酶水解；第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三天然多糖的酸水解；化學(xué)合成最實(shí)用的方法是利用酶法水解或酶法轉(zhuǎn)移來生產(chǎn)各種低聚糖。第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三功能性低聚糖在功能食品中的應(yīng)用應(yīng)用比較廣泛的主要是低聚異麥芽糖和低聚果糖。在歐美、日本等許多市場(chǎng)已出現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于功能性食品。成為重要的功能性食品的基料，主要是其具有獨(dú)特的生理功能。第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)多元糖醇木糖醇山梨糖醇甘露糖醇麥芽糖醇乳糖醇異麥芽酮糖醇第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三木糖醇食用時(shí)會(huì)感到一種涼爽愉快的感覺。生理功能：維持血糖水平穩(wěn)定；作為非腸道營養(yǎng)病人的能量來源；防齲齒。

第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三山梨醇和甘露醇甜度為蔗糖的60%。不會(huì)引起血糖水平波動(dòng)和抗齲齒特性。麥芽糖醇C12H24O11無色透明晶體，熔點(diǎn)為135~140℃，溶解度隨溫度而變化，20℃時(shí)比蔗糖低，但30℃以上時(shí)比蔗糖高。甜度是蔗糖的80%左右，甜味特性接近蔗糖。第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三麥芽糖醇的生理功能人體內(nèi)水解速度慢，很少被吸收利用，所釋放出的葡萄糖不足以引起血糖水平的波動(dòng)；進(jìn)入大腸內(nèi)具有類似膳食纖維的作用；防齲齒特性。第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三異麥芽糖醇（異麥芽酮糖的氫化產(chǎn)物）白色結(jié)晶狀，吸濕性最低，易貯存和運(yùn)輸；熔點(diǎn)145~150℃，熔化后成為一種低黏度液體，快速冷卻后變成一種透明固體；不吸濕、表面不發(fā)黏、不重新結(jié)晶，用于硬糖制造；甜度是蔗糖的45%~60%，甜味特性接近蔗糖；溶解熱低，無涼爽的口感特性；化學(xué)穩(wěn)定性高。第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三異麥芽糖醇的生理功能熱值只有蔗糖的50%左右，對(duì)人體血糖和血液胰島素水平影響很小，可供糖尿病人食用；致齲齒性很弱；作為雙歧因子，促進(jìn)人體腸道內(nèi)有益菌的生長(zhǎng)；體內(nèi)具有的耐受性最高，其使用量和使用范圍廣。第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三多元糖醇的制備麥芽糖醇以淀粉為原料制取高麥芽糖漿，在鎳催化作用下加氫反應(yīng)制得。淀粉水解成中間產(chǎn)物為麥芽糖。通過控制添加淀粉酶種類及水解進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)。

第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三異麥芽糖醇以蔗糖為原料經(jīng)α-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化成帕拉金糖；經(jīng)鎳催化氫化、離子交換樹脂和活性炭精制、濃縮結(jié)晶。第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期三多元糖醇在功能食品中的應(yīng)用作為蔗糖替代品；利用其清爽的口感和改善食品品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)；過量食用