功能性食品

1、第九章 功能性糧油食品加工,學(xué)習(xí)的目的：了解功能性糧油食品的概念、分類、功效成分和發(fā)展趨勢，掌握膳食纖維、功能性低聚糖、大豆肽等的加工工藝和技術(shù)要點(diǎn)及在食品中的應(yīng)用。 第七小組,,第一節(jié) 概述,一、概念二、種類三、功效成分四、發(fā)展方向,第二節(jié) 功能性糧油食品加工實(shí)例,一、膳食纖維二、功能性低聚糖三、大豆肽四、木糖醇五、大豆磷脂,一、膳食纖維的加工及應(yīng)用,生理功能

2、：?降低膽固醇?降低血糖含量，預(yù)防糖尿病?改善腸道功能?預(yù)防肥胖癥?預(yù)防膽結(jié)石,膳食纖維與粗纖維的區(qū)別,傳統(tǒng)意義上的粗纖維是指植物經(jīng)特定濃度的酸、堿、醇或醚等溶劑作用后的剩余殘渣。強(qiáng)烈的溶劑處理導(dǎo)致幾乎100%水溶性纖維、50%～60%半纖維素和10％～30％纖維素被溶解損失掉。因此，對于同一種產(chǎn)品，其粗纖維含量與總膳食纖維含量往往有很大的差異。,豆渣膳食纖維的加工,豆渣膳食纖維是以大豆?jié)窦庸にＰ迈r不溶性殘渣為原料，經(jīng)特殊的

3、熱處理后，再干燥粉碎而成，外觀呈乳白色，粒度相似于面粉。生產(chǎn)工藝流程：濕豆渣→加堿→脫腥→還原→脫水干燥→粉碎 →過篩 →擠壓→冷卻 → 粉碎→功能活化→包裝,加工技術(shù)要求,①脫腥、脫色②還原、洗滌、干燥、粉碎、過 篩③擠壓④冷卻、粉碎⑤功能活化,,①脫腥、脫色 采用加堿蒸煮脫腥法 。堿濃度為0.85%，蒸煮溫度為110 攝氏度，時間15min，豆腥味需脫出徹底。在加入1.5%的H2O2溶液，在4

4、0攝氏度下處理1.5h進(jìn)行脫色處理。 ②還原、洗滌、干燥、粉碎、過 篩為除去H2O2，加入亞硫酸還原，然后用水洗3—5次。之后再脫水干燥、粉碎后過80目網(wǎng)篩。,,③擠壓 目的是：提高可溶性膳食纖維的含量，改善膳食纖維的色澤，風(fēng)味和產(chǎn)品品質(zhì)。在壓力為0.8—1MPa、溫度180攝氏度進(jìn)行擠壓、剪切、蒸煮處理。④冷卻 、粉碎 經(jīng)冷卻、粉碎后的膳食纖維，其外觀為乳白色，無豆腥味，粒度為100—200目，膳食纖

5、維含量為60%，大豆蛋白質(zhì)含量為18%—25%。⑤功能活化 能給人一種柔滑適宜的感覺，提高了食用性。還可強(qiáng)化礦質(zhì)元素。,膳食纖維在食品中的應(yīng)用,它可以添加到面包、餅干、面條、糕點(diǎn)、飲料、糖果及各種小食品中。膳食纖維除作為食品添加劑外，還可作為特殊群體的保健食品。 在面制品食品中添加面粉質(zhì)量5%—10%的膳食纖維，可提高面制食品的保水性，增加食品的柔軟性和疏松性，防止在儲藏期變硬。 添加在膨化食品和休閑食品中，可

6、改變食品的持油保水性，增加其蛋白質(zhì)和纖維的含量，提高其保健性能。 添加到罐頭中，可改變?nèi)庵破芳庸ぬ匦?，同時增加蛋白質(zhì)含量和纖維的保健功能。 添加到原味酸奶中，可加快酸化速度，增加酸奶的黏度。,二、功能性低聚糖的加工和應(yīng)用,功能性低聚糖是雙歧桿菌的有效增殖因子。有抑制病原菌和腹瀉、防止便秘、保護(hù)肝臟等功能、降低血清膽固醇、降血壓和增強(qiáng)機(jī)體免疫力等多方面生理功效。 功能性低聚糖主要包括大豆低聚糖、低聚異麥芽

7、糖、棉籽糖、低聚木糖和低聚龍膽糖等。,大豆低聚糖加工,大豆低聚糖的原料是生產(chǎn)濃縮或分離大豆蛋白時的副產(chǎn)物—大豆乳清。 大豆乳清根據(jù)其來源分為兩類：一類是將鹽酸和磷酸加入脫脂大豆粉中，利用蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)生產(chǎn)大豆蛋白的副產(chǎn)品，這種乳清中低聚糖含量很低，不適于生產(chǎn)大豆低聚糖；另一種是利用大豆蛋白醇沉淀所得到的乳清，大豆低聚糖含量較高，適合生產(chǎn)大豆低聚糖。,,由于大豆乳清中含低聚糖約72%，以及少量大豆乳清蛋白和Na+、Cl- 等離子成

8、分，因此，應(yīng)先經(jīng)一定方法除去殘留大豆蛋白以及進(jìn)行脫色與脫鹽，接著真空濃縮至含水24%左右即得到明狀糖漿產(chǎn)品。也可進(jìn)一步加入賦形劑混勻后造粒，再干燥得到顆粒狀產(chǎn)品。,,,加工工藝流程,大豆乳清→加熱浸提→沉淀→ 離心→殘留蛋白 ↓

9、 除蛋白乳清→活性炭脫色 →過濾 → 脫鹽→ 真空濃縮→糖漿狀大豆低聚糖 ↓ 混合→ 造?！稍?↓

10、 顆粒狀大豆低聚糖,大豆低聚糖的加工技術(shù)要求,①大豆低聚糖的浸提 ② 沉淀、離心分離③ 脫色④ 離子交換脫色⑤濃縮,,①大豆低聚糖的浸提 主要是以乙醇溶液為提取劑。提取時，應(yīng)調(diào)整提取液溫度至600C，PH為10—12，浸提1.5h左右。② 沉淀、離心分離 目的是：除去殘留大豆蛋白③ 脫色 通常采用活性炭脫色。脫色是除蛋白乳清液的溫度

11、為400C，pH為3—4，加入1%的活性炭，吸附40min左右。,,④ 離子交換脫色 用離子交換樹脂去除其殘留的色素和鹽類等雜質(zhì)。數(shù)值處理時的溫度控制在50—600C，流速為35m3糖液/(m3樹脂·h)⑤濃縮 將提純后的糖液真空濃縮到70%（干物質(zhì)）左右，即可得到糖漿狀的大豆低聚糖。濃縮過程糖液沸點(diǎn)控制在700C左右。,功能性低聚糖在食品中的應(yīng)用,功能性低聚糖作為一種功能性甜味劑，已部分替

12、代蔗糖應(yīng)用于清涼飲料、酸奶、乳酸菌飲料、冰激凌、面包、糕點(diǎn)、糖果和巧克力等食品中。它不能被人體消化利用，不產(chǎn)生能量，可避免發(fā)胖以及降低患齲齒的發(fā)病率，還可刺激體內(nèi)雙歧桿菌的生長和繁殖。在面包發(fā)酵過程中，可延緩淀粉的老化而延長產(chǎn)品的貨架壽命。在掛面中加入大豆低聚糖，可起到保健作用。,三、大豆肽的加工及應(yīng)用,大豆肽是大豆蛋白的酶水解產(chǎn)品，通常是由3—6個氨基酸組成的低聚肽混合物。1、大豆肽加工（1）工藝流程脫脂大豆肽→水提取→算浸提→

13、蛋白酶水解→分離→精制→干燥→成品,,（2）加工技術(shù)要求,水提取、酸浸提、堿中和蛋白酶水解、分離精制（脫苦、脫鹽）干燥,大豆肽在食品中的應(yīng)用,肉制品可作為功能添加劑用于中等水分食品，特別是肉制品中，能夠改進(jìn)這類食品的功能性質(zhì)如持水性和質(zhì)地等。嬰幼兒食品可作為乳蛋白的替代品，制成特殊的嬰幼兒食品，能有效地減輕或消除兒童對乳蛋白的過敏反應(yīng)，促進(jìn)生長發(fā)育。  

14、; 運(yùn)動食品大豆多肽分子量低，比原蛋白和同組成的氨基酸更易被消化吸收。它能夠促進(jìn)脂肪代謝，將運(yùn)動員自身的脂肪轉(zhuǎn)化并補(bǔ)充能量，有助于補(bǔ)償運(yùn)動員在劇烈訓(xùn)練和比賽后所導(dǎo)致的凈氮損失，快速恢復(fù)體力。,,在食品工業(yè)中，大豆多肽作為基料，添加部分全脂奶粉、蜂蜜和強(qiáng)化氨基酸等，可制作多種適合老年人的生理特點(diǎn)和營養(yǎng)要求的速溶性老年奶粉，可以降低老年人的血清膽固 醇，是優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)保健食品。大豆多肽也可以用于生產(chǎn)對肥胖病患者的功能性

15、保健食品及嬰幼兒營養(yǎng)奶粉、甜點(diǎn)心等食品。對運(yùn)動員補(bǔ)充營養(yǎng)，大豆多肽可生產(chǎn)蛋白質(zhì)強(qiáng)化食品和能量補(bǔ)給飲品等。,四、木糖醇的加工和應(yīng)用,木糖醇是一種最常見的多元糖醇，屬于功能性甜味劑。它是人體內(nèi)葡萄糖代謝過程中的正常中間產(chǎn)物，在水果和蔬菜中少量存在。每日最大食用量控制在200~300g。保健功能防齲齒改善腸道功能，促進(jìn)腸道益生菌群的生長控制體重、抑制肥胖改善肝功能提高腸內(nèi)鈣的吸收和體內(nèi)鈣的保留率護(hù)膚,生產(chǎn),中和脫酸原料

16、→ 水解→ 中和 → 濃縮→ 脫色→ 離子交換→ 濃縮→ 加氫 → 濃縮→ 結(jié)晶→ 分離→ 包裝離子交換原料→ 水解→ 脫色→ 離子交換→ 濃縮→ 離子交換→ 加氫 → 離子交換→ 濃縮→ 結(jié)晶 → 分離→ 包裝,生產(chǎn)工藝,水解 水解工序是木糖醇生產(chǎn)的第一道工序，是關(guān)系到木糖醇的質(zhì)量和后序工序加工的難易的木糖醇關(guān)鍵。 水解工序首要注意的問題是原料凈化問題，原料玉米芯要經(jīng)篩選，洗滌，清除雜質(zhì)，不要人為的把雜質(zhì)引入

17、水解液中，造成水解液質(zhì)量的先天不足。水解工序參數(shù)三要素就是催化劑、水解溫度和時間。,,中和中和工序是中和脫酸工藝的關(guān)鍵工序，在這個工序?qū)⒊ソ^大部份無機(jī)酸-硫酸。中和效果的優(yōu)劣要用pH值控制,水解液的pH值一般在1～1.5，當(dāng)中和到pH4時，無機(jī)酸絕大部份中和掉，且有機(jī)酸也開始中和，當(dāng)pH值5時，約有70%的醋酸、甲酸、乙酰丙酸等有機(jī)酸被中和掉，要想使全部有機(jī)酸被中和掉到pH10。但是當(dāng)pH值4～5時就會破壞糖，生成色素，中和時局部

18、過堿也會造成還原糖分解，中和pH值通常為3.5，溫度70～80℃。,脫色,木糖醇水解液的脫色基本屬于吸附脫色。吸附劑是多孔，比表面積很大的物質(zhì)，吸附劑的種類較多。如白土、磺化煤、焦木素和活性炭，其中活性炭的比較廣泛。木糖醇水解液也曾試用過上述脫色劑，但相比之下還是活性炭比較理想。在活性炭的選用上和其它溶液大不相同，按常規(guī)活性炭的脫色能力通常是單位體積的活性碳能脫多少體積的甲基蘭溶液 ，而用于木糖醇水解液脫色的活性炭不能用這個傳統(tǒng)方法測試

19、，必需在生產(chǎn)中用活性炭直接脫水解液的能力來比較，來測定活性碳質(zhì)量的優(yōu)劣。,離子交換,兩種生產(chǎn)工藝都有離子交換工序，離子交換工序在木糖醇生產(chǎn)中是相當(dāng)重要的工序，是影響木糖醇質(zhì)量關(guān)鍵工序。在離子交換樹脂的選用上和交換工藝的改進(jìn)上都有新的突破。同時每次交換的目的也不一樣，現(xiàn)以三次交換為例，看看交換工序的作用和發(fā)展。第一次交換主要是為了除去水解液中的無機(jī)酸和有機(jī)酸，硫酸根是陰離子，所以，第一次是采用陰離子交換樹脂，陰離子交換樹脂的種類很多，不

20、是每種樹脂都適合木糖醇生產(chǎn)的要求。第一次交換采用大孔陰樹脂不但可以除去陰離子，而且可吸附除掉很多膠體雜質(zhì)和色素,,第二次交換的目的是為了除去灰份和陽離子，所以采用陽離子交換樹脂。陽離子交換樹脂在交換中除去陽離子雜質(zhì)外，還能以吸附的形式除去膠體和非糖體，如糖醛酸、聚糖醛酸，還有含氮化合物等。第三次交換是為了氫化液的凈化，凈化后的木糖漿經(jīng)過加氫會增加酸度和金屬離子，要進(jìn)一步凈化，以除去這些雜質(zhì)，就采用第三次離子交換，一般第三次交換采用陽樹

21、脂。這就是陰-陽-陽離子交換工藝。,,應(yīng)用范圍1、 木糖醇在體內(nèi)新陳代謝不需要胰島素參與，又不使血糖值升高，并可消除糖尿病人三多（多飲、多尿、多食），因此是糖尿病人安全的甜味劑、營養(yǎng)補(bǔ)充劑和輔助治療劑。2、 食用木糖醇不會引起齲齒，可以適用于作口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味劑。3、 由于其獨(dú)特的功能，與其它糖類、醇類調(diào)和食用，可作為低糖食品的甜味劑。4、 木糖醇口感清涼，冰凍后效果更好，可用在爽心的冷飲、甜點(diǎn)、牛奶、咖啡等行業(yè)

22、。也可使用在健康飲品、潤喉藥物、止咳糖漿等方面。,,5、 為了身體健康，可用于家庭做蔗糖的代用品，以防止蔗糖食用過多引起的糖尿病肥胖癥。6、 木糖醇是一種多元醇，可作為化妝品類的濕潤調(diào)整劑使用，對人體皮膚無刺激作用。例如：洗面乳、美容霜、化妝水等。7、 木糖醇具有吸濕性、防齲齒功能，并且液體木糖醇具有良好的甜味，所以可以代替甘油作煙絲、防齲齒牙膏、漱口劑的加香、防凍保濕劑等。8、 液體木糖醇可用在蓄電池極板制造上，性能穩(wěn)定，容易操

23、作，成本低，比甘油更佳。,五、大豆磷脂的加工及應(yīng)用,在大豆中的含量為1.0％～3.2％。它是由甘油、脂肪酸、膽堿或膽胺所組成的酯，能溶于油脂及非極大豆磷脂是從生產(chǎn)大豆油的油腳中提取出來的產(chǎn)物，性溶劑中。大豆磷脂的組成成分復(fù)雜，主要含有卵磷脂（約含34.2％）、腦磷脂（約含19.7％）、肌醇磷脂（約含16.0％）、磷酯酸絲氨酸（約含15.8 ％）、磷脂酸（約含3.6％）及其他磷脂（約含10.7％）。,大豆磷脂的理化性質(zhì),純凈的大豆磷脂在高

24、溫下是一種白色固體物質(zhì)，由于精制處理和空氣接觸等原因而變成淡黃色或棕色。大豆磷脂溶于油脂、脂肪酸和苯、乙醚等有機(jī)溶劑，部分溶于乙醇，極難溶于丙酮和乙酸甲酯，不溶于水。磷脂具有親水膠體的性質(zhì)，遇水時能吸水膨脹，從而使其在油脂中溶解度大大降低，從油中析出。,天然粗制磷脂,它是由大豆精煉油的副產(chǎn)品（油腳）真空脫水而制得，亦稱為濃縮大豆磷脂。產(chǎn)品的丙酮不溶物（磷脂和糖脂）含量為60％～64 ％，大豆油含量為36％～40％。,精制大豆磷脂,經(jīng)丙酮

25、沉淀制得的粉末大豆磷脂可經(jīng)乙醇油提進(jìn)行純化，乙醇處理后分為醇溶部分和醇不溶部分。醇溶部分磷脂酷膽堿含量高，增強(qiáng)了其親水性，是O/W型乳化劑；醇不溶部分分為磷脂酸乙醇胺和磷脂酷肌醇，是W／O型乳化劑。,改性大豆磷脂,它是由濃縮大豆磷脂經(jīng)化學(xué)改性而制成，具有較好的親水性和水包油（O／W）乳化功能。改性方法主要有3種：物理法、化學(xué)法和酶法。其丙酮不溶物含量與天然粗磷脂含量相同，但其乳化性和親水性能較濃縮大豆磷脂有顯著提高，因此在飼料添加性能、

26、液體飼料制備和能量的消化吸收方面有更大的優(yōu)勢，在飼料中應(yīng)用廣泛。,大豆磷脂的生理作用,延緩衰老促進(jìn)大腦組織和神經(jīng)系統(tǒng)的健康完善，提高記憶力，增強(qiáng)智力?？纱龠M(jìn)脂肪代謝，防止出現(xiàn)脂肪肝?？山档脱迥憽⒏纳蒲貉h(huán)、預(yù)防心血管疾病等,大豆磷脂在食品中的應(yīng)用,大豆磷脂作為一種天然乳化劑，已在糖果、巧克力、乳品、冰激凌、人造奶油、焙烤食品、面條制品等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，其添加量一般不超過1%。 作為功能性食品基料，大豆磷脂常與維生素E或