第二章 功能性 碳水化合物
功能性食品资源 碳水化合物类
（三）膳食纤维的物化特性
1. 高持水力
① 自身体重的1.5-25倍 ② 水溶性膳食纤维>非水溶性膳食纤维
调节肠道功能，有利于增加粪便的含水量及体 积，促进粪便的排泄
2. 吸附作用
吸附、螯合胆固醇、胆汁酸、肠道内有毒物质 （内源性毒素）、有毒化学药品（外源性毒素）
3. 阳离子交换作用
羧基、羟基、氨基等侧链，产生类似弱酸性阳离 子交换树脂的作用，可与阳离子，尤其是有机阳离子 进行交换。
日本学者千原，1969年，第一次报 道了香菇子实体中分离的6种胞外多糖 中有2种具有明显抗肿瘤活性。
经热水提取的香菇多糖可调节人休 内有免疫功能的T细胞活性，可降低甲 基胆蒽诱发肿瘤的能力。香菇对癌细胞 有强烈的抑制作用，对小白鼠肉瘤S180的抑制率为97.5%，对艾氏癌的抑制 率为80%。
日本学者在1969年报道的2种具有明显抗肿瘤活性的香菇 多糖结构：主链由β-1,3糖苷键连接的D-葡聚糖。主链、上约 有23%葡萄糖残基在C6分支点连有侧链。
9
CH2OH
H
OH
H
OH H
OH
OH
H OH
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
H
OH
C
H
OH
HO H O
H
OH
H
CH2OH D- 葡 萄糖
[a]=+1130
CH2OH
H
O OH
H
OH H
OH
H
H OH
β-D-(+)-吡喃葡萄糖
CHO
H
OH
HO H
HБайду номын сангаас
OH
H
OH
CH2OH
功能性食品资源 碳水化合物类
云芝多糖的功能
1.提高机体免疫功能：云芝菌体多糖对小鼠腹腔巨噬细胞 可加强其吞噬作用。云芝多糖(PSK)对用60Co 200γ 全身一次照射，造成小鼠免疫功能低下，具有一
定的治疗作用。能明显增加被照射小鼠血清溶菌酶含量和脾指数，认为对巨噬细胞的非特异性免疫功能具有促进作用。
2.抗肿瘤作用：云芝多糖(PSK)对肉瘤S180、白血病L1210
此项技术的中试成功将对中国酒精工业的发展起到积极的
推动作用，对于解决人类将面临的能源危机、粮食紧缺及
环境污染等问题均具有重大的意义。
3. 果胶及果胶类物质
主链由半乳糖醛酸以α（1→4）糖苷键连接而成的聚合 物，部分半乳糖醛酸羧基被甲酯化，主链上还有少量 （1→2）鼠李糖。甲氧基含量超过7%的为高甲氧基果胶； 低于7%的为低甲氧基果胶，低甲氧基果胶凝胶时需要Ca2+。 天然果胶含有阿拉伯聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖、 鼠李聚糖等。溶于水形成凝胶，对维持膳食纤维的结构有 重要作用。
5. 抗性淀粉 (resistant starch, RS), 抗酶解淀粉
健康人体小肠内剩余的不被消化吸收的淀粉及其降解
物的总称。
分类： 1 RS1(因种子结构的物理包裹而不能消化的淀粉)。 2 RS2(某些生淀粉颗粒)。 3 RS3(高度凝沉淀粉)。 4 RS4(某些化学改性淀粉)。
6.壳聚糖 (Chitosan)
9
CH2OH O H H H OH H OH OH H OH
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
H C H HO H H CH2OH D- 葡 萄糖 [a]=+1130 OH H OH O H HO H H OH CHO OH H OH OH CH2OH D- 葡 萄糖 混合 [a]=+520
第二章 功能性碳水化合物
酸、碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。 强烈的溶剂处理导致几乎100%水溶性纤维、 50%～60%半纤维素和10％～30％纤维素被 溶解损失掉。因此，对于同一种产品，其粗 纤维含量与总膳食纤维含量往往有很大的差 异。
一、膳食纤维的分类及来源
溶解特性分类
不溶性膳食纤维 水溶性膳食纤维
2、来源分类
已知的功能性低聚糖有1000多种， 自然界中只有少数食品中含有天然的 功能性低聚糖，例如：洋葱、大蒜、 天门冬、菊苣根和伊斯兰洋蓟块茎等 含有低聚果糖，大豆中含有大豆低聚 糖
功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、低聚半乳
糖、低聚果糖、低聚乳果糖、乳酮糖、大豆 低聚糖、低聚木糖、帕拉金糖、耦合果糖、 低聚龙胆糖等，其中，除了低聚龙胆糖无甜 味反具有苦味外，其余的均带有程度不一的 甜味
植物来源如：纤维素、半纤维素、木质素、
果胶、阿拉伯胶、愈疮胶和半乳甘露聚糖等； 动物来源如：甲壳素、壳聚糖和胶原等； 海藻多糖类如：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等； 微生物多糖：黄原胶等； 合成类如：羧甲基纤维素等。
二、膳食纤维的物化性质
（1）高持水力 （2）对阳离子有结合和交换能力 （3）吸附螯合作用 （4）填充剂容积作用 （5）改变肠道内微生物群系组成
三、功能性低聚糖的种类
低聚糖产品中有的以原料冠其首命名，如大
豆低聚糖，其中主要含的是水苏糖，少量棉 籽糖，还有蔗糖；有的则以单糖或二糖基命 名，如低聚异麦芽、低聚果糖。低聚半乳糖、 低聚果糖、乳酮糖--也称乳果糖或异构乳糖、 低聚龙胆糖）、低聚木糖、帕拉金糖学名为 异麦芽酮糖、海藻糖等。
几种主要功能性低聚糖
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。
营养学基础—碳水化合物
第二章营养学基础—碳水化合物学习重点：碳水化合物的分类、食物来源及功能，膳食纤维。
一．碳水化合物的分类1.单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖。
单糖为结晶体，易溶于水，有甜味，是糖类的基本组成单位，不能再水解成更小的糖分子，可直接被人体吸收。
（1）葡萄糖 6碳糖，是构成食物中各种糖类的基本单位，是一类具有右旋性和还原性的醛糖，是人类空腹时唯一游离存在的六碳糖，在人血浆中的浓度是5mmol/L。
在血液、脑脊液、淋巴液、水果、蜂蜜以及多种植物液中都以游离形式存在。
（2）果糖 6碳酮糖，主要存在于水果及蜂蜜中。
玉米糖浆含果糖40-90%，是饮料、冷冻食品、糖果蜜饯生产的重要原料。
果糖吸收后经肝脏转变成葡萄糖被人体利用，部分可转变为糖原、脂肪或乳酸。
（3）半乳糖是乳糖的组成成分，半乳糖在人体中先转变成葡萄糖后被利用，母乳中的半乳糖实在体内重新合成的，而不是食物中直接获得的。
2.双糖：两分子单糖缩合而成。
常见有蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖。
（1）蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖以α糖苷键连接而成。
日常食用白糖即蔗糖，是由甘蔗或甜菜提取而来。
（2）麦芽糖由两分子葡萄糖以α糖苷键连接而成。
是淀粉的分解产物，存在于麦芽中。
（3）乳糖由一分子葡萄糖与一分子半乳糖以β糖苷键连接而成。
存在于乳中。
乳糖不耐症:人体小肠内乳糖酶的含量不足或缺乏，机体不能或只能少量的分解吸收乳糖，而大量乳糖未被吸收进入大肠，被那里的大量细菌发酵而产酸、产气，引起肠胃不适，如胀气、腹泻等症状。
乳糖不耐症产生的原因：先天性缺少或不能分泌乳糖酶；某些药物或肠道感染使乳糖酶分泌减少；随着年龄增加乳糖酶水平降低。
乳糖不耐受的处理原则：尽量避免单独空腹饮奶；合理使用乳制品：少量多次；选用酸奶、低乳糖奶或先服用乳糖酶制品再饮奶。
（4）海藻糖由两分子葡萄糖组成，存在于真菌及细菌之中。
3.寡糖：是由3～10个单糖构成的小分子多糖。
（1）棉子糖：由葡萄糖、果糖和半乳糖构成。
第二章碳水化合物(Carbohydrates
2.2.1 结构和构象
低聚糖的糖残基单位几乎全部是己糖构成的，除果 糖为呋喃环结构外，葡萄糖、甘露糖和半乳糖等均是吡 喃环结构。低聚糖也存在分支，一个单糖分子同二个糖 残基结合可形成三糖分子结构，它主要存在于多糖类支 链淀粉和糖原的结构中。
低聚糖的构象：主要靠氢键维持稳定，纤维 二糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖的构象如下：
2.2.3 人工合成的低聚糖
一、 环状糊精 (cyclodextrin) 概念 ：是一种 人工合成的低聚糖，它又名沙丁格糊精 (schardinger—dextrin) ，是由 D 一葡萄糖残基以 α 一 1 ， 4 糖苷键连接而成的环状低聚糖，聚合 度有 6,7,8 三种，分别称为 α 一， β 一， γ 一环状 糊精。 环 状 糊 精 是 软 化 芽 孢 杆 菌 (Bacitlus macerans) 作用于淀粉所形成的产物 ，为白色 粉末状结晶，熔点300—350℃。本世纪70年代 中期已开始出品生产，并得到广泛应用。 β— 状糊精是食品工业中应用较多的一种。
二、环状糊精的结构：如图2．1所示，圆筒上部的
广口排列着12个C2，C3羟基，底部狭窄处有6个C6羟基。 因而从整体上看环状糊精是亲水的，但是，由于环的内侧 被C—H所覆盖，与外侧羟基相比有较强的疏水性。当溶 液中同存在亲水和疏水物质时，疏水物质则被环内疏水基 团吸附而形成包含化合物。
三、环状糊精的作用
第二章 碳水化合物(Carbohydrates
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
单糖 低聚糖 食品多糖 碳水化合物在食品加工贮存中的变化 食品多糖的深加工
碳水化合物在食品中的作用
碳水化合物是食品的重要成分，它广泛存在于 绿色植物，占植物体干重的50～80％。 1.碳水化合物是人和动物主要供能物质，是构成食 品的主要成分； 2.低分子糖类可作为甜味剂； 3.大分子糖类物质能形成凝胶、糊或作为增稠剂、 稳定剂。 4.碳水化合物还是食品在加工过程中产生香味和色 素的前体。
功能性碳水化合物
果糖的特性—甜味特性
温度、pH和浓度都
果糖是最甜的天然糖 品。
会影响果糖的甜度
甜度一般为蔗糖的1. 2～1.8倍。
温度的影响最明显， 温度降低，甜度升 高。
二、L-糖
L-糖具备以下一些特点
不提供能量， 与D-糖的口感一样 口腔微生物不能发酵L—糖，因此它不会引起牙齿龋变反应
作为D-糖的替代品，不需另外添加填充剂
多 元 糖 醇
强 力 甜 味 剂
第一节 膳食纤维
• 一、膳食纤维的定义及分类
（一）定义 膳食纤维（Dietary fiber，DF）：不被人体肠道 内消化酶消化吸收，但能被大肠内的某些微生物 部分酵解和利用的一类非淀粉多糖类物质与木质 素的总称。 • * 粗纤维（Crude fiber，CF）：植物经特定浓度 的酸、碱、醇或醚等溶剂处理后的剩余残渣。
3. 阳离子交换作用
羧基、羟基、氨基等侧链，产生类似弱酸性阳离 子交换树脂的作用，可与阳离子，尤其是有机阳离子 进行交换。
4. 无能量填充剂
本身体积较大，缚水后体积更大，肠道内起填充 剂的容积作用，易引起饱腹感。
5. 发酵作用
被大肠内微生物发酵降解，产生乙酸、丙酸、丁 酸等短链脂肪酸，降低大肠pH值，调节肠道菌群，诱 导产生有益菌，抑制有害菌。
糖，以β-1,3葡聚糖为主，有免疫激活和抗肿瘤活性 。
■ ■
日本学者千原，1969年，第一次报道了香菇子实体中分离 的6种胞外多糖中有2种具有明显抗肿瘤活性。 经热水提取的香菇多糖可调节人休内有免疫功能的T细胞活 性，可降低甲基胆蒽诱发肿瘤的能力。香菇对癌细胞有强烈 的抑制作用，对小白鼠肉瘤S-180的抑制率为97.5%，对艾 氏癌的抑制率为80%。
（二）膳食纤维的分类 根据溶解性
2023年功能性食品题库及答案
1.什么叫功能性食品？为什么世界上都受到欢迎？功能性食品的定义, 是强调其成分对人体能充足显示机体防御功能、调节生理节律、防止疾病和促进康复等功能的工业化食品。
1搞清了许多有益健康的功效成分、疾病发生与膳食间的关系, 使得通过改善膳食和发挥食品自身的生理调节功能, 达成提高人类健康的目的。
2高龄化社会的形成, 各种老年病、儿童病以及成人病发病率的上升, 引起人们的恐慌。
3营养学知识的普及和新闻媒介的大力宣传, 使得人们更加关注健康和膳食的关系, 对食品、医药和营养的结识水平得以提高。
4收入增长和消费水平提高, 人们有钱来购买相对昂贵的功能性食品, 从而形成了相对稳定的特殊营养消费群。
2.什么叫保健食品？它必须符合哪些条件？指具有特定功能的食品, 适宜于特定人群食用, 可调节机体的功能, 又不以治疗为目的。
①保健食品一方面必须是食品, 必须无毒、无害, 符合应有的营养规定。
②保健食品又不同于一般食品, 它具有特定保健功能。
③保健食品通常是针对需要调整某方面机体功能的特定人群而研制生产的, 不存在对所有人都有同样作用的所谓“老少皆宜”的保健食品。
④保健食品不以治疗为目的, 不能取代药物对病人的治疗作用。
3.什么叫功能性食品的功效成分？可分为哪几大类？功能性食品中真正起生理作用的成分, 称为功效成分或称活性成分、功能因子。
富含这些成分的配料, 称为功能性食品基料, 或活性配料、活性物质。
1. 功能性碳水化合物: 如活性多糖、功能性低聚糖等。
2. 功能性脂类: 多不饱和脂肪酸、磷脂等3.氨基酸、肽与蛋白质: 如牛磺酸、GSH、免疫球蛋白、酶蛋白等。
4. 维生素和维生素类似物: 黄酮等5．矿物元素: 硒6．植物活性成分：如皂苷、生物碱、萜类化合物、有机硫化合物等。
7．益生菌：乳酸菌类, 双歧杆菌。
8．低能量食品成分：涉及蔗糖、脂肪替代品等。
4.什么叫健康与亚健康？功能性食品在促进健康方面有什么作用？健康一词是指一个人在身体、心理和社会适应等各方面都处在完满的状态, 而不仅仅是指无疾病或不虚弱而已。
碳水化合物PPT课件
第二章 碳水化合物的营养
第二章 碳水化合物的营养
• 3 糖类的消化和吸收：淀粉在口腔经牙齿磨碎
与唾液混合，唾液中的唾液淀粉酶对淀粉发生作用 （因淀粉在口腔内时间短，只一部分被消化成了麦芽糖） 入胃并在胃酸未全部浸透食物团前，唾液淀粉酶会 继续作用一段时间。食物团一旦浸透，胃的酸性环境就 会抑制唾液淀粉酶的作用 入十二指肠，由胰液中NaHCO3中和胃酸，开始为小 肠中酶提供合适pH环境，消化成的麦芽糖和没有消化的 淀粉开始由胰液分泌的淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳 糖酶等的相继作用，最终成为葡萄糖、果糖、半乳糖等 单糖，最后被小肠吸收，与细胞壁上的载体蛋白结合后 转运到细胞内。
第二章 碳水化合物的营养
淀粉（糖类） 其他营养素 （蛋白质、脂肪等） 葡萄糖
1.酵解（无氧） 2.醛酸途径（生成葡糖醛酸） 3.磷酸己糖旁路 4.三羧酸循环 (有氧)
三羧酸循环在有氧代谢后，产生水(H2O)、 二氧化碳(CO2)、能量（ATP）。
肝糖原、 肌糖原 储藏
第二章 碳水化合物的营养
5).糖原的合成和分解 • a） 糖原： • 当血液中糖浓度过高时，机体可把葡萄糖合成为多糖， 由肝脏合成糖原。糖原在肝脏和肌肉中储存，是糖的储 存形式。糖原储存在肝脏为肝糖原，糖原存在肌肉中为 肌糖原。 • 在肝脏中有丰富的酶，能够起到调节血糖水平。 • 肌肉中没有这类酶，肌糖原只能提供肌肉组织本身氧化 供能的需要。 • b） 糖的异生作用： 指从非糖类物质（如蛋白质或脂肪）生成葡萄糖或 糖原的过程，以补充没有糖或不足时对能量的补充。
第二章 功能性碳水化合物 功能性食品 教学课件
离子交换作用
膳食纤维化学结构中所包含的羧基、羟基和氨基等侧链基 团，可产生类似弱酸性阳离子交换树脂的作用，可与阳离子， 尤其是有机阳离子进行可逆的交换，从而影响消化道的pH、渗 透压及氧化还原电位等，并出现一个更缓冲的环境以利于消化
吸收。
无能量填充剂
膳食纤维体积较大，遇水膨胀后体积更大，易引起饱腹 感。
同时，由于膳食纤维还会影响可利用碳水化合物等成分在 肠内的消化吸收，使人不易产生饥饿感。所以，膳食纤维对预 防肥胖症十分有利。
发酵作用
膳食纤维虽不能被人体消化道内的酶所降解，但 却能被大肠内的微生物所发酵降解，产生乙酸、丙 酸和丁酸等短链脂肪酸，使大肠内pH降低，从而影 响微生物菌群的生长和增殖，诱导产生大量的好气 有益菌，抑制厌气腐败菌。
第二章 功能性碳水化合 物
本章要点：
功能性碳水化合物：
第一节 膳食纤维 第二节 活性多糖 第三节 功能性低聚糖 第四节 单糖衍生物
第一节 膳食纤维
（二）膳食纤维的化学组成
膳食纤维主要由纤维素、半纤维素、果胶及果胶 类物质、木质素等构成。
果胶能形成凝胶，对维持膳食纤维的结 构有重要的作用。
非水溶性膳食纤维功效
非水溶性膳食纤维具有很强的吸水性 ，主要作用表现在 ：
预防改善 便秘
2020/10/22
吸附及排出 有害物质
预防及改善便秘
非水溶性膳食纤维可吸纳比其本身大5 ～10倍或更多的水。吸水后的膳食纤 维会膨胀，促进肠壁有效蠕动，使肠 内容物迅速通过肠道排出体外，起到 通便作用。
《功能性碳水化合物》课件
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
功能性碳水化合物的研 究进展与展望
研究现状
功能性碳水化合物是指具有特殊生理功能的一类碳水化合物，如低聚糖、糖醇、糖 原等。
目前，功能性碳水化合物的研究已经取得了长足的进展，其在食品、医药、保健品 等领域的应用越来越广泛。
国内外研究者针对功能性碳水化合物的提取、纯化、结构表征、功能评价等方面进 行了大量研究，为其进一步应用提供了理论支持。
消费者越来越倾向于选择具有健康功能的食品和饮料，功能性碳水化合物符合这 一消费趋势。
随着消费在增长。
市场前景
随着技术的进步和研究的深入，功能性碳水化合物的种类和 应用领域将进一步拓展。
随着全球中产阶级人口的增长和健康意识的提高，功能性碳 水化合物的市场需求将持续增长，市场前景广阔。
功能性碳水化合物可以替 代传统蔗糖，为糖尿病患 者和肥胖人群提供更健康 的甜味替代品。
增强食品功能
功能性碳水化合物可以增 强食品的功能性，如提高 食品的饱腹感、促进肠道 健康等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
功能性碳水化合物的生 理作用
血糖调节
总结词
功能性碳水化合物能够影响血糖水平，对于维持血糖稳定具有重要作用。
多糖
由许多单糖分子通过糖苷 键连接而成的长链碳水化 合物，如抗性淀粉、菊粉 等。
天然植物提取物
从天然植物中提取的具有 特殊功能的碳水化合物， 如葡萄柚果皮提取物、甜 叶菊提取物等。
功能性碳水化合物在食品中的应用
作为食品添加剂
功能性碳水化合物可以作 为食品添加剂，提高食品 的营养价值和健康效益。
功能性碳水分化合物要点
第二章功能性食品化学与营养学•功能性食品化学，研究功效成分的来源、制备、结构、性能、分析和应用等内容。
•功能性营养学，研究功效成分对人体的营养保健规律及对各种慢性病的预防、改善作用。
第一节功能性碳水化合物功能性碳水化合物：指具有增强免疫力、降低血脂、调节肠道菌群等生理功能的碳水化合物。
一、膳食纤维（一）膳食纤维的定义：不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素的总称。
包括可溶性的与不溶性的两类。
（二）、膳食纤维的化学组成1、纤维素2、半纤维素3、果胶及果胶类物质4、木质素膳食纤维与传统意义上的“粗纤维”有本质的区别。
传统意义上的粗纤维是指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。
强烈的溶剂处理导致几乎100%水溶性纤维、50%〜60% 半纤维素和10%〜30%纤维素被溶解损失掉。
因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤维含量往往有很大的差异，两者之间没有一定的换算关系。
膳食纤维在大肠可被某些微生物降解部分组成成分，某些成分可能具有生理功效。
（三）膳食纤维的物化特性1、高持水力结构基础：亲水基团功能作用：增加粪便的含水量和体积，促进粪便的排泄。
2、吸附作用结构基础：吸附或螯合基团. 功能作用：吸附或螯合胆固醇、胆汁酸、肠道内有毒物质，有毒化学医药品等。
3、阳离子交换作用结构基础：羧基、羟基和氨基等侧链基团功能作用：影响消化道的pH、渗透压等，以出现一个更缓冲的环境, 有利于消化吸收。
4、无能量填充剂结构基础：膳食纤维体积大，不被消化的特点功能作用：缚水膨胀引起饱腹感，影响碳水化合物等在肠内的消化吸收，不易产饥饿感。
5、发酵作用结构基础：大肠内的微生物功能作用：发酵产生的短链脂肪酸使大肠内pH降低，诱导产生大量好气有益菌，抑制氧厌腐败菌。
（四）膳食纤维的生理功效1、低（无）能量，预防肥胖症2、调节血糖水平（非胰岛素依赖型）机理：延缓和降低机体对葡萄糖的吸收速度和数量。
3、降血脂可有效降低血清总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C ），而对HDL-C和TG无明显影响。
第二章 功能性碳水化合物
多糖、牛膝多糖、商陆多糖、海藻多糖等。 多糖、牛膝多糖、商陆多糖、海藻多糖等。 促进T细胞增殖 诱导其分泌白细胞介素2(IL2)。 细胞增殖， ⑵、促进 细胞增殖，诱导其分泌白细胞介素 。 作用多糖： 猕猴桃多糖、 猪苓多糖、 人参多糖、 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、 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。 多糖、银耳多糖、黄芪多糖等。 促进淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)活性 活性。 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、 作用多糖：枸杞多糖、黄芪多糖、刺五加多糖等 (4)、提高 细胞活性 ， 增加多种抗体的分泌 ， 加强机 细胞活性， 、 提高B细胞活性 增加多种抗体的分泌， 体的体液免疫功能。 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。 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。 、通过不同途径激活补体系统。
第二章 功能性碳水化合物
膳食纤维 活性多糖 功能性单糖 功能性低聚糖 多元糖醇 强力甜味剂
第一节 膳食纤维
1970年以前，“粗纤维” 1970年以前，“粗纤维”，认为食物越精 细越好。将食物中的麸皮成分尽可能的去 除。 “非营养物质”。 非营养物质” 1970年以后，粗粮和富含纤维的食物可以 1970年以后，粗粮和富含纤维的食物可以 预防一些疾病，如心血管疾病、癌症、糖 尿病以及其它疾病 。“膳食纤维”。 膳食纤维”
③不溶性食物纤维能促进人体胃肠吸收 水分，延缓葡萄糖的吸收，延缓胃排空 速率、延缓淀粉在小肠内的消化速度。 同时使人产生饱腹感，对肥胖病人进食 有利，可作为减肥食品。 ④改善神经末梢对胰岛素的感受性，降 低对胰岛素的要求，改善耐糖量，可调 节糖尿病人的血糖水平，可作为糖尿病 人的食品。
功能性食品资源碳水化合物类
6.壳聚糖 ()
甲壳素脱除乙酰基后的产物，即由氨基葡萄糖单体通过β （1→4）糖苷键连接而成的直链线性多糖，是常见的粘多糖。
■ 壳聚糖难被人体胃肠消化吸收，当人把它们摄入体内后， 它们可与相当于自身质量许多倍的甘油三酯、脂肪酸、胆 汁酸和胆固醇等脂类化合物生成络合物，该络合物不被胃 酸水解，不被消化系统吸收；还具有非常爽口的甜味和调 解血压、消除脂肪肝、降低胆固醇和增强免疫力的功能， 而且还具有提高食品的保水性及水分调节作用，可作为糖 尿病和肥胖病的保健食品添加剂。
重达120斤的“茯苓王”
云芝多糖
定义：云芝子实体提取物中的有效成分，云芝多糖是云芝提取 物中的主要活性成份,多糖它是含有β—糖苷键的葡聚糖 ，并测出主要是是β-1，3和β-1，6糖苷键。并含有少 量β-1,4糖苷键。
云芝多糖的功能
1.提高机体免疫功能：云芝菌体多糖对小鼠腹腔巨噬细胞 可加强其吞噬作用。云芝多糖()对用60 200γ全身一次照射， 造成小鼠免疫功能低下，具有一定的治疗作用。能明显增加 被照射小鼠血清溶菌酶含量和脾指数，认为对巨噬细胞的非 特异性免疫功能具有促进作用。
2.抗肿瘤作用：云芝多糖()对肉瘤S180、白血病L1210和腺 755均有抑制作用。
3.抗动脉粥样硬化作用：实验证明云芝多糖()能有效地抑 制动脉粥样硬化斑块的形成和发展。
4.对中枢神经系统的作用：云芝多糖()能改善小鼠和大鼠 学习记忆功能，对东莨菪碱所致大鼠学习记忆障碍，有明显 的改善作用。
真菌多糖的生理活性
■ 活化巨噬细胞刺激抗体产生，提高人体 免疫能力，改善呼吸系统，抑制肿 瘤生 长，并具有抗肿瘤、抗辐射、降血糖和 血浆脂蛋白，还能抗心律失常，抗心肌 缺血，扩张外周血管，降 压，降血脂， 抑制血小板聚集。
第二章 功能性碳水化合物
4. 木质素
松柏醇、芥子醇、和 对羟基肉桂醇组成，非多 糖，细胞壁的结构成分之 一，复杂的三维结构，人 和动物都不能消化木质素。
5. 抗性淀粉 (resistant starch, RS), 抗酶解淀粉
健康人体小肠内剩余的不被消化吸收的淀粉及其降解 物的总称。
分类： 1 RS1(因种子结构的物理包裹而不能消化的淀粉)。 2 RS2(某些生淀粉颗粒)。 3 RS3(高度凝沉淀粉)。 4 RS4(某些化学改性淀粉)。
二、膳食纤维与粗纤维、纤维素的区别
粗纤维是指植物组织用一定浓度的酸、碱、醇和醚等试剂， 在一定温度条件下，经过一定时间的处理后所剩下的残留 物，其主要成分是纤维素和木质素。处理导致几乎100%水 溶性纤维、50%～60%半纤维素和10％～30％纤维素被溶解 损失掉。 纤维素仅是粗纤维的一部分，是一种单一化合物，是以 β —1,4糖苷键连接的葡萄糖线性化合物。 由此可见，粗纤维是膳食纤维中最常见的组分，纤维素是 膳食纤维的主要组分。 对于同一种产品，其粗纤维含量 与总膳食纤维含量往往有很大的差异，两者之间没有一定 的换算关系。
胆汁 酸
膳食 纤维
膳食纤维与胆汁酸相结合， 排出体外 胆汁酸的排出意味着 胆固醇的消耗 降低胆固醇！
4. 抑制有毒发酵物、润肠通便、预防结肠癌
便秘的预防！
膳食纤维在大肠内吸收水分后，体 积膨大，粪便变的柔软且体积增大
刺激肠壁，肠活动增加
通肠速度增加，粪便顺利排出
有毒代谢物
便秘解决！
肝毒素：氨、胺 致癌物：亚硝胺、苯酚、甲苯 酚、次级胆汁酸等
第一节 膳食纤维
1953年由英国流行病学专家菲普斯利提出“膳食纤维” 。 膳食纤维这个术语描述膳食中的植物细胞壁成分对孕妇毒 血症有拮抗作用。 1960年英国营养病学专家楚维尔等在东非乌干达等地研究 发现，现代文明病如心脑血管病、糖尿病、癌症及便秘等 在英国和非洲有显著差异。非洲居民因天然膳食纤维摄入 高，现代文明病发病率明显低于英国。 楚维尔于1972年提出“食物纤维”的概念并发表两篇著名 营养学报告指出，现代文明病的发病率与食物纤维的消耗 量成反比；食用高纤维含量的饮食在一定程度上可以预防 高脂血症、高血压病、心脏病、糖尿病、肥胖病等。
功能性食品的功效成分
保健食品的功效成分与标志性成分分类及功能（一）功能性碳水化合物碳水化合物是人类膳食的基本营养成分，占人类膳食能量来源的40％～80％。
随着营养学研究的深入，人们发现某些碳水化合物还具有一定的生理功效，这些具有特殊生理活性的碳水化合物统称为功能性碳水化合物，主要包括糖醇类、低聚糖类、多糖类与膳食纤维。
1.糖醇类主要生理功能①在人体的代谢过程中与胰岛素无关，不会引起血糖值和血中胰岛素水平的波动，可用作糖尿病和肥胖患者的特定食品。
②无龋齿性。
可抑制引起龋齿的突变链球菌的生长繁殖，从而预防龋齿。
并可阻止新龋齿的形成及原有龋齿的继续发展。
常用在咀嚼片中。
③部分多元糖醇如木糖醇、乳糖醇、异麦芽糖醇等，有类似于膳食纤维的功能，可预防便秘、改善肠道菌群、预防结肠癌等作用。
2.低聚糖类生理功能①低热量，难消化由于大多数功能性低聚糖的糖苷键不能被人体内的消化酶水解，摄食后难以消化吸收，因而能量值很低或为零。
基本上不增加血糖、血脂，能有效防治肥胖、高血压、糖尿病等。
②有水溶性膳食纤维作用功能性低聚糖也是一类低分子量的膳食纤维，与一般膳食纤维相比有如下优点：甜味圆润柔和，有较好的组织结构和口感特性；易溶于水，使用方便，且不影响食品原有的性质；在推荐范围内不会引起腹泻；日常需求量较少，约3g左右等。
③防龋齿主要是由突变链球菌引起的，大量研究表明突变链球菌产生的葡萄糖转移酶，不能将低聚糖分解成粘着性的单糖如葡萄糖、果糖、半乳糖等，另外突变链球菌从功能性低聚糖生成的乳酸也明显比从非功能性低聚糖蔗糖、乳糖生成的乳酸少，故功能性低聚糖是一种低龋齿性糖类。
④促进矿物质的吸收研究表明，低聚果糖、低聚木糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe和Zn的能力。
低聚果糖不能被消化酶分解，在到达大肠后，随着低聚果糖被双歧杆菌发酵分解，释放出矿物质离子。
另外，低聚果糖经双歧杆菌等发酵，产生的短链脂肪酸降低了肠道pH，在酸性环境中，许多矿物质溶解速度增加，更有利于吸收。
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不溶性膳食纤维的生产 如大豆膳食纤维、豌豆膳食纤维、番茄 膳食纤维等。
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膳食纤维的制备工艺
原料 工艺流程 （去蛋白、脂肪、 淀粉）
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粮谷类 • 麦麸 • 米糠 • 稻壳 • 玉米 • 玉米渣 • 燕麦麸
豆类 • 大豆 • 豆渣 • 红豆 • 红豆皮 • 豌豆壳
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水果类
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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异麦芽酮糖 ⑤低聚乳果糖 ⑥低聚木糖 ⑦低聚半乳糖 ⑧低聚异麦芽糖
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5. 磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖（FDP)，也叫果糖二磷酸钠， 是葡萄糖代谢过程中的重要中间产物和驱动物质， 可改善缺氧条件下心肌细胞的能量代谢，避免在缺 氧或缺血条件下的组织损伤。 当心肌缺血时，如果注射FDP，就可以避开两步 耗能的磷酸化过程，即葡萄糖激酶和磷酸果糖激酶 催化反应。直接刺激丙酮酸激酶产生比葡萄糖酵解 多一倍的ATP，改善和恢复心肌缺氧状态时的能量 代谢，同时还能提高心肌的工作效率。
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应用
主要治疗乳腺增生， 肿瘤，减肥方面，试验 的过程会出现“好转” 反应，好转反应是许多 排毒成分的现象，必须 清楚。 用途非常多，可上网 查。包括葡立 这种保健 品。
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三、功能性低聚糖
低聚糖（oligosaccharide)是指由3-9个单糖经 糖苷键连接而成的低度聚合糖。 低聚糖的特点： 人体肠道内没有水解这些低聚糖的酶系统， 因此在消化系统内不被消化和吸收，几乎以完 整状态进入大肠。 低聚糖进入大肠后，优先被双歧杆菌所利用， 因为低聚糖是双歧杆菌的增长因子。
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二、L-单糖
L 糖和 D糖，就是镜影的关系。 L 糖在自然界极少存在。 L 糖在人体内不参与人体消化吸收，不产生能量。
L 糖的甜度与D糖一致，适宜于糖尿病患者食用。
L 糖不被细菌微生物所利用，不能被口腔微生物发酵，因此不
会引起龋齿。
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动物多糖
自然界中存在的物质是多糖.多糖中数量最大的 是纤维素,其次是甲壳素,再次是淀粉. 淀粉很早就能 食用,目前经过改性可利用 甲壳素,今后的发展就是 纤维. 1823年,一位法国科学家A. Odier 从甲壳昆虫 的翅鞘中分离出白色的残渣,命名为Chitin. 1878年， 有人用盐酸水解 Chitin 得到氨基葡萄糖和醋酸， 1859年，法国人将Chitin放在农KOH溶液中煮沸， 洗净后可溶于有机酸中。1894年，F.HoppeSeiler 把这种化学修饰过的Chitin 叫做
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可溶性
不可溶性
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特性与功能
改善胃肠功能
吸水膨胀特性
吸附有机物 离子交换
减肥 调节血脂
解毒
调节糖代谢 调节血糖 调节肠内菌群 清除自由基
抗癌
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膳食纤维的生理功能和作用
1. 促进排便 由于不溶性膳食纤维有很多的亲水基团，具有很强的持水 力，同时，到了大肠的时候只有极少数被微生物所利用，因此 能够增加粪便量，从最早我们所发现的碳水化合物是淀粉、纤维。但随 着研究的深入，发现某些碳水化合物能够增强机体的 免疫力、肠癌、痔疮、糖尿病、降低血脂、调节肠道 功能等方面的生理功能。
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一、不溶性膳食纤维
定义Definition: 膳食纤维（Dietary fiber)是指那些不被人 体消化吸收的多糖类碳 水化合物与木质素的总 称。 虽然膳食纤维在人 体口腔、胃、小肠内不 被消化吸收，但人体大 肠内的某些微生物仍能 降解它的部分组成成分。 而膳食纤维被降解 后的某些成分，被认为 产生生理功能。
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3.几种主要的真菌多糖
1.香菇多糖：主要应用于慢性病毒性肝炎和作为原发 性肝癌等恶性肿瘤辅助治疗。提高免疫力。 2.银耳多糖：提高免疫力、抗辐射、抗氧化、抗肝炎、 抗炎和抗红细胞凝集。 3.虫草多糖：主要对肺和肾起保健作用。 4.灵芝多糖：10 Da -1000 Da 分子量的多糖活性最 强。 5.茯苓多糖
分解蛋白质
分解淀粉
离心 过滤 成品
干燥
滤渣
漂洗
灭酶
粉碎
过筛
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发酵法制备不溶性膳食纤维
原料 选剔 清洗 磨浆 调料 装罐 装罐
冷却
接种 粉碎 干燥 漂洗
发酵渣
脱水
培养
过筛
成品
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乙醇沉淀法制备可溶性膳食纤维
滤液或 发酵液
三氯 醋酸 处理
调pH
渗析
搅拌
乙醇处理
储存过夜
成品
干燥
再溶于水
沉淀物
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2. 预防肥胖症 由于 不被消化系统所利用，因而产生饱腹感，对于那些吃 多而引起的肥胖症有帮助。
3. 调节血糖水平 由于膳食纤维不被吸收，在餐后能够起到稀释食 物，延缓和降低机体对葡萄糖的吸收速度和数量，起 到稳定血糖的作用。
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膳食纤维的生理功能和作用
4. 降血脂 由于膳食纤维具有较强的吸附作用，因而能 够吸附肠腔内 的胆汁酸的重吸收，阻碍胆固醇的肠肝循环。 5.抑制有毒发酵产物、润肠通便、预防结肠癌 肉类食物经消化吸收后所剩残渣达到结肠后，可能产生许多 有毒的代谢产物，如氨、胺（肝毒素）、亚硝胺（致癌物）、 苯酚与甲苯酚（促癌物）、吲哚等（致癌物）、次级胆汁酸 （致癌物）等。膳食纤维能够对这些毒素有一定程度的吸附、 稀释并排除体外等作用。 6.但膳食纤维能够造成矿物质的流失
• 橘皮 • 椰子渣 • 苹果皮 • 苹果渣 • 梨子渣
蔬菜类
• 甜菜、山芋渣 • 马铃薯、藕渣 • 茭白壳、油菜 • 芹菜、苜宿叶 • 香菇柄、魔芋
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化学法制备不溶性膳食纤维
热水 处理
原料
清洗
粗粉碎
漂洗至中性
酸处理 离心 过滤
粉碎
干燥
滤渣
漂洗至中性
过筛
成品
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酶法制备不溶性膳食纤维
原料 清洗 粗粉碎 水处理 除植酸
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真菌多糖的功能特点是
（1）提高免疫力 （2）抗肿瘤 （3）抗突变作用 （4）降血压、降血脂、降血糖 （5）抗病毒 （6）抗氧化 （7）抗辐射、抗衰老、抗溃疡等
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真菌多糖抗肿瘤的主要基团：骨架上的羟基基 团。以β（1→3）糖苷键连接的葡聚糖主链，具有 三股螺旋构像，沿主链随机分布着β（1→6）连接 的葡萄糖基，才有这些作用。如果是以α（ 1→3） 连接的，没有抗肿瘤活性。 β（1→3）葡聚糖对异源、同源甚至遗传性肿瘤都 有效。
第二章 功能性碳水化合物
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Contents
1 2 3
第一节 膳食纤维 第二节 活性多糖 第三节 功能性单糖 第四节 功能性低聚糖 第五节 多元糖醇 第六节 强力甜味剂
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本章重点介绍的内容有
1.不溶性膳食纤维 2.活性多糖 真菌多糖 果胶 植物多糖 3.功能性低聚糖：菊粉、大豆低聚糖等 4.单糖衍生物：磷酸果糖
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植物多糖
很多植物和草药就富含多糖。这些多糖具有清除 自由基、抗炎、降血压、降血糖、降脂等作用。 如人参多糖、山药多糖、枸杞多糖等具有降血糖 的作用。
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第三节 功能性单糖
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一、果糖
单糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等。根据偏 振光通过糖溶液时的旋转方向，可分为“左旋糖”和 “右旋糖”，分别为“L-”和“D-”。
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在心功能衰竭时，常伴有肾、脑、肝和肾等器官的功能障
碍，临床上也可应用FDP来改善肾功能。另外动物试验还发 现，FDP对其他器官包括肾、肠、下肢、脑和神经系统、肝 等因缺血而造成的损伤和功能障碍等均有明显改善作用。
所以，心脏功能不良者，应该与辅酶Q10、维生素、左旋 肉碱等一起服用，对心脏有好处。
离心沉淀
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挤压膨化法制备可溶性膳食纤维
原料 粗粉碎 挤压 粉碎 过筛 沉淀物 水提取
离心沉淀
上清液
干燥
精制
冷冻干燥
过滤
成品
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膳食纤维的食用量
正常人每天保证 15-25克 膳食纤维。 由于食物中含有一定量的膳食纤维，因此作 为保健品大多推荐每天不溶性膳食纤维 5克， 可溶性膳食纤维5克，总共10克的保健份量。
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作业： 简述大豆膳食纤维的生产工艺及工艺要点。
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第二节 活性多糖
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活性多糖
一般来说，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，多糖相当于55个以上葡萄糖才有 生理功能。 其实，我们烧煮各种植物材料的有效物质就是多糖。各 种中草药、蔬菜等。 我们提取多糖的实验条件一般是：80℃，50-60 min.提 取后可用酒精沉淀，就可以得到粗多糖。 生物碱：生物碱太高浓度会刺激我们的粘膜，所以，有些 植物食物需要长时间烧煮，目的使生物碱失活。