第四章第四章 功能性油脂及加工功能性油脂及加工技术技术了了解解多多不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸、磷磷脂脂等等功功能能性性油油脂脂的生理功能及其应用的生理功能及其应用掌掌握握多多不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸DHA和和EPA提提取取与与纯纯化的基本原理和工艺要点化的基本原理和工艺要点掌掌握握大大豆豆浓浓缩缩磷磷脂脂的的基基本本制制备备方方法法，了了解解大豆磷脂纯化及改性的主要方法大豆磷脂纯化及改性的主要方法 第一节第一节 多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸一、多不饱和脂肪酸的结构及主要来源一、多不饱和脂肪酸的结构及主要来源多不饱和脂肪酸的结构多不饱和脂肪酸的结构 含含有有两两个个或或两两个个以以上上双双键键且且碳碳原原子子数数为为1622的的直直链脂肪酸链脂肪酸，分为，分为3和和6两个系列。两个系列。多不饱和脂肪酸的主要来源多不饱和脂肪酸的主要来源 油油科科类类植植物物种种子子：亚亚油油酸酸、亚亚麻麻酸酸和和花花生生四四烯烯酸酸等等6系列。系列。 鱼油：鱼油： 3系列。系列。 EPA：二二十十碳碳五五烯烯酸酸；DPA：二二十十二二碳碳五五烯烯酸酸；DHA：二十二碳六烯酸：二十二碳六烯酸；ALA：-亚麻酸亚麻酸含多不饱和脂肪酸食品含多不饱和脂肪酸食品金枪鱼金枪鱼金枪鱼属于深海鱼类的一种，含有大量的-3多不饱和脂肪酸，有利于宝宝大脑的发育。另外，它还含有丰富的维生素E和硒，对所含的不饱和脂肪酸有很好的保护作用。鳕鱼鳕鱼鳕鱼的营养丰富，含有丰富的-3多不饱和脂肪酸，对于宝宝的神经系统发育极为有利。鳕鱼的口感较好，是宝宝日常补充不饱和脂肪酸的良好选择。核桃核桃核桃含有丰富的亚油酸和亚麻酸，并含有多种维生素，以及钙、磷、铁、锌、锰、铬等人体必需的营养物质。花生花生花生中含有丰富的亚油酸和亚麻酸，并含有多种维生素、卵磷脂、蛋白质。芝麻芝麻芝麻中含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、卵磷脂、维生素及多种矿物质。三文鱼属于深海鱼类的一种，同样含有较多的-3多不饱和脂肪酸，并含有丰富的维生素D和钙，有利于宝宝骨骼和牙齿的发育。二、多不饱和脂肪酸的生理功能二、多不饱和脂肪酸的生理功能增进神经系统功能、益智健脑增进神经系统功能、益智健脑 DHA(脑脑黄黄金金)在在大大脑脑的的脂脂肪肪酸酸组组成成中中占占30%，视视网网膜膜磷磷脂脂中中占占40%；具具有有促促进进胎胎儿儿脑脑部部发发育育完完善善，提提高高脑脑神神经经机机能能，增增强强记记忆忆、思思考考和和学学习能力，增强视网膜反射能力，预防视力退化。习能力，增强视网膜反射能力，预防视力退化。抑制血小板凝集，防止血栓、中风和老年抑制血小板凝集，防止血栓、中风和老年性痴呆症性痴呆症降低血脂和胆固醇，预防心血管疾病降低血脂和胆固醇，预防心血管疾病抑制肿瘤生长抑制肿瘤生长 鱼油可抑制癌细胞的发生、转移、降低肿瘤鱼油可抑制癌细胞的发生、转移、降低肿瘤生长速度。生长速度。抗炎、抑制溃疡及胃出血作用抗炎、抑制溃疡及胃出血作用增强胰岛素作用、抗脂质过氧化、减肥等。增强胰岛素作用、抗脂质过氧化、减肥等。日常生活中茶油比花生油更健康日常生活中茶油比花生油更健康食用油中单不饱和脂肪酸含量较高的是茶油（78.6%），橄榄油（72.3%0。单不饱和脂肪酸可预防冠心病等心血管疾病，并可能取代多不饱和脂肪酸不增也不减血胆固醇浓度而发挥作用，单不饱和脂肪酸占总热量的比例是不限量的。在其他植物油煎至120时，便会产生少量苯、芘等有害健康物质；而茶油在煎到150时，也不会有此类变化。科学摄取多不饱和脂肪酸由于生产和加工技术原因，使人对一些食品中含有的不饱和脂肪酸的吸收利用率很低，导致体内多不饱和脂肪酸严重缺乏，而饱和脂肪酸却大量积累。超市食用油超市食用油吃油不为贪香，健康才是关键吃油不为贪香，健康才是关键每天该吃多少油？每天该吃多少油？食用油，别老盯着一种吃食用油，别老盯着一种吃如何挑选食用油如何挑选食用油三、多不饱和脂肪酸的制备工艺三、多不饱和脂肪酸的制备工艺DHA、EPA鱼油的提取鱼油的提取 利利用用鱼鱼油油在在甲甲醇醇、乙乙醇醇、乙乙烷烷等等有有机机溶溶剂剂中中可可溶溶特特性性，将将海海产产鱼鱼切切碎碎后后，利利用用有有机机溶溶剂剂萃萃取取可可制制得得粗粗鱼鱼油油，再再经经脱脱胶胶、脱脱酸酸、脱脱色色及及脱脱臭臭等等进进一一步步精精加加工工，制制得得精精制制鱼鱼油。油。DHA、EPA纯化纯化低温结晶法纯化低温结晶法纯化DHA、EPA利用饱和脂肪酸凝固点高于不饱和脂肪酸利用饱和脂肪酸凝固点高于不饱和脂肪酸特性，将混合脂肪酸中的不饱和脂肪酸分特性，将混合脂肪酸中的不饱和脂肪酸分离。利用脂肪酸在不同溶剂中的溶解度不离。利用脂肪酸在不同溶剂中的溶解度不同，再结合低温处理，进行分离。这些是同，再结合低温处理，进行分离。这些是粗分离，作为粗分离，作为DHA和和EPA的预浓缩处理，的预浓缩处理，产物中产物中EPA浓度达总脂肪酸的浓度达总脂肪酸的25%35%。尿素复合、银盐络合法尿素复合、银盐络合法超临界超临界CO2萃取法萃取法利用超临界流体的溶解能力、密度关系，利用超临界流体的溶解能力、密度关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行。在超临界状态下，将超临的影响而进行。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子质量大性地把极性大小、沸点高低和分子质量大小的成分依次萃取出来。然后借助减压、小的成分依次萃取出来。然后借助减压、升温方法使超临界流体变成普通气体，被升温方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出。超临界萃取物质则完全或基本析出。超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离组合成的。流体萃取过程是由萃取和分离组合成的。分子蒸馏法分子蒸馏法根据脂肪酸碳数不同来实现。根据脂肪酸碳数不同来实现。碳数不同的脂肪酸分子其沸点亦不同，碳数越碳数不同的脂肪酸分子其沸点亦不同，碳数越少，脂肪酸的沸点越低，碳数越多，脂肪酸沸少，脂肪酸的沸点越低，碳数越多，脂肪酸沸点越高。点越高。通过控制蒸馏温度可将一些碳链比通过控制蒸馏温度可将一些碳链比EPA和和DHA短成长的分子除去。短成长的分子除去。利用不同液体分子受热从液面逸出后，分子运利用不同液体分子受热从液面逸出后，分子运动的平均自由程不同，轻分子平均自由程大，动的平均自由程不同，轻分子平均自由程大，重分子平均自由程小，当液体混合物经过加热重分子平均自由程小，当液体混合物经过加热处理后，使能量足够的分子逸出液面，若在离处理后，使能量足够的分子逸出液面，若在离 液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面，可使轻分子到冷凝面自由程处设置一冷凝面，可使轻分子到冷凝面后被冷凝，使其不断逸出；重分子由于达不到后被冷凝，使其不断逸出；重分子由于达不到冷凝面，则趋于动态平衡，不再从混合液中逸冷凝面，则趋于动态平衡，不再从混合液中逸出，从而将液体混合物分离。适用出，从而将液体混合物分离。适用DHA、EPA高沸点、热敏性易氧化的物系分离。高沸点、热敏性易氧化的物系分离。海洋小球藻大规模培养生产高纯度多不饱海洋小球藻大规模培养生产高纯度多不饱和脂肪酸和脂肪酸EPA通过通过调整培养基的配方（氮源种类、浓度、N/P比等）和环境条件（温度、光强、pH等），实现了海洋小球藻的工业化生产。采用连续化工业离心采收，可实现培养液中生物量的采收率达70%以上，全年可连续生产300天。微藻藻粉安全无毒，富含EPA约24%而不含有DHA，超临界CO2与HPLC结合制备的EPA脂质纯度在95%以上，是一种纯天然的海洋中药和复合型营养物，目前主要用做抗心脑血管疾病的药物、高级营养保健食品，以及水产养殖动物的重要饵料。成人每天只需口服10克EPA含量为3%的藻粉就可达到国外建议的口服量，价格比进口深海鱼油胶丸还低，口服的剂量与螺旋藻相当。富含EPA的药用微藻系列产品是典型的高附加值、高科技产品，仅在美国每年的市场容量约为7.9亿美元，在日本、韩国等国家，EPA也以医药形式销售，国际市场供不应求。项目源于国家九五攻关和海洋863项目，在国内首次实现了富含EPA的海洋微藻的大规模培养，以及EPA脂质的超临界CO2萃取及纯化。藻粉产品已批量出口。四、多不饱和脂肪酸在功能食品中的应用四、多不饱和脂肪酸在功能食品中的应用鱼油微胶囊鱼油微胶囊生产生产 日本制备的以日本制备的以DHA为主的营养胶丸。为主的营养胶丸。功能食品的重要基料功能食品的重要基料 目前已大量应用于如目前已大量应用于如“脑黄金脑黄金”等等强化食品的强化剂强化食品的强化剂 添加于婴儿配方奶粉、乳酸菌饮料、鱼罐添加于婴儿配方奶粉、乳酸菌饮料、鱼罐头、调味品、火腿肠等。头、调味品、火腿肠等。第二节第二节 磷脂磷脂一、磷脂的生理功能一、磷脂的生理功能构成生物膜构成生物膜的重要组成成分的重要组成成分 磷脂是生物膜的主要构成成分。磷脂是生物膜的主要构成成分。促进神经传导，提高大脑活力促进神经传导，提高大脑活力 磷脂是脑神经细胞传递信息的活性物质。磷脂是脑神经细胞传递信息的活性物质。促进脂肪代谢，防止脂肪肝的形成促进脂肪代谢，防止脂肪肝的形成 磷脂是合成脂蛋白代谢脂肪的生物活性物磷脂是合成脂蛋白代谢脂肪的生物活性物质。质。促进体内转甲基代谢的顺利进行促进体内转甲基代谢的顺利进行 机体内，能从一种化合物转移到另一种化机体内，能从一种化合物转移到另一种化合物上的甲基称为不稳定甲基，该过程称合物上的甲基称为不稳定甲基，该过程称酯转化过程。酯转化过程。降低血清胆固醇、改善血液循环、预防心降低血清胆固醇、改善血液循环、预防心血管疾病血管疾病 胆固醇在心脑血管内沉积是造成心脑血管疾胆固醇在心脑血管内沉积是造成心脑血管疾病的主要原因病的主要原因二、磷脂的制备工艺二、磷脂的制备工艺浓缩大豆磷脂是将大豆毛油中的油脚水化浓缩大豆磷脂是将大豆毛油中的油脚水化脱胶，经干燥脱水后得到的产品。脱胶，经干燥脱水后得到的产品。利用磷脂分子中所含有的亲水基，将一定利用磷脂分子中所含有的亲水基，将一定量的热水或稀酸、碱、盐及其他电解质水量的热水或稀酸、碱、盐及其他电解质水溶液，加到油脂中，使胶体杂质吸水膨胀溶液，加到油脂中，使胶体杂质吸水膨胀并凝聚，经离心分离后，使其从油中沉降并凝聚，经离心分离后，使其从油中沉降析出与油脂分离，再经干燥浓缩而得大豆析出与油脂分离，再经干燥浓缩而得大豆浓缩磷脂。浓缩磷脂。连续式生产、间歇式生产。连续式生产、间歇式生产。高纯度磷脂的提纯高纯度磷脂的提纯超临界超临界CO2萃取法萃取法有机溶剂提取法有机溶剂提取法 利用磷脂可溶于有机溶剂，将乙醇、乙烷利用磷脂可溶于有机溶剂，将乙醇、乙烷等有机溶剂加入大豆油脚中，再经层析、等有机溶剂加入大豆油脚中，再经层析、分离等工艺而得到高纯度大豆磷脂。分离等工艺而得到高纯度大豆磷脂。改性大豆磷脂的制备改性大豆磷脂的制备 大豆磷脂是各种磷脂混合物，为使其乳大豆磷脂是各种磷脂混合物，为使其乳化性能满足不同工业用途需要，需通过化性能满足不同工业用途需要，需通过酰化、羟化、氢化，在磷脂结构中引入酰化、羟化、氢化，在磷脂结构中引入某些特殊基团，使大豆磷脂结构和性质某些特殊基团，使大豆磷脂结构和性质均发生根本性改变，改善磷脂的亲水亲均发生根本性改变，改善磷脂的亲水亲油性能油性能(HLB值值)。三、磷脂在功能食品中的应用三、磷脂在功能食品中的应用乳制品中乳制品中 速溶奶粉速溶奶粉添加添加0.5 % 1.0%的碱大豆磷脂；的碱大豆磷脂； 人人造造奶奶油油添添加加0.1%0.5%；起起酥酥油油添添加加0.05 % 0.5%。烘焙食品中应用烘焙食品中应用 面面包包、饼饼干干、糕糕点点面面团团中中添添加加磷磷脂脂，改改进进面面团团吸吸水水性性，使使面面粉粉、水水、油油易易于于混混合合均均匀匀，增加产品起酥性，抗氧化，防止老化。增加产品起酥性，抗氧化，防止老化。 面包糕点面包糕点添加添加0.10.5%；饼干饼干添加添加0.30.5%；面条类面条类添加添加0.5%。糖果中糖果中 加入磷脂有助于糖浆和油脂快速乳加入磷脂有助于糖浆和油脂快速乳化，降低原料的黏度，提高润湿效化，降低原料的黏度，提高润湿效果，增加产品均匀度及稳定性。果，增加产品均匀度及稳定性。饮料饮料中中 固固体体饮饮料料中中添添加加适适量量磷磷脂脂，可可起起乳乳化化剂剂和和润润湿湿剂剂；豆豆浆浆或或豆豆奶奶起起消消泡泡作用。作用。保健食品保健食品中中 磷脂对神经系统、心血管系统、免疫系磷脂对神经系统、心血管系统、免疫系统及人体储存与运输脂类的器官起治疗统及人体储存与运输脂类的器官起治疗和保护作用。和保护作用。 用于用于磷脂营养乳、磷脂口服液、卵磷脂磷脂营养乳、磷脂口服液、卵磷脂片、磷脂软胶囊片、磷脂软胶囊等。等。保健食品天狮牌卵磷脂高钙胶囊天狮牌卵磷脂高钙胶囊主要原料：酶解骨钙粉、卵磷脂、牛磺酸、维生素B1、维生素B12、维生素C、环糊精功效成分：卵磷脂含35%，牛磺酸含2%保健功能：改善记忆适宜人群：需要改善记忆者第五章第五章 活性微量元素及加工活性微量元素及加工技术技术掌握掌握硒、铬、锗硒、铬、锗三种活性微量元素的生理功能三种活性微量元素的生理功能了解富含上述三种活性微量元素的功能性食品了解富含上述三种活性微量元素的功能性食品基料的加工方法基料的加工方法了解富含上述三种活性微量元素的功能食品加了解富含上述三种活性微量元素的功能食品加工的步骤和过程工的步骤和过程掌握一种功能性食品基料和功能性食品的加工掌握一种功能性食品基料和功能性食品的加工方法和技术要点方法和技术要点第一节第一节 活性硒活性硒一、硒的生理功能及作用机理一、硒的生理功能及作用机理参与构成含硒的酶类参与构成含硒的酶类 硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必需组成因硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必需组成因子。子。非酶硒化物的清除自由基功能非酶硒化物的清除自由基功能 含硒酶中的硒约占人体总硒量的含硒酶中的硒约占人体总硒量的1/3。 部部分分非非酶酶硒硒化化物物也也具具有有清清除除自自由由基基和和抑抑制生物膜脂质过氧化的作用。制生物膜脂质过氧化的作用。提高机体的免疫力提高机体的免疫力 硒硒能能有有效效地地提提高高机机体体的的免免疫疫水水平平，其其作作用涉及体液免疫和细胞免疫。用涉及体液免疫和细胞免疫。抗肿瘤作用抗肿瘤作用硒预防和抑制肿瘤作用的机制是多方面硒预防和抑制肿瘤作用的机制是多方面的。的。对部分重金属元素解毒作用对部分重金属元素解毒作用 硒与金属有很强亲和力。硒与金属有很强亲和力。 与与汞汞、甲甲基基汞汞、镉镉及及铅铅等等结结合合成成金金属属硒硒的的 蛋白质复合物而解毒，并排出体外。蛋白质复合物而解毒，并排出体外。保护心血管、维护心肌健康保护心血管、维护心肌健康 以心肌损伤为特点的克山病，缺硒是重以心肌损伤为特点的克山病，缺硒是重要原因。要原因。促进生长、保护视觉器官促进生长、保护视觉器官 硒是动物生长与繁殖所必需的。硒是动物生长与繁殖所必需的。 缺硒可引起生长迟缓。缺硒可引起生长迟缓。 白白内内障障与与糖糖尿尿病病患患者者补补充充硒硒后后，视视觉觉功功能能有所改善。有所改善。二、硒缺乏与硒中毒二、硒缺乏与硒中毒三、富硒制品的制备三、富硒制品的制备富硒酵母富硒酵母 微生物合成转化法。微生物合成转化法。 利用酵母高度的富硒能力及将无机硒转化利用酵母高度的富硒能力及将无机硒转化为有机硒的转化能力，在培养基中加入无为有机硒的转化能力，在培养基中加入无机硒，通过微生物培养制取富硒酵母粉。机硒，通过微生物培养制取富硒酵母粉。富硒麦芽富硒麦芽 含含有有无无机机硒硒的的水水浸浸泡泡小小麦麦或或大大麦麦种种子子，在在适适宜宜温温度度和和湿湿度度下下，将将硒硒吸吸收收并并转转化化成成有有机机硒。硒。富硒豆芽富硒豆芽 含含无无机机硒硒的的水水浸浸泡泡绿绿豆豆或或黄黄豆豆，在在适适宜宜温温度度和湿度下，将硒吸收并转化成有机硒。和湿度下，将硒吸收并转化成有机硒。富硒茶叶富硒茶叶 植物天然合成转化法。植物天然合成转化法。 种植茶叶的土壤中喷洒一定浓度的无机种植茶叶的土壤中喷洒一定浓度的无机硒水溶液，茶树吸收土壤中的硒并富集硒水溶液，茶树吸收土壤中的硒并富集于叶子中；于叶子中； 通过叶面喷施亚硒酸钠溶液来制备富硒通过叶面喷施亚硒酸钠溶液来制备富硒茶。茶。四、富硒基料在功能食品中的应用四、富硒基料在功能食品中的应用富硒功能性饼干富硒功能性饼干颗粒状富硒早餐食品颗粒状富硒早餐食品富硒多糖饮料富硒多糖饮料第二节第二节 活性铬活性铬三价铬和六价铬三价铬和六价铬三价铬是人体必需的微量元素，而六价铬三价铬是人体必需的微量元素，而六价铬对人体有毒性。对人体有毒性。一、铬的生理功能及作用机理一、铬的生理功能及作用机理铬与葡萄糖耐量因子铬与葡萄糖耐量因子铬在糖代谢中作用铬在糖代谢中作用 三价铬参与糖代谢，是不可缺少的微量三价铬参与糖代谢，是不可缺少的微量元素。元素。 缺铬会使组织对胰岛素的敏感性降低。缺铬会使组织对胰岛素的敏感性降低。铬脂代谢中作用铬脂代谢中作用 铬与脂肪代谢有明显关系，维持正常血铬与脂肪代谢有明显关系，维持正常血清胆固醇水平作用。清胆固醇水平作用。 缺铬影响脂肪酸和胆固醇合成或清除。缺铬影响脂肪酸和胆固醇合成或清除。对蛋白质核酸代谢的作用对蛋白质核酸代谢的作用 铬参与蛋白质代谢，能促进肌肉的增加。铬参与蛋白质代谢，能促进肌肉的增加。二、铬缺乏与铬中毒二、铬缺乏与铬中毒正常人的安全而充足的每日铬摄入估算量正常人的安全而充足的每日铬摄入估算量为为50200g。三、富铬制品的制备工艺三、富铬制品的制备工艺富铬酵母富铬酵母 利用酵母富集能力、无机铬转化为有机铬利用酵母富集能力、无机铬转化为有机铬的转化能力。的转化能力。 通过微生物培养制取富铬酵母粉。通过微生物培养制取富铬酵母粉。富铬绿豆芽富铬绿豆芽 植物种子发芽转化法。植物种子发芽转化法。 通过绿豆发芽过程将铬富集，无机铬转通过绿豆发芽过程将铬富集，无机铬转化为有机铬。化为有机铬。 铬含量为普通绿豆芽的铬含量为普通绿豆芽的100倍。倍。四、富铬基料在功能食品中的应用四、富铬基料在功能食品中的应用点心、面包、饼干点心、面包、饼干等快餐食品等快餐食品熟食品、冷冻食品熟食品、冷冻食品肉类制品肉类制品饮料、调味料饮料、调味料第三节第三节 活性锗活性锗一、锗的生理功能及作用机理一、锗的生理功能及作用机理抗癌作用抗癌作用抗突变作用抗突变作用抗衰老作用抗衰老作用增强机体的免疫功能增强机体的免疫功能抗疟疾作用抗疟疾作用二、锗缺乏与锗中毒二、锗缺乏与锗中毒成年人平均每天摄入锗量为成年人平均每天摄入锗量为0.43.5mg。三、富锗制品的制备工艺三、富锗制品的制备工艺富锗酵母富锗酵母 微生物合成转化法。微生物合成转化法。 利利用用酵酵母母对对锗锗的的富富集集作作用用、无无机机锗锗转转化化为为有有机机锗锗的的能能力力，微微生生物物培培养养制制取取富富锗锗酵母粉。酵母粉。富锗豆芽富锗豆芽富锗鸡蛋富锗鸡蛋四、富锗基料在功能食品中的应用四、富锗基料在功能食品中的应用富锗黑米挂面富锗黑米挂面富锗冰淇淋富锗冰淇淋