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1、第八章第八章 功能性甜味料及其加功能性甜味料及其加工技术工技术了解功能性甜味料的种类和生理功能；了解功能性甜味料的种类和生理功能；掌掌握握常常用用功功能能性性低低聚聚糖糖和和多多元元糖糖醇醇的的制制备备工艺技术；工艺技术；掌掌握握果果糖糖、低低聚聚果果糖糖和和异异麦麦芽芽糖糖醇醇等等常常用用功功能能性性甜甜味味料料物物化化性性质质和和在在功功能能食食品品中中的的应用特性。应用特性。根据生理作用、甜度特性分类：根据生理作用、甜度特性分类：功能性单糖；功能性单糖；功能性低聚糖；功能性低聚糖；糖醇；糖醇；强力甜味剂。强力甜味剂。功功能能性性甜甜味味料料在在体体内内代代谢谢途途径径不不受受胰胰岛岛素素
2、制约，供糖尿病患者食用；制约，供糖尿病患者食用；不易被口腔微生物利用，对牙齿的损害作不易被口腔微生物利用，对牙齿的损害作用比较小；用比较小；低聚糖和糖醇不能被人体直接利用，有类低聚糖和糖醇不能被人体直接利用，有类似膳食纤维的性质，有调节机体生理功能似膳食纤维的性质，有调节机体生理功能作用。作用。低聚糖在肠道作为双歧杆菌等益生菌的增低聚糖在肠道作为双歧杆菌等益生菌的增殖因子。殖因子。强力甜味剂强力甜味剂环已基氨基磺酸钠；环已基氨基磺酸钠；天门冬酰苯丙氨酸甲酯；天门冬酰苯丙氨酸甲酯；乙酰磺胺酸钾；乙酰磺胺酸钾；二氢查尔酮；二氢查尔酮；甜菊苷；甜菊苷；甘草甜素；甘草甜素；三氯蔗糖。三氯蔗糖。第一节第
3、一节 功能性单糖功能性单糖u物化特性及生理功能物化特性及生理功能果糖的结构及物化性质果糖的结构及物化性质纯净果糖为无色针状或三棱形结晶；纯净果糖为无色针状或三棱形结晶；能使偏振光面左旋，在水溶液中有变旋现能使偏振光面左旋，在水溶液中有变旋现象；象；吸湿性强；吸湿性强；结晶果糖在结晶果糖在pH3.3最稳定，热稳定性较蔗最稳定，热稳定性较蔗糖和葡萄糖低；糖和葡萄糖低；具还原性，能与可溶性氨基化合物发生具还原性，能与可溶性氨基化合物发生美拉德反应；美拉德反应；净能量值为净能量值为15.5 kJ/g，低于蔗糖和葡萄，低于蔗糖和葡萄糖；糖；果糖的甜度是蔗糖的果糖的甜度是蔗糖的1.6倍。倍。果糖的生理功能
4、果糖的生理功能被被人人体体吸吸收收后后从从肝肝脏脏中中很很快快进进入入代代谢过程；谢过程；是是糖糖尿尿病病患患者者的的一一种种较较好好的的功功能能性性甜味剂。甜味剂。L-单糖的物化性单糖的物化性L-单单糖糖与与其其对对应应的的D-单单糖糖物物化化性性质质如如沸沸点点、熔熔点点、可可溶溶性性、黏黏度度、吸吸湿湿性性、密密度、甜味特性相似。度、甜味特性相似。L-单糖的生理功能单糖的生理功能不不能能作作为为细细菌菌培培养养基基的的碳碳源源，口口腔腔微微生生物不能发酵物不能发酵L-单糖，不会引起牙齿龋变；单糖，不会引起牙齿龋变；不能被人体利用，不能提供能量；不能被人体利用，不能提供能量；适适合合糖糖尿
5、尿病病或或其其他他糖糖代代谢谢紊紊乱乱病病人人食食用。用。大大量量应应用用还还有有待待安安全全性性试试验验，应应用用处处于研究之中。于研究之中。果糖的制备工艺果糖的制备工艺 结晶果糖、高果糖浆结晶果糖、高果糖浆将淀粉水解成糊精和低聚糖；将淀粉水解成糊精和低聚糖；用连续液化喷射器，进行液化反应；用连续液化喷射器，进行液化反应；葡萄糖淀粉酶进一步水解成葡萄糖。葡萄糖淀粉酶进一步水解成葡萄糖。用固定化葡萄糖异构酶柱将葡萄糖转用固定化葡萄糖异构酶柱将葡萄糖转化为果糖，得到化为果糖，得到42%的果葡糖浆。的果葡糖浆。用色谱分离方法分离，得到高纯度的果用色谱分离方法分离，得到高纯度的果糖富集液；糖富集液；
6、蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤和干燥等得蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤和干燥等得结晶果糖。结晶果糖。u功能性单糖在功能食品中的应用功能性单糖在功能食品中的应用低能量蛋糕中的应用低能量蛋糕中的应用传统蛋糕含高糖、高脂，是高能食品，传统蛋糕含高糖、高脂，是高能食品，较易导致肥胖。较易导致肥胖。果糖代替蔗糖，配合高效复合乳化物果糖代替蔗糖，配合高效复合乳化物减少起酥油用量，生产出低能蛋糕。减少起酥油用量，生产出低能蛋糕。低能蛋糕用结晶果糖为甜味料，用低能蛋糕用结晶果糖为甜味料，用N-Flate(混合乳化物混合乳化物)代替起酥油，蛋糕代替起酥油，蛋糕的能量比一般蛋糕减少的能量比一般蛋糕减少33%以上。以上。在运动
7、饮料和低能量饮料中的应用在运动饮料和低能量饮料中的应用第二节第二节 功能性低聚糖功能性低聚糖指指210个单糖单位通过糖苷键连接形成个单糖单位通过糖苷键连接形成直链或支链的一类寡糖的总称。直链或支链的一类寡糖的总称。分普通低聚糖和功能性低聚糖两大类。分普通低聚糖和功能性低聚糖两大类。蔗糖、麦芽糖、乳糖、环糊精、海藻糖蔗糖、麦芽糖、乳糖、环糊精、海藻糖等属普通低聚糖，可被机体消化吸收；等属普通低聚糖，可被机体消化吸收；不被人体消化吸收，但可被人体肠道中不被人体消化吸收，但可被人体肠道中的双歧杆菌等益生菌利用的低聚糖属于的双歧杆菌等益生菌利用的低聚糖属于功能性低聚糖。功能性低聚糖。低聚果糖、低聚半乳
8、糖、低聚乳果糖。低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖。应用于饮料、糖果、糕点、乳制品、冷应用于饮料、糖果、糕点、乳制品、冷饮、调味料及疗效食品。饮、调味料及疗效食品。u功能性低聚糖的物化特性及生理功能功能性低聚糖的物化特性及生理功能低聚果糖低聚果糖指指在在蔗蔗糖糖分分子子的的果果糖糖残残基基上上结结合合1至至3个果糖的寡糖。个果糖的寡糖。水果蔬菜中含量较丰富。水果蔬菜中含量较丰富。洋洋 葱葱(2.8%)、大大 蒜蒜(1.0%)、香香 蕉蕉(0.3%)甜度是相同浓度蔗糖的一半以下。甜度是相同浓度蔗糖的一半以下。低聚果糖不被口腔细菌所分解而产酸，低聚果糖不被口腔细菌所分解而产酸，具有抗龋齿作用；具有抗
9、龋齿作用；活化肠道内益生菌并促进其生长繁殖，活化肠道内益生菌并促进其生长繁殖，抑制腐败菌，改善人体肠道微生态平衡；抑制腐败菌，改善人体肠道微生态平衡；不为人体提供能量，也不存在胰岛素依不为人体提供能量，也不存在胰岛素依赖性，可作为低能量食品、糖尿病人疗赖性，可作为低能量食品、糖尿病人疗效食品的甜味基料；效食品的甜味基料；低聚果糖还具有降血脂、抗血栓作用。低聚果糖还具有降血脂、抗血栓作用。帕拉金糖帕拉金糖(Palatinose)(异麦芽酮糖异麦芽酮糖)帕帕拉拉金金糖糖仅仅以以微微量量水水平平存存在在于于蔗蔗汁汁和和蜂蜜中；蜂蜜中；德德国国在在1957年年首首次次制制得得其其结结晶晶，并并以以当当
10、地地地地名名命命名名为为Palatinose(帕帕拉拉金金糖糖)；后来美国、英国、日本先后研制成功；后来美国、英国、日本先后研制成功；德德国国不不仅仅生生产产帕帕拉拉金金糖糖，而而且且生生产产能能量更低的帕拉金糖醇（量更低的帕拉金糖醇（Palatinitol）作为一种功能甜味剂，优越特性体现在：作为一种功能甜味剂，优越特性体现在：甜味纯正；无不良后味；甜味纯正；无不良后味；可与强力甜味剂发生协同增效作用并掩盖可与强力甜味剂发生协同增效作用并掩盖其不良口味及风味；其不良口味及风味；低吸湿性；高稳定性；低吸湿性；高稳定性；低能量；非龋齿性；低能量；非龋齿性；糖尿病人可食用。糖尿病人可食用。日本研究
11、人员成功研制出具有瘦身功日本研究人员成功研制出具有瘦身功能的帕拉金糖；能的帕拉金糖；该产品是天然存在于甘蔗和蜂蜜中的该产品是天然存在于甘蔗和蜂蜜中的天然糖质成分。天然糖质成分。无论在哪种场合下，帕拉金糖不仅从无论在哪种场合下，帕拉金糖不仅从发热量，而且从营养学观点来看，都发热量，而且从营养学观点来看，都是研究开发新食品时十分需要的糖质是研究开发新食品时十分需要的糖质材料。材料。大豆低聚糖大豆低聚糖存在于各种植物中，以豆科植物含量居多。存在于各种植物中，以豆科植物含量居多。主要成分：水苏糖、棉籽糖和蔗糖。主要成分：水苏糖、棉籽糖和蔗糖。生理功能生理功能因人体缺乏水苏糖和棉籽糖的因人体缺乏水苏糖和
12、棉籽糖的-D-半乳糖半乳糖苷水解酶，它们不能被胃肠消化吸收。苷水解酶，它们不能被胃肠消化吸收。直接在大肠内被双歧杆菌所利用。直接在大肠内被双歧杆菌所利用。低低聚聚乳乳果果糖糖、低低聚聚半半乳乳糖糖、异异构构乳乳糖糖、耦耦合合糖糖、低低聚聚异异麦麦芽芽糖糖、壳壳质质低低聚聚糖糖、低聚木糖、蔗糖低聚糖。低聚木糖、蔗糖低聚糖。功能性低聚糖的制备功能性低聚糖的制备从天然原料中提取；从天然原料中提取；利用转移酶、水解酶催化的糖基转移利用转移酶、水解酶催化的糖基转移反应合成；反应合成；天然多糖的酶水解；天然多糖的酶水解；天然多糖的酸水解；天然多糖的酸水解；化学合成化学合成最最实实用用的的方方法法是是利利用
13、用酶酶法法水水解解或或酶酶法法转移来生产各种低聚糖。转移来生产各种低聚糖。u功能性低聚糖在功能食品中的应用功能性低聚糖在功能食品中的应用应用比较广泛的主要是低聚异麦芽糖应用比较广泛的主要是低聚异麦芽糖和低聚果糖。和低聚果糖。在欧美、日本等许多市场已出现，广在欧美、日本等许多市场已出现，广泛应用于功能性食品。泛应用于功能性食品。成为重要的功能性食品的基料，主要成为重要的功能性食品的基料，主要是其具有独特的生理功能。是其具有独特的生理功能。第三节第三节 多元糖醇多元糖醇木糖醇木糖醇山梨糖醇山梨糖醇甘露糖醇甘露糖醇麦芽糖醇麦芽糖醇乳糖醇乳糖醇异麦芽酮糖醇异麦芽酮糖醇木糖醇木糖醇食用时会感到一种凉爽愉
14、快的感觉。食用时会感到一种凉爽愉快的感觉。生理功能：生理功能：维持血糖水平稳定；维持血糖水平稳定；作为非肠道营养病人的能量来源；作为非肠道营养病人的能量来源；防龋齿。防龋齿。山梨醇和甘露醇山梨醇和甘露醇甜度为蔗糖的甜度为蔗糖的60%。不会引起血糖水平波动和抗龋齿特性。不会引起血糖水平波动和抗龋齿特性。麦芽糖醇麦芽糖醇C12H24O11无色透明晶体，熔点为无色透明晶体，熔点为135140，溶，溶解度随温度而变化，解度随温度而变化，20时比蔗糖低，时比蔗糖低，但但30以上时比蔗糖高。以上时比蔗糖高。甜度是蔗糖的甜度是蔗糖的80%左右，甜味特性接近左右，甜味特性接近蔗糖。蔗糖。麦芽糖醇的生理功能麦芽
15、糖醇的生理功能人体内水解速度慢，很少被吸收利用，人体内水解速度慢，很少被吸收利用，所释放出的葡萄糖不足以引起血糖水平所释放出的葡萄糖不足以引起血糖水平的波动；的波动；进入大肠内具有类似膳食纤维的作用；进入大肠内具有类似膳食纤维的作用；防龋齿特性。防龋齿特性。异麦芽糖醇（异麦芽酮糖的氢化产物）异麦芽糖醇（异麦芽酮糖的氢化产物）白色结晶状，吸湿性最低，易贮存和运输；白色结晶状，吸湿性最低，易贮存和运输；熔点熔点145150，熔化后成为一种低黏度，熔化后成为一种低黏度液体，快速冷却后变成一种透明固体；液体，快速冷却后变成一种透明固体；不吸湿、表面不发黏、不重新结晶，用于不吸湿、表面不发黏、不重新结晶
16、，用于硬糖制造；硬糖制造；甜度是蔗糖的甜度是蔗糖的45%60%，甜味特性接近，甜味特性接近蔗糖；蔗糖；溶解热低，无凉爽的口感特性；溶解热低，无凉爽的口感特性；化学稳定性高。化学稳定性高。异麦芽糖醇的生理功能异麦芽糖醇的生理功能热值只有蔗糖的热值只有蔗糖的50%左右，对人体血糖左右，对人体血糖和血液胰岛素水平影响很小，可供糖尿和血液胰岛素水平影响很小，可供糖尿病人食用；病人食用；致龋齿性很弱；致龋齿性很弱；作为双歧因子，促进人体肠道内有益菌作为双歧因子，促进人体肠道内有益菌的生长；的生长；体内具有的耐受性最高，其使用量和使体内具有的耐受性最高，其使用量和使用范围广。用范围广。u多元糖醇的制备多元
17、糖醇的制备麦芽糖醇麦芽糖醇以淀粉为原料制取高麦芽糖浆，在镍以淀粉为原料制取高麦芽糖浆，在镍催化作用下加氢反应制得。催化作用下加氢反应制得。淀粉水解成中间产物为麦芽糖。通过淀粉水解成中间产物为麦芽糖。通过控制添加淀粉酶种类及水解进程来实控制添加淀粉酶种类及水解进程来实现。现。异麦芽糖醇异麦芽糖醇以蔗糖为原料经以蔗糖为原料经-葡萄糖基转移酶转化葡萄糖基转移酶转化成帕拉金糖；成帕拉金糖；经镍催化氢化、离子交换树脂和活性经镍催化氢化、离子交换树脂和活性炭精制、浓缩结晶。炭精制、浓缩结晶。u多元糖醇在功能食品中的应用多元糖醇在功能食品中的应用作为蔗糖替代品；作为蔗糖替代品；利用其清爽的口感和改善食品品质的利用其清爽的口感和改善食品品质的优点；优点；过量食用会引起肠胃不适或腹泻；过量食用会引起肠胃不适或腹泻；注意最大添加量，不可超量使用。注意最大添加量，不可超量使用。在巧克力制品中的应用在巧克力制品中的应用混合、精磨和精炼时操作温度不宜超过混合、精磨和精炼时操作温度不宜超过46，保持在，保持在44，精炼时间为，精炼时间为22h。在口香糖和泡泡糖中的应用在口香糖和泡泡糖中的应用利用其抗龋齿和清爽甜味口感。利用其抗龋齿和清爽甜味口感。生产工艺包括混合、成型和包装工序。生产工艺包括混合、成型和包装工序。硬糖、软糖、果酱、饼干、冰淇淋硬糖、软糖、果酱、饼干、冰淇淋