食品加工技术对生物活性多糖结构和功能特性的影响

□ 卢 俊 福建省标院信息技术有限公司

1 引言

多糖结构包含十余个多羟基醛或者酮，由于单糖空间构型和异头碳存在差异，造成单糖连接方式和顺序存在多种可能，多糖结构相对复杂。活性多糖有着抗病毒和免疫调节功能，在医药制品、化妆品等工业领域中具有广泛应用。因此，需要对食品加工技术展开研究，了解其对于多糖结构以及功能特性的影响。

2 脱水加工

由于新鲜食品原料以及成品中含有大量的水分，脱水加工可以减轻食品重量，且延长保质期。脱水加工主要有干燥和浓缩两种方法，对于多糖结构和功能也会产生不同的影响。有研究对冷冻、热风与真空三种干燥方式对于食品中多糖理化性质、抗氧化活性的影响进行了调查试验，发现干燥样品的紫外谱图与红外谱图均存在相似性，但其粗多糖得率、蛋白与灰分含量却存在一定差别，其中采用真空冷冻干燥方式得到样品的分子质量分布更窄，还原能力、自由基清除能力明显提高。真空冷冻干燥的产品分子质量分布相对窄，具备更强大的清除自由基和还原能力。对比中性糖和蛋白量等，干燥方法对多糖的糖醛酸含量以及单糖构成产生影响，真空冷冻干燥后的多糖醛酸含量最高，且清除自由基的能力最强。总而言之，脱水加工对于多糖结构的一级结构产生的影响不明显，对于多糖结构、糖含量、蛋白含量以及糖醛酸等产生一定影响，对抗氧化活性产生的影响最为明显。真空冷冻、喷雾干燥以及热泵干燥3种方法处理后得到的产品的抗氧化活性最强，但是热风干燥方法成本更低。

3 热加工技术

热加工技术主要有3种，分别是热烫处理、杀菌处理、焙烤和煎炸处理。

3.1 热烫处理

热烫处理经常应用于果蔬加工中，作为一种温和的处理方式，可以有效钝化食品内部的酶，有效减少食品内的微生物和化学物质。经过热烫处理后果胶杂质更少，其结构和化学构成也将发生变化。热烫处理会影响多糖的分子质量以及黏度。使用微波处理方法可减少高分子成分，经过热加工处理后，多糖结构的抗氧化活性以及抑制乳腺癌的能力明显降低。

3.2 杀菌技术

加热是最简单经济的杀菌技术，巴氏杀菌作为温和的处理方法，常用于加工果汁和饮料。使用热杀菌技术处理时，多糖结构常出现脱去支链的情况，造成多糖结构主链降解，使多糖分子质量降低，黏度也减小。

3.3 焙烤和煎炸处理

对食品进行高温加工时，对碳水化合物进行处理，可以产生独特的香味，获得可口的食品。反应过程中蛋白质氨基以及多糖结构的羰基共价连接，受食物本身特性的影响，多糖结构也会发生不同的变化。反应产物可以满足人们的需要，经过加工后多糖结构的功能活性仍然具备。

4 新加工技术

4.1 超声技术

科技的进步让越来越多新技术应用在食品加工领域中，超声波作为一种新技术，广泛应用于食品加工领域，超声波技术可破坏多糖分子链，其网络结构被破坏，降低多糖结构的黏度，使其膨胀能力有所提高。超声技术的应用，也会影响到抗氧化活性、醛酸含量等。

4.2 高压技术

高压加工技术可以保证食物原有的色泽和营养，其中包括高静水压技术和动态微射流技术。

高静水压是利用50～1 000 MPa的高压加工处理食品，不会影响食物中的脂肪和蛋白以及水分。将高静水压应用于葡甘聚糖水溶液中，将影响其多糖结构、理化性质和得率。将高静水压和热水相结合，会破坏多糖和蛋白之间的作用。如使用高压处理岩藻糖胶，让重均分子量可以从877 ku降低到600 ku。酶浓度逐渐增加也会减少半乳糖和岩藻糖，使葡萄糖含量逐渐增加。高压处理岩藻糖胶，会影响抗凝血效果，酶含量达到0.3%时，抗凝血效果最佳。高压处理方法，对于岩藻糖胶硫酸集团产生影响，进而对其抗凝血活性产生影响，经过酶的辅助，可以让抗凝血活性得到加强。

动态微射流技术，这种技术是新兴技术，在振荡反应器中高速碰撞物料，通过高频振荡，瞬间降低剪切作用。高压微射流技术可对多糖结构以及功能活性产生一定的影响，造成多糖结构分子链断裂，出现降解问题，造成多糖结构发生变化，改变结构粒度。多糖结构自身理化性质也会发生改变。

4.3 微波技术

应用微波技术可进行加热杀菌、提取多糖，由于微波能提升多糖得率，多糖有着良好的抑菌活性和抗氧化活性。如利用微波技术提取仙人掌果糖，可以获得更多的成分。

5 结论

综上所述，本文从脱水加工技术、热加工技术、超声技术、高压技术及微波技术5个方面分析了食品加工对于生物活性多糖的结构以及功能特性的影响。通过加工技术的应用，可延长食品保质期，分析加工技术可以保证加工技术的合理应用，保护食品营养价值不被破坏。