1、天然产物研究与开发NatProdResDev2023,35:1457-1467常见热加工方式对食源性活性成分影响的研究进展谢博*海军勤务学院，天津30 0 450摘要：食源性活性成分是来自于食物并具有调节人体机能，促进人体健康的一类具有生物活性的物质，主要包括生物活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质等。热加工方式会引起食源性活性成分在食品中变化，如降解、氧化、美拉德反应等。因此,根据其热稳定性选择合适的加工方式对其应用至关重要。本文在对生物活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质进行分类叙述的基础上，综述了杀菌、焙烤、蒸煮三种热加工条件下四种食源性活性成分含量、活性、结构变化的研究进展，以期对其在食品领域的合
2、理利用和食品加工方式的改进提供理论参考。关键词：食源性活性成分；热加工方式；杀菌；烘焙；蒸煮；生物活性中图分类号TS201.1D01:10.16333/j.1001-6880.2023.8.018Effect of common thermal processing on food-derived文献标识码：Aactive ingredients:a review文章编号：10 0 1-6 8 8 0(2 0 2 3)8-1457-11XIE Bo*Naval Logistics Academy,Tianjin 300450,ChinaAbstract:Food-derived active
3、ingredients are a kind of bioactive substances which come from food and can regulate humanfunction and promote human health.They mainly include bioactive peptides,polysaccharides,polyphenols,flavonoids.Thermalprocessing can cause changes of food-derived active ingredients in food,such as degradation
4、,oxidation,Maillard reaction.Therefore,it is very important to select suitable processing methods according to the thermal stability of food-derived activesubstances.Based on the classification of peptides,polysaccharides,polyphenols and flavonoids,in this paper,the researchprogress of the content,a
5、ctivity and structure of four kinds of food-derived active ingredients under three kinds of thermal pro-cessing conditions:sterilization,baking and cooking were reviewed,which will hopefully provide a theoretical rationale for therational utilization of food-derived active ingredients in the food fi
6、eld and the improvement of food processing methods.Key words:food-derived active ingredients;thermal processing method;sterilization;baking;cooking;bioactivity食源性活性成分是指来源于食物并对于维持和调节机体正常的生命活动具有重要意义的生理活性成分 1.2 1。主要包括活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质等天然活性产物。已有研究表明,来源于各种可食资源的活性成分具有抗氧化、抗衰老、抗疲劳、降血糖、消炎杀菌、增强免疫力等众多生物活性 3-6 因此
7、，食源性活性成分被广泛应用于各类食品中。然而,很多食源性活性成分的生物学性质和化学功能性不稳定,且水/油可溶性多变,在应用到食品中会面临高温、高压、辐射等众多复杂的加工环境,其性质变化必然成为加工过程中不可忽视的重收稿日期：2 0 2 0-10-15接受日期:2 0 2 2-0 1-2 6*通信作者Tel:86-22-669-73250;E-mail:要因素。尤其是热加工,是改善食品品质，延长食品贮藏期的最有效且最广泛的方法之一。但长时间的高温以及水分等因素可能会引起生物活性成分分子结构重排、降解、氧化、聚集等,导致其理化性质和基础结构发生变化,降低它们的生物利用性和生物活性 6.7 。热加工
8、技术包括热杀菌技术、焙烤、煎炸、蒸煮等,方式不同会使活性物质的含量、结构和活性表现出不同的变化，从而对食品的营养特性影响也就不同。本文主要就热杀菌技术、焙烤、蒸煮对多肽、多糖、多酚、黄酮类化合物的影响进行综述,并提出呕待加强的研究方向，以期为研究者更好地探寻这四种化合物在食品加工过程中的量变规律和生物活性变化以及未来科学营养膳食中的应用奠定理论基础。14581食源性活性成分各种可食用资源是多肽、多糖、多酚、黄酮类化合物的良好来源。一些富含蛋白质的动物性食物，如牡蛎、阿胶、动物肝脏等，富含蛋白质的植物性食物，如玛咖、大豆、花生等均是活性肽的良好来源。与多肽相比,多糖的来源更为广泛,各种薯类、谷类
9、活性成分Active ingredient生物活性肽Polypeptide多糖Polysaccharide多酚Polyphenol黄酮Flavonoid1.1生物活性肽生物活性肽是指少于10 0 个氨基酸通过脱水缩合而成,且相对分子质量低于6 kDa的具有生物活性、对人体有益的肽类化合物，包括内源性活性肽和外源性活性肽 3.17 。研究表明,多肽具有降血压 18 、抗氧化 19 、降血脂 2 0 、增强免疫力 2 1、抗菌、抗疲劳 、促进钙吸收 2 3 等众多生物活性。其活性的产生主要与多肽链中疏水性氨基酸、碱性氨基酸以及芳香族氨基酸的数量、在碳链中所处的位置有关 18.19 。生物活性肽来源
10、于自然界,且作为多肽药物具有人源蛋白分子的结构，从而在人体中显示非常少的副作用,并且具有分子量小、易吸收等特点,因此,是理想药物的来源,同时也是生产更加安全的食品添加剂的天然资源宝库 2 41。1.2多糖多糖是指由一种或多种单糖通过糖苷键连接而成,具有免疫调节和构成生命机体等重要作用的大分子碳水化合物 2 5,2 6 。多糖的结构、构象以及组成单元、糖苷键类型等是影响多糖种类和功能的主要因素,根据组成单糖种类的不同可以分为同多糖和杂多糖 2 6 。多糖因具有抗氧化 2 7 、抗真菌 2 8 、降血糖 2 9 、抗疲劳 30 、抗肿瘤 31 等众多生物活性且具有无毒无害等优势，日益成为活跃在食品
11、领域的“新天然产物研究与开发以及蔬菜水果、海鲜肉类都是它的来源,除此之外，木耳、蘑菇等食源性真菌食物,菊粉、茶树花、人参等新食品原料也可以作为多糖的来源。多酚与黄酮的来源主要是食源性植物性以及真菌类食物。而除了食物本身所含的活性成分外，各种食源性活性成分也已被广泛添加到了各种食品中（见表1）。表1食源性活性成分来源及应用Table 1 Source and application of food-derived active ingredients来源Source各种富含蛋白质的动植物桑葚、枸杞、灵芝、黑木耳、香菇等食源性植物以及食源性真菌食物和鲍鱼、林蛙、牡蛎等食源性动物葡萄、花生、桑、金银
12、花、茶叶、咖啡、杏仁、浆果、花生、核桃等可食植物中沙棘、大豆、木耳、杏鲍菇、地瓜、洋葱、蜂胶、野菊花、无花果、枸杞等食源性植物Vol.33生物活性食品中的应用Biological activityApplication抗氧化、抗衰老、抗疲劳、降血脂、抗菌肽口香糖 8 、多肽饮料 9 、香肠等促进钙吸收、抗菌等肉制品 10 、婴幼儿乳制品免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗氧谷物制品11、肉脯、火腿等肉制品 12 、化、肠道菌群调节、抗辐射等乳制品、速溶茶、保健酒等饮料 13抗菌抗炎、抑制肿瘤、增强记忆、提作为护色剂、除臭剂、保鲜剂、食品添加高免疫、减肥、抑菌、治疗糖尿病等剂 14 广泛应用到肉、谷乳等
13、各类食品中常作为抗氧化剂、保鲜剂、甜味剂、天然抗癌、预防心血管疾病、抗细菌、抗色素、保健食品而被广泛应用 15；酸病毒、抗氧化、消炎奶 16 秀”。1.3多酚多酚是指具有芳烃环及其羟基取代基结构的一类多元酚类次生代谢物，通常与糖或有机酸结合的形式,或者以未结合的低聚物形式存在于各种可食植物中 32 。基于多酚化学结构的复杂性,可以将其分为黄酮类化合物和非黄酮类化合物；根据结构可分为多酚单体和多酚低聚体或多酚多聚体 33。目前研究较多的多酚有茶多酚、花青素以及酚酸、白藜芦醇、类黄酮等。研究表明，多酚类物质具有抑菌 34、抗氧化 35、降脂 36 、抗癌 37 、保鲜等生物活性,这可能与多酚类物质
14、结构上含有众多酚羟基和炭基有关 38 1.4黄酮类食源性黄酮类化合物是以C6-C3-C6结构为主链的含氧杂环复杂酚类次生代谢天然产物,与糖类形成糖苷或游离态（苷元)的形式广泛存在于植物中 1.2 。黄酮分子结构中的酮式羰基是影响黄酮类化合物呈色现象的主要原因。根据结构可以分为异黄酮、黄酮醇、二氢查耳酮、二氢黄酮、黄烷酮、黄酮、黄烷醇等 39 。研究表明，黄酮类化合物具有抑菌、抗瘤、降低血脂、抗癌等多种生物活性,这主要与A环以及B环上酚羟基的位置及数目、C环上的C-2,Vol.333位双键、C=O位置、羟基成苷、氮甲基、化合物空间结构等相关 40-4 O2热加工方式对食源性活性成分的影响大多数工
15、业化食品的生产和需要烹饪的食品都热加工方式Thermal processing method巴氏杀菌Pasteurization高温杀菌Hightemperaturesterilization蒸煮Cooking焙烤Baking谢博：常见热加工方式对食源性活性成分影响的研究进展表2 常见的热加工方式Table 2 Common thermal processing methods食品Food饮料、面包、乳等乳类、肉制品谷薯类、蔬菜、肉类面包、饼干、肉类等1459会经过相应的热加工,但食品种类不同,所面临的热加工方式也不一样,对活性物质的影响也就不同(见表2)。温度Temperature75 95
16、 100 蒸汽或热水加热到9 0 10 0 空气加热到 2 15时间Time15 16 s15 20 min5 min15 60 min2.1杀菌对食源性活性物质活性的影响热杀菌技术是目前使用最广泛，也是最经济有效的杀菌技术,包括巴氏杀菌和高温杀菌。高温杀菌广泛应用于肉制品和谷类制品等各种食品的保鲜贮藏中,此类食品中含有各种活性成分。巴氏杀菌主要用于果汁、饮料、鲜奶的加工，此类食品中存在的活性物质以多糖、多酚、黄酮类物质居多。2.1.1杀菌对多肽的影响研究表明,杀菌过程中的高温会使蛋白质构象、分子作用力、三维结构等发生一系列的变化,并产生新的多肽。Ma45以聚类分析法对比了巴氏杀菌和超高温杀菌后牛奶中多肽的差异,灭菌奶与巴氏奶多肽种类存在显著的差异,且灭菌奶中的多肽多于巴氏奶。这可能是因为超高温杀菌所带来的135140的温度更能使奶中的蛋白降解为多肽。然而,就多肽本身的结构（氨基酸序列)来说,受温度影响较小,大多数多肽的生物活性与氨基酸序列与氨基酸组成密不可分，因此杀菌过程对多肽活性的影响也相对较小。Li等 46 采用6 0、8 0 和10 0 处理牛肌红蛋白中多肽5 min后发现,牛
