天然产物与功能食品

《天然产物与功能食品》课程论文

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?【摘要】近年来，随着科学技术的飞速发展，天然产物化学这门学科也相应发生了巨大变化，涌现出很多新的研究领域和令人瞩目的成果。天然产物化学集中体现了现代有机合成的科学成就和艺术创造。对天然产物的研究已经成为世界范围化学学科研究的重点。

?【关键词】：天然色素、发生结构、食品、木脂素、色素、聚醚、高分子化合物、价值、多数、提取的成分、改变特性、利用现状、材料领域、黄酮、甘草、合成热塑性、弹性体、氧化剂、开发前景、制定、聚醚多元醇、重要、医药，提取物、工艺。

天然色素大多是会和食品联系在一起，因为很多国家实验中发现，许多合成色素对人体都是有害的，除了色素本身的化学性会伤害到人体健康外，在合成过程中还会被砷、铅等有害化学物质所污染，如果长期食用，将会对身体造成严重伤害；而天然色素大多来源于长期食用无毒的天然植物，相对来说，它的安全性是有一定保障的，所以现在广泛地被用于食品加工行业。食用天然色素色泽自然，种类也很广泛，而且据研究发现，许多食用天然色素对人体的很多疾病都具有非常突出的预防、保健以及治疗功能。所以现在食品色素都是以天然色素为主，合成色素为辅，这样才能将天然色素的价值体现出来。

目前，大多数国家都已经建立相应的色素使用管理机构，并且制定了严格控制质量的相关法规条例，当然，我国对食用天然色素

使用的安全性也高度重视并制定了相应的措施，它规定食物中应当尽可能不使用燃料着色，如果必须要用到的话也要使用无毒性的天然食用色素。近年来，我国合成色素的品种也在逐步减少，目前允许使用的只有少数几种而已，而对天然色素的研究却日趋活跃。在我国发展天然食用色素具有广阔的前景，目前，已被国家添加剂标准委员会允许使用的天然食用色素有甜菜红、焦糖色素、红米红、栀子黄、菊花黄、黑豆红、高粱红等40多种。近几年来，我国还在着力研究开发新的天然色素，有紫玉米色素、枸杞红色素、山楂红色素等，这些都说明我国食用天然色素有着很大的发展空间木脂素多数为无色结晶，一般无挥发性，不能随水蒸气蒸馏，只有少数木脂素在常压下能因加热而升华。游离的木脂素是亲脂性的，一般难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂和乙醇中。具有酚羟基的木脂素还可溶于碱性水溶液中。木脂素与糖结合成苷时则亲水性增加，对水的溶解性也增大。光学活性，木脂素分子中常具有多个手性碳原子或手性中心结构，所以大部分都有光学活性。木脂素的生理活性常与手性碳的构型有关，因此在提取过程中应注意操作条件，以避免提取的成分发生结构改变。酸碱异构化作用许多木脂素类成分，由于饱和的环状结构部分可能有立体异构存在，在受到酸碱作用后，很容易发生异构化转变成立体异构体。此外双环氧木脂素类常具有对称结构，在酸的作用下，呋喃环上的氧原子与苄基碳原子之间的键易于开裂，在重新闭环时构型即发生了变化。某些木脂素类遇到矿酸后还能引起结构的重排。木脂素分子中常有醇羟基、

酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基及内酯等基团，因而也具有这些功能团的性质和反应。三氯化铁或重氮化试剂可用于酚羟基的检查，Labat试剂（没食子酸浓硫酸试剂）或Ecgrine试剂（变色酸浓硫酸试剂）可用于亚甲二氧基的检查。

近些年来，国内外聚醚行业发展势头迅猛。国外聚醚多元醇生产企业，例如Lyondell、Bayer、等凭自身的规模及产量顺利跻身于全球市场，发展势头良好。而国内生产企业也不甘示弱，大力研发新型产品，加快改建与扩建，聚醚多元醇的发展十分迅速。聚醚，即“聚醚多元醇”，指的是一类分高分子化合物，这些高分子化合物具有一个共同特点，即分子主链上存在醚键―R―O―R'―（R、R'均为烃基）。

二、聚醚的主要应用分析

聚醚多元醇主要包括三类：1）PPG，即聚氧化丙烯多元醇，是以多元醇及有机胺等作为起始剂，同环氧丙烷、环氧乙烷共聚，或同环氧丙烷相聚合反应生成的；2）POP，即聚合物接枝聚醚多元醇，可利用丙烯腈、苯乙烯等原料，同聚醚多元醇接枝产生聚合反应生产；3）PTMEG，即聚四亚甲基醚二醇，是利用四氢呋喃二醇发生共聚或均聚反应所合成的。以下针对不同类型聚醚的应用进行具体分析：

1.聚氧化丙烯多元醇

聚氧化丙烯多元醇属于一种通用型的聚醚多元醇，它应用最为广泛的当属PU泡沫塑料领域。聚氨酯泡沫塑料是PU中最为

重要的制品之一，它占PU的总产量的比例超过了50%，在各类PU制品中，软质泡沫塑料居首位。对于软质泡沫塑料而言，其不仅具有良好的回弹性，而且塑料柔软、受压后永久变形小，因此，在衬垫及包装等材料中有广泛应用；对于硬质泡沫塑料而言，由于其质轻，具有较高的比强度，且隔热性能佳、热导率低，因此，在保温隔热材料中具有广泛的应用；就半硬质泡沫塑料而言，其具有良好的抗冲及缓冲性能，因此，适用于工业缓冲、防震及包装材料领域。此类制品所采用的聚醚分别为软质、半硬质（多为三元醇聚醚），其中，硬质泡沫塑料常采用的是四羟基、五羟基等多元羟基聚醚。

2.聚合物接枝聚醚多元醇

聚合物多元醇是在聚醚多元醇的基础上逐步发展起来的，属于二代聚醚，POP多应用于进行高回弹、高荷载性能的弹性体、聚氨酯软质泡沫塑料及半硬质泡沫塑料的合成与制备领域，POP 适宜在PU泡沫块状、模塑及反映注射模塑发泡工艺中应用。

3.聚四亚甲基醚二醇

聚四亚甲基醚二醇属于一种高性能聚醚多元醇，多用于合成热塑性PU弹性体及氨纶。由于聚四亚甲基醚二醇可以有效制备高性能的PU弹性体，因此，具有良好的耐水解、耐菌、耐磨、耐油性，具有高模量、电绝缘及低温等性能，因而极受青睐。聚四亚甲基醚二醇多应用在氨纶、电缆、薄膜、汽车配件、医疗器材、轮胎、耐油密封部件、胶辊及矿井、低温场合所应用的制品

中。据不完全统计，全球聚四亚甲基醚二醇在氨纶制备中的应用占32 %，在热塑性PU弹性体制备中的应用占27%，在CPU中的应用占21%。

此外，聚醚多元醇还包括了PEG（聚氧化乙烯多元醇），广

泛用于制药、化妆品、橡胶、化纤、造纸、食品、电镀加工等领域。

当前，在我国聚醚多元醇的消费中，约有三分之二用于进行PU软泡及硬泡的制造，虽然PU硬泡的消费较软泡而言较低，但其应用领域正在迅速增长。我国PU硬泡约56%用于冷库、冰箱及冰柜中，25%应用于建筑领域。在发达国家，聚醚多元醇有49%用于建筑领域，由此可见，聚醚在国内建筑行业的市场应用潜力仍相当大。

功能食品”是指和营养素一样能够对人类健康有益的一类食品。这个名词可以是指食物本身，也可以指强化食品、富含或强化营养食品，另外还包括一些对人体物理机能有益处，能有效改善健康状况或能减少患病的营养补充品。功能食品中对人类有益的成分有的是天然存在的，也有的是在加工过程中被加到食品中的。食品中的营养水平可以通过添加超过其原有含量成为富含营养食品。而强化食品则包含了大量在原始食品中找不到的营养素或成分。功能性食品的发展,大体经历了三个发展阶段，.第一代功能性食品仅根据食品中的营养素成分或强化的营养素来推知该食品的功能,没有经过科学的验证.

第二代功能性食品是指经过动物和人体实验,确知其具有某种生理调节功能的食品。第三代功能性食品不仅需要经过动物和人体实验证明其具有某项生理调节功能,还需确知有该项功能的功能因子的化学结构。在美、日等发达国家市场上,大部分是第三代功能性食品,而我国大多数属于第一代或第二代功能性食品,第三代功能性食品仅占10%左右.因此,我国的功能性食品要进入国际市场,必须把发展第三代功能性食品作为今后研究开发的重点

20世纪八十年代，功能食品就已进驻欧美市场。相关调查显示，2007年美国功能性食品销售总额达到了310亿美元，到2010年这一数字达到了惊人的450亿美元。随着健康饮食观念的深入人心，食品的健康化与功能化已经成为世界食品制造行业的大势所趋。从红牛撬开中国功能饮料市场的大门开始，功能食品的概念渐渐向各类食品市场渗透，开发出功能性乳品、功能性食用油、功能性烘焙食品、保健酒等等产品子类。大量的食品饮料企业以及传统的医药企业都投入到这个新兴市场掘金，一时间，功能食品成为市场的热点。

在这个过程中，中国的功能食品经历了从药品向食品的转变、从特定人群服用向广大人群服用扩散、从目的性向日常化发展的轨迹。与国外市场相比，中国的功能食品研究仍处于起步阶段，虽然产品琳琅满目，但真正得到国家认证的“健”字号产品并不多，多数的企业只是跟风炒作。由于行业标准缺失，监管困难，市场仍在摸索中前进，未来，功能食品市场必将是一个群雄逐鹿的战场。

只有最近几年的资料，希望对你有用。2005年，中国食品行业运行状况良好，消费升级、政策推动、标准重建以及外资涌入、内资合并等诸多因素的影响，使得中国食品行业传统的低集中度现状加速改变，行业并购不断上演，食品行业版块加速整合。食糖市场高开高走，饮料市场风起云涌，乳品市场结构调整，调味品市场新品不断，罐头市场品牌培育，糖果市场多元变化。2006年1-12月，中国食品制造行业实现累计工业总产值475,105,851千元，比2005年同期增长了25.74%；实现累计产品销售收入

457,068,636千元，比2005年同期增长了25.46%；实现累计利润总额26,855,029千元，比2005年同期增长了27.76%。2007年1-12月，中国食品制造行业实现累计工业总产值609,156,779千元，比2006年同期增长了29.84%；2008年1-10月，中国食品制造行业实现累计工业总产值631,915,844千元，比2007年同期增长了31.42%。2008年食品工业成为今年制造业应对全球金融危机中绽放出的一朵“奇葩”。2008年我国制造业面临全球金融危机的巨大考验，食品工业的突出表现表明，我国的食品工业在扩大内需中发挥的作用是巨大的，而且还有着很大的发展潜力。当前中国食品工业还是以农副食品原料的初加工为主，精细加工的程度比较低，正处于成长期。食品行业为完全竞争行业，集中度较低，中小企业比例高，技术水平低，同质化严重，价格竞争激烈，利润空间狭小，随着行业整合及行业成熟度的提高，行业利润向大企业迅速集中，行业龙头企业将担当起行业资源整合的重任。

农业是食品业发展的基础，农产品的加工程度决定着食品业的规模和竞争力。目前发达国家农产品加工产值与农业产值之比是3∶1，中国仅为0．5∶1；发达国家深加工用粮占粮食总产量的比重在70％以上，中国只有8％；发达国家农产品加工程度在80％以上，中国不足50％。这既是差距，也是潜力之所在。根据“十一五”食品

工业的发展趋势，今后中国食品市场将朝着方便、快捷化；营养、保健化；多样化、功能化、安全化的方向发展，消费档次将逐渐提高。未来国际食品市场竞争的核心将集中在加工业的规模和科技水平方面，即通过实现规模经济和提高核心竞争力来争夺更大的市场份额。它的化合物的生理作用一直受到人们的关注。早在 20 世纪 30 代，就有学者发现具有维生素 C 样的活性。 Pratt 研究认为，具有一级抗氧化剂的作用。随着全球人口老龄化的加剧，老年性疾病的防治和抗氧化、抗衰老研究已引起广泛关注，评价和筛选富含类化合物的植物资源已成为农学、医学和食品科学研究的热点之一。甘草是我国传统常用中草药之一，也是我国重要的植物资源。甘草类成分是甘草中最重要的活性成分之一，具有抗氧化、抗肿瘤、增强心血管功能、增强免疫力等作用。因此，开展甘草的深加工，使甘草资源得以充分利用，增加资源的附加值，前景十分可观。名甜草根、粉草、灵通、国老等，为豆科甘草属多年生草本植物。甘草株高 40~80cm，根茎粗壮，具有地下匐枝，主根圆柱形，长达 1~2m，外皮红褐色至暗褐色，横断面茎内部淡黄色或黄色，有甜味，茎直立，密被白色短毛及

刺毛状腺体，羽状复叶，具小叶 7~17 片，卵形、圆形，长1 ~ 3cm，宽 1 ~ 2.5cm，总状花序腋生，花密集:花冠蝶形，淡蓝紫或紫红色，长14~25mm。荚果条状长圆形、镰刀形或弯曲成环状，褐色，外面密被刺状腺体及短毛，种子为 2~8 粒，扁圆形或肾形，黑色，花期 6~7 月，果期 7~9 月。我国药典记载药用甘草为乌拉尔甘草、胀果甘草、光果甘草的干燥根及根茎。甘草归、肺、脾、胃经[1]，从古至今，广为药用。 1.1.2 甘草的功效，药理药效作用人类《本草正》中写道“甘草得中和之性，有调补之功，故毒药得之解其毒，刚药得之和其性，表药得之助其外，下药得之缓其速。随气药入气，随血药入血，无往不可，故称“国老”。种植甘草中的甘草提取纯化工艺研究甘草经我国传统医学长期临床实践验证，确认其有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药的功效，可用于治疗脾胃虚弱、倦怠乏力、心悸气短、咳嗽多痰、腹腔和四肢疼痛、痈肿疮毒等症，并用之缓解其它药的毒性。甘草还具有抗寒、耐热、耐旱、抗盐碱、喜光等优良特性，适生性强、生命力旺盛，为干早地区的植物资源之一。 50 年代以后，各国学者对甘草进行了较为深入的研究，随着研究的深入和新技术的不断应用，人们对甘草的认识和应用也愈来愈广泛。甘草不仅广泛应用在医学上。

我国素有“竹子王国”之称,竹类资源丰富,竹林面积广阔,竹文化源远流长,来自竹林的众多产品具有悠久的食用和药用历史。运用

中药现代化技术和手段,从竹子不同部位获得的具有多种生理和药理活性的植物次生代谢产物(又称竹子化学素),包括竹叶黄酮、竹叶抗氧化物、竹茹三萜、竹笋甾醇、竹笋ACE抑制肽、竹子多糖等等。竹叶抗氧化物(Antioxidant of Bamboo Leaves, AOB),取自刚竹属(Phyllostachys Sieb.et Zucc.)竹叶的酚性部位,于2004年被批准列入《中华人民共和国食品添加剂使用卫生标准》

(GB2760-2011)。有效成分主要为黄酮和酚酸类化合物,除了具有良好的抗汕脂氧化性能外,同时具有卓越的抑制热加工食品中内源性化学污染物(丙烯酰胺,俗称丙毒)形成的能力。竹青素(Green Bamboo Extract, GBE),以刚竹属竹子为原料,采用专利技术萃取竹子不同部分的有效成分,集竹叶多酚、竹茹多糖和竹笋多肽于一体,是一种生物抗氧化剂、脂代谢调节剂和免疫功能增强剂,内含丰富的植物次生代谢产物,主要包括黄酮、酚酸、多糖、三萜、内酯、蒽醌、氨基酸、多肽以及矿质元素等,具有作为天然物饲料添加剂研究开发和牛产应用的巨大潜力。

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