植物甾醇的研究进展与趋向(Ⅱ)—植物甾醇的应用基础和开发研究
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植物甾醇制取及应用研究进展鲁海龙;史宣明;张旋;张洪宁;张煜;樊艳妮;王锋涛【摘要】油脂中植物甾醇含量较少,但是却有着重要的生理功能.主要围绕国内外近年来植物甾醇的制取及应用方面的研究进展进行综述.介绍了油脂精炼过程中植物甾醇在各工段的损失情况;对脱臭馏出物(DD油)、酸化油、渣油为原料的植物甾醇制取工艺及甾醇酯的合成工艺发展现状进行论述;对植物甾醇的应用进行了介绍.以期为植物甾醇的生产及应用提供技术参考.%The phytosterol content in oil is low,but it has a vital physiological function.The progress in extraction technologies and application of phytosterol in recent years at home and abroad was summarized.The loss of phytosterols in each section of oil refining process was introduced.With deodorizer distillate (DDoil),acidification oil and residual oil as raw materials,the development situations of phytosterol extraction technology and sterol ester synthesis process were discussed.The application of phytosterol was introduced.The study was aimed at providing technical reference for the production and application of phytosterol.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2017(042)010【总页数】4页(P134-137)【关键词】植物甾醇;甾醇酯;油脂精炼;制取;应用【作者】鲁海龙;史宣明;张旋;张洪宁;张煜;樊艳妮;王锋涛【作者单位】西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082【正文语种】中文【中图分类】Q545;TQ645.9植物甾醇是一种重要的天然甾体,被誉为“生命的钥匙”,具有十分重要的生理功能,如降低胆固醇、抗癌、保持生物内环境稳定、控制糖原和矿物质的代谢、调节应激反应等,其中最引人注目的是降胆固醇功效[1]。
2024年植物甾醇市场前景分析引言随着人们对健康意识的不断提高,植物甾醇作为一种天然营养素备受瞩目。
植物甾醇在食品和保健品等领域具有广泛的应用前景。
本文将对植物甾醇市场进行前景分析。
植物甾醇的定义和特点植物甾醇是一类生物活性化合物,属于甾族化合物。
与动物甾醇相比,植物甾醇在结构上有所差异,但其保健功能相似。
植物甾醇主要存在于植物油、坚果和谷物等食物中。
其具有降低血液中胆固醇含量的作用,对心血管疾病预防和治疗具有重要意义。
植物甾醇市场现状分析植物甾醇市场规模目前,植物甾醇市场规模较小,但呈现逐年增长的趋势。
随着人们对健康的重视,植物甾醇的需求不断上升。
市场应用领域植物甾醇主要应用于食品和保健品行业。
在食品行业,植物甾醇被用作添加剂,用于生产低脂肪食品。
在保健品行业,植物甾醇被用于制造护心保健品和降胆固醇产品。
市场竞争现状目前,植物甾醇市场存在一定的竞争。
已有一些大型生物科技公司和食品生产商进入该市场。
同时,也有一些小型企业和初创公司在开发具有创新性的植物甾醇产品。
市场驱动因素植物甾醇市场的增长受到多个因素的驱动。
首先,人们对健康的关注度不断提高,希望通过天然的方式改善身体状况。
其次,心血管疾病的发病率不断上升,对降低胆固醇具有需求。
此外,政府对食品安全和营养健康的监管也推动了植物甾醇市场的发展。
植物甾醇市场前景展望市场机遇随着人们对健康的关注度不断提高,植物甾醇市场将面临广阔的发展机遇。
人们对天然、安全健康的需求将促使植物甾醇市场快速增长。
市场挑战植物甾醇市场面临着一些挑战。
首先,消费者对植物甾醇的了解相对较少,需要加强市场宣传和教育。
其次,植物甾醇的价格相对较高,可能会限制其市场规模的扩大。
市场发展趋势在未来几年,植物甾醇市场将保持良好的发展势头。
植物甾醇的研究和创新将促进产品品质和应用领域的扩展。
另外,市场竞争也将推动植物甾醇市场的成熟和发展。
结论植物甾醇作为一种天然的营养素在市场上具有广阔的应用前景。
油料作物中植物甾醇及其加工中的变化研究进展目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (4)二、植物甾醇的基本性质与功能 (5)2.1 植物甾醇的化学结构与分类 (6)2.2 植物甾醇的营养价值与生理功能 (7)2.3 植物甾醇在油料作物中的分布与含量 (8)三、油料作物中植物甾醇的提取方法 (10)3.1 提取方法的选择依据 (11)3.2 常用提取技术介绍 (12)四、植物甾醇在油料加工过程中的变化 (13)4.1 加工条件对植物甾醇稳定性的影响 (15)4.2 植物甾醇的氧化与稳定性研究 (16)4.3 植物甾醇与油脂的相互作用及变化 (17)五、植物甾醇在油料产品中的应用 (18)5.1 植物甾醇在食用油中的应用 (19)5.2 植物甾醇在功能性油脂中的应用 (20)5.3 植物甾醇在化妆品、保健品等领域的应用前景 (21)六、植物甾醇加工技术的优化与创新 (22)6.1 提高提取效率与纯度的策略 (23)6.2 改善植物甾醇稳定性的方法 (25)6.3 功能化植物甾醇产品的开发 (26)七、结论与展望 (27)7.1 研究成果总结 (28)7.2 存在问题与挑战分析 (30)7.3 未来发展方向与前景展望 (31)一、内容简述随着全球经济的快速发展和人类对健康食品的需求不断增加,植物甾醇作为一种具有丰富生物活性的天然物质,逐渐成为油料作物中的重要研究课题。
植物甾醇是一种多酚类化合物,主要存在于植物油中,具有降低胆固醇、抗炎、抗氧化等多种生理功能。
因此。
本次会议主要围绕油料作物中植物甾醇及其加工中的变化展开讨论,包括植物甾醇的来源、提取方法、含量测定技术等方面的研究进展。
还探讨了植物甾醇在植物油中的应用,如用于生产高甾醇植物油脂、高甾醇食用油等,以及在保健食品、医药等领域的应用前景。
会议还关注了植物甾醇加工过程中的质量控制和保藏技术研究,以确保产品的有效成分和稳定性。
乳品加工随着人民生活条件的不断提高,在饮食形态上趋向高热量、高油脂的食品,而这类富含胆固醇的食品却是导致心血管疾病的元凶。
早在20 世纪50 年代,植物甾醇作为一类天然物质,被确认具有抑制胆固醇在肠内的吸收,降低胆固醇含量的生理功能作用。
它广泛分布于自然界,是植物体内构成细胞膜的成分之一,也是多种激素、维生素D及甾组化合物合成的前体。
天然植物甾醇种类繁多,主要包括豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇、和菜籽甾醇4 种无甲基甾醇,另外还有燕麦甾醇、菠菜甾醇、麦角甾醇、环木菠萝烯醇等。
1 植物甾醇的来源植物甾醇广泛存在于植物的根、茎、叶、果实和种子中,不同植物种类其含量不同。
植物甾醇主要来源于植物油、麦类、水果和蔬菜等。
而食入的饱和性植物甾醇则较少,其主要来自于玉米、小麦、黑麦和大米中。
在所有的植物油中都含有甾醇,但由于油脂较多的加工过程(如精炼、脱色、除臭),大大降低了植物油中甾醇的含量。
2 植物甾醇的结构植物甾醇是以环戊烷全氢菲为骨架(又称甾核)的一类物质,在自然界中以游离态或结合态存在,其中以结合态存在的有甾醇酯、甾醇糖苷、甾醇脂肪酸酯、甾醇咖啡酸酯等,同动物中胆固醇的作用相同。
植物甾醇在植物细胞中也起着稳定细胞膜的作用。
现在,已经确认的植物甾醇有40 多种,其中以β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇为主。
这些甾醇的结构与胆固醇结构基本相似,都属于4-无甲基甾醇。
它们具有相同的手性结构,在结构上唯一不同之的是侧链,但正是这些侧链上的微小差异导致了它们具有极大不同的生理功能。
另外,在植物中,还有一类称为饱和性植物甾醇,它们在结构环5α位置上被氢化,缺少C=C双键,成为植物甾醇饱和形式(图1)。
3 植物甾醇的性质植物甾醇是植物中的一种活性成分,在结构上与动物性甾醇如胆甾醇相似。
甾醇为环戊全氢菲的3-羟基化合物,C-5上有双键的称甾醇,C-5饱和的称甾烷醇。
相互间的区别在于支链大小和双键数目的不同。
甾醇在植物体内有4 种存在形式,分别为游离态、甾醇酯(脂肪酸酯和酚酸酯)、甾基糖苷和酰化甾基糖苷。
副产物综合利用植物甾醇的提取与功能研究进展学生姓名:学号:年级:授课教师:专业:中国·大庆1植物甾醇的结构、来源与性质甾醇是甾族化合物中的一种,分子的基本骨架(主体甾核称为环戊烷多氢菲核)有三个六元环和一个五元环组成。
C-3位上连有一个羟基,C-17位连有由8~10个碳原子构成的侧链,多数甾醇C-5位为双键。
由于C-17位上的R不同和C-3位上羟基结合的物质不同,甾醇的种类也不同。
常见游离甾醇有胆甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇等结构形式]1[,见图1-1。
植物甾醇作为植物细胞的重要组分,在根、茎、叶、果实、中均有存在。
已发现甾醇在植物中主要有两种存在形式,即游离甾醇、甾醇酯。
植物油脂中以小麦胚芽油、玉米胚芽油、米糠油等含量最高]2[。
植物甾醇与胆固醇有着相似的化学结构,然而人类对于胆固醇的吸收远远多于植物甾醇]3[。
甾醇通常为片状或粉末状白色固体,经溶剂结晶处理的甾醇为白色鳞片状或针状晶体,其中在乙醇溶剂中结晶形成针状或菱片状,在二氯乙烷溶剂中形成针刺状或长棱晶。
甾醇分子中,碳原子数一般为27至31,分子量约为386至456。
甾醇熔点较高,都在100℃以上最高达215℃。
甾醇的相对密度略大于水,不溶于水,可溶于多种有机溶剂。
植物甾醇的物理化学性质主要表现为疏水性,但是因为其结构上带有羟基基团,因而又具有亲水性。
在同一个物质结构中同时具有亲水基团和亲油基团意味着该物质具有乳化性。
植物甾醇的乳化性可以通过对羟基基团进行化学改性而得到改善。
植物甾醇具有两性的特征使得它具有调节和控制反相膜流动性的能力]4[。
2植物甾醇的提取从油脂下脚中去除非甾醇类物质提取街醇方法很多,其原理一般基于原料理化性质及生化反应方面差异。
如物质在碱存在下可皂化性,有机溶剂中溶解度差异;菌醇和其它物质可络合性及其络合物溶解度差异;表面活性剂存在下亲水性差异;高真空条件下物质蒸气压及分子自由程差异;及物质吸附力差异等。
新型功能性饲料添加剂——植物甾醇的应用开发饲料添加剂陈茂彬湖北工业大学生物工程学院摘要作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇可应用于降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量,具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能,还可作为畜禽饲养的肝功能改善剂.植物甾醇在饲料工业中具有广阔的应用前景.关键词植物甾醇饲料添加剂改善剂中图分类号:$816.7文献标识码:B文章编号:1002—2813(2005)03—0032—03甾醇根据来源不同一般可分为3大类:动物甾醇,植物甾醇和菌类甾醇.植物甾醇广泛存在于各种植物油,坚果和植物种子中,也存在于其他植物性食物如蔬菜水果中,其中以小麦胚芽油,玉米胚芽油,米糠油,芝麻油和红花油的含量较高.植物甾醇产品主要从大豆油,菜籽油等植物油的脱臭馏出物中提取,国内目前已有大规模生产,产品是B一谷甾醇(口一Sitostero1),菜油甾醇(Campestero1),豆甾醇(Stigmastero1)和菜籽甾醇(Brassicastero1)等4一无甲基甾醇组成的混合物.植物甾醇以环戊烷全氢菲为骨架,由3个六元环和1个五元环组成,C一3位连有一个羟基,c一17位连有8—10个碳原子构成的侧链,多数甾醇C一5位为双键.甾醇分子中,碳原子数一般收稿日期:2004—10—3032■辩研究)Rt{il:.j'为27~31,相对分子质量约为386~456,甾醇熔点较高,都超过100℃最高达215℃.甾醇的相对密度略大于水,不溶于水,可溶于多种有机溶剂.C一3羟基是甾醇的重要活性基团,通过它甾醇可形成多种多样的衍生物,如甾醇脂肪酸酯,甾醇阿魏酸酯(谷维素),甾醇葡糖苷,酰基甾醇葡糖苷等.植物甾醇不溶于水,碱和酸,常温下微溶于丙酮和乙醇,溶解于乙醚, 苯,氯仿,乙酸乙酯,二硫化碳,石油醚.经溶剂结晶获得的植物甾醇通常为针状或鳞片状白色结晶, 其商品则多为粉末状或片状.植物甾醇安全性高,是一种理想的功能性食品基料,1999年美国食品与医药管理局(FDA)已经批准添加了植物甾醇的食品可以使用"有益健康"的标签.植物甾醇具有抑制人体对胆固醇的吸收,促进胆固醇的降解代谢,抑制胆固醇的生化合成等作用,用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病. 此外,植物甾醇具有较强的抗炎作用,对治疗溃疡,皮肤鳞癌,宫颈癌等有一定的疗效,广泛应用于食品,化妆品和医药中.作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇在饲料工业中的应用研究开始于20 世纪70年代,主要由日本等发达国家应用于家蚕人工饲养,家畜和鱼,虾等方面.l降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量目前,心血管疾病已逐渐成为威胁人类健康的头号杀手,临床和流行病学研究发现,动脉粥样硬化是导致心血管疾病的重要因素,而高脂,高胆固醇膳食与动脉粥样硬化有着密切关系.胆固醇主要来源于动物性食物,鸡蛋所含营养物质丰富且均匀,是人们喜爱的营养●■量■K■■■Il碳饲一能黝i罄i袋食品之一,不足之处是其蛋黄胆固醇含量高(200~300mg/枚),过多食用可能造成对身体的危害.鸡蛋是动物性食品中CHOIJ含量较高的一种,平均213mg/枚.为了减少心血管疾病发生率,降低鸡蛋中胆固醇含量有重要的意义.低胆固醇鸡蛋的研制与开发,成为世界许多国家研究的热点.通过在蛋鸡日粮中使用添加剂,可在一定程度降低鸡蛋胆固醇的含量,是开发低胆固酵鸡蛋的有效途径之一. 植物甾醇的结构与胆固醇极其相似,它们仅在分子骨架的侧链上存在差异,在生物体内以胆固醇相同的方式吸收;植物甾醇的吸收比率比胆固醇低,一般只有5%~1O%.植物甾醇能阻碍胆固醇吸收,从而起到降低血液中胆固醇含量的作用,其作用机制是:①抑制肠道对胆固醇的吸收;②促进胆固醇的异化;③在肝脏内抑制胆固醇的生物合成.其中,在肠道内阻止胆固醇的吸收是最主要的方式. 植物甾醇用于饲料添加剂,具有高效,无毒,无药残,无副作用等特点,能改善肉,蛋白质的品质.曾有试验报道,在饲料中添加1%植物甾醇,发现肝脏血浆胆固醇量变小,表明降低胆固醇与胆汁酸的吸收作用明显.从试验中观察到,甾醇的吸收从小肠到结肠之间有显着的阻碍作用.用含植物甾醇的饲料喂鸡,有抑制鸡体内胆固醇合成的活性,能使鸡蛋和鸡肉中胆固醇含量减少.另有试验表明,豆甾醇可降低鸡血液胆固醇20%,鸡蛋黄胆固醇29%,但一个前提条件是必须控制饲料中的脂质含量,因为油脂可增加胆固醇的吸收.植物甾醇降低胆固醇的机制可能是通过加快胆固醇的周转率和通过胆汁排出而发挥其调节作用,但有部分研究认为植物甾醇可抑制胆固醇的合成.张丽英等在日粮中添加不同植物油对蛋黄中胆固醇含量的影响研究时发现, 添加大豆油的日粮能够降低蛋中胆固醇的含量,其原因可能是由于大豆甾醇和PUFA共同作用的结果. 刘来亭,蔡风英等在进行低胆固醇鸡蛋复合饲料添加剂优化设计研究时,试验采用52周龄商品代海兰白蛋鸡150只,随机均分为15组,选择铜,植物甾醇,红花籽油,益生素4种添加物.益生素按0.1%的比例添加,其他设计为铜(120~130mg/kg),植物甾醇(2%~3%),红花籽油(3.5%~4.5%)3个水平,试验进行30d.结果表明, 铜水平145mg/kg,植物甾醇2.5%, 红花籽油4.o3%,添加到饲料中, 鸡蛋蛋黄中胆固醇含量可降至13.71mg/g.2促进动物生长和健康的作用含植物甾醇的动物生长剂不受温度的影响,不受酶的分解,可作混合饲料或饲料添加剂.过去人们所用的吲哚乙酸,赤霉素等植物生长激素作为动物生长剂虽然也有一定效果,但由于它们是一种极不稳定的化合物,不仅在生物体外,而且进入生物体内以后也容易饲料添加剂分解,往往在发挥其生理作用之前就变成不活泼的物质而逐渐失去效力.尤其是温度的影响很大,不仅是饲养温度而且动物本身的体温也有影响,这一点是植物生长激素在使用过程中一个最大的致命弱点.植物甾醇和植物生长激素与能在水中形成分子膜的脂质结合,生成植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白.这种含有植物甾醇的核糖核蛋白具有促进动物性蛋白质合成功能,因而构成一种新型的动物生长激素.植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白生成后,增加了原植物激素对环境温度,动物体温和体内分解的稳定性.如植物激素吲哚乙酸单独使用时,在分解酶存在下于25℃,1h和5h的分解率为38.2%和82.9%,几乎完全分解.使用吲哚乙酸一核糖核蛋白时,在同样条件下,1h和5h的分解率仅为1.0%和3.2%,几乎不产生分解.20世纪60年代初,日本发现植物甾醇对家蚕具有显着的促进咀嚼和吞咽作用,并兼有一定的促进摄食作用后,开始将甾醇添加于正在开发的人工养蚕饲料中获得成功. 原来养蚕都用桑叶,由于桑叶逐年减少,又受自然气候影响较大,改用混合饲料代替桑叶进行人工饲养是一项稳产而省力的养蚕革新技术,目前日本人工饲养比例,全国养蚕总数超过40%.混合饲料中蛋白质一般用脱脂大豆粉,但饲养时蚕不喜欢吃,加入植物甾醇后,蚕的食欲增加,从而为人工养蚕开辟了一饲科研究}l…,jt},}.-}..,:!33饲料添加剂条新的途径.镰田采用基本饲料添加动物生长剂方式从刚孵化的蚁蚕开始于29℃和25℃条件下进行了人工饲养试验.结果显示,添加植物激素一谷甾醇一核糖核蛋白的与无添加相比,第8天蚕平均体质量增加23.9%~25.3%,茧重增加3.1%~15.1%.甾醇在人工饲料中添加量开始用0.5%,后在制订的含桑叶粉的标准人工饲料中添加量为0.3%,在无桑叶粉的合成人工饲料(低成本人工饲料)中为0.2%.用于不同龄期的饲料中添加甾醇的比例基本相同.作为蚕的人工饲料添加剂的甾醇为植物甾醇粗品,其甾醇含量约95%.综上所述,植物甾醇具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能.含植物甾醇动物生长剂可作混合饲料或饲料添加剂, 或通过注射由动物皮下吸收,或作为养殖池水添加剂,或表面喷雾由皮肤吸收.含植物甾醇动物生长剂不仅适用于蚕和鱼,也适用于虾,鸟,家禽,家畜,起到了促进动物生长,提高产量,降低成本的良好经济效果.3植物甾醇作肝功能改善剂畜禽饲养业在许多国家和地区都是重要产业之一,但近年来, 该产业因家畜,家禽的肝部疾病所导致的经济损失相当严重.例如泌乳初期产奶量高的奶牛,其产奶所得的营养量超出了摄入的营养量.作为能量补充,机体便大量动员体内脂肪,结果导致脂肪肝,引34饲料研究起种种代谢方面的障碍和某些感染病症.在妊娠后期肥胖的奶牛, 分娩后容易引发脂肪肝等肝功能障碍,结果抑制了卵巢活动,使发情,排卵和受孕延迟.另外家禽由于饲喂营养价值过高的饲料,使肝代谢负担加重,从而导致肝功能障碍,使产蛋量下降;肝脏脂肪蓄积进而引起肝脏黄色化等现象,造成经济损失.以植物甾醇作肝功能改善剂,不但可改善受损害的肝功能状况, 同时还可作为肝功能障碍的预防剂,且具有毒性低的特点.应用植物甾醇类肝功能改善剂的有效剂量,因家畜家禽的种类,体质量,年龄,性别,给药时间,植物甾醇的种类,肝功能损害的程度等不同而异.4小结植物甾醇可应用于降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量,开发和生产低胆固酵鸡蛋,鸭蛋.植物甾醇具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能.含植物甾醇动物生长剂可作混合饲料或饲料添加剂,适用于人工养蚕和鱼, 虾,鸟养殖,起到提高产量,降低成本的良好经济效果.此外,植物甾醇还可作为畜禽肝功能改善剂. 总之,作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇在饲料工业中具有广阔的应用前景,它的应用研究在我国还刚刚开始起步,需要做大量的而深入的基础研究工作.参考文献1吴时敏,吴谋成.植物甾醇的研究进展与趋向(I)一植物甾醇的基础研究.中国油脂,2002,27(2):73~752盛漪,华伟.新型功能性食品添加剂一植物甾醇类.中国食品添加剂,2002(4):69~723李振,张子坤.饲料添加剂在低胆固醇鸡蛋生产中的应用.兽药与饲料添加荆,2004,9(1): 14~154张丽英.日粮中添加不同植物油对蛋鸡生产性能鸡蛋黄中PUFA和胆固醇含量的影响.饲料研究,1997(8):7~85刘来亭,蔡风英,等.低胆固醇鸡蛋复合饲料添加剂优化设计.江西畜牧兽医杂志,2002 (5):19~216崔杨棣.甾醇生理特性及其应用.粮食与油脂,1993(2):32~427周宝兰.植物甾醇的应用.中国油脂,1992(4):33~388手岛新一,郗艳娟.谷甾醇对日本对虾的营养价值.河北渔业, 1990(3):16~199吕育齐.植物甾醇类畜禽肝功能改善剂.中兽医医药杂志, 1997(5):44~45通讯地址:湖北武汉430068。