功能性食品配料降血脂作用机理的研究进展

心血管疾病（CVD）是导致全球死亡的主要原因，而高脂血症是心血管疾病最重要的危险因素之一。

 

高脂血症是指血浆总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）偏高，而高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）偏低。

 

血脂水平与饮食习惯和人体代谢能力密切相关。减少饱和脂肪酸、反式脂肪酸和膳食胆固醇的摄入，增加降脂保健食品的摄入，有助于降低血脂。

研究发现，许多含有功能性成分的食品都有降血脂的作用。

膳食纤维

膳食纤维是国际公认的第七大营养素。研究表明，可溶性膳食纤维可以预防和治疗心血管疾病。燕麦片、苹果果胶、洋车前子可溶性纤维和羟乙基甲基纤维素等膳食纤维具有降血脂作用。

膳食纤维的主要降脂机制包括：通过减少肝脏胆固醇的产生和促进肝脏胆固醇转化为胆汁酸来降低肝脏中的胆固醇。还可以通过调节脂肪酸氧化相关酶的活性、诱导脂肪酸氧化、降低肝脏 TG 水平来实现。

多糖

多糖作为膳食补充剂和功能性食品配料的新来源，已得到广泛研究。研究发现，大枣多糖、海带多糖、南瓜多糖、当归多糖和紫菜多糖等多糖具有降血脂功效。

 

活性多糖可通过抑制胆固醇合成、阻断胆固醇的肝肠循环、降低血浆胆固醇水平来降低血脂。它还可以通过调节脂肪细胞分化、抑制脂肪酸分解相关酶的活性、促进脂肪酸氧化、清除体内多余自由基以抑制脂质过氧化等作用来达到降血脂的目的。

多酚

多酚又称 "植物单宁"，包括酚酸类和黄酮类，主要存在于植物的根、皮、叶和果实中，具有很强的生物活性。研究发现，石榴多酚、葡萄多酚、可可多酚和茶多酚等多酚类物质具有降血脂作用。

生物碱

大量研究发现，生物碱具有降血脂作用。

吴昊等人给大鼠喂食 70.05 毫克/千克的生物碱 4 周，发现生物碱能显著降低体重，显著降低 TC、TG 和 LDL-C 水平，提高 HDL-C 水平。此外，生物碱还能明显降低血胆汁酸水平，增加粪胆汁酸（TBA）排泄。

皂素

皂苷广泛存在于植物中，也少量存在于海星和海参等海洋生物中，在预防和治疗心血管疾病以及降低血脂方面具有重要作用。

 

非洲茄子皂苷和旱金莲皂苷等皂苷具有显著的降血脂和抗脂质过氧化作用。

 

皂甙能抑制肝脏胆固醇合成，增加血浆胆固醇外流，从而降低血浆胆固醇水平，还能调节脂质代谢相关酶，增强脂质的抗氧化能力，起到降脂作用。

其他

何山等人发现，深层海水中大量矿物质和微量元素具有降血脂作用，它们主要通过激活AMP激活蛋白激酶，从而抑制胆固醇和脂肪酸的合成，降低肝细胞的脂质含量。此外，低密度脂蛋白受体、SREBP-2 和 CYP7A1 的 mRNA 表达上调，导致低密度脂蛋白水平降低和胆固醇外流增加。

Rashid 等人将从棕榈油中富集得到的生育三烯酚（TRF）作为膳食补充剂喂给高脂饮食的大鼠，与对照组相比，TC、TG 和 LDL-C 水平显著降低，氧化 LDL 水平也有所降低，从而抑制了动脉粥样硬化的发生。

紫苏油富含α-亚麻酸，张涛等研究发现，与对照组相比，饲喂紫苏油的大鼠TC和TG水平显著降低，肝脏中PPAR-α和CPT1A的mRNA表达增加，促进肝脏脂肪酸氧化；同时上调血清中SREBP-1、FAS和ACC的mRNA表达，显著降低血清脂质，抑制肝脏脂肪酸合成。

 

助滤剂在食用油脂脱色过程中的应用分析

由于天然色素的存在以及在加工和储存过程中产生的杂质，会对食用油脂的外观、深加工和稳定性产生一定的不良影响。因此，在食用油脂精炼过程中需要进行脱色处理。

油脂加工中常用的脱色方法是吸附脱色法，它是利用某些物质（脱色剂）对某些色素的选择性吸附作用，去除油脂中的色素和其他杂质。常用的脱色剂有活性白土、凹凸棒土、活性炭、沸石、酸化稻壳灰、碳化豆壳灰等。其中，使用最广泛的是活性白土。

活性白土是天然漂白土经强无机酸酸化而成，活性度大大提高。它对叶绿素等胶体物质有较强的吸附能力，对碱性和极性原子团有较强的吸附能力。但同时，活性白土还具有吸油性，废白土脱色过滤后含有 25% 至 40% 的油脂，由于活性高，会使与活性白土接触的油脂部分水解，造成脱色油脂酸价上涨。研究表明，添加 1% 的活性白土可使脱色油的酸值（KOH）提高 0.01mg/g。

在脱色过程中，活性白土的添加量一般为油品重量的1%～7%。白土用量过少，达不到预期的脱色效果；白土用量过多，会导致油脂破坏加剧，脱色后的油脂酸值回升，过氧化值增大，并带有过浓的白土味，使后续油脂脱臭工段的工艺难度加大。因此，如何在保证脱色效果的情况下，进一步减少白土用量，提高脱色率，是活性白土脱色工艺中面临的最大问题之一。

针对这一问题，油脂工程技术研究人员不断探索，提出了多种方法，如：活性白土与其他脱色剂混合使用；对活性白土进行改良；对脱色工艺和设备进行改进等，均取得了一定的效果。笔者介绍了硅藻土和珍珠岩这两种助滤剂，并分析了它们在活性白土脱色工艺中的应用，为进一步研究打下基础。

助滤剂的特性和应用

助滤剂是一种坚硬且不同程度细碎的辅助粉状颗粒材料，能形成结构疏松的滤饼，且在操作压力范围内几乎不可压缩，能降低滤饼的阻力或滤料的阻力。用于食品工业的助滤剂必须惰性无毒，不能含有能被滤液和微生物溶解的有机物和无机物，对滤液的色泽和风味影响小。油脂脱色工艺常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩。

1、硅藻土助滤剂
天然硅藻土是一种单细胞水生植物死亡后残留的硅酸盐沉积物，其主要化学成分是二氧化硅，还有少量杂质。硅藻土助滤剂是根据需要选择一定质量的硅藻土，经过酸化处理、添加其他助剂等工序，再经过干燥或煅烧而制成的一类粉状物质。

硅藻土助滤剂是一种由圆盘状、管状和不规则形状的颗粒组成的粉状产品，它具有独特的微孔结构、不同的粒度分布、较大的比表面积和稳定的化学性质，使被过滤液体获得较高的流速比，并能滤除细小的悬浮物，可截留 0.1 至 1um 的最小杂质颗粒。

硅藻土助滤剂形成的滤饼层具有较高的渗透性和吸附性，从而提高了拦截精度和处理能力。应用研究表明，硅藻土助滤剂过滤可去除固体颗粒、悬浮物、胶体颗粒、细菌和病毒等，其过滤效果主要是对杂质的机械截留和吸附。硅藻土助滤剂已广泛应用于食品酿造、医药、石油、化工和水处理等部门，主要应用领域有啤酒、医药（用于抗生素、血浆、维生素、合成药品、注射液过滤）、水过滤、油脂工业、有机溶液、涂料和染料、化肥、酸、碱、香料、糖、酒精等。

2.珍珠岩助滤剂
珍珠岩是一种含有结晶水的酸性硅质火山玻璃熔岩，其主要化学成分为SiO2，还有少量的氧化钾、氧化钠、氧化镁、氧化钙、氧化铝及有机杂质。珍珠岩助滤剂是以一定质量的珍珠岩为原料，经过高温煅烧处理，使结晶水蒸发，体积迅速膨胀，形成膨胀珍珠岩，再经过研磨和筛选而成。

珍珠岩助滤剂是一种白色固体粉末，由非常不规则的卷曲片状颗粒组成，具有重量轻、比重小、比表面积小、渗透性好、导热系数低和化学稳定性好等特点。由于不含潜在污染物，其重金属离子含量一般为 0.005%，因此可用于食品级过滤。形成的滤饼孔隙率为 80% 至 90%，颗粒之间存在大量毛细孔，在滤液长期稳定快速过滤的同时，可截留 0.6 微米以上的颗粒，起到吸附杂质、澄清滤液的作用。珍珠岩助滤剂广泛应用于石油、化工、制药、食品饮料和污水处理等行业。

助滤剂在食用油脱色过程中的应用

1、操作方法
助滤剂通常有三种使用方式：预涂膜过滤、浆料过滤和预涂膜与浆料过滤。

(1) 预涂层过滤
预先计量好的助滤剂与适量的清水或浆料在加料桶中混合成悬浮液，然后进行预涂循环。当滤液澄清度达到要求时，即可对浆液进行过滤。此时，预涂层直接起到介质的作用，这种方法一般适用于深层过滤。滤床厚度一般为 3 ~ 80 毫米。

(2) 泥浆过滤
先将浆料和助滤剂混合，然后通过过滤器进行过滤。助滤剂和浆液中的固体物质一起堆积在过滤层表面，形成过滤层，这样过滤就能保持相对稳定的过滤速率。此时，添加的助滤剂，其粒度大小只由浆液中固体的各种特性决定，而不受过滤形式的影响。

(3) 预涂和定量过滤
预涂层和添加两个步骤：预涂层的厚度一般为 2～3 毫米，其主要作用是保护滤料不受污染，并保证滤液能在过滤澄清的瞬间进入添加过滤。在整个过滤过程中，预涂层的厚度和结构尤为重要。预涂层完成后，待过滤浆液进入过滤器时，需同时加入浆液重量为 0.1% 至 2.0% 的助滤剂。在过滤过程中，助滤剂与漂浮在浆液中的杂质颗粒形成疏松多孔的滤饼，以保持经济的过滤率。添加量的多少取决于杂质颗粒的数量及其可压缩性，杂质的压缩率越高，助滤剂的添加量也相应增加。

对于压滤机来说，理想的添加量应该是当过滤压力达到额定压力时，形成的滤饼基本填满压滤机允许的残渣空间，从而完成一个过滤循环，压滤机进入清洗阶段。本研究采用浆料过滤的方法，首先将外购的硅藻土助滤剂和珍珠岩助滤剂按一定比例与活性白土混合，然后将其应用于食用油脱色工段，再按常规工艺进行过滤，并记录相关参数，比较两种助滤剂的效果（表 1）。
图片

研究表明，两种助滤剂在活性白土脱色过程中的应用可以提高滤饼的过滤速度，延长滤饼的过滤周期。其中，珍珠岩助滤剂在提高过滤速度和延长滤饼过滤周期方面的效果优于硅藻土助滤剂，但由于颗粒成分的不同，硅藻土助滤剂的吸附效果更好，过滤后的脱色油更澄清。

特点	硅藻土	珍珠岩
结构	良好的微孔结构、吸附性能和抗压性能	它具有发达的微孔结构、重量轻、相对比重小、比表面积小、渗透性好、导热系数低和抗压性好等优点。
吸附能力	它可以过滤掉细小的悬浮物，确保澄清度。	它可以过滤 0.6 微米以上的固体颗粒，滤液质量相对较差。
流量比	过滤速度相对较慢，堆积密度较大，根据其质量添加往往不能达到预期要求，而且添加多了会使成本上升。	过滤速度快，堆积密度小
化学稳定性	化学稳定性不理想。硅藻土中铁、钙等有害成分含量较高，且以分离状态存在，因此溶解率较高。	不含潜在污染物，重金属离子含量一般在 0.005%，溶解速率小。
资源	缺乏资源。硅藻土助滤剂的生产需要硅藻含量高的优质硅藻土。虽然我国硅藻土资源丰富，但绝大多数为低品位硅藻土矿，难以满足生产要求。	资源丰富，美国市场珍珠岩助滤剂年销量超过 10 万吨，中国也是珍珠岩矿产资源大国。
生产成本	生产成本较高。硅藻土生产工艺较为复杂，加之优质硅藻土矿资源价格较高，目前国内硅藻土助滤剂的生产成本一直维持在较高水平。	生产成本相对较低，市场价格较低