西安大鹏生物科技股份有限公司LOGO  
首 页
新闻中心 产品中心 大鹏形象 公司介绍 水苏糖百科 人力资源 联系我们
水苏糖与健康
公众营养
水苏糖故事
专家讲座
大鹏公司产品理念:上善若水,复苏生命
专家讲座
当前位置:首页>>水苏糖百科>>专家讲座
功能性低聚糖发展动向及前景
   发布时间:2013-08-23    |    浏览次数:次 

      功能性低聚糖发展动向及前景

尤新

(中国食品添加剂和配料协会,北京100020)

    摘要:低聚糖是指由2-10个单糖组成的糖类。在小肠中不被吸收,进入大肠后,能促进体内双岐杆菌的增殖。由于它具水溶性、有糖的属性和好的口感。适合制取高血脂超体重糖尿病人的无热量食品的甜味料,所以是当今国内外着力开发和推广的功能性配料。本文介绍了国内外低聚糖的发展状况、主要功能和今后我国低聚糖的发展前景,仅供参考。

关健词:低聚糖:功能;发展前景;

中图分类号:TS202.1.文献标识码:A 文章编号:1006-2513200803-0045-05

 

Function and prospect on oligosaccharide

YOU Xin

(China Food Additives & Ingredients Association,Beijing 100020)

Abstract: oligosaccharides are composed with 2-8monosaccharides,Its properties are so much include light sweet,low caloric,promte calcium absoption as well as a soluble fiberes,especially oligosaccharide are benefit for body health,the improvement of digestive health and promte lincrease bifidobacteria , oligosaccharides can be founde in natural fruit and vegetables.This paper reviewed on oligosaccharides industry updates in recent year,health fouction and development prospect.

Key words: oligosaccharide;function;prospect

    低聚糖是指由2-10个单糖组成的糖类,由于其聚合度低,所以称作低聚糖。而功能性低聚糖,指的是不为人体酶解。在小肠中不被吸收的低聚糖,亦即不消化性的低聚糖。但低聚糖.进入大肠后,能促进体内双岐杆菌的增殖,即通常

所说的双岐因子。1999年国家公布的功能性低聚糖通用技术规则行业标准中,规定的功能性低聚糖定义为:

    (1)功能性低聚糖(founctional oligosaccharide  )2-10个相同或不同的单糖以糖苷键聚合而成。

    (2)具有糖类某些共同的特性,可直接代替糖料,作为甜食品配料,但不被人体胃酸、胃酶降解。不在小肠吸收,可到达大肠部位。

    3)具有促进人休双岐杆菌的增殖等生理功能。

1.世界功能性低聚糖发展状况

1.1日本

国际上功能性低聚糖,以日本开发得较早,品种也最多,大部分用酶法合成,天然提取物居少数。低聚果糖1983年进入市场,低聚异麦芽糖1985年进入市场。低聚半乳糖1988年进入市场。近年又有海藻糖、黑曲毒低聚糖相继上市。目前日本市场上功能性低聚糖消费,主要有低聚异麦芽糖11000吨、低聚半乳糖6500吨、低聚果糖4500吨、低聚本糖600吨、低聚乳果糖2000吨、乳酮糖糖、大豆低聚糖1000吨、棉籽糖、黑曲霉低聚糖、帕拉金糖等十多个品种,约3万多吨,年销售额130亿日元(约合人比币17.5亿元)。日本厚生省自1991年开始设立特定保健用食品,包括调整肠道功能、降血脂、降压、防龋齿、预防

骨质疏松等功能。

2003年日本特定专用保健食品FOSHU市场达到54亿美元,比200139.2亿美元增长37.6%。其中低聚糖用于改善肠道功能的34.56亿美元,占64%、控制体重11.2%、调节血糖4.9%,防龋14.2%,骨健康2.1%,调节血压1.6%、调节胆固醉2%。其终端产品为各种饮料53 %、小食品13.1%、肉鱼蛋白食品4.5%、汤类4.8%、谷物食物5.8%、糖片5%等。

1.2欧洲

 欧洲国家如比利时、法国、荷兰,也有多年开发低聚糖的历史。主要品种有低聚果糖和低聚半乳糖。低聚果糖生产原料为菊苣,从中提取菊粉(是一种高聚合度的果聚糖,平均聚合度7~60,主要为可溶性膳食纤维),然后酶法降解为低聚果糖。欧洲开发低聚糖、主要利用其不消化性,作为脂肪代替品,以及膳食纤维用于低热量食品。

在荷兰、比利时、瑞典、英国均有大学和研究机构开展低聚糖的研究。比利时的FYOS,19945月进人市场,是一种饮料,其配料为低聚果糖、脱脂乳糖、水、蔗糖、果汁、香精。  

荷兰Broculo公司用乳糖经P-半乳糖酶加工制得了低聚半乳糖。可应用于乳品、婴儿食品,也可用于糖果,饮料。其商品低聚半乳糖浆的成分是:半乳低聚糖58%—65%、乳糖21%-28% 、葡萄糖20%-23%、半乳糖1%4%、总固体75%

低聚果糖已被欧盟批准为食物配料,其它国家和地区如加拿大、澳大利亚、新西兰、以色列亦批准使用。并允许在食品标鉴上注明有双歧杆菌增值作用。

1.3美国

200011月,美闰FDA正式批准关国CTC营养品公司申报的低聚果糖FOS作为公认安全(GRAS)食品配料,从而FOS可以全面进人美国食品、饮料市场。可用于替代食糖和脂肪。Life-way公司推出加有FOS的酸奶克非尔,称作超级骨器健康饮品。

Cagill推出的oLiggOfiber是一种菊粉制剂。

1.4我国低聚糖

我国低聚糖的研究,始于20世纪80年代。但形成工业规模和商品化,则到九五期间。1996年,由中科院微生物所和山东保龄宝合作,在禹城,建成年产2000吨的低聚异麦芽糖工厂。蔗糖酶法生产低聚果糖生产企业,1997年由无锡江南大学和云南天元合作,于昆明第一家投产。由于功能性低聚糖具有水溶性、不消化性,不仅是调整肠道功能的双岐因子,且有一定甜度黏度等某些糖类的属性,作为食品配料易为食品加工企业和消费者接受。可广泛在低热量食品、减肥食品中应用。另外高纯度(95%)低聚糖可用于糖尿病人食品和防龋齿食品。此外功能性低聚糖在饲料、医药、植保等方面,还有不少有可能开发的市场。至今各种低聚糖生产能力,约有5万吨,实际年产4万吨。主要品种有低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等。但实际年产以万吨计的企业,有低聚异麦芽糖。年产以千吨计为低聚果糖、水苏糖。其他品种的年产量很有限。目前功能性低聚糖,己在国内各种饮料、食品中作为配料广泛使用。在保健食品中,我国卫生部批准的改善肠道润肠通便功能的保健食品中,使用的低聚糖有:低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖等。

由国家食品工业标准化委员会发降制品技术委员会审定,低聚糖作为功能性发酵制品列人标准化体系表并于2000年后,经国家发改委先后下达了低聚糖通用技术标准和低聚异麦芽糖、低聚果糖国家行业标准。

卫生部食品监督检验所经过生理化和临床试验,确认低聚异麦芽糖作为具有双歧杆菌增殖作用。国内较早进入功能食品市场的有,低聚异麦芽糖的乐百氏健康快乐酸奶、宝灵宝酸奶、儿童宝润喉糖、娃哈哈AD钙奶等。

云南夭元所产低聚果糖浆被批准为保健食品,其功效成分为低聚果糖,保健功效为调节肠道菌群、润肠通便、免疫调节、调节血脂。

低聚果糖较早进入功能食品市场的有娃哈哈博士AD钙奶,山西汾酒厂在传统竹叶青酒中加低聚果糖,强化了保健功能。上述两个产品均被卫生部批准为保健食品。

2低聚糖的功能

21不消化性糖类

低聚糖是一种不消化性糖类,不被胃酸胃酶分解,有一定甜度,人体摄入后基本上不增加血糖、血脂。进人肠部,在大肠中被双歧杆菌利用,而不能被有害菌利用,称作双歧因子,可广泛使用于各类食品作为功能性食品配料。市场上较常见品种如:                                                 

品名

原料

相对甜度

有效成分%

低聚异麦芽糖

低聚果糖

低聚半乳糖

低聚木糖

淀粉

蔗糖

乳糖

玉米芯等

0.4~0.5

0.6

0.25~0.4

0.4

90以上

90以上

50以上

50以上

 

22提高免疫力

有利于人体肠内双歧杆菌的增加,同时可抑制肠内有害菌及腐败物质的形成,增加体内维生素的量,提高机体免疫力。

用低聚异麦芽糖浆调制成2%的培养液,接入活化的婴儿双歧杆菌,厌氧培养373天。培养结果表明,培养液刚接种时透光100%,活菌数3.9×105,在低聚异麦芽糖浆营养液中,透光度降到4.5 ,活菌数达2×109了。实验说明,即使低聚异麦芽糖浆中总糖的40%还是葡萄糖和麦芽糖,功能成分只占50%以上。但已明显对双歧杆菌有较好的增殖效果。

服用低聚果糖,可促进肠道菌群中双歧杆菌、肠杆菌等有益菌的数良显著性增加(12倍以上),产气夹膜梭菌等有害菌的数量极其显著性减少(30倍以上),试验证明,试验低聚果糖浆类似水溶纤维,能促进小肠蠕动,加快粪便排泄。清除肠内有害物,预防和减轻便秘。

在人体肠内粪便中约l/3乃为各种菌类。乳酸菌、双歧杆菌属有益菌。大肠杆菌和粪杆菌既有害也有益,属于中性。金黄葡萄球菌和干酪杆菌为有害菌。人们摄取食物,在口腔部位,细菌总量在食物中达100-1000万。到达胃部。在胃酸的作用下,仅剩下l万。到达十二指肠,在胆酸作用下。降到2000以下。进入小肠,由于胃酸被中和,胆汁被吸收,菌量开始上升,大肠杆菌和乳酸菌大量繁殖。进人大肠,在无氧状态下,厌氧菌、双歧杆菌等大量繁殖,总量达100亿以上。

双歧杆菌的功能主要是防止有害菌感染。抑制肠内腐败、合成维生素R3促进肠蠕动、防治腹泻、增强免疫等。临床试验证明。饮食含有B.Breve双歧杆菌的食物,5周粪便中大肠杆菌和粪杆菌明显下降,尿中氨和Indican明显减少。

双歧杆菌在人类出生时,每克粪便中达130亿以上,离乳期l00亿,成长期经稳定一段时间然后慢慢趋于减少,到老年期明显下降。而大肠杆菌在出生时也在l30亿,成年期有下降趋势,降到5000万,但到老年期又上升。

母乳中因含有低半乳聚糖,所以婴儿的双歧杆菌多。1978年发现低聚半乳糖对双歧杆菌的增殖作用。低聚半乳糖的摄入量,按每人2.5~3g,连续服用,双歧菌能增殖一倍。通常的用量是10g。服用3周后,胆汁酸和二次胆汁酸浓度下降,粪便变软。二次胆汁酸对形成肠癌有促进作用。

不消化性糖在大肠中经双歧菌利用酵解,产生有机酸和氛二通过人休呼吸排气中所含氢的分析,可以确认是否是不消化性糖。一般在20ppm(指浓度)才能称不消化性塘。以低聚半乳糖经20人试验,对其呼出气体进行分析,结果1h后氢浓度达20ppm3.5h后达70ppm8h后降为40ppm

2.3促进钙吸收作用

欧州Orafti经多年研究证实,低聚果糖不仅能促进钙吸收,而且能提高骨密度,减轻骨质疏松的危险。

日本对低聚半乳糖对促进钙吸收作用,经过大鼠试验结果指出,大鼠大腿骨钙吸收率从148增于156,钙保留量每天从21.6mg增至24mg。这可能和双歧菌发酵低聚糖,产生乙酸、丁酸、丙酸有关。

2.4防止龋止

高纯低聚糖不被造成龋齿的链球菌利用,不被口腔酶液分解,因而能防止龋齿。

2. 5调整肠道功能

低聚糖有调整肠道功能,润肠通便,能有效缓解老人的便秘。每天服用50-型低聚异麦芽糖15-20g,经常服用,对习惯性便秘者,有明显效果。但也不宜一次摄人过多,否则会导致腹泻。日本市场销售的低聚糖食品标签,均注明不宜摄入过量。

 有些低聚糖如低聚麦芽糖包括麦芽气糖到麦芽七糖,它们只是在物理性能仁如耐寒、低黏度、抗变性方面比麦芽糖好,能生产性能各异的甜食,但它们易消化,不具备对双歧杆菌的增殖功能。

3发展低聚糖的必要性和优越性

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,全国居民的健康状况有了明显改善。但由于饮食结构不合理,如脂肪摄人量过多等原因,各种常见病、多发病的患病率增加。

据全国居民的健康状况调查报告指出:

高血压患病率18.8% ,总人数1.6亿多( 1996年为9500)

糖尿病患病率2.6%,大城市达6.4%,全国患病人数2000多万,另有近2000万空腹血糖受损;糖尿病协会报告为4000-5000万人;

 成人超重率22.8%,总人数2亿人,大城市超重患病率达30%,全国肥胖率7.1%6000多万人,儿童肥胖率8.1%;超重和肥胖病人合计2.6亿人;

血脂异常患病率l8.6%1.6亿人(1996年为9000多万),特别应注意的是中年和老年患病率相近,有年轻化低龄化趋向。

以上高血压、高血脂、肥胖病、超体重、脂肪肝等疾病,均和高血脂有一定关系。

如何通过改善饮食结构,采用功能食品的形式来控制人体的血脂水平,以预防和控制冠心病的发生和发展,这是全世界医药、食品、营养界关注的热点。功能食品包括各种营养食品、保健食品、膳食补充剂,特别是一些以普通食品和饮料为载体、添加具有防病抗病功能的因子的功能食品,是当今国内外食品工业新的增长点。日本市场各种功能食品289种,其中较多为调整肠道功能的低聚糖类61种、食物纤维类50种、乳酸菌类55种、降血压的22种、调节血糖的14种、防龋齿的13种。从1997年销售额1315亿日元,至200112月年销售额达4120亿日元。

发达国家针对三高症的普遍性,如美国成人超体重占60%,所以十分强调低热量、低脂肪食品的开发。国际市场最广泛的无糖(sugar free)甜食品,就是以食糖替代品糖醇为主生产的。什么叫食糖替代品糖醇,糖醇不是糖,但是用糖加工还原成的醇,因而具有某些糖的属性,如外观和性能均和食糖有不少相似之处。糖醇外形是自色粉状或结晶,浆状产品也和糖浆相似;有一定的甜度和热量,所以作为食糖替代品,是一种背养性甜味剂。

食糖替代品糖醇,可像平日吃糖一样消费,糖尿病人过去得病前怎么吃糖,现在就怎样地吃糖醇,不影响血糖值,作为甜食品原料,能1:1地代替食糖,制取相似的糖果、糕点和饮料。和原来川食糖制甜食品的加工工艺,基本上可不作什么改变。这和高倍甜味剂(糖精,甜蜜素,阿斯巴甜等)不同。例如糖精甜度300~500倍,阿斯巴甜甜度200倍。这些高倍甜味剂对食品加工主要是提供甜味。.不提供热量和营养,也不提供体积。

国际糖醉消费较为广泛的糖醇,有山梨醇、麦芽糖醇、木糖醇、赤鲜醇、月一露醉、乳糖醇、异麦芽酮糖醇等。.消费量170万吨。

国际食品法典委员会CAC1997年批准麦芽糖醇、山梨成醇、木糖醇、乳糖醇为可按生产需要无须限量食品的食品添加剂,JECFA将糖醇批准为ADI位无须规定的食品添加剂。

另外,在国际上针对高血脂、超体重者较早流行的功能食品配料是膳食纤维。包括不溶性的燕麦纤维、苹果纤维、大豆纤维,以及水溶性的聚葡萄糖、改性糊精、经过碱溶酸沉的玉米皮纤维等。大量使用在低热量无热量的焙烤食品,糖果、冰淇淋、饮料中。虽然国际上至今对膳食纤维的定义有一些争议,但对纤维素主要功能声称均是一致的,即纤维素是不被肠道上部消化吸收的非淀粉物质,基本上无热量,但也并非隋性物质,纤维素能促进肠道有益菌的繁殖,抑制有害菌滋长,还能促进肠道蠕动、排便,有利提高人体免疫力,改善健康。纤维素被称为第七营养素,值得引起大家注意的是其功能和低聚糖类。

低聚糖的优越性在于低聚糖既有食糖替代品-糖醇的功能,具有一定甜度和某些糖类的属性;又有纤维素促进肠道有益菌的繁殖抑制有害菌滋长的功能,完全适合高血脂和超体重人群功能食品的要求,且在价格上比糖醇和膳食纤维具有竟争优势。

4今后工作

开发满足不同人群需要的特殊营养食品是我国21世纪食品工业的发展重点,所以,开发新型低聚糖具有广阔的前景。但在我国,毕竟起步较晚,还有不少需要完善和进一步开展的工作。

4.1加强宣传推广工作

通过各种宣传渠道。恰如其分地以科普的形式。宣传低聚糖的功能。让广大食品界和消费者更多地了解什么是功能性低聚糖。功能性低聚糖作食品配料有哪些技术含量,含功能性低聚糖的食品对人体健康有哪些功效。不断提高食品界和消费者的认知度,促使功能性低聚糖市场的逐渐扩大。

4.2加强应用研究开发

继续拓展在食品、饲料行业的应用研究。特别要开发一日三餐功能低聚糖的应用技术。如面食制品、谷物早餐、调味料、副食等。在饲料工业中应研制针对性强的品种。取点突破仔猪、仔鸡用的配方,以扩大功能性低聚糖在饲料中的比

例。例如日本1999年消费低聚果糖4500吨,其中3000吨用于食品,1500吨用于饲料,占33%。相比之下,我国的功能性低聚糖绝大部分用于少量食品。在饲料中使用,只能说是起步阶段,市场潜力十分巨大。此外.要通过新酶种和产品的修饰改性,研究开发特殊功能的新品种。还应开展低聚糖在医药、植保等方面新领域的应用研究。只有应用领域扩大了,市场也随之扩大。

4. 3继续提高技术和管理水平,降低产品成本

目前国产批量生产的功能性低聚糖品种,低聚异麦芽糖和低聚果糖,分别以来源广泛的淀粉和蔗糖为原料,经酶法转化而得。所耗用的酶在成本中占有很大比例。特别是低聚异麦芽糖的转苷酶,目前尚依赖进口,所以研究酶的固相化结合膜法分离。实现转化过程连续化并使转苷酶能多次重复利用,是当前的技术难点。应组织力量早日突破。在净化分离技术方而,要推广树脂吸附脱色代替活性碳。以及采用微滤装置,过滤糖浆。以便进一步提高产品的纯度和卫生指标。应注意综合利用降低财务费用,特别在实现规模化经营中,要降低固定资产的投入。才能为不断降低生产成本创造条件。只有高质量和低成本的新产品,才有强的竞争力。

 

    参考文献:

[1]赵谋明,.[调味品]。化学工业出版社,2001

[2]刘玉田,[肉类食品新工艺与新配方]。山东科学技术出版社,2002

[3]郑友军,[调味品生产工艺与配方]。中国轻工业出版社,2000

[4]刘明明,[香辛料在烹饪中的普及使用探析]。肉类工业,2003,1):1

[5]林涛.[鸡精的生产工艺]。食品工业,1998,(5):21

[6]林金莺,赖建平。[颗粒鸡精的制作]。中国调味品,2002,(5):8-10

 [7]胡国吕,廖国洪。[鸡精的生产技术]。中国调味品,2002,(9):10-11

 [8]岩井和夫,中谷延二。[香辛料成分食品机能]。东京:光生馆。1989126

 [9]日本香辛料协会。[香气百科]。东京:朝仓书店1991

 [10]夏云译。[香科科学]。中国轻工业出版社。19871

 [11]林进能,等[天然食用香料生产与应用]。中国轻工业出版社,1991

 [12]凌关庭,等。[食品添加剂手册].化学工业出版社,1989

 [13]陈树生,等。[微胶囊技术在调味品中的应用]。食品研究与开发,1995.315

 [14]肖崇厚。[中药提取鉴定原理]。上海科学技术出版社,1981.3

 

                                   -------摘自《中国食品添加剂》

地址:中国陕西西安高新路52号高科大厦15层   邮编: 710075   传真:029-88323606   电话:029-88323606
西安大鹏生物科技股份有限公司  版权所有  陕ICP备12000798号-1  网址:www.jinxiangcz.com
技术支持:西安九城软件有限公司
澳门现金赌场官网