高纯度95低聚果糖的生产、功能特性及应用

毒手药王

高纯度95低聚果糖的生产、功能特性及应用

[浏览次数：1665 次] [更新时间：2012-11-27]

张安国 干昭波 邵先豹 （山东百龙创园生物科技有限公司 山东禹城 251200） 摘 要：本文阐述了高纯度95低聚果糖的生产工艺、功能特性及应用 关键词：高纯度95低聚果糖 生理功能特性 色谱分离技术 脱盐技术  低聚果糖的应用 一、低聚果糖概述低聚果糖(Fructo oligosaccharide，简称FOS)是低聚糖中非常重要的一类，又称寡果糖、蔗果三糖族低聚糖或蔗果低聚糖，是指在蔗糖分子的果糖残基上通过β(2—1）糖苷键连接1～3个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合物的总称，是一种优良的水溶性膳食纤维。 低聚果糖甜度为蔗糖的0.3-0.6倍。具有蔗糖的纯正甜味，又比蔗糖甜味清爽。同时具有低热值，增殖双歧杆菌，调节肠道菌群，抑制有害细菌生长，促进钙、镁的吸收，减少肝脏毒素，调节血脂，免疫调节，抗龋齿等保健功能。人体内没有酶可以水解低聚果糖，它不容易被人体吸收，因此糖尿病患者也可以服用，被誉为继抗生素时代后最具潜力的新一代添加剂——促生物质。近几年低聚果糖的产品不仅风靡国内外保健品市场，而且被广泛应用于保健食品、饮料、乳制品、糖果等食品行业，饲料工业以及医药、美容等行业中，应用前景十分广阔。 二、高纯度95低聚果糖的生产工艺对比低聚果糖主要有两种生产工艺，一种是以蔗糖为原料，采用生物酶转化而成；另一种是以菊粉为原料，采用酶降解生成。在中国、日本和韩国等国家的主流是以蔗糖为原料，采用生物酶转化制备而成。 以蔗糖为原料，采用果糖基转移酶生产低聚果糖时，受副产物葡萄糖的抑制，酶转化后的低聚果糖含量约55%-60%，还含有25%-30%左右的葡萄糖，15%左右的蔗糖，不但降低了低聚果糖的功能特性，也造成糖尿病人、肥胖者不能食用，限制了其应用领域，不利于低聚果糖的普遍推广。 在55型低聚果糖产品的基础上，采用分离提纯技术去掉绝大部分葡萄糖和蔗糖，经过精制成为高纯度95低聚果糖。在诸多分离提纯技术中，色谱分离技术经济适用，分离效率高，通过模拟移动床技术可实现连续生产，分离提纯低聚果糖，分离出来的葡萄糖和蔗糖还可以作为原料生产果葡糖浆，降低了高纯度95低聚果糖的生产成本，更利于低聚果糖在大众食品中的推广。 早些年，国内色谱分离技术产业化工艺不成熟，色谱分离技术制备高纯度95低聚果糖在国内一直未被推广。近几年，上海兆光公司利用色谱分离技术提纯功能糖取得了突破性进展，成功开发了模拟移动床技术，协助国内低聚果糖企业实现了高纯度95低聚果糖的产业化生产，缩小了与国际知名品牌的差距。不过，低聚果糖的精制关键生产技术——脱盐技术国内企业仍未掌握，与国际知名品牌相比，产品品质较差，无法满足下游客户需求。 为了改善低聚果糖品质差的现状，我公司投资1000多万元，成功开发了低聚果糖脱盐技术，该技术经济实用，配合色谱分离技术生产的高纯度95低聚果糖产品，品质达到国际先进水平，实现了高品质低聚果糖的国产化。两种生产工艺对比如下： 传统工艺：配料—生物酶转化—脱色—浓缩—色谱分离—脱色—浓缩—干燥—成品。 公司新工艺：配料—生物酶转化—脱色—膜过滤脱盐—浓缩—色谱分离—脱色—膜过滤脱盐—浓缩—干燥—成品。 由上面工艺对比可以看出，传统工艺缺少脱盐处理，最终产品电导高，通常在100-300μs/cm之间，口感差、糖粉溶解后颜色深，透光率低，存在食品安全隐患，无法满足下游产品要求。我公司生产工艺先进，引入了两步脱盐处理，产品电导在10μs/cm以内，口味纯正，糖粉溶解后颜色为无色、透光率达到99%以上，达到国际先进水平，完全可以满足下游产品要求。 三、高纯度95低聚果糖的功能特性低聚果糖具有双向调节微生态平衡的“整肠”生理功能，其优越的生理学功能主要表现在以下几个方面： 1.改善肠道菌群的功能 双歧杆菌(Lactobacillus bifidus)是1899年由法国的巴斯德研究所的Tissier博士首次从健康的母乳喂养婴儿的粪便中分离出来的一种菌。之后，以日本为主以及欧洲其他国家在内的研究人员通过30多年的研究，渐渐发现了双歧杆菌对人体的有益作用，并已成为衡量机体健康、评价改善胃肠菌群的功能性食品的标志之一。低聚果糖能够使双歧杆菌、乳杆菌增殖，使气产荚膜梭荫受到抑制或不增殖，使大肠杆菌或肠球菌、拟杆菌不增殖或增殖幅度低于双歧杆菌或乳杆菌增殖，可以认为，具有一定的调节胃肠道菌群的功能。 摄取功能性低聚果糖后，肠内双歧杆菌数量可增加数百倍。双岐杆菌不仅可抑制致病菌的繁殖，而且可减少甚至完全消除梭状芽孢杆菌等腐败菌。腐败菌在将氨基酸分解时会产生出氨、胺、硫化氧、吲哚、酚等有害物质，是引起人体健康受到危害的诸多原因之一。低聚果糖可有效促进双歧杆菌增殖，双歧杆菌不但不会产生有害物质，而且其代谢后产生的醋酸、乳酸等有机酸，可降低肠道pH，提高内源性溶菌酶活性，起到抑制大肠杆菌及梭状菌等致病菌或腐败菌繁殖的作用。另外，双歧杆菌还可产生维生素B1、维生素B2、维生素B6，叶酸等维生素类物质，起到维护人体健康的作用。 2、低甜度、低热量 低聚果糖的甜度仅为蔗糖的1/3，在人体内不被α-淀粉酶、蔗糖转化酶和麦芽糖酶分解，不能作为能源被人体利用，不会使血糖值升高，每克低聚果糖中仅含6.3KJ的热量，因此非常适用于糖尿病患者及肥胖者食用。 3、降血脂 大量的人体试验已经证实，摄人低聚果糖后可降低血清胆固醇水平。每天摄入6～12g低聚果糖并持续2周至3个月．总血清胆固醇降低20～50mg/dL。包括双歧杆菌在内的乳酸菌及其发酵乳制品均能降低总血清胆固醇水平，提高女性血清中高密度脂蛋白胆固醇占总胆固醇的比率。 血清胆固醇水平的降低，被认为是由于肠道微生物菌群平衡改变的结果。体外试验电表明，人体肠道内12株固有的嗜酸乳杆菌可吸收胆固醇，嗜酸乳杆菌能抑制小肠壁对胆崮醇的吸收。双歧杆菌代谢产生烟酸的能力与血清胆固醇水平的降低也有一定关系。双歧杆菌通过抑制人体内活化的T细胞，控制新形成低密度脂蛋白接受器，起到降低血清胆固醇含量的作用。对小鼠的试验结果表明，双歧杆菌通过影响β-羟基一β-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的活性，控制胆固醇的合成，从而起到降低血清胆固醇含量的作用。 4、润肠通便 常用的具有润肠通便作用的物质有膳食纤维、糖醇和微生态制剂。膳食纤维不能被人体吸收，能部分被肠道菌群分解和发酵，产生有机酸，降低肠道pH，刺激肠黏膜蠕动。未被消化的膳食纤维形成的食物残渣能改变粪便性状，刺激结肠运动，促进排便。此外，水溶性膳食纤维能被细菌利用并能保持粪便中的水分。 低聚果糖不能在人体内被消化吸收，属于低相对分子质量的水溶性膳食纤维，因此可用它来使粪便变稀、缓解便秘。它的这种生理功能完全归功于其独有的发酵特征(双歧杆菌增殖特性)。低聚果糖优于膳食纤维的特点是它的日常需求量较小，在推荐量范围内不会引起腹泻。它具有一定的甜度，甜味特性良好，易溶于水，不增加产品的黏度，物理性质稳定，并易于添加于加工食品和饮料中。 5、增强免疫力 大量的动物试验结果表明，双歧杆菌在肠道内大量繁殖能够起抗癌作用。这种抗癌作用归功于双岐杆菌的细胞、细胞壁成分和胞外分泌物使机体的免疫力提高。例如喂养定殖双歧杆菌单因子的无菌小鼠，要比未处理的无菌小鼠寿命长。低聚果糖具有整肠通便的功能，它能使肠道腐败细菌受到抑制，腐败产物显著减少并及时排出，因此可减少大肠癌的发生， 6、抗龋齿 功能性低聚果糖一般对牙齿无不良影响。龋齿主要是由于口腔微生物，特别是突变链球菌(Streptococcus mutans)利用蔗糖所生成的酸，特别是乳酸及不溶于水的β-葡聚糖作用的结果。功能性低聚果糖不能成为上述口腔微生物的作用底物，也没有菌体凝结作用，因而不会引起牙齿龋变。 7、促进矿物质的吸收 研究表明，低聚果糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe、Zn的能力。低聚果糖不能被消化酶分解．在到达大肠后，随着低聚果糖被双歧杆菌发酵分解，释放出矿物质离子。众所制知，消化道的后半部分如盲肠、结肠等恰是矿物质元素被吸收的重要场所。另外，低聚果糖经双歧杆菌等发酵，产生的短链脂肪酸降低了肠道pH，在酸性环境中，许多矿物质溶解速度增加，因而有利于吸收。由于短链脂肪酸能刺激结肠膜细胞生长，因而提高了对矿物质的吸收能力。 四、高纯度95低聚果糖的应用低聚果糖具有多种优越的理化特性和生理功能，被誉为营养、保健、疗效三位一体的21世纪健康新糖源，添加低聚果糖的产品越来越受到消费者的欢迎。目前，低聚果糖已广泛应用于乳制品、保健品、功能性饮料、固体饮料糖果、饼干、面包、果冻等食品行业，饲料工业以及医药、美容等行业中。 低聚果糖具体的应用，有以下几个方面： 1、作为超级双歧杆菌增殖因子，应用于乳制品 低聚果糖应用于乳制品，可以使产品附加上低聚果糖优越的生理功能，也可以克服原产品的某些缺陷，使产品更完美。添加在乳酸菌奶以及谷物产品中，可以延长产品货架期，增强乳制品的口感风味，促进人体对乳制品中营养物质的吸收。 2、应用于保健品 低聚果糖添加在提高人体免疫力的滋补食品中，可使产品附带双歧杆菌增殖的功能，增强了产品的功效，加强排毒等方面的功能。低聚果糖优良的甜度风味，添加在降血压和调节血脂的食品、保健品中，可以改善产品的口感，提高产品的功效，提高产品的档次。 3、应用于婴幼儿及中老年食品 断乳后婴幼儿体内的双歧杆菌会急剧减少，从而引起上火、便秘、腹泻、厌食等现象，在婴幼儿食品中添加适量FOS会大大地改善这种不良现象，同时还可以促进婴幼儿对营养物质的吸收；在中老年食品中添加FOS能降低胆固醇，调节肠胃，促进营养物质的吸收，消除便秘，提高人体免疫力。 4、应用于功能性饮料、食品中     作为独特的低糖、低热值、难消化的甜味剂，添加于食品中，不仅可以改善产品的口味，降低食品的热值，而且可以延长产品的货架期。 5、在饲料中的应用 大量的研究结果表明：低聚果糖在促进动物生长、提高饲料利用率、增强免疫力、预防疾病、提高动物繁殖力及改善环境等方面均具有重要的作用，尤其是应用在宠物饲料中，即提高了动物机体的免疫力，也可调节宠物肠道菌群，减轻宠物粪便的异味。 6、其它应用 除上述应用外，低聚果糖还可以添加在润喉糖等产品中，即遮掩了中药的不良风味，又使产品附带了保健功能，防止龋齿，扩大了适用人群；添加在养颜排毒食品中，可有效排除毒素，起到保护肝脏的作用；此外，在医药方面的应用也已取得一定的研究和发展。 五、总结高纯度95低聚果糖具有优良的功能特性，被誉为“超级双歧因子”，赢得广大消费者的青睐。采用模拟移动床色谱分离技术可有效提纯低聚果糖，使其含量达到95%以上，配合我公司自行研发的脱盐技术，生产的高纯度95低聚果糖产品品质良好，电导在10μs/cm以内，口味纯正，透光率达到99%以上，达到国际先进水平，完全可以满足下游产品要求。高品质低聚果糖的出现，使低聚果糖具有更强的发展潜力和更加广阔的市场前景。

伊娃瓦力

莫不是见不得光，不然干嘛藏得那么深

syhorchid

应该除去背景再粘贴啊

qdxuanyu

目前就在百龙旁边