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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。功能性低聚糖发展动向及前景-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值。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，经供参考。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-
2、2513（2008）03-0045-05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值，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()是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
3、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日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年开始设众特定保健用食品，包括调整肠道功能、降血脂、降压、防龋
4、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2001年39.2亿美元增长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760，主要为可溶性膳食纤维)，
5、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,1994年5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%一4%、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
6、许在食品标鉴上注明有双歧杆菌增值作用。1.3美国2000年11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
7、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、减肥食品中应川。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，己在网内各种饮料、食
8、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淮化体系表并于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。生部食品监杆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
9、节肠道菌群、润肠通便、免疫调节、调节血脂。低聚果糖较早进人功能食市场的有娃哈哈双博士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，在大肠巾被双歧杆菌利用，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:i5ro名原争l低聚异麦芽枪淀粉低聚果t,n!低聚平乳糠乳Rf氏聚未糖、米芯等相对甜f#,丫l效成分fir叮).4!一!_i()_25一(1.叼O以卜hll以，-
10、ill以【几l以l几22提高免疫力有利于人体肠内双歧杆菌的增加，同时可抑制肠内有杏菌及腐败物质的形成，增加体内维生素的情，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3.9105，在低聚异麦芽糖浆营养液中，透光度降到4.5,活菌数达2109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里显著性增加(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
11、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100万-1000万。到达胃部。在胃酸的作用下，仅剩下l万。到达于二指肠，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
12、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BBreve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。毋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2.53g，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
13、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二一般在2Dppm时(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20ppm，3.5h后达70ppm，8h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
14、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。
15、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9500万)；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%，全网肥胖率7.1%达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%达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
16、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2001年12月年销售额达4120亿日元。发达国家针对代高症的普遍
17、性，如美国成人超体重占60%，所以于分强调低热量、低脂肪食品的开发。国际市场最广泛的无糖（sugarfree）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
18、甜味剂(糖精，甜蜜素，阿斯巴甜等)不同。例如糖精甜度300500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，在囚际上针对高血脂、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、大吓纤维，以及水溶性的聚葡萄糖、改性糊精、经过碱溶酸沉
19、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低聚糖的优越性在于低聚糖既有食糖替代品一糖醇的功能，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
20、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背养食品是我国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，还有不少需要完传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。宣传低聚糖的功能二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
21、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，我闰的功能性低聚糖绝人部分用于少量食品。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二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，降低产品成本日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
22、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背酶能多次重复利用，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。以便进一步提高产的纯度和为卫生指标。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。只有高质址和低成本的新产品，才有强的竟争力。参考文献:【J赵谋明。等.调味GiIT.化=1-.Ilr.i版社，2伪!Ll刘.田。等r【
23、肉类食品新T.艺1新闯方.j东科学技术i版丰t，2(刃2Ll郑友军，等r【调昧品l:-产一r艺1配方I，寸7轻工、l比出版社，oooLJ刘明明，等。一香辛料在,Ft卜的一及使川探析.肉类i_、获，zoos，(i):if林念莺。赖建平rL颗w,鸡精的制作一中fJill味品.2002.(5):a一10L林涛.L鸡精的生产T;l.食rnT51.1卯8，(s):2117胡国r-国洪l鸡精的生产技术一中国i61味品，2.ilf?2,9卜10一II【8Li井和火，rw谷延二，【吞洛料成分食ni机能.东京:光牛馆.i989:1肠1本香料协会.1香气1科.东京:朝仓151【10夏云译.【香科科学.rl轻工1达出版杜，I987，If川林进能，等Jf天然食用香料生产VS,!fL轻7=51,;1版社。I12凌关庭，等.食.rir加剂手册乙，化学1,iI杜，19813陈树生，等J!微胶囊技术在调昧品中的应用!.食iir研究r.开发。.99i.3:15【1411v-.【巾药提取鉴定原理二二海科学技术F71版社，1981.3-