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1、低聚糖及用薯芋類(lèi)淀粉生產(chǎn)低聚糖梁智周日尤(南寧市化工研究設(shè)計(jì)院,南寧)1低聚糖的性能及應(yīng)用1,1性能低聚糖(Oligosaccharide)又名寡糖,是指由二個(gè)或二個(gè)以上的單糖通過(guò)糖苷鍵聚合在一起(聚合度小于10),形成鏈狀或環(huán)狀的碳水化合物。低聚糖分為兩類(lèi):營(yíng)養(yǎng)型和功能型。營(yíng)養(yǎng)型的低聚糖如普通的二糖、麥芽三糖、麥芽四糖,可被機(jī)體消化吸收,不是腸道益菌雙歧桿菌的增殖因子,一般只能作甜味劑使用;功能型的低聚糖,又稱(chēng)功甜陛低聚糖,人體腸道內(nèi)沒(méi)有水解這類(lèi)低聚糖的酶,因而不能被消化吸收而優(yōu)先被腸內(nèi)雙歧桿菌利用,是雙歧桿菌的增殖因子?!すδ苄缘途厶堑?/p>
2、特點(diǎn):①低熱低甜,低聚糖的甜度只有蔗糖的70%以下,隨著聚合度的增高其甜度也相應(yīng)降低。②不可消化,由于碳水化合物中的配合鍵是特殊結(jié)構(gòu),大部分低聚糖難以被人體消化吸收,無(wú)法提供更多的能量,因此可以象糖醇一樣做為蔗糖的替代晶,滿(mǎn)足特殊人群的喜食甜晶的需要,如糖尿病、低血糖、肥胖癥患者。③水溶性膳食纖維作用,低聚糖屬于一類(lèi)低分子量水溶性的膳食纖維,具有膳食纖維的功能,甜味適口,易溶于水,有較好的組織結(jié)構(gòu)和口感,在食品及飲料中使用不影響食品的原有特性,不易參與美拉德反應(yīng),與大多數(shù)糖醇的差別是不具有緩瀉作用,因此整腸效果較明顯。④不致齲齒,低聚糖對(duì)酸
3、熱較穩(wěn)定,在口腔中不易被變異鏈球菌及產(chǎn)酸菌利用,可起到防齲作用。⑤增加雙歧桿菌的數(shù)量,雙歧桿菌是腸內(nèi)有益細(xì)菌,無(wú)毒。健康者、病患者、特別是老年人,腸道內(nèi)雙歧桿菌都應(yīng)維持在一定數(shù)量上,以保持與其它腸道菌的平衡。由于功能性低聚糖具有以上諸多特性,其研究和開(kāi)發(fā)已成熱點(diǎn)。1.2應(yīng)用低聚糖不僅廣泛應(yīng)用于食品、保健品,同時(shí)在化工、醫(yī)藥、日化、飼料中都有大量使用。特別是飼料上,因?yàn)楣δ苄缘途厶菍?duì)人體有的特殊功能效果,對(duì)動(dòng)物也有相似的作用,我國(guó)年產(chǎn)約6000萬(wàn)噸飼料,若少量添加低聚糖,則需求量相當(dāng)可觀(guān)。功能性低聚糖和常用的蔗糖替代品——功能性單糖、糖醇有著
4、相似的防齲齒、不增加血糖和血脂值等特性,同時(shí)還具有獨(dú)特的促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌群——雙歧桿菌增殖的生理活性,因而備受食品業(yè)和保健品業(yè)的青睞,并被廣泛應(yīng)用于其中。在國(guó)外,日本是較早開(kāi)發(fā)成功功能性低聚糖的國(guó)家,自上世紀(jì)90年代以來(lái),日本的功能性低聚糖市場(chǎng)日趨成熟,年消費(fèi)量日漸上升,表1列舉了日本1993~1999年間功能性低聚糖的消費(fèi)品種和數(shù)量。表1日本九十年代功能性低聚糖的消費(fèi)情況年份產(chǎn)品1993199519971999?低聚異麥芽糖,9500?11000?11000?11000低聚果糖4000450048004500大豆低聚糖1100600100
5、01000低聚半乳糖6500650067006000低聚木糖10200500500低聚乳果糖?200020002000棉子糖?100100100乳酮糖500200025002800低聚巴拉金糖??150150黑曲霉低聚糖???300低聚龍膽糖???2200?可見(jiàn)日本在功能性低聚糖的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用早已走在了世界前列,同時(shí)不論是消費(fèi)總量還是應(yīng)用品種均在逐年提高。不僅廣泛應(yīng)用于食品,如飲料、糖果、餅干、調(diào)味醋、巧克力等,在柜臺(tái)上還有小包裝的顆粒型和糖漿型的低聚糖直接出售,以滿(mǎn)足顧客的不同用途需求。在歐洲功能性低聚糖起步雖晚于日本,但也有一段歷史,作為
6、食品配料同樣廣泛應(yīng)用于各類(lèi)食品中。我國(guó)低聚糖的生產(chǎn)和應(yīng)用起步較晚。經(jīng)過(guò)二十世紀(jì)后期的逐步發(fā)展,才形成現(xiàn)在略具一定規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。在新千年初始,已有低聚糖商品上市,品種包括低聚異麥芽糖、低聚果糖、大豆低聚糖等。低聚木糖和水蘇糖也已完成中間試驗(yàn)。我國(guó)低聚糖主要應(yīng)用于含乳飲料,少量用于糖果等。還有部分作為保健品或保健品的配料應(yīng)用。很多食品還沒(méi)有涉及。總消費(fèi)量也小,與日本相比差距很大。我國(guó)低聚糖除起步晚、生產(chǎn)規(guī)模小外,消費(fèi)者對(duì)功能性低聚糖的認(rèn)識(shí)也較淺,因而制約了其開(kāi)發(fā)、應(yīng)用與發(fā)展。隨著生活水平的提高,人們不僅注意食品的味道,還需要保健功能,同時(shí)我
7、國(guó)肥胖癥患者達(dá)7000萬(wàn)、糖尿糖患者有3000萬(wàn)、10%的兒童患有齲齒和已步人老年社會(huì),因此這幾類(lèi)特殊人群的消費(fèi)潛力,為功能性低聚糖的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了廣闊的空間。2低聚糖的種類(lèi)以淀粉生產(chǎn)的低聚糖大至有:低聚麥芽糖、低聚異麥芽糖、海藻糖、低聚龍膽糖、環(huán)葡聚糖、甘露低聚糖、低聚果糖等,其生產(chǎn)方法及性質(zhì)分述如下。2.1低聚麥芽糖(Maltoooliosaccharide)葡萄糖以α—1,4糖苷鍵結(jié)合而得,聚合度3—7。以淀粉為原料,再用低聚糖酶糖化,然后經(jīng)脫色、脫鹽、濃縮等精制工序,噴粉得到白色粉末低聚麥芽糖產(chǎn)品。它是聚合度為小于6的混合物。低聚
8、麥芽糖有滋補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)性,是低甜度、低滲透壓的新糖源。它易被吸收,能延長(zhǎng)供能、增強(qiáng)機(jī)體耐力,當(dāng)人們長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)或用腦過(guò)度引起生理上一些不適的變化,服用后可以得到緩解。它具有保濕性,可