功能性低聚糖

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1、第一章功能性低聚糖第一節(jié)低聚糖概述第二節(jié)低聚果糖第三節(jié)低聚乳果糖第四節(jié)低聚異麥芽糖第五節(jié)低聚木糖第六節(jié)大豆低聚糖低聚糖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)重要的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)化品種20多種，正在研發(fā)的品種有近百種，并催生了300多億美元的功能食品市場(chǎng)及100多億美元的功能飼料市場(chǎng)，而且每年仍以10%~20%的速度增長(zhǎng)，市場(chǎng)前景良好。我國(guó)對(duì)低聚糖的研究始于上世紀(jì)80年代，在“九五”期間形成工業(yè)規(guī)模和商品化?，F(xiàn)各種低聚糖生產(chǎn)能力約5萬(wàn)噸，實(shí)際年產(chǎn)4萬(wàn)噸。品種主要有低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水蘇糖等，實(shí)際年產(chǎn)以萬(wàn)噸計(jì)的只有低

2、聚異麥芽糖，年產(chǎn)以千噸計(jì)的有低聚果糖、水蘇糖，其它品種的年產(chǎn)量有限。第一節(jié)低聚糖概述低聚糖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)重要的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)化品種20多種，正在研發(fā)的品種有近百種，并催生了300多億美元的功能食品市場(chǎng)及100多億美元的功能飼料市場(chǎng)，而且每年仍以10%~20%的速度增長(zhǎng)，市場(chǎng)前景良好。我國(guó)對(duì)低聚糖的研究始于上世紀(jì)80年代，在“九五”期間形成工業(yè)規(guī)模和商品化?，F(xiàn)各種低聚糖生產(chǎn)能力約5萬(wàn)噸，實(shí)際年產(chǎn)4萬(wàn)噸。品種主要有低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水蘇糖等，實(shí)際年產(chǎn)以萬(wàn)噸計(jì)的只有低聚異麥芽糖，年產(chǎn)以千噸計(jì)的有

3、低聚果糖、水蘇糖，其它品種的年產(chǎn)量有限。第一節(jié)低聚糖概述2010年時(shí)中國(guó)低聚糖產(chǎn)品的年需求量達(dá)19萬(wàn)噸以上，其中低聚異麥芽糖年需求量10萬(wàn)噸以上，低聚果糖年需求量8萬(wàn)噸左右。目前全國(guó)低聚糖生產(chǎn)廠家已達(dá)十余家，形成了年產(chǎn)10萬(wàn)噸左右的產(chǎn)能。一、概念：由2～10個(gè)單糖通過(guò)苷鍵結(jié)合而成的直鏈或支鏈聚糖。二、化學(xué)命名法：以末端糖為母體，其它的糖作為糖基，同時(shí)應(yīng)標(biāo)明糖與糖之間的連接位置、糖的成環(huán)形式以及苷鍵的構(gòu)型等。蔗糖、乳糖、麥芽糖等也屬于低聚糖，但是與近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新型低聚糖相比，不具備預(yù)防齲齒、降低血脂和促進(jìn)雙歧桿菌增殖等生理功能，所以稱為普通

4、低聚糖。以乳果糖、低聚果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、低聚乳果糖、低聚龍膽糖等為代表的新型低聚糖一般都具有促進(jìn)腸道雙歧桿菌增殖、難以被人體消化吸收、預(yù)防齲齒等一系列的生理功能，所以又稱為功能性低聚糖。功能性低聚糖的研究和開(kāi)發(fā)最早的是日本，己有二十多年的歷史。目前在世界低聚糖市場(chǎng)中，日本占著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。繼日本之后，歐洲各國(guó)對(duì)功能性低聚糖的開(kāi)發(fā)熱情日漸升溫。各種功能性低聚糖在國(guó)外已廣泛用在不同食品的加工中，包括飲料、酸奶、冷飲、乳品、糖果、糕點(diǎn)等方面。功能性低聚糖的加入賦予了這些食品不同的保健功能。使其產(chǎn)品檔次和價(jià)格都上了一個(gè)臺(tái)階。我國(guó)在20世紀(jì)

5、80年代末開(kāi)始對(duì)功能性低聚糖進(jìn)行研制和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，較早研究開(kāi)發(fā)的是以蔗糖為原料制取低聚果糖和以淀粉為原料制取低聚異麥芽糖；其它功能性低聚糖，如大豆低聚糖、低聚甘露糖、低聚乳果糖等也研制開(kāi)發(fā)成功。功能性低聚糖可從天然原料中提取。但大部分功能性低聚糖在天然植物中含量太低或在自然界分布較分散難以收集，現(xiàn)代工業(yè)往往采用生物技術(shù)酶法來(lái)制取，其原料多為糖類，如蔗糖、淀粉等。低聚果糖是較早開(kāi)發(fā)的功能性低聚糖之一,日本于1983年實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。第二節(jié)低聚果糖(Fructooligosaccharide，F(xiàn)OS)低聚果糖又稱蔗果低聚糖或果寡糖、蔗果三糖族

6、低聚糖。其組成主要是蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的混合物。是以蔗糖為原料，通過(guò)現(xiàn)代生物工程技術(shù)———果糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化、精制而成。商品化程度在國(guó)內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。經(jīng)過(guò)美國(guó)IFT（美國(guó)食品工藝協(xié)會(huì)）和日本醫(yī)學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)研究反復(fù)測(cè)試得出結(jié)論，以果糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化而成的低聚果糖分子結(jié)構(gòu)和保健功能，與天然存在于果蔬植物中的完全相同。一、分子結(jié)構(gòu)及消化代謝特性低聚果糖是2～5個(gè)果糖基為鏈節(jié)，以一個(gè)葡萄糖基為鏈的端基，以果糖基→果糖連接鍵為主體骨架連結(jié)形成的碳水化合物。即是指1～4個(gè)果糖基以β-2，1鍵連接在蔗糖的D-果糖基上而形成的蔗果三

7、糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖（GF4）和蔗果六糖（GF5）的混合物。商品低聚果糖一般還含有少量蔗糖、果糖、葡萄糖。低聚果糖是一種天然活性物質(zhì)。低聚果糖經(jīng)口腔進(jìn)入人體消化系統(tǒng)后，不能被各種消化酶分解，因而不被胃、小腸吸收。低聚果糖在大腸內(nèi)可被雙歧桿菌、乳桿菌等有益菌選擇利用，使它們快速和大量繁殖。同時(shí)雙歧桿菌對(duì)低聚果糖進(jìn)行酵解，部分轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸和少量氣體。其中，大約40%的低聚果糖被菌體利用排出體外，10%轉(zhuǎn)化為CO2、H2、CH4等氣體，近50%轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿?、丙酸、丁酸和乳酸等。部分短鏈脂肪酸?jīng)結(jié)腸粘膜吸收后，再進(jìn)入肝臟，

8、進(jìn)一步代謝而轉(zhuǎn)變?yōu)閿z食者可吸收的能量，但其能量值很低，僅為蔗糖的1/3。二、主要生理功能1.高效的雙歧桿菌增殖因子。能進(jìn)入大腸被有益菌雙歧桿菌選擇性地利用,使雙歧桿菌數(shù)量顯著增加,有助于維持腸