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低聚果糖的理化特性、生理功效及其应用
2019-04-27

低聚果糖是指果糖基经β(2→1)糖苷键连接而成,聚合度为2~9的功能性低聚糖,属于食品配料。按结构,低聚果糖可分为蔗-果型和果-果型低聚果糖两种,分子结构如下。

工业上生产低聚果糖有两种方法:以菊粉为原料的酶水解法和以蔗糖为原料的酶转化法。前者所得低聚果糖聚合度范围较大(DP2一DP9),属果-果型;后者所得低聚果糖聚合度范围较小(DP3-DP6),属蔗-果型。低聚果糖是一种益生元,优良的理化特性和生理功效使其得到了广泛的应用。

1、低聚果糖的理化特性

甜度:纯度50%~60%的低聚果糖,其甜度约为同浓度蔗糖溶液的60%;纯度95%的低聚果糖,其甜度相当于同浓度蔗糖溶液的30%;与蔗糖相比,低聚果糖甜味清爽,味道纯净,不带任何后味。

黏度:在0~70℃的温度范围内,其黏度与玉米高果糖浆相似,且随温度上升而下降。

热值:体内测量的低聚果糖热值仅为2.276kJ/g,热值极低。

pH与热稳定性:当pH为中性时,在120℃的条件下,低聚果糖还相当稳定;当pH为3时,温度达70℃以后,其极易分解,稳定性明显降低。

水分活性及其他特性:其水分活性与蔗糖相似。

另外,低聚果糖还具有良好的溶解性、耐碱性、赋形性、非着色性、抗老化性等特性。

2、低聚果糖的生理功效

双向调节体内为生态平衡:促进双歧杆菌的迅速增殖,抑制外源致病菌和肠内腐败细菌的繁殖,减少肠内毒素的污染。

润肠通便:促进肠道蠕动、清除肠道垃圾,防止便秘、腹泻,改善肠胃功能。减少有毒代谢产物,保护肝脏。

调节血脂:降低血清胆固醇。改善脂质代谢,改善高血压、动脉硬化、心血管疾病。

促进人体内维生素B族合成:提高机体新陈代谢水平,增强免疫力和抗病力。

促进矿物质吸收:能促进食物中钙、铁、锌等矿物质及蛋白质的消化吸收,改善营养不良,促进发育及预防骨质疏松症。

另外还有预防龋齿,防止肥胖等功效。

3、低聚果糖的应用

基于低聚果糖良好的理化特性和生理功效,其在食品、保健品、饲料等行业中得到了广泛应用。

3.1在普通食品中的应用

低聚果糖热值低、热稳定性好,且具有抑制淀粉老化等特性,故可部分替代蔗糖添加到饼干、面包、月饼等烘焙食品中。添加有低聚果糖的烘焙食品甜味纯正,形状、颜色均较好,且具有促进有益菌增殖的功效,既营养又健康。

此外低聚果糖还具有优良的溶解性、赋形性等特性,可应用于口香糖、花生软糖等糖果的生产中。

3.2在保健品及特殊医用食品中的应用

基于前述低聚果糖的生理功效,它在多种保健品中得到应用。在国内市场上,有不少以低聚果糖为原料或辅料的保健品,如保龄宝益生元、金畅通复合益生元、阿力果益生元、完美牌低聚果糖沙棘茶、修正药业的疏畅口服液、多微生牌铁锌钙氨基酸低聚果糖口服液等。

3.3在乳品中的应用

3.3.1在奶粉中的应用

低聚果糖比较适合添加在奶粉中生产婴儿配方和中老年人奶粉。婴幼儿和中老年人消化道功能都不是很好,而且容易缺钙,低聚果糖既有双歧杆菌增殖功效,还有降血脂、降血糖、促进矿物元素的吸收等功效。婴儿奶粉中低聚果糖的添加量在3% -5%为宜。

目前伊利、秦俑、圣元、金洋等企业已有不少添加低聚果糖的奶粉。

3.3.2在发酵酸奶中的应用

在发酵乳制品中增加低聚果糖,可以作为产品中活菌提供营养源,增强活菌作用,延长保质期。酸奶是乳品中发展速度最快的一个品牌之一,近年来添加了低聚果糖等低聚糖的双歧因子保健酸奶很流行。低聚果糖在酸奶中的添加量大约为6%。

3.3.3在风味乳饮料中的应用

在风味乳饮料中加入低聚果糖可很大程度增加乳饮料的营养和保健功能。低聚果糖在风味乳饮料中的添加量为6%-8%

3.3.4在乳酸菌饮料中的应用

活性菌饮料含有一定量的有益菌,经人体消化后会大量减少。非活性菌饮料的营养保健功能极为有限。添加低聚果糖可提高乳饮料的营养功能成分,低聚果糖在乳酸菌饮料中的添加量约为6%

低聚果糖具有多种优越的生理功能,是集营养、保健、疗效于一体的新型糖源,在国内外乳制品行业中得到了广泛应用,如添加到奶粉、酸奶和纯牛奶等乳品中。国内添加有低聚果糖的产品有:蒙牛公司出品的欧世超金佳智婴儿配方奶粉、金装学生多维高钙高锌奶粉,伊利公司出品的超金装婴儿配方奶粉、倍冠婴儿配方奶粉,君乐宝乳业出品的君乐宝婴儿配方奶粉等。

4、讨论与展望

在我国,低聚果糖的研发已有20余年的历史,无论是基础研究还是应用研究都取得了较大的发展和进步,但我们也应看到其中的不足之处:我国低聚果糖的研究、生产和应用较日本、欧洲等国家或地区起步较晚,普通大众对低聚果糖的益生元功效尚不了解或了解较少,对低聚果糖的相关知识仍需加强宣传和推广;关于低聚果糖的生理功效,实验动物中的研究和体外研究较多,在人体中的研究和体内系统研究较少,应予以加强;

目前低聚果糖在乳制品、保健品中应用较多,在其他方面的应用相对较少,需大力加强低聚果糖在其他领域的应用研究;使用酶制剂生产低聚果糖,可简化生产工序,快捷高效,因此受到国内低聚果糖生产厂家的亲睐。但酶制剂的生产厂家多为国外的公司或外资公司,国产酶制剂较少,故应加强国产酶制剂的研发,尽量摆脱对国外酶制剂的依赖。

目前我国低聚果糖的生产除可满足国内需求外,还出口到其他国家和地区。据了解,国内生产低聚果糖的几家大公司的实际产能均低于设计产能,究其原因,是国内市场尚未充分打开。


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