低聚木糖
在酸性饮料中的应用
低聚木糖具有良好的酸热稳定性和极佳的储藏稳定性, 可以广泛应用于各种饮料尤其是酸性饮料中。添加在pH 值 3~4的酸性饮料中,在室温下 贮 藏三 年,其 中低 聚 木糖 的保 留率 达99.7%。在产品风味方面,低聚 木糖口感与蔗糖无明显差别,因此在饮料中添加低聚木 糖,能够部分取代蔗糖,主要作用还是增加产品功能卖 点,同时不用担心工艺影响产品功效成分受分解问题。 蔗糖在 100%以上就会随着温度的增加而快速分解,且 在 pH值在3~4极易分解。其它一些低聚糖,如低聚果 糖、低聚异麦芽糖在酸性条件下加热也容易分解而失去 增殖双歧杆菌的作用。低聚木糖良好的酸热稳定性使得 它在饮料特别是酸性饮料 (如酸奶、乳酸饮料和碳酸饮料 等)中有很大的发展空间。
选择性增殖双歧杆菌
低聚木糖是低聚糖类中增殖双歧杆菌功能最 强的一个品种,它的功效性是其他低聚糖的 15~20 倍。人体消化道中没有水解低聚木糖的酶系因此, 它不会被消化吸收而直接进入大肠内,优先被双歧 杆菌利用,具有极好的促进双歧杆菌增殖活性。而 某些低聚糖只在体外具有活性,在肠道内的活性很 低甚至完全消失;有些虽能促进双歧杆菌的增长, 但也同时促进大肠杆菌、梭状芽孢杆菌等有害菌的 增长,对双歧杆菌增殖不具备选择性。
工业中的应用范围
不同厂家生产的低聚木糖由于生产工艺的不同,产
品的含量也就不同,使用的效果可能有所差别,故
在饲料中最佳添加量也就难以确定
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发展前景
随着低聚糖在各行各业中的应用研究不 断深入,产品也将多元化面市,在人们对低 聚木糖的健康认识不断提高的时候,低聚木 糖的更多产品将走进生活的千家万户,丰富 人民的健康生活。相信随着对低聚木糖作用 机理的进一步深入了解,低聚木糖生产工艺 的逐步改进和低聚木糖产品生产成本的不断 降低,对低聚木糖产品检测技术的建立与规 范化以及低聚木糖产品的多样化,低聚木糖 必将取代抗生素等药物添加剂,低聚木糖作 为新一代生物制品发展前景将越来越开阔。
在饲料中的应用
随着人们生活水平的提高,人们对食品的要不再局限于量的 满足,而更加注意质的提高在20世纪,抗生素的使用为提高动物 生产水平改善人类膳食结构做出了重大贡献,但长期使用抗生素 带来的药物残留问题,也让人们大伤脑筋。鉴于此,欧盟各国对 多种抗生素的使用做了限制或禁止。被公认为是 “超强双歧因子” 的低聚木糖,经过动物饲喂饲验证明在畜禽的特殊生 长时期添加, 有一定的促生长和增强免疫力的作用,如在断奶仔猪 日粮中添加 0.15%~0.2的低聚木糖,可起到预防腹泻,减少死亡率,提 高 日增重等效果;同时在产蛋鸡日粮中添加0.15% ~0.2%的 低聚木糖,可起到降低料蛋比,增强蛋壳强度,减少破碎率等效 果,因此,被农业部 批准为新饲料添加剂,并在饲料加工工业中 得到 应用和推广。 到目前为止,由于其生产成本相对较高仅 停 留于高品质饲料产品加工中,未能得到普及。 近些年来,由于生 物酶工程和分离技术的迅速发展,低聚木糖的生产成本有望进一 步降低,使得 其在相对廉价的饲料上的应用成为可能。
存在的问题
目前对低聚木糖的研究多 停留在生理功效上,对其 在组织细胞中的分布以及 分子水平上的作用机理还 不甚了解,对其功能的确 定还缺少设计良好、精细 量化的评价体系
1
现阶段虽然已有许多企业实现了低聚木糖的工业
2
化生产,但由于提取、制备工艺相对繁琐,无形
中增加了产品的生产成本,从而限制了其在饲料
低聚木糖概述
——姜晓坤 食品科学 21313033
概念
低聚木糖(xylo-oligosaccharides,XOs) 又we称lco木m寡e to糖u,se是the由se2P~ow7个erP木oin糖t t以emβp-l1at,es4, N-糖ew苷 键Co结nt合ent而de成sig的n,直10链ye低ar聚s e糖xp的erie总nc称e [5-6],有 效成分为木二糖、木三糖、木四糖、木五糖等, 其中以木二糖(xylobiose,X2)和木三糖 (xylotriose,X3)为主。低聚木糖是以富含 木聚糖的植物为原料,通过生物化学方法生产 的一类功效突出的功能性低聚糖,具有显著地 增殖肠道益生菌的功能,现已成为一种新型绿 色食品添加剂。
低聚木糖的应用
在健康食品中的应用 在酸性饮料中的应用 在饲料中的应用 在乳制品中的应用
在健康食品中的应用
低聚木糖作为功能食品配料,应用范围十分广泛, 可以开发普通健康食品、特殊保保食品特殊人群食品 等。在特殊保健品方面,可以与其它天然植物提取物 复配,研究适合肠胃功能失调、肠功能紊乱、慢性肝 炎等功能的产品,起到辅助治疗、有益于机体体能恢 复的作用;在特殊食品方面,可以作为糖尿病、高血 压、肥胖症动脉硬化、龋齿患者作为食糖替代品,添 加在餐桌食品、饼类食品、调味品、甜品点心、罐头 糖果中,满足其低能量、低血糖值的饮食需求另外也 可作为时尚消费品,如饮料、口香糖等休闲食品中, 起到维护健康的目的。
酸、热稳定性好
与其他低聚糖相比,低聚木糖的突出特点是 稳定性非常好,即使 在酸性条件 (pH=2.5~ 8),121℃,保温 30min,组分比例基本 不变化 (工厂实验室实验数据),保留率在 99.7%。同时公司生产 的 “益常乐”低聚木糖营养醋,正是利 用低聚木糖 的这一特性, 将其添加到总酸为 1.8%、2.0%、2.5%的营养醋产品中,该 产品生 产采用80℃,30min灭菌工艺,产品经 3年贮存 稳定性检 测,结果表明低聚木糖含量保持稳定, 不受贮存条件和时间的影 响。因此,低聚木糖在工或贮藏过程中具有良好的稳定性,不用担 心 加工方式和贮存方式带来功效成分下降的情况。而其它低聚糖 很容易分解,如低聚果糖在酸性条下很容易分解成葡萄糖、蔗糖和 果糖,从而使进双歧杆菌增殖的活性降低,难以应用于人们喜欢的 酸奶、乳酸菌饮料和碳酸饮料等酸性饮料中。
在乳制品中的应用
低聚木糖以其双歧杆菌增殖效果显著、 添加量小、酸热稳定性好等特点,无配料 先后顺序要 求,完全适合乳制品加工工艺 的高温灭菌特点。 将其运用到乳制品配方 和工艺中,有助于产品品质提高。
特色
Байду номын сангаас
能量值低 有效摄入量少 酸、热稳定性好 选择性增殖双歧杆菌
能量值低
低聚木糖因其独特的 B一1,4糖苷键不被 人体消化酶系分解,通过各种消化液降解实验 证明,肠液、唾液、胃液、胰液几乎都不能分 低聚木糖,这也是低聚木糖不产生能量的原因 除此之外,机体摄入低聚木糖后也不会影响血 浓度,不会增加血糖中胰岛素水平,更不会形 脂肪沉积,故可在低能量食品中发挥作用,最 限度地满足了那些喜爱甜品而又担心患糖尿病 肥胖病的人群的要求,这些患者均可放心食用。
功能
减少有毒发酵产物及有害细菌的产生 抑制病源菌和腹泻 防止便秘 保护肝脏功能 降低血清胆固醇 降低血压 具有良好的配伍性 属于低甜度的甜味剂 能促使机体生成多种营养物质 不会引起牙齿龋变,抑制口腔病菌滋生
发展现状
近年来,无论国际还是国内,功能性低聚糖
作为食品添加剂的重要组成部分,其应用日益广 泛。随着功能食品、功能饮料、功能乳品的快速 发展,功能糖的市场容量也在急剧扩张。有关资 料显示,世界主要发达国家2000年低聚糖产量已 达到30多万吨,主要用于保健食品、医药、饲料 等方面。根据北京东一信达营销顾问有限公司 2007年完成的《中国低聚糖市场研究报告》提供 的数据,日本年需求低聚糖10万吨,欧美各国年 需120万吨。预计10年内,功能食品所占的比例 将为普通食品的25%-30%。
有效摄入量少
1996年以来,低聚果糖、低聚异麦芽糖一直被广泛应 用到食品、保健食品行业。通过验证功能性低聚糖每日摄 取的有效剂量为:低聚果糖5。0~20。0g、低聚半乳糖 8。 0~ 10。0g、乳酮糖3。0~5。0g、大豆低聚糖 3。0~ 10.0g、异麦芽低聚糖 15。0~20。0g、棉籽糖 5。0~ 10。0g、低聚乳果糖3。0~6.0g、低聚木糖 0。7~ 1.4g。日本厚生省健康营养学会特点保健品学术委员会第 64号许可文曾提到,日本 Suntory公司生产的低聚木糖产 品的保健服用量为0.7~7。5g/d就能有效提高肠道内有 益菌的数量,起到显著的整肠功能。由以上数据可以看出, 与肠道中产生有效功能的其他功能糖摄入量相比,低聚木 糖的摄入量最少。
结构图
来源
起源
功能性低聚糖类作为双歧杆菌促生长 因子,是20世纪70年代 日本东京大学光 冈知足教授首先从低聚果糖中发现的。功 能性低聚糖的开发应用在日本已有20多 年历史,近几年来,欧美、东南亚一些国 家和地区的科研究构也竞相研究各种低聚 糖的生产和应用技术,一部分低聚糖也陆 续生产上市并得到了广泛应用。