1 低聚糖认知和发展前景点击: 168 添加时间: 2007-12-25中国食品报1月9日刊发了《低聚糖该不该往婴幼儿奶粉里加》的报道文章后,引发了业界对低聚糖管理与发展的关注,很多业内人士致电致函对低聚糖进行咨询。
为此特邀请功能糖的权威专家尤新教授,对低聚糖定义、分类、功能、发展给予完整的诠释。
明确低聚糖概念分类低聚糖是指由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不消化的低聚糖。
但低聚糖进人大肠后,能促进体内双歧杆菌的增殖,即通常所说的双歧因子。
2000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:一、功能性低聚糖 (functional oligosaccharide)是由2-10个相同或不同的单糖,以糖苷键聚合而成。
二、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。
三、具有促进人体双歧杆菌的增殖等生理功能。
功能性低聚糖在自然界广泛存在,和人类食物有关的如:香蕉、大麦、洋葱、洋姜中含有低聚果糖;竹笋中含有低聚木糖;大豆中含有水苏糖和棉籽糖;淀粉糖化液中含有低聚异麦芽糖;酸奶中含有低聚半乳糖。
特别应指出的是,日本研究发现人乳中也含有低聚半乳糖。
由于自然界食品中功能性低聚糖含量相对较低,所以商品化的功能性低聚糖,是通过天然物富集或用生物合成工业生产的。
低聚糖被欧盟批准为食物配料,而不是食品添加剂。
其他地区,如加拿大、澳大利亚、新西兰、以色列亦批准为食品使用,并允许在食品标签上注明有双歧杆菌增殖作用。
在日本,早在1995年,厚生省批准明治制果公司的低聚果糖为保健食品配料。
在台湾地区,也把低聚糖作为食品配料使用。
在我国,由国家食品工业标准化委员会发酵制品分技术委员会审定,低聚糖作为功能性发酵制品列入标准化体系表,并于2000年后,经国家发改委先后下达了《中华人民共和国轻工行业标准—功能性低聚糖通用技术规则》、《QB/T2491-2000低聚异麦芽糖》及《QB/T2581-2003低聚果糖》三个行业标准。
了解低聚糖开发脉络日本国际上对功能性低聚糖的开发以日本较早,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、黑曲霉低聚糖相继上市。
目前日本市场上功能性低聚糖,主要有低聚异麦芽糖(11000 吨)、低聚半乳糖(6000 吨)、低聚果糖(4500吨)、低聚木糖、低聚乳果糖、乳酮糖、大豆低聚糖、棉籽糖、黑曲霉低聚糖等十多个品种,约3万多吨,年销售额130亿日元(约合人民币17.5亿元)。
日本厚生省自1991年开始设立特定保健用食品,包括调整肠道功能、降血脂、降压、防龋齿、预防骨质疏松等功能。
2003年日本特定保健用食品(FOSHU)市场销售额达到54亿美元,比2001年39.2亿美元增长37.6%。
其中改善肠道功能〈用低聚糖〉的34.56亿美元,占64%、控制体重11.2%、调节血糖4.9%、防龋齿14.2%、骨健康2.1%、调节血压1.6%、调节胆固醇2%。
其终端产品有各种饮料(53%)、小食品 (13.1%)、肉鱼蛋白食品 (4.5% )、汤类(4.8% )、谷物食品(5.8% )、糖片(5%) 等。
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,主要利用其不消化性,作为脂肪代替品,作为膳食纤维,用于低热量食品。
主要品种有低聚果糖和低聚半乳糖。
欧洲较早开发菊苣经热水浸提得到菊粉,(是一种高聚合度的果聚糖,平均聚合度7-60,主要为可溶性膳食纤维),这是欧洲比较流行在食品中使用的脂肪代用品,后来进一步发展到用菊粉酶解制低聚果糖。
法国Leroux公司拥有菊苣原料资源3万多吨,年生产菊粉、低聚果糖及用菊粉和低聚果糖加工的各种食品总计在2万吨。
比利时Orafti低聚果糖应用于酸乳,饮料,乳酪,馅料,冰棋淋,培烤食品,巧克力,糖果,肉制品等。
比利时的FYOS 产品,1994年5月进入市场,是一种低聚果糖饮料,其配料为低聚果糖、脱脂乳糖、水、蔗糖、果汁、香精。
荷兰Borculo公司用乳糖经β-半乳糖酶加工,制得低聚半乳糖。
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%—4%、总固体75%。
中国我国低聚糖的研究,始于20世纪八十年代。
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,在禹城建成全国第一个年产2000吨的低聚异麦芽糖工厂。
1997年,由无锡江南大学和云南天元公司合作,第一家利用蔗糖酶法生产低聚果糖生产企业于昆明投产。
由于功能性低聚糖不仅具有水榕性、不消化性,是调整肠道功能的双歧因子,而且有一定甜度、粘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、减肥食品中应用。
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,还有市场空间,因此发展迅速。
目前,我国各种低聚糖生产能力约有5万吨,实际年产量达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品种有低聚异麦芽糖,年产以千吨计的品种为低聚果糖、水苏糖。
其他品种的年产量很有限。
目前功能性低聚糖,已在国内各种饮料、食品中作为配料广泛使用。
在保健食品中,我国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。
低聚异麦芽糖经卫生部食品监督检验所生理生化和临床试验,确认其双歧杆菌增殖作用。
国内低聚糖较早应用于功能食品进入市场的产品的有乐百氏健康快车酸奶、宝灵宝酸奶、儿童宝润喉糖、娃哈哈AD 钙奶等。
云南天元公司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:调节肠道菌群、润肠通便、免疫调节、调节血脂。
低聚果糖较早进入保健食品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。
理清低聚糖5种功能1、低甜度低热量低聚糖是一种低甜度、低热量,能溶于水不消化性糖类,人体摄入后基本上不增加血糖、血脂。
市场上较常用的品种有低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖(见表)。
低聚糖有利于人休肠内双歧杆菌的增加,同时抑制肠内有害菌及腐败物质的形成,从而提高机体免疫力。
根据品种不同,其有效摄入量有很大差异,如低聚异麦芽糖为10—15克;低聚果糖为5一7克;低聚半乳糖为3—5克;低聚木糖为0.7克等。
在人体肠内粪便中约1/3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。
金黄葡萄球菌和干酷杆菌为有害菌。
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1万。
到达十二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。
进入大肠,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。
实验证明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37℃ 3天。
培养结果表明培养液刚接种时透光100%活菌数3.9×105,在低聚异麦芽糖浆营养液中,透光度降到4.5,活菌数达2×109。
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,但已明显对双歧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量显著性增加(12倍以上),产气夹膜梭菌等有害菌的数量显著性减少(30倍以上)。
双歧杆菌的功能,主要是抑制有害菌感染,抑制肠内腐败、合成维生素B 族、促进肠蠕动、防治腹泻、增强免疫等。
临床试验证明饮食含有B.Breve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(尿蓝母)明显减少。
双歧杆菌在人类出生时,每克粪便中含达130亿以上,离乳期100亿,成长期经稳定一段时间后,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130亿,成年期有下降趋势降到5000万,但到老年期又上升。
母乳中因含有低聚半乳糖,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2.5—3克,连续服用,双歧菌能增殖一倍。
通便的用量是10克。
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,产生有机酸和氢。
通过人体呼吸排气中所含氢的分析,可以确认是否是不消化性糖。
一般超过20ppm时才能称不消化性糖。
对摄入低聚半乳糖进行试验分析其呼出气体,结果1小时后氢浓度达20ppm;3.5小时后达70ppm;8小时后降为40ppm。
3、促进钙吸收作用欧洲研究者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矿物质密度,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进行大鼠实验,结果显示,大鼠大腿骨钙吸收率从148增至156,钙保留量每天从21.6毫克增至24毫克。
这可能和双歧菌发酵低聚糖,产生乙酸、丁酸、丙酸有关。
4、防龋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,有防龋功能。
但应注意,市场商品低聚糖有效物只有50%时,即商品中还残留有葡萄糖,麦芽糖,蔗糖等糖类,不能作防龋食品配料使用。
5、调节肠道低聚糖有调整肠道功能,润肠通便,能有效缓解老年人的便秘。
每天服用50型—低聚异麦芽糖15—20克,经常服用,对习惯性便秘者有明显效果。
但也不宜一次摄入过多,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三糖到麦芽七糖,它们只是在物理性能上如耐寒、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。
随着经济的发展和生活的提高,全国居民的健康状况,有了明显改善。
但由于饮食结构不合理,如脂肪摄入量过多等原因,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;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2000万糖耐量异常;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%,全国肥胖率7.1%,达6000多万人,儿童肥胖率8.1%;血脂异常患病率18.6%,达1.6亿人。