低聚糖及用薯芋类淀粉生产低聚糖
梁智 周日尤
( 南宁市化工研究设计院，南宁 )
1 低聚糖的性能及应用 1，1 性能
低聚糖 (Oligosaccharide) 又名寡糖，是指由二个或二个以上的单糖通过糖苷 键聚合在一起 ( 聚合度小于 10) ，形成链状或环状的碳水化合物。 低聚糖分为两类：营养型和功能型。营养型的低聚糖如普通的二糖、麦芽三糖、麦芽四糖，可被机体消化吸收，不是肠道益菌双歧杆菌的增殖因子， 一般只能作甜味剂使用；功能型的低聚糖， 又称功甜陛低聚糖， 人体肠道内没有水解这类低聚糖的酶， 因 而不能被消化吸收而优先被肠内双歧杆菌利用，是双歧杆菌的增殖因子。 · 功能性低聚糖的特点：
①低热低甜，低聚糖的甜度只有蔗糖的 70％以下，随着聚合度的增高其甜度 也相应降低。
②不可消化，由于碳水化合物中的配合键是特殊结构， 大部分低聚糖难以被人体消化吸收，无法提供更多的能量，因此可以象糖醇一样做为蔗糖的替代晶，满足特殊人群的喜食甜晶的需要，如糖尿病、低血糖、肥胖症患者。
③水溶性膳食纤维作用， 低聚糖属于一类低分子量水溶性的膳食纤维， 具有膳食纤维的功能，甜味适口，易溶于水，有较好的组织结构和口感，在食品及饮 料中使用不影响食品的原有特性， 不易参与美拉德反应， 与大多数糖醇的差别是不具有缓泻作用，因此整肠效果较明显。
④不致龋齿，低聚糖对酸热较稳定，在口腔中不易被变异链球菌及产酸菌利用，可起到防龋作用。
⑤增加双歧杆菌的数量， 双歧杆菌是肠内有益细菌， 无毒。健康者、病患者、特别是老年人， 肠道内双歧杆菌都应维持在一定数量上， 以保持与其它肠道菌的平衡。
由于功能性低聚糖具有以上诸多特性，其研究和开发已成热点。 1．2 应用
低聚糖不仅广泛应用于食品、保健品，同时在化工、医药、日化、饲料中都 有大量使用。 特别是饲料上， 因为功能性低聚糖对人体有的特殊功能效果， 对动 物也有相似的作用，我国年产约 6000 万吨饲料，若少量添加低聚糖，则需求量相当可观。
功能性低聚糖和常用的蔗糖替代品——功能性单糖、糖醇有着相似的防龋 齿、不增加血糖和血脂值等特性， 同时还具有独特的促进肠道内有益菌群——双歧杆菌增殖的生理活性， 因而备受食品业和保健品业的青睐， 并被广泛应用于其中。
在国外，日本是较早开发成功功能性低聚糖的国家，自上世纪 90 年代以来，日本的功能性低聚糖市场日趋成熟， 年消费量日渐上升， 表 1 列举了日本 1993～ 1999 年间功能性低聚糖的消费品种和数量。
表 1 日本九十年代功能性低聚糖的消费情况
年份 1993
产品
1995
1997
1999
， 9500
低聚异麦芽糖 11000 11000 11000
低聚果糖 大豆低聚糖 低聚半乳糖 低聚木糖 低聚乳果糖 棉子糖 乳酮糖 低聚巴拉金糖 黑曲霉低聚糖 低聚龙胆糖
4000 1100 6500 10
4500 600 6500 200 2000 100
4800 1000 6700 500 2000 100 2500 150
4500 1000 6000 500 2000 100 2800 150 300 2200 500
2000
可见日本在功能性低聚糖的开发和应用早已走在了世界前列， 同时不论是消费总量还是应用品种均在逐年提高。 不仅广泛应用于食品， 如饮料、糖果、饼干、调味醋、巧克力等，在柜台上还有小包装的颗粒型和糖浆型的低聚糖直接出售， 以满足顾客的不同用途需求。 在欧洲功能性低聚糖起步虽晚于日本， 但也有一段历史，作为食品配料同样广泛应用于各类食品中。
我国低聚糖的生产和应用起步较晚。经过二十世纪后期的逐步发展，才形成 现在略具一定规模的工业化生产。 在新千年初始， 已有低聚糖商品上市， 品种包括低聚异麦芽糖、 低聚果糖、大豆低聚糖等。 低聚木糖和水苏糖也已完成中间试验。
我国低聚糖主要应用于含乳饮料，少量用于糖果等。还有部分作为保健品或 保健品的配料应用。
很多食品还没有涉及。总消费量也小，与日本相比差距很大。 我国低聚 糖除起步晚、 生产规模小外， 消费者对功能性低聚糖的认识也较浅， 因而制约了 其开发、应用与发展。随着生活水平的提高，人们不仅注意食品的味道，还需要 保健功能，同时我国肥胖症患者达 7000 万、糖尿糖患者有 3000 万、10％的儿童患有龋齿和已步人老年社会， 因此这几类特殊人群的消费潜力， 为功能性低聚糖的开发和应用提供了广阔的空间。
2 低聚糖的种类
以淀粉生产的低聚糖大至有：低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、海藻糖、低聚龙 胆糖、环葡聚糖、甘露低聚糖、低聚果糖等，其生产方法及性质分述如下。
2． 1 低聚麦芽糖 (Maltoooliosaccharide) 葡萄糖以 α— 1，4 糖苷键结合而得，聚合度 3—7。以淀粉为原料，再用低聚糖酶糖化，然后经脱色、脱盐、浓缩等精制工序，喷粉得到白色粉末低聚麦芽糖产品。它是聚合度为小于 6 的混合物。
低聚麦芽糖有滋补营养性，是低甜度、低渗透压的新糖源。它易被吸收，能延长供能、增强机体耐力，当人们长时间剧烈运动或用脑过度引起生理上一些不适的变化，服用后可以得到缓解。它具有保湿性，可防止淀粉质食品老化。由于它易被体内消化酶所分解吸收，故它是非功能性低聚糖。
2． 2 低聚异麦芽糖 (1somalt —oliosaccharide)
又称分枝低聚糖，葡萄糖以 α —1，6 糖苷键结合而得。以淀粉为原料，先用 α —淀粉酶液化，再用 p—淀粉酶糖化，同时用葡萄糖苷转移酶将麦芽糖转化为异麦芽低聚糖，经脱色、脱盐、浓缩等精制
工序而得。是异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖和潘糖 (panose) 的混合物。
低聚异麦芽糖耐酸耐热性极好，具有较好的保湿性，并能抑制蔗糖、葡萄糖 的晶体形成， 可防止淀粉质食品硬化和老化， 延长食品的保存时间。 由于其属非 发酵性物质， 不会被微生物利用， 除可延长食物的贮存期外， 抗菌防龋性是其一 大特点。它与蔗糖共用时， 能阻止蔗糖被变异链球菌作用而产生水不溶性的高分 子葡聚糖，抑制蔗糖的蛀牙性。 异麦芽低聚糖中的潘糖对抑制牙垢形成也有明显 的效果。异麦芽低聚糖能有效地促进人体内有益细
菌双歧杆菌的增殖，是一种功能性低聚糖。 2． 3 海藻糖 (Trehelose)
二分子葡萄糖以 1，1 糖苷键结合而得，是非还原性二糖。以淀粉为原料，
先用 α—淀粉酶液化，再用支链淀粉酶，同时加入 MTSase、 MTHase两种酶配合 和协同作用就能得到含量高的海藻糖浆， 经脱色、脱盐、浓缩结晶等精制工序可 得结晶海藻糖和高海藻糖浆。
海藻糖的化学名 1—O—D—glucosido —α —1—D—glucosidose ，分子式
0
0
无水结晶海藻糖熔点 210．5℃，熔解热 53，4KJ／mol，旋光度 α20D二 1780
(20 ℃，1％水溶液 ) ，对酸热稳定性好，不易发生美拉德反应，在小肠中可被吸收消化，具有低吸湿性，为蔗糖甜度的 0．45，易溶于水、热乙醇，不溶于乙醚。海藻糖 在食品工业上的应用见表 2。
表 2 海藻糖在食品中的用途
低甜度 应用范围
热酸稳定性 糕点、糖果、口香糖、巧克力、冰
淇淋等酱类、茶饮料、果汁饮料、非油
炸方便食
品等
抗淀粉老化 抗蛋白变性剂
低吸湿性
淀粉质食品等
肉类制品、蛋类制品、乳制品等
脆米饼、快餐食品、营养糖、保健食品
低呈色性 口感改良剂 保鲜
等
无油蛋糕，甜饼，火腿 冰淇淋 新鲜蔬果等
关于海藻糖的应用研究目前许多科研机构都在进行， 研究论文和应用专利常有发表，但海藻糖的应用已不仅局限于食品工业上。 人们早就注意到其独特的生物学特征，它对生物体组织和生物大分子具有非特异性的保护作用， 故已将研究的方向拓展到医药、 分子生物学和基因工程领域， 为医药、医学及农业的发展提供科学依据。
2． 4 低聚龙胆糖 (Gentiooligsaccharide)
(完整word版)低聚糖及用薯芋类淀粉生产低聚糖.doc
