1、第一章功能低聚糖，第一節(jié)低聚糖概述，第二節(jié)低聚糖，第三節(jié)低聚糖，第四節(jié)低聚糖，第五節(jié)低聚糖，第六節(jié)低聚糖，第六節(jié)低聚糖，低聚糖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為重要的生命技術(shù)產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)化品種20多種，正在研究的品種近100種，300多種功能性食品市場(chǎng)和110多種在我國(guó)，對(duì)低聚糖的研究始于20世紀(jì)80年代“九”期間產(chǎn)業(yè)規(guī)模和商業(yè)化的形成。目前各種低聚糖的生產(chǎn)能力約為5萬噸，實(shí)際年產(chǎn)量為4萬噸。品種主要有低聚、低聚、低聚、低聚、大豆低聚糖、修理費(fèi)等，實(shí)際年產(chǎn)量為1萬低聚糖產(chǎn)業(yè)已成長(zhǎng)為重要的生命技術(shù)產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)化品種20多個(gè)，正在研究的品種近100多個(gè)，功能性食品市場(chǎng)和功能性飼料市場(chǎng)300多億美元，每年增長(zhǎng)10%，市場(chǎng)

2、前景良好。在我國(guó)，對(duì)低聚糖的研究始于20世紀(jì)80年代“九”期間產(chǎn)業(yè)規(guī)模和商業(yè)化的形成。目前各種低聚糖的生產(chǎn)能力約為5萬噸，實(shí)際年產(chǎn)量為4萬噸。品種主要有低聚、低聚、低聚、低聚、大豆低聚糖、修理費(fèi)等，實(shí)際年產(chǎn)量為1萬第一節(jié)低聚糖總結(jié)說，2010年中國(guó)低聚糖產(chǎn)品的年需求量為19萬噸以上，其中低聚糖年需求量為10萬噸以上，低聚果糖年需求量為8萬噸左右。目前，全國(guó)低聚糖生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)到10多家，年產(chǎn)量10萬噸左右。第一，概念：通過糖苷結(jié)合的210條單糖直鏈或支鏈多糖。第二，化學(xué)命名法：以單糖為母體，以其他糖為糖，糖與糖的連接位置，糖的環(huán)狀形態(tài)，糖原結(jié)合的構(gòu)成等。蔗糖、乳糖、麥芽糖等也與最近開發(fā)的新寡糖相

3、比，沒有預(yù)防齲齒、降低血脂、促進(jìn)雙歧桿菌增殖的生理功能，因此被稱為一般低聚糖。新寡糖，代表乳果糖、fructooligosaccharides、xylooligosaccharides、fructooligosaccharides、低聚龍等，通常促進(jìn)腸雙歧桿菌的增殖，不被人體消化吸收功能性低聚糖的研究和開發(fā)最初是具有20多年歷史的日本。目前，在世界低聚糖市場(chǎng)上，日本占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。繼日本之后，歐洲各國(guó)對(duì)功能性低聚糖開發(fā)的熱情日益高漲。各種功能性低聚糖廣泛用于飲料、酸奶、冷飲、乳制品、糖果、糕點(diǎn)等各種食品加工。功能性低聚糖的添加對(duì)這些食品具有不同的保健功能。把產(chǎn)品的等級(jí)和價(jià)格提高了一個(gè)等級(jí)。中國(guó)

4、從20世紀(jì)80年代末開始開發(fā)功能性低聚糖的開發(fā)和應(yīng)用。早期，以蔗糖為原料，以寡糖和淀粉為原料，制備低聚糖麥芽糖的研究開發(fā)進(jìn)行了。大豆低聚糖、低聚糖、低聚糖等其他功能性低聚糖也獲得了開發(fā)成功。功能性低聚糖可以從天然原料中提取。但是大部分功能性低聚糖在天然植物中分布了大量的楊怡或自然分布，難以回收，因此現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)通常采用生物科技酶法制造，其原料有很多蔗糖、淀粉等糖分。之前開發(fā)的功能性低聚糖之一fructooligosaccharides于1983年進(jìn)行了大規(guī)模生產(chǎn)。第2節(jié)fructooliosaccharide，F(xiàn)OS，fructooligosaccharide，F(xiàn)ructooligosacchar

5、ide，oligosaccharide，F(xiàn)ructooligosaccharide其組成主要是甘蔗3糖、甘蔗4糖、甘蔗5糖的混合物。以蔗糖為原料，通過現(xiàn)代生物科技技術(shù)果糖系轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行改造精制。商業(yè)化程度在國(guó)內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。作為美國(guó)食品工藝協(xié)會(huì)(IFT)和日本醫(yī)科大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)研究進(jìn)行了試驗(yàn)，經(jīng)過試驗(yàn)，得出了轉(zhuǎn)化為果糖轉(zhuǎn)換酶的fructooligosaccharides的分子結(jié)構(gòu)和健康功能自然存在于水果和蔬菜植物中的結(jié)論。1.分子結(jié)構(gòu)和消化代斯特性，fructooligosaccharides是以25個(gè)果糖為鏈、以1個(gè)葡萄糖為鏈的末端基、以果糖為連接鍵的主要骨骼相結(jié)合而形成的碳水

6、化合物。也就是說，14個(gè)果糖是-2，1聯(lián)合蔗糖D-果糖制成的甘蔗3糖(GF2)、甘蔗4糖(GF3)、甘蔗5糖(GF4)和甘蔗6糖(GF5)的混合物。商品fructooligosaccharides一般含有少量蔗糖、果糖和葡萄糖。Fructooligosaccharides是天然活性物質(zhì)。fructooligosaccharides通過口腔進(jìn)入人體消化系統(tǒng)后，不能被各種消化酶分解，不能被胃、小腸吸收。Fructooligosaccharides可由大腸桿菌、乳桿菌等有益細(xì)菌在大腸桿菌內(nèi)快速和大量繁殖。同時(shí)，雙歧桿菌發(fā)酵fructooligosaccharides，部分轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸和少量氣體。

7、其中約40%的fructooligosaccharides由菌排出，10%轉(zhuǎn)化為CO2、H2、CH4等氣體，近50%轉(zhuǎn)化為乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等。部分短鏈脂肪酸通過結(jié)腸粘膜吸收，然后流入肝臟，進(jìn)行進(jìn)一步代謝，轉(zhuǎn)化為攝取者吸收的能量，但能量?jī)r(jià)值很低，只有蔗糖的三分之一。第二，主要生理功能，1 .高效雙歧桿菌增殖因子?？梢赃M(jìn)入大腸桿菌，大大增加雙歧桿菌的數(shù)量，保持腸道正常植物的平衡，抑制病原菌和腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)，提高功能免疫功能，對(duì)腹瀉和便秘患者的攝入fructooligosaccharides有顯著的改善作用。2 .低熱值。Fructooligosaccharides不能被人體消化系統(tǒng)中的酶水解

8、，消化吸收困難，發(fā)熱量少，攝取后不會(huì)引起肥胖。3.fructooligosaccharides是一種水溶性膳食纖維，可以減少血清膽固醇和甘油三酯，提高攝取后血糖水平和胰島素水平。4 .能促進(jìn)人體對(duì)鈣、鎂、鋅和其他礦物元素的吸收。Fructooligosaccharides形成Ca2、Mg2、Zn2等復(fù)合物，到達(dá)大腸后，通過雙歧桿菌等微生物發(fā)酵分解fructooligosaccharides，同時(shí)釋放礦物元素，使其更易于腸吸收，對(duì)預(yù)防人體骨質(zhì)疏松具有意義。5 .鄭智薰蛀牙。Fructooligosaccharides不能被引起蛀牙的鏈球菌利用，因此很難導(dǎo)致齲齒。第三，主要使用生產(chǎn)方式、具有工業(yè)獎(jiǎng)

9、獎(jiǎng)金果糖體系轉(zhuǎn)移活性的酶(如-呋喃果糖糖苷酶)作為蔗糖，制造低聚糖的方法。該反應(yīng)為：果糖的工業(yè)生產(chǎn)可以將具有高果糖基轉(zhuǎn)移酶活性的活性細(xì)菌固定在一定載體上，安裝支柱等高濃度蔗糖溶液以一定速度通過固定化酶柱作用于蔗糖，產(chǎn)生移動(dòng)反應(yīng)，然后脫色活性炭，通過離子交換脫鹽等分離純化，濃縮高果糖含量為55%的液體產(chǎn)品。進(jìn)一步分離和精制，可以精制95%純度高的產(chǎn)品。蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)生fructooligosaccharides，產(chǎn)生酶抑制劑副產(chǎn)品葡萄糖，其存在削弱了酶的催化能力，降低了fructooligosaccharides的含量。不是將葡萄糖氧化成葡萄糖，而是將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖，配合蔗糖轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而增加

10、果糖的生成，提高產(chǎn)品純度的葡萄糖氧化酶或葡萄糖苷。一些國(guó)家，例如法國(guó)和比利時(shí)，不僅使用酶法，還使用從耶路撒冷阿提卡提取fructooligosaccharides的技術(shù)。法國(guó)公司使用菊芋生產(chǎn)菊糖，菊糖中的單糖分子聚合了很多，需要局部酶水解才能得到低聚糖。該公司也將菊粉作為產(chǎn)品銷售，平均單糖分子聚合度也為9，低聚糖含量少，削弱了生理功能。第三節(jié)低聚果糖(lactosylfructoside or lactosurose)、低聚糖是日本林園生化研究所、鹽水港股份有限公司等1990年共同開發(fā)成功的一種新低聚糖，1991年將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。商業(yè)上使用的fructooligosaccharides是包括f

11、ructooligosaccharides、蔗糖、乳糖、葡萄糖和其他微低聚糖(例如1-甘蔗3糖、半乳糖、半乳糖等)的混合物純fructooligosaccharides是由-D-半乳糖、-D-葡萄糖苷和-D-呋喃果糖殘留量組成的三糖。日本產(chǎn)品類型有LS-35、LS-55(粉末)、LS-55(液體形態(tài))，其中fructooligosaccharides含量分別為總糖量的35%、55%，未反應(yīng)蔗糖1.分子構(gòu)型fructooligosaccharides由三個(gè)單糖聚合連接而成，其結(jié)構(gòu)為：如下圖所示。從分子結(jié)構(gòu)上看，fructooligosaccharides可以被認(rèn)為是乳糖連接果糖或蔗糖連接半乳糖。

12、二、fructooligosaccharides的合成，1 .fructooligosaccharides生物合成機(jī)制，fructooligosaccharides以蔗糖和乳糖為原料，使用糖轉(zhuǎn)移酶催化。顯示了Fructooligosaccharides的生物合成反應(yīng)式。Fructooligosaccharides可以通過兩種方法合成。一是利用乳糖轉(zhuǎn)移酶，將乳糖分解產(chǎn)生的-半乳糖轉(zhuǎn)移到蔗糖的4羥基；二是利用果糖分解酶將蔗糖分解引起的果糖轉(zhuǎn)移到乳糖還原性末端的一羥基。需要注意的是，雖然-呋喃果糖酶廣泛存在于自然中，但徐璐不同來源的-呋喃果糖酶具有不同的受體特異性，在蔗糖和乳糖共存的體系中，曲霉-呋

13、喃果糖酶通?？梢源呋崽堑墓浅蔀椴煌恼崽欠肿?，從而產(chǎn)生甘蔗寡糖。三、fructooligosaccharides的生理功能，1 .改善腸道菌群，促進(jìn)雙歧桿菌增殖。2 .抑制有毒代斯產(chǎn)物的生成。消化困難，發(fā)熱量低。4 .不引起蛀牙。降低血清膽固醇。6.整個(gè)章節(jié)角色。第4節(jié)isomaltooligosaccharide，IMO，isomaltooligosaccharide以淀粉為原料，用生物酶工程精制，具有一定的保健功能。低聚糖中除了有直鏈低聚糖外還有地鏈低聚糖。連續(xù)低聚糖是由210個(gè)分子連接而成的葡萄糖單位，一般稱為低聚糖。相應(yīng)的盆地低聚糖按季度連接葡聚糖，作為有分蘗的糖，稱為寡糖(iso

14、maltooligosaccharides)。前者只有-1，4鍵的組合方式，沒有特殊功能，而后者除了-1，4鍵以外還有-1，6鍵、-1，2鍵、-1，3鍵的組合方式，形成支鏈結(jié)構(gòu)。1，分子結(jié)構(gòu)特性，isomaltooligosaccharides，也稱為isomaltooligosaccharide，連接到210個(gè)葡萄糖單位。葡萄糖之間除了-1，4糖苷鍵外，還有-1，6糖苷-1，2糖苷和-1，3糖苷鍵。這種糖主要有二糖、板糖(1，4糖原和-1，6糖基種子、二糖三、二糖四糖等)。isomaltooligosaccharide產(chǎn)品有更多種類。通常，isomaltooligosacchard、pant

15、ang、isomaltooligosaccharides的總含量在35%以上，IMO-500、50%以上是高純度isomaltooligosacco-900以上IMO-900低聚糖麥芽糖的含量高，葡萄糖、麥芽糖的含量很少，適合特殊人群。第二，isomaltooligosaccharide生理功能，1 .促進(jìn)生物體內(nèi)雙歧桿菌的繁殖，調(diào)節(jié)腸道菌群，增加有益細(xì)菌的比例。2 .難以消化，低甜味，低卡路里，基本上不會(huì)增加血糖、血脂，對(duì)預(yù)防心血管疾病有好處。3 .不引起蛀牙。第五節(jié)低聚糖是具有較高附加值、市場(chǎng)前景好的功能性食品添加劑，是目前國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)研究開發(fā)中的功能性低聚糖之一。一、二、二、羅斯的構(gòu)成和存

16、在，一般是由木、李糖、十糖等構(gòu)成的。自然界中，竹筍等自然植物中含有少量的木糖。另外，一些植物半纖維素在人體大腸內(nèi)也可以分解，轉(zhuǎn)換成木糖。1 .高選擇性促進(jìn)雙歧桿菌增殖；Xylooligosaccharides基本上不能被人類消化酶系統(tǒng)分解。能量值幾乎為零。酸，熱穩(wěn)定性好；Ph: 2.58也加熱到150，基本上不會(huì)分解。攝入量低。每日攝取有效容量為0.7 1.4g。肝功能保護(hù)；可以提高身體的免疫，抗癌。血清膽固醇減少；降低血壓。甜味低，發(fā)熱量低；預(yù)防蛀牙。2，木糖生理功能，第6節(jié)大豆低聚糖，典型的大豆低聚糖是從大豆中提取的可溶性低聚糖的統(tǒng)稱，蔗糖、棉糖、蔗糖熟大豆的旱季含量分別為4%、1%、5%。水培和棉花糖都是由半乳糖、葡萄糖、果糖組成的低聚糖，在蔗糖的葡萄糖一側(cè)起到連接一個(gè)或兩個(gè)半乳糖的作用。在大豆低聚糖中增殖雙歧桿菌，其中樹脂和棉花糖、樹脂和棉花糖在人體小腸消化不良，選擇性利用直接到達(dá)雙歧桿菌并增殖，減少腸道有害細(xì)菌，改善腸道菌群的組成，從而產(chǎn)生腸道腐敗產(chǎn)物和有害酶(如偶氮還原酶，對(duì)致癌物質(zhì)產(chǎn)生酶)棉花糖是自然界最有名的三糖之一，結(jié)合半乳糖、果糖和葡萄糖，在大多數(shù)植物中發(fā)現(xiàn)，也稱為蜂蜜三糖、蜂蜜三糖。棉花糖不