功能性低聚糖在食品中的应用

1、食品化学课程论文功能性低聚糖在食品中的应用 摘要：随着环境污染，繁忙的工作以及饮食的不合理导致了人类的各种慢性疾病发病率正在不断上升，人们生活水平的不断提高，人类对于健康的要求也越来越高。保健食品行业也应运而生，其中功能性低聚糖在保健食品找起着举足轻重的作用，本文将对保健食品以及功能性低聚糖进行介绍。关键词:保健食品；功能性低聚糖1.保健食品的类型保健食品是指具有特定保健功能或者以补充维生素、矿物质为目的的食品，即适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗疾病为目的，并且对人体不产生任何急性、亚急性或者慢性危害的食品。总体来说可以分为四类：第一类：营养型。比如蜂王浆、花粉、维生素、葡萄糖等

2、。这类产品对人体有营养补充作用，它们只为增加营养所需，从日常饮食中可以摄取，但并没有确切的功效。第二类：强化型。比如钙、铁、锌、硒等微量元素。对身体缺什么补什么，但不能防止流失，过度服用对身体有害。其特点是：补了以后明显见效，症状改善。但如果一段时间不吃它了，又回到原来的状态，不能根本地解决问题。第三类：功能型。如深海鱼油、甲壳素、卵磷脂等。对身体某个器官有调理的作用。它针对我们身体内的某个器官进行调节，但也有缺点，就是它功能单一，过度服用有依赖性。如深海鱼油，它有软化血管的功能，可降血压，但它解决不了血管里脂肪、胆固醇、自由基堆积过多的问题，所以高血压患者不能完全依赖它。第四类：机能因子型。

3、主要为食用菌、番茄红素、茶多酚等。这类保健品多数由天然生物所提取，并制成复方制品，具有高提纯度，拥有前三者的所有功能，对身体的各个器官都有保健作用。但也可根据不同的标准分类，例如：保健食品主要分为营养素补充剂和具有调节机体功能的功能性产品。营养素补充剂：指以补充一种或多种维生素、矿物质而不以提供能量为目的的产品。其作用是补充膳食供给的不足，预防营养缺乏和降低发生某些慢性退行性疾病的危险性。此类产品仅限于补充维生素和矿物质。 （2）国家食品药品监督管理局公布的保健食品的27种功能：（申请功能数量不受限制）1、增强免疫力功能,2、改善睡眠功能,3、对化学性肝损伤有辅助保护功能,4、增加骨密度功能,

4、5、提高缺氧耐受力功能,6、对辐射危害有辅助保护功能,7、缓解体力疲劳功能,8、缓解视疲劳功能,9、祛痤疮功能,10、祛黄褐斑功能,11、改善皮肤水份功能,12、改善皮肤油份功能,13、辅助降血脂功能,14、辅助降血糖功能,15、抗氧化功能,16、辅助改善记忆功能,17、促进排铅功能,18、清咽功能,19、辅助降血压功能,20、促进泌乳功能,21、减肥功能,22、改善生长发育功能,23、改善营养性贫血功能,24、调节肠道菌群功能,25、促进消化功能,26、通便功能,27、对胃黏膜损伤有辅助保护功能 另外，也可以从目标人群来分，保健食品分类包括中老年人保健品，儿童保健食品，青年保健食品，从功能类

5、别来看，又可分为养颜美容，补肾保健，调节内分泌等等。 2.功能性低聚糖2.1功能性低聚糖的分类低聚糖，或称寡糖，是由210个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖，分功能性低聚糖(functionaloligosaccharide)和普通低聚糖两大类。功能性低聚糖现在研究认为包括水苏糖、棉籽糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖、低聚龙胆糖、大豆低聚糖、低聚壳聚糖等。人体肠道内没有水解它们（除异麦芽酮糖外）的酶系统，因而它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。2.2功能性低聚糖的生理功能与一般（普通）的低聚

6、糖相比，功能性低聚糖具有独特的生理功能：2.2.1促进双歧杆菌增殖功能性低聚糖是肠道内有益菌的增殖因子，其中最明显的增殖对象是双歧杆菌。人体试验证明，某些功能性低聚糖，如 HYPERLINK /view/571146.htm t _blank 异麦芽低聚糖，摄入人体后到大肠被双歧杆菌及某些乳酸菌利用，而肠道有害的产气荚膜杆菌和梭菌等腐败菌却不能利用，这是因为双歧杆菌细胞表面具有寡糖的受体，而许多寡糖是有效的双歧因子。双歧杆菌是人类肠道菌群中唯一的一种既不产生内毒素又不产生外毒素，无致病性的具有许多生理功能的有益微生物。对人体有许多保健作用,如改善维生素代谢，防止肠功能紊乱，抑制肠道中有害菌和致

7、病菌的生长，起到抗衰老、防癌及保护肝脏的作用等。2.2.2低能量或零能量由于人体不具备分解、消化功能性低聚糖的酶系统,因此功能性低聚糖很难被人体消化吸收或根本不能吸收,也就不给人提供能量,并且某些低聚糖如低聚果糖、 HYPERLINK /view/571146.htm t _blank 异麦芽低聚糖等有一定甜度,可作为食品基料在食品中应用,以满足那些喜爱甜食但又不能食用甜食的人(如糖尿病人、肥胖病患者等) 的需要。2.2.3低龋齿性龋齿是我国儿童常见的一种口腔疾病之一,其发生与口腔微生物突变链球菌(St rep2tococcusmutans) 有关。研究发现,异麦芽低聚糖、低聚帕拉金糖等不能被

8、突变链球菌利用,不会形成齿垢的不溶性葡聚糖。当它们与砂糖合用时,能强烈抑制非水溶性葡聚糖的合成和在牙齿上的附着,即不提供口腔微生物沉积、产酸、腐蚀的场所,从而阻止齿垢的形成,不会引起龋齿,可广泛应用于婴幼儿食品。2.2.4防止便秘由于双歧杆菌发酵低聚糖产生大量的短链脂肪酸能刺激肠道蠕动,增加粪便的湿润度,并通过菌体的大量生长以保持一定的渗透压,从而防止便秘的发生。此外低聚糖属于水溶性膳食纤维,可促进小肠蠕动,也能预防和减轻便秘。2.2.5水溶性膳食纤维由于低聚糖不能被人体消化吸收,属于低分子的水溶性膳食纤维,它的有些功能与膳食纤维相似但不具备膳食纤维的物理作用,如粘稠性、持水性和填充饱腹作用等

9、。一般它有以下优点:每人每天仅需3 g 就可满足需要且不会引起腹泻,微甜、口感好、水溶性良好、性质稳定、易添加到食品中制成膳食纤维食品。2.2.6生成营养物质功能性低聚糖可以促进双歧杆菌增殖,而双歧杆菌可在肠道内合成维生素B1 、B2 、B6 、B12 、烟酸、叶酸等营养物质。此外,由于双歧杆菌能抑制某些维生素的分解菌,从而使维生素的供应得到保障,如它可以抑制分解维生素B1 的解硫胺素的芽孢杆菌。2.2.7降低血清胆固醇改善脂质代谢,降低血压。临床试验证实,摄入功能性低聚糖后可降低血清胆固醇水平,改善脂质代谢。研究表明,一个人的心脏舒张压高低与其粪便中双歧杆菌数占总数的比率呈明显负相关性,因此

10、功能性低聚糖具有降低血压的生理功效。2.2.8增强机体免疫能力,抵抗肿瘤动物试验表明,双歧杆菌在肠道内大量繁殖具有提高机体免疫功能和抗癌的作用。究其原因在于,双歧杆菌细胞、细胞壁成分和胞外分泌物可增强免疫细胞的活性,促使肠道免疫蛋白A ( IgA) 浆细胞的产生,从而杀灭侵入体内的细菌和病毒,消除体内“病变”细胞,防止疾病的发生及恶化。2.2.9其他除上述功能外,试验发现某些功能性低聚糖还有预防和治疗乳糖消化不良、改善肠道对矿物元素吸收的作用。3.几种主要的低聚糖的结构与功能3.1低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖又称分枝低聚糖，是指葡萄糖以-1,6糖苷键结合而成的单糖数在2-5不等的一类低聚糖，分子中

11、除了-1,6键外，还有-1,4及-1,3键等分枝状，自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，而作为支链淀粉、右旋糖和多糖等的组成部分，在某些发酵食品如酱油、酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在。低聚异麦芽糖有甜味，异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖等随聚合度的增加，其甜味降低甚至消失。低聚异麦芽糖是功能性低聚糖研究开发中影响最大、产量最大的品种，一般以淀粉为原料，用全酶法进行生产。3.2大豆低聚糖大豆低聚糖是大豆中所含寡糖类化合物的总称，主要成分为水苏糖、棉籽糖及蔗糖。水苏糖是在蔗糖分子上以-1,6糖苷键连接2个半乳糖分子，而棉籽糖则以-1,6糖苷键连接1个半乳糖分子。大豆低聚糖是目前所有新型低聚糖中

12、唯一从植物中提取的。水苏糖、棉籽糖广泛分布于植物中，特别是豆科植物中含量最多。大豆中含水苏糖2.7%、棉籽糖1.3%、蔗糖4.2%。在工业上，大豆低聚糖是以生产大豆蛋白(浓缩大豆蛋白、分离大豆蛋白)的副产物大豆乳清为原料，经一系列处理制得。3.3低聚果糖低聚果糖是指在蔗糖分子的果糖残基上结合1-3个果糖的寡糖，其组成主要是蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖。日常食用的蔬菜与水果中也含有此类寡糖，尤其是洋葱、牛蒡、芦笋和麦类中含量较高。工业上，低聚果糖有两种生产方法：以菊芋为原料酶法生产和以蔗糖为原料酶法生产。3.4低聚木糖低聚木糖是由2-7个木糖以-1,4糖苷键结合而成的低聚糖。一般以富含木聚糖的植

13、物(玉米芯、蔗渣、棉籽壳和麸皮)为原料，通过木聚糖酶的水解作用然后分离精制而成。有许多霉菌和细菌能产生木聚糖酶，工业上多采用球毛壳霉 ,产生内切型木聚糖酶进行木聚糖的水解，然后分离制得低聚木糖。低聚木糖产品的主要成分为木糖、木二糖、木三糖和三糖以上木寡糖，其中以木二糖为主要有效成分。低聚木糖的生产工艺包括木聚糖的提取和精制，木聚糖的水解和低聚木糖的纯化。3.5海藻糖海藻糖是由2个葡萄糖分子以-1,4糖苷键连接而成的非还原性二糖，广泛存在于微生物、低等动植物体内，如菇类、藻类、虾类及酵母中，海藻糖的存在赋予这些生物以抗干旱、抗高温、抗冷冻的抗逆特性。海藻糖独特的抗逆保鲜功能使之成为国际范围的研究

14、热点。现在已开发出了以淀粉为原料生产海藻糖的技术。3.6低聚半乳糖低聚半乳糖是在乳糖分子的半乳糖基上以-1,4、-1,6键连接2-3个半乳糖分子的寡糖类混合物。低聚半乳糖是以乳糖为原料，由-半乳糖苷酶进行半乳糖转移反应来生产。乳糖既是半乳糖残基的供给体，同时也是接受体。3.7帕拉金糖帕拉金糖即-1,3吡喃葡萄糖苷-1,6呋喃果糖，从结构上看，它是异麦芽酮糖，是蔗糖的一种同分异构体，Palatinose的命名是由地名Palatine而来，Palatine位于德国，是最初发现能大量生产这种糖的微生物的地方。后来研究可采用酶法合成这种糖。3.8耦合糖耦合糖是由蔗糖分子的葡萄糖端结合1至数个葡萄糖分子

15、所形成的几种寡糖的总称，可简写为GnF，工业上生产是以淀粉和蔗糖为原料通过环状糊精合成酶作用而制得。4.功能性低聚糖在食品中的应用 由于功能性低聚糖具有一些优良加工性能和生理功能的特性，使其广泛应用于食品工业领域，可部分或全部替代蔗糖。特别是功能性低聚塘低甜度、低热值特性使其应用于保健食品中对提高消费者健康水平有积极作用。4.1 功能性低聚糖在饮料中的应用 功能性低聚糖可添加到乳制品的乳酸菌饮料、碳酸饮料、粉末饮料中制成营养型、保健型、美容型等各种饮品。4.2 功能性低聚糖应用于焙烤食品 由于功能性低聚糖可发生美德拉反应，所以将其应用于焙烤制品中，可使产品产生怡人的色泽。4.3 功能性低聚糖应

16、用于糕点、糖果中 功能性低聚糖可替代蔗糖用于糖果、巧果力、胶姆糖、饼干等制品中，并能增强产品的营养保健功能。4.4 功能性低聚糖应用于其它食品中 功能性低聚糖除以上应用外，还可应用于冰淇淋、雪糕、果冻、布丁、沙司、甜昧料、奶粉等产品中，在许多食品中它已部分或全部替代蔗糖，以适于特殊人群的需要。 结语 功能性低聚糖作为低热量甜味剂和双歧杆菌增殖促进物质，是很有发展前途的功能物质。制取功能性低聚糖的原料来源广泛，价格低廉，提取、精制工艺简单，可大大提高植物蛋白生产的附加值，是值得开发的产品。目前，HYPERLINK /s?wd=%E5%9B%BD%E9%99%85%E5%B8%82%E5%9C%BA&tn=44039180_cpr&fen