低聚果糖介绍

低聚果糖——食品开发的创新源泉内容低聚果糖简介低聚果糖的物理化学性质低聚果糖的生物学活性低聚果糖的健康功能低聚果糖的安全性低聚果糖的应用概况低聚果糖应用注意点量子高科的优势产品开发建议低聚果糖简介定义QB2581-2003低聚果糖是以蔗糖为原料，利用果糖基转移酶的催化作用,在蔗糖（G-F）分子的果糖基上通过β(2→1)糖苷键结合1~3个果糖(F)而生成的蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖GF3）和蔗果五糖（GF4）及其混合物。分子式：GFn，聚合度n=2~7。特别提示：由于聚合度不同产品所起的效果和使用量的差别，我国QB2581特别规定，聚合度超过5的不计算为低聚果糖的有效含量。低聚果糖的生产方法：1、以蔗糖为原料，用生物方法进行转化2、从低聚果糖含量高的天然植物菊芋或菊苣中提取低聚果糖分子结构清楚GF2GF3GF4低聚果糖天然存在存在于大约36000多种植物中。也就是说每天约要吃22个香蕉，15个洋葱或者383瓣大蒜才等于4克的低聚果糖。低聚果糖和菊粉及菊苣低聚糖的区别低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖（Isomaltooligosaccharides，简称IMO）是淀粉糖的一种，主要成分为α-1，6糖苷键结合的异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖。IMO是以2--10个葡萄糖单位连接而成，各葡萄糖之间除含有α-1，4糖苷键外，尚有α-1，6、α-1，2和α-1，3糖苷键结合方式。通常把异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖总含量在35%以上者称为IMO-500，含量在50%以上的称为高纯度低聚异麦芽糖IMO-900。HOHCH2OHCH2CH2CH2CH2HOHHOHCH2OHCH2OHCH2OH异麦芽糖异麦芽三糖潘糖低聚果糖和低聚异麦芽糖的共性低聚果糖和异麦芽低聚糖均属于功能性低聚糖，功能性低聚糖是指符合以下三个条件的低聚糖：（1）由2-10个相同或不相同的单糖以糖苷键聚合而成；（2）具有糖类某些共同的特性，可直接代替糖料，作为甜味食品配料，但不被人体胃酸、胃酶降解，不在小肠吸收，可到达大肠；（3）具有促进人体双歧杆菌增殖等生理功能。根据美国谷物化学家协会（AACC）给膳食纤维下的定义：“能抗人体小肠消化吸收并在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。”两者都符合膳食纤维的定义低聚果糖和低聚异麦芽糖的区别Gibson和Fuller提出的益生元定义是，“不消化的食物成分，并且这些成分可通过选择性刺激一个或几个结肠生理性细菌的增殖和／或活性，对宿主产生有益的健康效应”。可以看出，低聚果糖都具有水溶性膳食纤维和益生元的作用，并有以上功能。试验证明低聚果糖完全符合益生元的概念，低聚异麦芽糖增殖有益菌同时又增殖有害菌。低聚果糖和低聚异麦芽糖的区别低聚果糖和低聚异麦芽糖的区别低聚果糖对肠道细菌生长的影响低聚果糖对肠道细菌生长的影响低聚果糖的物理化学性质甜度黏度低热量蔗糖的热值：4.17kcl/g低聚果糖的热值：在体内不被消化，不产生热量；低聚果糖在体内被双歧杆菌等发酵产生丁酸等物质，被人体利用可提供约1.0kcal/g。非还原性糖标准SCFOS（粉末）水解FOS（粉末）SCFOS（液体）水解FOS（液体）Maillard反应对薄饼颜色的影响1、很少发生美拉德反应；2、对需要热处理的产品、不会过早褐变、包括UHT工艺；3、不会束缚氨基酸，例如氨基酸低聚果糖和菊粉美拉德反应比较PH稳定性热稳定性储存稳定性吸湿性水分活度延缓淀粉回生低DE值淀粉水解液在低温下放置，会出现老化而变浑浊。向这一溶液中加入低聚果糖后，随添加量不同有不同程度的抑制这种浑浊现象。用30%低聚果糖P水溶液代替30%糊精（DE10到30）水溶液置于5℃低温环境中保存0～48h进行老化实验，用分光光度计测定720nm处的吸光度表示糊精溶液浑浊度，借以观察糊精的老化程度。图左显示了这一效应。有此可见，低聚果糖具有明显防止淀粉回生的作用，这一特性在糕点、面包等淀粉类食品中应用可使这些食品长期保存不变硬。综述1.甜度低，口味纯正、清爽2.黏度适中3.低热量4.非还原性，不参与美拉德反应5.常温及高温条件下中性条件下相当稳定，低温耐酸6.耐高温，可以适应常见的热工艺7.易储存8.吸湿性能优于麦芽糖接近山梨醇9.G型水分活度介于山梨糖醇和蔗糖之间，P型水分活度稍高于蔗糖易于使用可以满足目前常见的生产工艺和产品特性的要求低聚果糖的生物学活性低聚果糖是典型的水溶性膳食纤维美国谷物化学家协会（AACC）给膳食纤维下的定义是：膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。低聚果糖完全符合膳食纤维定义：1.分子间始终以β-（2→1）糖苷键相连，不被人体的消化液消化2.低聚果糖几乎不被人体小肠吸收3.低聚果糖具有多种生理功能，包括润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂低聚果糖是活性益生元低聚果糖完全符合上述定义，因为：1、低聚果糖几乎不被消化的通过小肠。2、低聚果糖在大肠中被肠道内的益生菌选择性的利用，促进其生长，提高活性：有益菌排斥和抑制有害菌的生长繁殖，双向调节肠道菌群至平衡状态。3、低聚果糖具有一系列的健康功效。Gibson和Fuller提出的益生元定义是：“不消化的食物成分，并且这些成分可通过选择性的刺激一个或者几个结肠生理性细菌的增殖和/或活性，对宿主产生有益的健康效应。”低聚果糖的健康功效低聚果糖的健康功效益生菌—双歧杆菌是“健康指数”对不同年龄人士的试验结果显示，人一出生即有细菌定植在肠道内，母乳喂养的婴儿肠道内双歧杆菌数量可达总菌数的90%以上，此时婴儿免疫力强，消化吸收好，不上火，抵抗力强，排便正常。断乳儿和成人的双歧杆菌减少，老年人肠道内的双歧杆菌减至10%左右，身体强壮的青年人和长寿老人肠道内双歧杆菌数量则明显比体弱多病的人多。所以，微生态学家也把双歧杆菌数量称为“健康指数”。低聚果糖是有益菌嗜好的食物肠道内固有的乳酸杆菌新陈代谢作用产生的乳酸和短链脂肪酸，而低聚果糖能够促进这种作用。食用低聚果糖7天内双歧杆菌的变化长期服用低聚果糖1g/d双歧杆菌的变化低聚果糖和菊粉被双歧杆菌的利用情况低聚果糖和菊粉促进乳杆菌的增殖1、生长在小肠内的乳酸杆菌喜欢利用短链低聚糖，所以低聚果糖可以被各种乳酸杆菌株利用；2、菊粉是长链的低聚糖，所以不能被利用。低聚果糖和菊粉促进双歧杆菌增殖的量低聚果糖抑制致病菌生长低聚果糖提高消化功能和规律性改善肠胃功能防止或治疗腹泻某些腹泻可能是由于减少或缺乏双歧因子来抑制大肠杆菌或梭状芽孢杆菌引起的低聚果糖能选择性的刺激结肠的有益菌(如双岐杆菌)通过改善肠道微生物的平衡来治愈腹泻减少/防止便秘试验表明服食适当量的低聚果糖能使便秘患者减低便秘，提高大便的次数from1-2to8-9/周低聚果糖促进钙吸收低聚果糖促进钙吸收促进钙吸收的3种可能的机理由低聚果糖通过双歧杆菌的作用产生短链脂肪酸使钙溶解短链脂肪酸促进粘膜细胞对钙的进入促进钙吸收的3种可能的机理短链脂肪酸增加对被称作“CalbindingD9K”的携钙多肽的含量钙被粘膜细胞吸收进入血液，然后作为牙齿和骨骼的原料被利用。对儿童的年长者特别有益增加钙吸收的意义—预防骨质疏松1、切除胃的小鼠大腿骨2、ac为对照组3、bd摄入低聚果糖低聚果糖促进镁吸收降低患结肠癌的风险和家庭历史,生活方式和环境一样,膳食也是影响可能患某些癌症的重要因素在西方国家结肠癌是导致男女死亡率较高的癌症增加膳食中的高纤维食品是防止癌症的方法之一初步的动物研究资料显示低聚果糖对于防止结肠癌可能发挥积极的效果益生元和益生菌的结合(共生元)对于增加抗癌效果可能是最有效的策略低聚果糖在结肠发酵快速发酵多碳水化合物pHacid(4.5)通过6-16h慢速发酵多蛋白质pH±7通过12-36h右结肠，上升左结肠，下降横向盲肠直肠低聚果糖在人体结肠发酵结肠的发酵作用低聚果糖易于发酵成ScFA`s短链脂肪酸的健康功效1、结肠细胞必须的营养素2、增加盲肠上皮表面对营养的吸收3、提高细胞对矿物质、水分等营养的吸收4、将体内过多的无用的氮转移至盲肠，减少肾脏和肝脏的负担。丁酸的抗癌效果低聚果糖更易促成丁酸的生成丁酸是具有抗癌作用的物质，短链低聚果糖比小麦糠和果胶更能促进丁酸的生成低聚果糖对丁酸产生所起的作用低聚果糖增强免疫力低聚果糖增强免疫力1、临床和动物实验表明，双歧杆菌等有益菌刺激肠道反应（GALT）系统引起了普遍的免疫反应；2、有益菌的增殖，竞争有效阻止致病菌的生长和定植；3、加快排泄物的排出，减少有害物质在体内存留时间和含量；4、低聚果糖促进丁酸等物质的产生，丁酸可以调节细胞的生长和分化结肠细胞以及刺激对癌细胞的免疫，研究表明低聚果糖能抑制小白鼠体内肿瘤的生长。低聚果糖降低胆固醇低聚果糖调节血脂低聚果糖能够显著降低血浆中胆固醇和三酰基甘油（TAG）含量适度提高人体胆固醇含量，服用低聚果糖后可以抑制胆醇血症的效果，可以观察到LDL和总的胆固醇少量下降，而血清的甘油三酸脂也有下降趋势对于患hyper-cholesterolemic的人，服用低聚果糖，同样可以观察到血清的胆固醇含量有下降趋势对于轻微患hyper-cholesterolemic的人，服用低聚果糖，发现x血浆的甘油三酸脂有显著下降，胆固醇水平没有变化低聚果糖降低胆固醇的原理1、低聚果糖有选择性地增加有益菌，并产生scFA`s,这可以刺激肠道蠕动，最大量的降低身体对胆汁酸的第二次吸收，促进排泄。2、丙酸，由有益菌释放出来的，通过抑制HMG-CoA蛋白酶来降低抑制胆固醇合成（象高血脂和血胆湽醇过多）3、丙酸也可以刺激促使胆固醇转化为胆汁酸的胆固醇7-ɑ羟化酶。低聚果糖降低胆固醇原理图低聚果糖增加异黄酮吸收1、最近有研究表明低聚果糖可以增加三羟基异黄酮20%的吸收率；2、研究发现服用低聚果糖可以延长血液中异黄酮的停留时间，尤其是三羟基异黄酮。3、给切除卵巢的鼠同时服用异黄酮和低聚果糖时可以增加大腿骨的密度。Ohta,2002,uehara.2001低聚果糖对胰岛素吸收的影响低聚果糖对血浆中的果糖的影响低聚果糖对血浆中葡萄糖的影响低聚果糖—健康财富•改善肠道菌群•改善肠道功能•产生大量的短链脂肪酸scFA•增强无机物（CaMgFe)吸收•提高免疫功能•增加胆固醇排泄，抑制胆固醇结合•限制美拉德反应，不会束缚蛋白质•低GI值，糖尿病人安全食用低聚果糖安全性低聚果糖天然存在，代用品结构与天然的完全相同原料来源于蔗糖安全性被广泛的认可世界范围内有二十多年的实际的使用历史没有GMO没有过敏源酶加工过程保证品质的一致性低聚果糖天然存在植物名称低聚果糖（％）水分（％）总糖（％）占总糖洋葱2.825.029.0899.3大葱0.21.93.691.54.4大蒜1.02.23.957.124.3牛蒡3.616.722.078.516.4黑麦0.70.70.911.529.5香蕉0.31.31.675.519.2*用高效液相色谱法定量**用苯酚-硫酸铜法测定总糖来源：金其荣徐勤果寡糖酶法生产，适用技术市场p25,1997No.9占新鲜材料占干材料低聚果糖安全性•基于200多个临床试验数据•大范围安全使用超过20年•没有与药物的不良反映和过敏现象•获得世界各大权威组织和专家的认可•高标准的品质无不良放应使用超过20年各国对低聚果糖法规准许情况国家或地区相关的法规日本1995年厚生省批准低聚果糖为“特定保健用食品”欧洲低聚果糖已被批准为食品配料美国FDA认可低聚果糖为GRAS级别的食品配料，将其列为膳食纤维源，确定为膳食补充剂在市场销售台湾和韩国已立法允许低聚果糖为安全物质中国开发应用超过10年、目前市面上超过300个产品添