中国发酵工业协会中国发酵工业协会尤尤 新新 教授教授2007.112007.11低聚糖的功能低聚糖的功能 及其发展方针及其发展方针1功功 能能 性性 低低 聚聚 糖糖 定定 义义 v1、功能性低聚糖functional oligosaccharide 由 2 21010个相同或不同的单糖，以糖苷键聚合而成个相同或不同的单糖，以糖苷键聚合而成。v2、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。不不被人体胃酸、胃酶降解。不 在小肠吸收，可到达大肠部。在小肠吸收，可到达大肠部。v3、具有促进人体双岐杆菌的增殖促进人体双岐杆菌的增殖等生理功能。(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 )2低聚糖普遍存在于各类食物 中v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。v自然界食品中功能性低聚糖一般含量较低，商品 功能性低聚糖，大部分是生物合成生产。3一、一、世界世界功能性低聚糖功能性低聚糖发展状发展状 况况41、日 本v 日本是国际较早开发功能性低聚糖的国家，上世 纪八十年代进入市场的有：低聚果糖1983年,低聚 异麦芽糖1985年、低聚半乳糖1988年。以后有低 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、海藻糖等十多个品种,全年生 产约3万多吨，年销售额130亿日元（约合人民币 17.5亿元）。v自1991年设立特定保健用食品FOSHU ，2003年 市场达到54亿美元，比2001年39.2亿美元增长 37.6%。其中低聚糖用于改善肠道功能的34.56亿 美元，占64%、5日本2004年低聚糖销售量（吨） 及销售额（百万日元） 产产品名称消费费量（吨）单单价 （日元）销销售额额 （百万日元） 低聚半乳糖6000500300000乳酮酮糖28001000280000低聚木糖6502500162500乳果糖2000800160000低聚果糖4000390156000低聚异麦芽糖11000140154000大豆低聚糖100070070000低聚糖合计计291301385250062、欧 洲v从菊苣用热水浸提得到菊粉（平均聚合度760)， 有较早历史,主要作可溶性膳食纤维，是欧洲较流 行的脂肪代用品。v比利时 Orafti公司的 FYOS，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、蔗糖、果汁、香精。v荷兰Borculo公司用乳糖经-半乳糖酶加工，制得 低聚半乳糖。应用于乳品、婴儿食品，糖果、饮料 。商品低聚半乳糖浆的成分是：半乳低聚糖5865 、乳糖2128、葡萄糖2023、半乳糖14 。7低聚糖是国际公认的功能性食品 配料v国际食品添加剂法规委员会推荐的食品添加剂目录中，低 聚糖不列入。v欧盟2001年批准为婴儿配方食品配料。v加拿大、澳大利亚、新西兰等国批准使用于食品，并允许 在食品标签上注明有双歧杆菌增殖作用。v日本厚生省批准为特定保健用食品和营养食品配料。范围 和剂量不限定v台湾地区，把低聚糖作为食品配料使用。v国家发改委先后下达中华人民共和国轻工行业标准v1,功能性低聚糖通用技术规则v2,QB/T2491-2000低聚异麦芽糖，v3,QB/T2581-2003低聚果糖国家行业标准。 83、我 国 低低 聚聚 糖糖v 1996年在禹城建全国笫一个低聚异麦芽糖厂。 1997年于昆明第一家低聚果糖厂。以后有大豆低 聚糖、水苏糖、低聚木糖、低聚甘露糖、低聚半 乳糖、海藻糖等相继投产。以菊芋为原料菊粉,也 于青海2004年投产。v各种低聚糖规模,万吨级的有低聚异麦芽糖、低聚 果糖、菊粉。全国生产能力超过10万吨，实际年 产5-6万吨。除国内消费外,还有少量出口。近年 有较快增长的趋势。 9二、低二、低 聚聚 糖糖 的的 功功 能能101、低甜度、低热量， 能溶于水能溶于水 不消化性糖类不消化性糖类 品 名相对对甜度有效成分低聚异麦芽糖浆浆0.40.550以上低聚果糖0.655以上低聚半乳糖0.2555以上低聚木糖0470以上112、有利于人体肠内双歧杆菌的增 加，抑制肠内有害菌及腐败物质的 形成v服用低聚果糖，肠道菌群中双歧杆菌、肠杆菌等 有益菌数量,显著性增加达12倍以上，产气夹膜梭 菌等有害菌数量,显著减少,30倍以上。 v低聚异麦芽糖，接活化双歧杆菌，厌氧培养37 。结果，刚接种时活菌数3.9105，3天后活菌数 达210 9。v低聚木糖 小鼠灌胃14天后双岐杆菌增加402%,有 害菌减少22.6% 12v不消化性糖在大肠中经双歧菌利用酵解，会产生有机酸和氢。通过人体呼吸排气中所含氢20ppm时，可确认是食用了不消化性糖。v以低聚半乳糖经20人服用试验，对其呼出气体进行分析结果：1小时后氢浓度达20ppm；3.5小时后达70ppm；8小时后降为40ppm。133、促进钙吸收作用v欧州 Orafti 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,减轻骨质酥松症的危险。v日本对低聚半乳糖对促进钙吸收作用，经过大鼠试验结果指出，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 。144、防 龋 齿v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，v但商品低聚糖有效物只有50时，即还残留有葡萄糖，麦芽糖，蔗糖等糖类，不能作防龋食品配料使用。155、调整肠道功能缓解便秘v低聚糖润肠通便，有效缓解老年人的便秘。每天服用50-型低聚异麦芽糖15-20g、低聚果糖8g,或低聚木糖0.7g,，对习惯性便秘者,有明显效果。16三、发展功能性三、发展功能性低聚糖的重要和可行低聚糖的重要和可行 性性17功能性食品是食品工业新的增长 点v改善饮食结构,采用功能食品,改善人体健康 ，这是全世界医药、食品、营养界关注的热 点。v功能食品包括各种营养食品、保健食品、 膳食补充剂。v特别是一些以普通食品和饮料为载体，添 加具有防病抗病功能的因子的功能食品，是 当今国内外食品工业新的增长点。18全国居民的健康状况调查报告v高血压患病率18.8%，总人数1.6亿多(1996年为 9500万)。v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2000万空腹血糖受损；糖尿病协 会报告为40005000万人。v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%；超重和肥胖病人合计2.6亿人。v血脂异常患病率18.6%达1.6亿人(1996年为9000多 万)，特别应注意的是中年和老年患病率相近，有 年轻化低令化趋向。19FAO 对世界长寿地区的调查v世界卫生组织对外高加索格鲁吉亚人、中国广西巴马人等长寿人群地区调查表明,这些地区人的膳食均以植物性为主,主食为玉米等粗粮为主,含有较高的膳食纤维。据报导,对老年人群肠道菌群的分析表明：其中双岐老年人群肠道菌群的分析表明：其中双岐杆菌等有益菌群杆菌等有益菌群, ,明显高于世界其他地区。明显高于世界其他地区。20功能食品功能食品世界食品工业新的增长 点年增年增2020 30%30%，占食品，占食品10%10%以以 上份额上份额。vv 功能食品功能食品20032003年销售额年销售额 ( (亿美元亿美元) )vv日本日本117117。美国。美国105105。英国。英国2828。德国。德国2828。意大利。意大利1515。法国。法国 1515。巴西。巴西1010。世界各类世界各类功能食品功能食品销售额销售额 亿美元vv功能饮料占功能饮料占59%59%，260。美国功能饮料2000年的47亿美元 。vv乳制品占乳制品占23%23%，销售额 90。vv焙烤及甜食品占焙烤及甜食品占18%18% ，销售额70，(发展平稳，但功能性 糖果是例外，木糖醇口香糖有较大的增长。21三 大 碳水化合物类 功 能 食 品 配 料v国际上针对高血脂高血压高血糖三高症和超体重者，主要开发三大类功能食品配料：v一是 糖醇,v二是 膳食纤维,v三是 低聚糖。221、糖 醇 v糖醇具有某些糖的属性，如外观和物性和食糖相似 。有一定的甜度和热量。所以称为食糖替代品, 是 一种营养性甜味剂。作为甜食品原料,能1：1地代 替食糖。v糖尿病人过去得病前怎么吃糖,现在就怎样地吃糖 醇,不影响血糖值。v国际食品法典委员会CAC 1997年批淮麦芽糖醇、山 梨醇、木糖醇、乳糖醇为可按生产需要,无须限量 食用的食品添加剂, JECFA将糖醇批淮为ADI值无须 规定的食品添加剂。v我国研究者证明，木糖醇也具双岐杆菌的增殖作用 232、膳 食 纤 维 v纤维素是不被肠道上部诮化吸收的非淀粉物质,包含纤维素、半纤维素、果胶等 ,基本无热量,但也并非隋性物质, 纤维素能促进肠道有益菌的繁殖,抑制有害菌兹长,还能促进肠道蠕动、排便,有利提高人体免疫力,改善健康。纤维素被称为第七营养素。 243、低 聚 糖优优 越越 性：性：1、有食糖替代品糖醇的功能,具有一定甜度,和某些糖类的属性；2、又有纤维素促进肠道有益菌的繁殖抑制有害菌兹长的功能。且有比纤维素更好的口感。3、比糖醇和膳食纤维，原料来源更广阔,在价格上具有竞争优势,因此有更广阔的发展前景。 25四、发展中需要注意的四、发展中需要注意的 若干问题若干问题261、加强宣传推广工作v通过各种渠道，不断提高食品界和消费者的认知度 。据欧洲有关单位调研，消费者对功能性低聚糖的认知度：日本 为70，法国为16，德国为9，英国为3。v公众营养和发展中心国家公众营养改善Oligo项目,将对低聚糖的推广,发挥重大作用，得到生产和应用单位的广泛欢迎v正确引导消费,确乎其分地宣传其功能。重点突出是调整肠道功能和双歧杆菌的增殖功能v因品种不同，其有效剂量不同，低聚异麦芽糖为1015g；低聚果糖为510g，低聚半乳糖为35g；低聚木糖为0.7-1g等。食品标签应标示含量,并提醒过量食用会导致腹泻 272、转变发展模式v加强行业协调,防止盲目建设, 不鼓励只考虑地区资源优势,新上项目。鼓励非粮新原料的开发利用。v企业之间应取长补短，互相学习，不搞同质化或不正当 竞争。发挥每个企业各自的特色和优势。依托自主创新,走资源节约、环境友好循环经济的发展道路。v要以人为本,调动员工的积极性,.要加强质量、安全、环境管理,以诚信处理一切,做强做大。不断扩大名牌和骨干企业在社会上的影响。283,加强应用开发v研发针对老年食品、儿童食品、社会上慢性病多发病特殊人群营养食品。特别要开发一日三餐用低聚糖的应用技术。v借助公众营养与发展中心的Oligo项目的推动,加强下游产业乳品工业、焙烤糖制品、饮料工业、粮食加工、调味品等相关行业的协作,开展多样化品种的应用开发和推广v为用户提供最优低聚糖使用配方和专用技术，并争做到技 术服务到用户 。294,4,提高质量和降低成本提高质量和降低成本 v1、高转化率的酶新品种以及固相化酶的研发和应用。 v2、采用膜技术及色谱分离技术,进一步提高产品的纯度和卫生指标。根据市场需求,方便用户,生产固体和复配的多功能低聚糖 v3、从葡萄糖生产的母液中,分离提取低聚异麦芽糖。 305,开发特殊功能低聚糖v面食品质改良剂 阿拉伯木聚糖：因具有持水10倍的功能,常用于面食品质改良。在胃中形成高粘度溶胶，降低酶降解 速率和饭后血糖含量，产生饱腹感,起到节食减重的作用。同时促进双岐菌的增殖和胃肠的蠕动、加速肠道有毒物质的排泄。故阿拉伯木聚糖是一种具特定功能的面食品质改良剂。各