项 目 背 景一、 产业背景及市场需求1. 项目的提出近一二十年来，随着人们对生活质量的要求日益提高，国际上兴起了天然保健品消费热潮。而功能性食品将是21世纪的食品。功能性低聚糖则是一种极好的功能性食品基料，我国已把满足不同人群需要的特殊营养品作为21世纪食品工业的发展重点，新型低聚糖将是这些特殊营养食品的一类重要的功能强化剂。在新型低聚糖中，低聚异麦芽糖具广阔的发展前景，随着低聚异麦芽糖的研究进展，人们发现它具有优良的甜味特性、保湿性、耐酸性、低粘度、低水分活性、防龋齿及增殖双歧杆菌等作用，从而使其广泛应用于保健品、饮料、食品和食品老化等特性，并对肠内有益菌双歧饲料添加剂中。目前，已经成功地应用到可口可乐、雀巢、卡夫等一些跨国公司，此外与国内的一些品牌企业，比如伊利、蒙牛、娃哈哈、乐百氏等，也实现了供应链的配套。生产低聚异麦芽糖对提高人民健康水平，推动我国功能性食品的发展，具有十分显著的经济效益和社会效益，发展潜力很大。2.世界功能性低聚糖发展状况及需求（ 生产规模） 2.1日 本 日本在功能性低聚糖的研究、开发与应用方面位居世界前列，早在20 世纪70 年代就开始研究，进入80 年代以低聚果糖、低聚异麦芽糖等为代表的各种低聚糖先后开发成功，形成工业化生产规模。日本2003 年低聚糖年产量近5 万吨，产量最大的是低聚异麦芽糖，其次为低聚果糖和低聚半乳糖。2003 年日本特定保健用食品(FOSHU)市场销售额达到54 亿美元，其中改善肠道功能用低聚糖的34.56 亿美元，占64%；其终端产品有各种饮料（53%）、小食品（13.1%）、肉鱼蛋白食品（4.5%）、汤类（4.8%）、谷物食品（5.8%）、糖片（5%）等。据最新统计，近年来，日本年需求低聚糖已多达10 万吨，价值3 亿美元。2.2欧 洲欧洲国家如比利时、法国、荷兰，也有多年开发低聚糖的历史。根据2006 年北京东一信达营销顾问提供的数据，近年来欧美各国年需120万吨，价值25 亿美元。 2.3中国我国对低聚糖的研究始于上世纪80年代，但形成工业规模和商品化则在“九五”期间。1996年由中科院微生物所和山东宝龄宝公司合作，在禹城建成年产2 000吨的低聚异麦芽糖工厂。如今市场上的功能糖包括低聚异麦芽糖 、低聚果糖、聚葡萄糖、超高麦芽糖粉、赤藓糖醇、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等，但实际年产以万吨计的只有低聚异麦芽糖，年产以千吨计的有低聚果糖、水苏糖，其他品种的年产量很有限。据统计，2000年低聚异麦芽糖产量约为5000吨，到2007年，我国低聚异麦芽糖的产量已经达到4万多吨，产量增长速度非常迅猛，预计到2010年年均增长率为40%，2010年我国低聚异麦芽糖产销量为11万吨。总体来说，低聚糖产业已经发展成为一个重要的生物技术产业，市场化品种20 多种，正在研发的品种有近百种，并催生了300 多亿美元的功能食品市场及100 多亿美元的功能饲料市场，而且每年仍以10%-20%的速度增长，具有良好的市场发展前景。预计到2010 年，国际市场低聚糖的需求量将达到180 万吨，而世界主要发达国家的低聚糖产量才30 多万吨，市场缺口很大。而在国内，低聚糖产品的年需求量将达19 万吨以上，其中低聚异麦芽糖年需求量10 万吨以上，低聚果糖年需求量8 万吨左右。3.本生产技术的优势 获得低聚糖的途径主要有五个：(A从天然原料提取B利用转移酶、水解酶催化的糖基转移反应合成;C天然多糖的酶水解反应；D天然多糖的酸水解；E化学合成。从食品工业的角度看，低聚糖作为一种大量使用的功能性基料，必须考虑到生产成本，因此，较好的方法是利用生物技术，即酶法水解或酶法转移来生产各种低聚糖。科学家已基本达成共识，使用酶可能是大量合成低聚糖的唯一有效途径。国际上，常用的低聚异麦芽糖生产工艺，是以淀粉为原料，经淀粉酶液化、糖化，然后再经-葡萄糖苷酶作用生成含不同组分的低聚异麦芽糖混合糖浆，-葡萄糖苷酶的特异性不仅决定了混合糖浆中有效成分含量，而且决定了葡萄糖等非有效成分的含量。因此-葡萄糖苷酶是低聚异麦芽糖生产工艺最为关键的一个因素。低聚异麦芽糖的含量高低,是评判低聚异麦芽糖产品好坏的主要指标，迄今为止，纵观国内外研究和生产的低聚异麦芽糖产品，均是采用一步生物转化法生产，但只能将淀粉糖化液转化生成低聚异麦芽糖含量为50%的产品。随着技术发展，高含量的低聚异麦芽糖产品更多地用于重要行业和领域，其市场价值逐渐体现，需求也日益增加，国际上不惜花大代价来获取高含量的低聚异麦芽糖产品，如世界上首家生产低聚异麦芽糖产品的日本昭和产业公司，采用成本高昂的柱层析分离技术，将葡萄糖、麦芽糖从糖浆中分离出去，从而获得低聚异麦芽糖含量为88.6%的药用级产品，但该工艺生产成本高昂，比含量为50%产品的生产成本高出许多。总体来说，国际上生产高含量低聚异麦芽糖的成本都比较高，本项目在此技术领域处于先进水平。国内在低聚异麦芽糖的研究开发方面起步较晚，进入九十年代，一些大专院校和科研院所开始对低聚异麦芽糖进行研究开发，一九九五年开始工业化生产。目前正在研究开发或已工业化生产的产品中，产品的低聚异麦芽糖含量均为50%左右。其中，由江苏微生物研究所承担国家“九五”科技攻关计划，研制的低聚异麦芽糖产品，其含量能达到53.3，但他们的工业化指标定为4751，中科院北京微生物研究所和无锡轻工业大学也已成功研制出低聚异麦芽糖产品，其产品中低聚异麦芽糖含量为50左右。山东禹城保龄宝生物公司是我国目前生产低聚异麦芽糖系列产品最成功的企业,但他们通过一步发酵法得到的产品中低聚异麦芽糖的含量也是50%左右。为获取高含量的低聚异麦芽糖产品，山东保龄宝生物公司与国际知名公司合作，利用特制树脂的专一吸附作用来提高产品的纯度，但该工艺使生产成本大大提高。必须配套相应的措施才能生产高纯度的产品，所以产品价格较高，限制了低聚异麦芽糖的推广和使用。我们筛选和培育的黑曲霉CU-1菌株，其含有一种转苷活性很强的-葡萄糖苷酶，能将淀粉糖化液转化生成低聚异麦芽糖含量高达90%以上，远高于目前国内外研究报道的-葡萄糖苷酶所达到的约50的水平。以该酶制剂生产出的高纯度的低聚异麦芽糖（含量90%）产品通过省级科技成果鉴定，实现了一步法生产高含量低聚异麦芽糖，简化了生产工艺，降低了生产成本。 相关研究成果已经获得国家发明专利授权（ZL01128412.9）。目前，国内外企业采用一步生物转化法只能将淀粉糖化液转化生成低聚异麦芽糖含量为50%的产品，生产高纯度的低聚异麦芽糖则需要二次转化，成本较高。因此，降低高品级产品的生产成本一直是各厂家追求的目标，亦是推广应用低聚异麦芽糖产品的关键。本项目以木薯淀粉为原料，同样采用一步生物转化法，生产出低聚异麦芽糖含量90%的产品。与国内同类产品生产企业相比，生产工序简洁，生产过程中能源消耗较低，成本优势十分明显。综上所述，本项目产品低聚异麦芽糖含量高，产品性价比较高，具有明显的市场竞争优势。二、 产品概述（介绍产品性质）低聚异麦芽糖（Isomaltooligosaccharides）是所有低聚糖产品中产量最大的一种，低聚异麦芽糖是以淀粉为原料生产的。低聚异麦芽糖是-D一葡萄糖基以(1-6）糖苷键结合，是双歧杆菌的增殖因子。在低聚异麦芽糖的混合物中即合葡萄糖基以（1-6）糖音链结合的低聚糖，又含葡萄基以（1-4）糖苷键结合的低聚糖，如潘糖。低聚异麦芽糖（IMO）是国际公认的有效的双歧杆菌的生长促进因子，是人体内益生菌最好的食物，属于功能性低聚糖，可以激活人体内双歧杆菌或乳酸菌等益生菌，全面提高人体免疫力，有整肠作用，能抑制许多病原菌和腐败菌的生长，防治便秘，防治龋齿等作用，此外异麦芽低聚糖还具有较好的耐热性、耐酸性、保湿性、抗老化性、抗结晶性、难发酵性在国内外已经广泛地应用于药品、保健品、食品工业和饲料工业。三、 产品优势（同其他的同类物质对比 突出其优点）低聚异麦芽糖相对于其他的功能性糖，具有较好的耐热性及耐酸性，浓度50%糖浆在PH3、120之下长时间加热不会分解；还具有保湿性、抗结晶性，使水分不易蒸发，对各种食品的保湿与其品质的维持有较好的效果，并能抑制蔗糖与葡萄糖的形成结晶。此外还具抗老化性和难发酵性，在面包类、甜点心等以淀粉为主体的食品中，往往稍加存放即行硬化，而添加低聚异麦芽糖就能防止淀粉老化，延长食品的保存时间。可广泛地应用于药品、保健品、食品工业和饲料工业。四、应用前景（应用于哪些领域)异麦芽低聚糖是一种功能性糖，在医药保健品、农业、食品工程领域、饲料领域等领域具有广泛的用途。对于预防和抑制人体高血脂、糖尿病、肥胖症等疚病，增殖“双歧杆菌”、“优化体内微生态环境”都具有无可替代的作用。 在医药领域，低聚异麦芽糖和具有保健功能的中药制成合剂，应用于服用抗生素造成的肠道菌群失调、肝硬化、消化性溃疡及慢性胃炎、胃癌等治疗的研究有着广阔的前景，部分商品如脑白金业已进人市场且极为畅销，此外，按科学配方生产各种无糖制品，可作为糖尿病人食用的食品等。在食品工程中的应用，可以广泛用于保健食品、婴幼儿食品、营养食品、饮料、糖果、巧克力、酸奶、乳制品、冷食、果冻、烘焙食品、酒等食品的生产之中，可以改善食品的风味，并赋予特定的生理功能。在酒类中的应用中，利用低聚异麦芽糖的甜度特性，可替代蔗糖作为酒类的糖源。利用其不发酵性，可加人黑米酒、黄酒、稠酒等发酒中陈酿，制成营养甜酒保健品。在饲料领域，可作为低聚糖饲料。我国饲料工业已发展成为我国工业体系中重要的支柱产业之一,已跃居世界第二大生产大国。按照19962020年我国饲料工业发展规划,到2010年我国配合饲料的产量达到1亿t，浓缩饲料1200万t，预混合饲料300万t，对饲料添加剂的需求将大幅增加,低聚糖饲料添加剂将大有作为。在农业领域方面，可作为低聚糖农药及低聚糖生化肥料等。在21世纪人类面临的挑战中,粮食对人类生存与发展具有重要意义。我国现在耕地占世界总量的7%,到2005年人口将达到135亿左右,将占世界总人口25%。保持农业可持续发展,农药在我国具有重要地位。此外，低聚糖对土壤微生物也有菌群调节作用,能提高化肥的利用率。