水苏糖的保健功能及在饮料工业中的应用

2012
年 第
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卷 第
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期
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饮料工业
综述与述评
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可有效改善便秘、腹泻、结肠炎等症状，手术后 肠道恢复及长期服用抗生素人群补充水苏糖有助 于益生菌恢复，纠正肠道菌群失调。 2.2 辅助治疗肝性疾病、化学性肝损伤，具有解 酒功能
水苏糖能加快肠道内有毒代谢物质的排出， 减少有毒代谢物质重吸收进入血液而由肝脏进行 生物转化的过程。有实验证实，水苏糖可通过减 少肠道内氨的吸收而对临床/亚临床肝性脑病（HE/ SHE）起到一定的预防作用[6]。水苏糖对恢复肝脏的 功能有一定的作用，可缓解酒精对肝脏的压力， 对解酒后体内各个器官功能恢复也有一定的作用。 2.3 辅助降血脂、减肥
OH
CH2OH OH O
OH
OH
OH OH O
CH2 O
O
CH2 O
OH
OH OH
CH2OHO
O OH
图 1 水苏糖结构式
OH CH2OH
1.2 生物学性质 1.2.1 水苏糖具有低能量的特性。水苏糖不会被 动物消化吸收，提供的能量很低。根据郑年新等 的实验证实，水苏糖在动物体内的吸收很少，仅 为 3.82%[2]，不能对机体提供营养。根据水苏糖的 结构可知，水苏糖是一种 α 半乳糖苷类低聚糖，α 半乳糖苷键不为人体消化道酶所水解，所以水苏 糖不被人体消化吸收，提供的能量也就几乎没有。 1.2.2 水苏糖对肠道有益菌如双歧杆菌、乳杆菌 有特异性的增殖作用[3]。据报道，每天摄入 0.5~3g 水苏糖即有效果[4]，用量是现有低聚糖中最低的。 1.2.3 水苏糖有防龋齿的功能。水苏糖不被引起 龋齿的口腔链球菌所利用，经常食用不会引起龋 齿。 1.2.4 水苏糖对人及动物体内多种细胞的功能有 特异性的调节作用，这也是探讨其潜在药学作用 和其他应用的基础。
综述与述评
饮料工业
水苏糖的保健功能及在饮料工业中的应用
高 鹏，刘薇薇，杨建武 （西安大鹏生物科技股份有限公司，陕西西安 710075）
摘要：介绍了水苏糖的性质及保健功能，举例论述了水苏糖在饮料工业中的开发应用。 关键词：水苏糖；功能性饮料；保健功能；开发应用 中图分类号：Q535 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1007-7871.2012.02.004
在一般情况下，水苏糖不与其他化学物质如 食品添加剂发生化学反应，也不影响其他物质的 气味和味道，是一种优良的功能性食品基料。水 苏糖甜度较低，不被人体消化，无热量，可用于 糖尿病患者食品的生产。经毒理学实验证实，水 苏糖安全可靠，无任何毒副作用。其结构清楚、 功效明显，是开发第三代保健食品的最佳选择。
2 水苏糖的保健功能
2.1 改善肠道疾病、调节肠道菌群 作为单独的益生元，水苏糖能以 40 倍的速度
增 殖 双 歧 杆 菌 [5] ； 水 苏 糖 可 通 过 双 重 作 用（作 为 可 溶 性 膳 食 纤 维 及 增 殖 双 歧 杆 菌）改 善 胃 肠 道 功 能 ，
[收稿日期] 2011-11-15 [作者简介] 高 鹏，男，西安大鹏生物科技股份有限公司董事长，高级经济师。
表 1 水苏糖在饮料工业中的应用
食品类别
应用品种
乳饮料
豆乳饮料、发酵乳、乳酸菌饮料等
碳酸饮料、麦芽饮料、茶饮料、运动饮料、咖啡饮料、可可 饮料
饮料、含醇饮料、植物饮料等
保健饮料
营养饮料、中草药饮料、美容饮料、保健茶等
固体饮料 豆奶粉、速溶茶、奶茶、速溶咖啡、果粉、麦乳精等
其他饮料
水饮料等
4 应用举例
实验证实，肠道菌群和健康长寿密切相关。 高龄人群摄入水苏糖后，肠内的腐败指标（β-葡萄 糖醛酸酶的活力和氨的含量）均明显下降，腐败菌 的发酵产物（吲哚和对甲基酚的含量）也显著减少[9]。
更年期综合症不仅与激素水平有关，与“肠道 年龄”也有密切的关系。肠道功能保持良好，其吸 收钙的能力也不会减慢，就可防止与更年期密切 相关的骨质疏松等症。水苏糖分解的免疫调节因 子，能提高机体免疫力，对缓解更年期症状也有 很好的作用。 2.6 辅助降血压
水苏糖可直接到达痔疮形成区域，通过增殖 双歧杆菌，分解毒素来双向调节便秘和腹泻，缓 解对痔疮的刺激；同时水苏糖还可减少血管中弹 性蛋白的分解，提高血管弹性，防止形成静脉曲 张，从根本上使痔疮得到改善。水苏糖发挥作用 的地方在结肠，结肠部位距前列腺的位置较近， 它们之间的脂质层较薄，水苏糖分解的甘露三糖、 蜜二糖等很快就可以扩散进入前列腺体，迅速提 高前列腺体的免疫能力，达到恢复正常机能的作 用。
人体实验表明，高血压患者每天摄入 10g 水苏 糖 ， 持 续 6 周 后 ， 其 舒 张 压 平 均 降 低 了 799.7Pa （约 6mmHg）。另有实验表明，人体舒张压的高低 与其粪便中双歧杆菌数量占总细菌数量的比例呈 明显负相关关系[8]，即粪便中双歧杆菌的数量越多，
则舒张压越低。 2.7 增加机体对矿物质元素的吸收、促进排铅
水苏糖是近年实现工业化生产的功能性低聚 糖。水苏糖结构清楚，功能因子明确，并且性质 稳定，不能被人体消化吸收，在食品、保健品、 药品、农药、饲料、橡胶工业等领域都有很好的 应用。在国家公众营养改善 Oligo 项目的促进下， 将水苏糖应用到饮料工业中将是未来相当长的时 间内饮料功能化开发的热点。
水苏糖在相对较少的剂量下就能起到相当明 显的保健效果，这一点对饮料很重要，它可以保 证饮料仍然在现行的管理规范下生产，而无需作 大的调整；水苏糖性状稳定，高温酸性条件下较 少分解，而饮料多为酸性，且均经高温处理，这 时水苏糖可以充分发挥其理化特征，克服加工障 碍；水苏糖是益生元当中最难得的四聚杂寡糖， 它能在加工、储存、代谢、吸收的过程中衍生出 多种寡糖、免疫因子，使水苏糖功能发挥更加迅 速和全面。本文介绍了水苏糖的保健功能并举例 说明水苏糖在饮料工业中的应用。
肠道内以双歧杆菌为代表的有益菌在水苏糖 的 帮 助 下 ， 快 速 繁 殖 ， 制 造 出 VB1、 VB2、 VB6、 VB12 等一系列维生素。同时，有益菌还能通过抑 制某些分解维生素的细菌来保证维生素的供应， 如一些芽孢杆菌可分解 VB1，造成 VB1 缺乏，但这 些芽孢杆菌常常会受到有益菌的抑制。因此，补 充水苏糖，就是补充有益菌，就是补充水溶性维 生素。
水苏糖对高血脂具有明显的缓解作用，据资 料报道，肠道有益菌减少最终会导致胆固醇的合 成与吸收增加。动物实验证实，双歧杆菌能直接 影响 β-羟基-β-甲基戊二酰基 CoA 还原酶的活性[7]， 抑制胆固醇的合成，从而降低血清胆固醇。此外， 嗜酸乳杆菌也具有吸收胆固醇并抑制小肠壁对于 胆固醇的吸收，双歧杆菌代谢产生烟酸与血清胆 固醇降低也有一定关系[8]。 2.4 增强免疫力
女士型
将功能定位在现代都市白 水苏糖的日摄入量 1.5g 左 领及女士普遍存在的膳食 右，按每杯酸奶 150ml 计 结构不合理、工作压力大、 算，酸奶中水苏糖的浓度 饮酒过量等诸多因素造成 为 1%，每吨酸奶的水苏糖 的便秘、三高、糖尿病隐 投入量约为 10kg。 患及血液质量普遍下降现 象。
实验证明，用水苏糖饲喂小鼠 20d，发现其机 体中的钙、铁等矿物质元素的含量有所提高，大 腿骨灼烧灰分中的矿物质元素也有相应的增加。 也有实验证明，水苏糖能增加机体对矿物元素的 吸收，被认为与盲肠中的 L-乳酸的提高有关[10]。
水苏糖有极好的润肠通便效果，因而可大大 减少食物残渣在肠道的停留时间，减少铅在肠道 被吸收的机会。通过消化道排铅后使体内铅蓄积 减少，从而引起尿铅下降。同时可结合经胆汁分 泌进入肠道的铅，阻断其再吸收。胆汁铅比血铅 含 量高出 40 ～100 倍 ，这部 分 铅 被 水 苏 糖 排 出 体 外，同时水苏糖可通过调整肠道菌群，降低肠道 pH， 促 进 钙 、 铁 等 元 素 的 吸 收 而 竞 争 性 的 抑 制 铅 的吸收。 2.8 补充水溶性维生素、缓解糖尿病及其并发症 症状
水苏糖作为益生元，可明显刺激腹腔巨噬细 胞并提高其吞噬能力。实验发现，水苏糖对小鼠 眼球后静脉丛红细胞 C3b 受体花环（E-C3bR）、红 细胞免疫复合物花环（E-ICR）的形成率有增强作用， 并通过红细胞膜上淋巴细胞功能相关抗原-3（LFA3）与 CD2 细胞相互作用，最终导致 γ-干扰素、IL2 等细胞因子 的分泌，增强 NK 细胞的活性 。同 时，水苏糖自身还可分解出多种免疫物质，如甘 露三糖、蜜二糖等，这些物质可提高机体的免疫 能力，帮助抵抗疾病，早日恢复肠道的正常功能。 2.5 抗氧化（延缓衰老）、改善更年期综合症
3 水苏糖在饮料工业中的应用
1993 年，日本厚生省（卫生部）批准含有水苏 糖、棉籽糖等低聚糖的食品为“特定保健食品”。以 水苏糖和棉籽糖等为主要成分的低聚糖已被美国
2012综述与述评 Nhomakorabea饮料工业
食品药品管理局 FDA 认定为 GRAS（一般安全无毒 食品）的低聚糖。德国政府颁发的《国民健康手册》 把水苏糖等低聚糖的保健功效明列其中，并倡导 人们食用。2010 年，我国国家卫生部批准允许水 苏糖作为普通食品生产与经营。
4.1 水苏糖在酸奶中的应用 酸奶是一种通过活性乳酸菌发酵制成的乳制
品，在人体健康、补充营养、疾病的治疗上都有 其独特的作用，一般企业所使用的乳酸菌种是嗜 热链球菌和保加利亚乳酸杆菌，这两种菌无法经 受胃酸和胆汁的杀伤，即使有少量能活着进入肠 内也不能定植而被排出体外，起生理作用的只有 其 发 酵 产 物 。 而 肠 道 内 存 在 着 活 性 益 生 菌— — —双 歧杆菌，其对肠道的保健作用是其他乳酸菌无法 相比的。实验表明，将水苏糖添加到酸奶中被人
在酸奶产品中加入水苏糖操作非常简单，原 工艺与配方可基本保持不变，水苏糖可直接在配 料时按照设计配方直接投料即可，见表 2。
表 2 水苏糖在酸奶中的应用举例
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