低聚半乳糖的特性及应用前景

短双歧杆菌 B．
5
++
++
+
breve
嗜酸乳杆菌 L．
6
++
+
+
acidophilus
干酪乳杆菌 L．
7
++
-
casei
唾液乳杆菌
8
++
-
++
salivarius
1.2 低能量 通过进行小肠酶分解试验以及 14C 标记的排
泄试验，结果表明低聚半乳糖不被机体消化系统所 消化吸收，可直接达到大肠被胃肠道细菌所利用。
发酵科技通讯
第 40 卷
低聚半乳糖的特性及应用前景
薛雅莺 袁卫涛 杨海军 （保龄宝生物股份有限公司 251200）
摘 要：功能性食品除了普通食品的营养、感觉两大功能外，还有调节生理活动的第三大功能。 也就 是它体现在促进机体健康、突破亚健康、祛除疾病等方面的重要作用。 功能性低聚糖现在研究认为包括 低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、水苏糖、棉子糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚异麦芽酮 糖、低聚龙胆糖、大豆低聚糖、低聚壳聚糖等。 低聚半乳糖(Galactooli gosaccharides，GOS)是目前国际上已 经开发的功能性低聚糖之一，它是一种具有天然属性的功能性低聚糖，人母乳中含量较多，婴儿体内的 双歧杆菌菌群的建立很大程度上依赖母乳中的 GOS 成分，它是母乳中重要的益生元。 低聚半乳糖具有 较强的耐酸性、 耐热性， 不会因为在加工过程中的高温杀菌及人体胃酸所分解而失去其本来应有之特 性，具有广阔的应用前景。
种量是指培养好的接入发酵罐内的种子液量占发酵罐内发酵培养基量的百分比。 种量 的多少显著影响适应期的延续时间。 种量增加时，适应期缩短，有利于发酵时间提前，设备 利用率高。 但种量过多，使菌体生产速度过快，菌体娇嫩，不强壮，提高衰老自溶，后期产酸 不高；如果种量过少，则菌体增长缓慢，会导致发酵时间拉长，容易染菌。
实验表明， 低聚半乳糖的摄入可有效地促进 肠道对钙的吸收， 同时肠道对钠的吸收有降低的 倾向，而钾的吸收有升高的倾向。
2 低聚半乳糖的物化性质
2．1 甜度： 低聚半乳糖口感清爽，甜度约为蔗糖的 35％
左右。 2．2 加热稳定性
图 1 表示， 将低聚半乳糖加热至 180°C 几乎 没发现分解现象，表明热稳定性很好。
— ——《味精生产问答》题 175— ——
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根据实践，一次初糖谷氨酸发酵的接种量一般以 1%为好。 加大种量，使生产菌占绝对 优势，有利于控制杂菌，也有利于缩短发酵周期。 因此在实际生产中，可根据实际情况适当 提高接种量，可以将接种量提高到 2%，甚至可提高到 3%～ 5%。大型发酵罐生产可以考虑三 级种子。
如果用低糖流加的青霉素工艺，更要加大种量，一般采用 10%～ 30%左右的大种量。
1 低聚半乳糖的生理功能[1]
1．1 双歧杆菌增殖因子 低聚半乳糖对肠内的双歧杆菌和乳酸菌具有
同时增殖的作用，且可抑制有害菌滋长，同时具有 和膳食纤维相同效用，可促进肠胃蠕动，改善肠道 功能。 低聚半乳糖的有效摄取量为 3g ／ d，每日摄 取 3g～10g，即能显示各种生理功能。 高纯度的低 聚半乳糖还可用于医药进行肠道疾病的辅助治 疗。
2.3 酸稳定性 图 2 表示， 即使在 pH3.0 条件下加热低聚半
乳糖也不会分解，对酸的稳定性很好，故可在酸性 条件下使用。 2.4 保存期间稳定性
因为它对热和酸很稳定， 所以在保存期的稳 定性也很好（图 3）。
3 低聚半乳糖发展前景
目前，商品化 GOS 是以乳糖为原料 ，利 用 微 生物 β-半乳糖苷酶的转糖苷活性生产的。 微生物 酶 法 生 产 的 GOS，安 全 可 靠 ，并 且 由 于 其 结 构 与 人类母乳中低聚糖的一样， 作为功能食品配料在 食品加工业中的应用广泛，纯度高的 GOS 还可用 于医药，进行肠道疾病的辅助治疗。
低聚半乳糖作为一种新的功能性食品， 在我
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第 40 卷
国将具有广阔的市场前景。目前，低聚糖在我国还 是一个新兴行业， 能达到上千 t 生产规模的只有 低聚异麦糖和低聚果糖， 低聚半乳糖还尚未形成 规模。
据悉，日本是全世界低聚糖最发达的国家，其 中低聚半乳糖的产量居世界第二位。 日本人近年 来在饮食结构方面发生了重大变化， 传统的米饭 逐步被牛肉和乳品所取代。 伴随着的是，各种”现 代”疾病如糖尿病、高血压等患者逐渐增多。此外， 日本已进入老年社会， 老年人注重身体保健。 因 此， 社会上要求发展功能性食品的呼声越来越强 烈。 日本政府也日渐重视这项工作，90 年代初就 从食品中划分出保健食品，并要求各有关大学、科 研院所等单位进行研究和开发。 中国目前同日本 的情况相似，传统的”吃”的结构正在悄悄发生变 化，肉类、乳品类的消费逐渐增长，谷物类食品在 相对减少。而且社会老龄化现象已经开始出现。高 血压、 糖尿病、 各种口腔及消化系统疾病逐渐增 多。社会对发展功能性食品、保健食品的要求也越 来越高。低聚半乳糖因其生理功能明显、配伍性好 ( 无 色 无 异 味)、 加 工 性 能 优 越 ( 耐 酸 耐 热 )， 广 泛 应 用于婴幼儿奶粉、发酵乳、饮料、冰激凌、糖果、口
关键词：功能性食品 低聚半乳糖 生理功能 物化性质 应用前景
低聚半乳糖（Galactooli gosaccharides,GOS）是 目前国际上已经开发的功能性低聚糖之一， 它是 一种具有天然属性的功能性低聚糖， 其分子结构 一 般 是 在 半 乳 糖 或 葡 萄 糖 分 子 上 连 接 1～7 个 半 乳糖基，即 Gal-(Gal)n-Glc ／ Cal(n 为 0-6)。 在自然 界 中 ，动 物 的 乳 汁 中 存 在 微 量 的 GOS，而 人 母 乳 中含量较多， 婴儿体内的双歧杆菌菌群的建立很 大程度上依赖母乳中的 GOS 成分。 它是母乳中重 要的益生元， 其安全性已经受到广泛认可，2010 年， 日本的低聚半乳糖的消费量是仅次于低聚异 麦芽糖的第二大功能性低聚糖产品， 我国已于 2008年 9 月将其列入新资源食品目录中。
服液等。 目前我国正在推行的公众营养改善 0LIG0 项目， 主要针对我国国民大量存在微生态 营养失衡的状态， 通过在公众摄入食品中加入益 生元， 激活与增殖人体内益生菌群促进微生态平 衡，达到改善公众营养健康的目的。相信通过对低 聚半乳糖产品应用的深入开发， 各种含有低聚半 乳糖的食品将会更多地出现在人们餐桌上。
参考文献：
[1]郑建仙编，《功能性食品》(第二卷)93-96 页 [2]林文章等， 《低聚半乳糖(GOS)与低聚果糖(FOS)及低聚异麦芽 糖 (IMO) 比 较 》
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谷氨酸发酵过程种龄及种量怎样控制为好？
种龄是指种子培养的时间。 种龄长短关系到种子活力强弱，如果接入发酵的种子所处 生产阶段是处于活力旺盛的对数期时，则种子活力强，并可使发酵适应期缩短；如种龄过 长，则菌种活力减弱，代谢产物增多。 所以一般一级种子种龄控制 11h～12h 左右，二级种子 种龄控制 7h～8h 左右。
第 40 卷第 3 期 2011 年 7 月
发酵科技通讯
1.3 低致龋齿性 体外试验表明， 低聚半乳糖不能被突变链球
菌等口腔细菌作为发酵底物来生成不溶性葡聚 糖，也不产生乳酸。 1.4 改善脂质体谢
临床试验发现， 低聚半乳糖具有改善血清脂 质代谢的效果。 让受试者每日摄入 8g 低聚半乳 糖， 发现总胆固醇和甘油三酯水平降低，HDL-胆 固醇增加。停止摄取后，对血清脂质的改善效果逐 步消失，恢复至摄取前状态。 1．5 促进矿物元素吸收
低聚半乳糖是唯一都能够被人体肠内 8 大有
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益菌所利用的[2]
项次
细菌
低聚半 乳糖
青春双歧杆菌 B．
1
++
adolescentils
两歧双歧杆菌 B．
2
++
bifidum
低聚异 麦芽糖
++
-
低聚果糖 ++ -
3 婴儿双歧杆菌 B． ++
++
++
infantis
长双歧杆菌 B．
4
++
+
++
longum