功能性低聚糖_图文
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低聚异麦芽糖产品种类较多。通常把异麦芽糖、潘糖 、异麦芽三糖总含量在35%以上的称为IMO-500，在 50%以上的称为高纯度低聚异麦芽糖IMO-900。 IMO-900低聚异麦芽糖的含量高，葡萄糖、麦芽糖含 量甚微，故可适用于特殊人群。
二、低聚异麦芽糖生理功能 1.能促进体内双歧杆菌的繁殖,调整肠道内的菌群,增加 有益菌的比例。
再进入肝脏，进一步代谢而转变为摄食者可吸收的能 量，但其能量值很低，仅为蔗糖的1/3。
二、主要生理功能
1.高效的双歧杆菌增殖因子。能进入大肠被有益菌双歧杆 菌选择性地利用,使双歧杆菌数量显著增加,有助于维持肠 道正常菌群的平衡,抑制病原菌和腐败菌的生长,提高机能 的免疫功能,低聚果糖的摄入对腹泻及便秘患者均有明显 的改善作用。
第六节 大豆低聚糖
典型的大豆低聚糖是从大豆中提取的可溶性低聚糖 的总称,主要有水苏糖、棉子糖和蔗糖,其在成熟大豆 中的干基含量分别为4%、1%和5%。水苏糖和棉子 糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的低聚糖,是在 蔗糖的葡萄糖一侧连接1或2个半乳糖。大豆低聚糖 中使双歧杆菌增殖的是其中的水苏糖和棉子糖, 水苏 糖和棉子糖在人体的小肠中不易被消化吸收,而直接 到达大肠为双歧杆菌选择性地利用使其增殖,并能使 肠内有害菌减少而改善肠内菌群的构成,从而抑制了 肠内腐败产物的产生和有害酶(如偶氮还原酶，为致 癌物质生成酶)的活性,有利于维持和增进健康。
功能性低聚糖的研究和开发最早的是日本，己有二十 多年的历史。目前在世界低聚糖市场中，日本占着绝 对的优势。继日本之后，欧洲各国对功能性低聚糖的 开发热情日渐升温。各种功能性低聚糖在国外已广泛 用在不同食品的加工中，包括饮料、酸奶、冷饮、乳 品、糖果、糕点等方面。功能性低聚糖的加入赋予了 这些食品不同的保健功能。使其产品档次和价格都上 了一个台阶。
2010 年时中国低聚糖产品的年需求量达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。目前全国低聚糖生 产厂家已达十余家，形成了年产10 万吨左右的产 能。
一、概念：由2～10个单糖通过苷键结合而成的直链或支 链聚糖。 二、化学命名法：以末端糖为母体，其它的糖作为糖基， 同时应标明糖与糖之间的连接位置、糖的成环形式以及苷 键的构型等。
2.低热值。由于低聚果糖不为人体消化系统的酶类所水解, 很难被消化吸收，故提供的热值很低，摄入后不会导致肥 胖。
3.低聚果糖是一种水溶性膳食纤维，能降低血清胆固醇和 甘油三酯，且摄入后不会引起血糖值和胰岛素水平的升高 。
4.能促进机体对钙、镁、锌等矿物元素的吸收。低 聚果糖与Ca2+、Mg2+、Zn2+等形成络合物到达大 肠后，随着低聚果糖被双歧杆菌等微生物发酵分 解，同时也释放出矿物元素，使之更易于被肠道 吸收，这对防止人体骨质疏松有意义。
低聚乳果糖可以采用2种途径合成。一是利用半乳糖
苷转移酶将乳糖分解产生的β- 半乳糖基转移至蔗糖 中葡萄糖的Ｃ4羟基上；二是利用果糖基转移酶将蔗 糖分解产生的果糖基转移至乳糖还原性末端的Ｃ1羟 基上,必须注意,虽然β- 呋喃果糖苷酶在自然界广泛
存在,但是不同来源的β- 呋喃果糖苷酶具有不同的受
体特异性,在蔗糖和乳糖共存的体系中,黑曲霉β- 呋 喃果糖苷酶一般催化蔗糖中的果糖基转移到另外一
在蔗糖转移反应生成低聚果糖的同时,也生成了副产物— ——葡萄糖,葡萄糖是酶抑制物,它的存在会削弱酶的催化 能力,使低聚果糖含量降低。可在反应体系中加入葡萄糖 氧化酶或葡萄糖异构酶,前者能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸, 而后者能使葡萄糖转化为果糖,从而对蔗糖的转移反应起 协同促进作用,达到增加低聚果糖生成量、提高产品纯度 的目的。 除酶法外,一些国家,如法国、比利时还采用由植物菊芋提 取低聚果糖的生产工艺。法国Ｌｅｒｏｕｒ公司用菊芋生 产菊粉,菊粉中单糖分子聚合度较大,需经局部酶解才能得 到低聚果糖。该公司也以菊粉作为产品出售,平均单糖分 子聚合度≥9,低聚果糖含量少,削弱了其生理功能。
低聚果糖经口腔进入人体消化系统后，不能被各种消
化酶分解，因而不被胃、小肠吸收。低聚果糖在大肠
内可被双歧杆菌、乳杆菌等有益菌选择利用，使它们
快速和大量繁殖。同时双歧杆菌对低聚果糖进行酵解
，部分转化为短链脂肪酸和少量气体。其中，大约 40%的低聚果糖被菌体利用排出体外，10%转化为 CO2、H2、CH4等气体，近50%转变为醋酸、丙酸、 丁酸和乳酸等。部分短链脂肪酸经结肠粘膜吸收后，
第三节 低聚乳果糖(Lactosylfructoside or Lactosurose)
低聚乳果糖是由日本林原生化研究所、盐水港株式会 社等在1990年联合开发成功的一种新型低聚糖,产品于 1991年推向市场。商品化的低聚乳果糖是一种包括低 聚乳果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖以及其它微量低聚糖( 如1- 蔗果三糖、半乳糖基果糖、半乳糖基乳糖等)在内 的混合物。纯净的低聚乳果糖是一种三糖, 由β- D-半乳 糖苷、α- D -葡萄糖苷以及β- D- 呋喃果糖苷残基组成。 日本产品类型有LS-35、LS-55Ｐ(粉末状)、LS-55Ｌ(液 体状),其中低聚乳果糖含量分别为总糖量的35%、55%, 此外还有未反应的蔗糖、乳果糖,副产物葡萄糖等。
2.难以被消化,低甜度,低热量,基本上不增加血糖、血 脂,有利于防止心脑血管疾病。
3.不致龋。
第五节 低聚木糖(Xylooligosaccharide)
低聚木糖作为一种附加值高、市场前景看好的功能 性食品添加剂,是目前国内外竞相研究开发的功能性 低聚糖之一。
一、Biblioteka Baidu聚木糖的构成及存在
一般认为,低聚木糖是由木二糖～木十糖等组成的。 在自然界中,竹笋等天然植物中含有少量的低聚木糖 。另外,一部分植物半纤维素在人体大肠内也可以被 分解转化为低聚木糖。
二、低聚木糖的生理功能
1.高选择性促进双歧杆菌增殖； 2.低聚木糖基本不被人体消化酶系统所分解；能量值几乎 为零 。
3.酸、热稳定性好；即使pH：2.5~8，加热至150℃也基 本不分解；
4.摄入量少；每日摄取有效剂量低，0.7~ 1.4g 。 5.保护肝脏功能；能增强机体免疫力，抗癌； 6.降低血清胆固醇；降低血压； 7.低甜度、低热值；抗龋齿。
第二节 低聚果糖(Fructooligosaccharide，FOS)
低聚果糖是较早开发的功能性低聚糖之一,日本于1983年实 现了规模化生产。
低聚果糖又称蔗果低聚糖或果寡糖、蔗果三糖族低聚糖。 其组成主要是蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的混合物。 是以蔗糖为原料，通过现代生物工程技术———果糖基转 移酶转化、精制而成。商品化程度在国内外处于领先地位 。经过美国IFT（美国食品工艺协会）和日本医学院等研 究机构应用现代科学研究反复测试得出结论，以果糖基转 移酶转化而成的低聚果糖分子结构和保健功能，与天然存 在于果蔬植物中的完全相同。
一、分子结构及消化代谢特性
低聚果糖是2～5个果糖基为链节，以一个葡萄糖 基为链的端基，以果糖基→果糖连接键为主体骨 架连结形成的碳水化合物。即是指1～4个果糖基 以β-2，1键连接在蔗糖的D-果糖基上而形成的蔗 果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖 （GF4）和蔗果六糖（GF5）的混合物。商品低 聚果糖一般还含有少量蔗糖、果糖、葡萄糖。低 聚果糖是一种天然活性物质。
蔗糖、乳糖、麦芽糖等也属于低聚糖，但是与近年来开发 的新型低聚糖相比，不具备预防龋齿、降低血脂和促进双 歧杆菌增殖等生理功能，所以称为普通低聚糖。 以乳果糖、低聚果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、低聚乳果 糖、低聚龙胆糖等为代表的新型低聚糖一般都具有促进肠 道双歧杆菌增殖、难以被人体消化吸收、预防龋齿等一系 列的生理功能，所以又称为功能性低聚糖。
个蔗糖分子上生成蔗果低聚糖,而节杆菌β- 呋喃果糖 苷酶才可能催化生成低聚乳果糖。
三、低聚乳果糖的生理功能
1.改善肠道菌群,促进双歧杆菌增殖。 2.抑制有毒代谢物的产生。 3.难消化、低热值。 4.不致龋。 5.降低血清胆固醇。 6.整肠作用。
第四节 低聚异麦芽糖(Isomaltooligosacchride，IMO)
功能性低聚糖_图文.ppt
第一节 低聚糖概述
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，市场前景良好。 我国对低聚糖的研究始于上世纪80年代，在“九五” 期间 形成工业规模和商品化。现各种低聚糖生产能力约5万吨 ，实际年产4万吨。品种主要有低聚异麦芽糖、低聚果糖 、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等，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，其它品种的年产量有限。
5.非龋齿性。低聚果糖不能被引起龋齿的突变链 球菌Smutans所利用，因此不易导致龋齿。
三、生产方法 工业上主要采用具有果糖基转移活性的酶(如β-Ｄ-呋喃果 糖苷酶)作用于蔗糖而制取低聚果糖。其反应可表示为:
工业化生产低聚果糖多采用固定化细胞法进行连续化生产 ,即将具有较高果糖基转移酶活力的活性菌体固定在一定 载体上并装柱,高浓度蔗糖溶液以一定速度通过固定化酶 柱,由酶作用于蔗糖发生转移反应,然后经活性炭脱色,离子 交换法脱盐等手段进行分离提纯,经浓缩可得低聚果糖含 量为55%～60%的液体产品。若进一步分离提纯,可精制出 含量为95%的高纯度产品。
一、分子构成 低聚乳果糖由3个单糖残基通过糖苷键相连而成,其结构式 如下图所示:
从分子结构式上看,低聚乳果糖可看成是乳糖接上一个果 糖基,也可看成是蔗糖接上一个半乳糖基。
二、低聚乳果糖的合成
1.低聚乳果糖生物合成的机理 低聚乳果糖以蔗糖和乳糖为原料,利用糖基转移酶催化而 成。图为低聚乳果糖的生物合成反应式。
低聚异麦芽糖,是以淀粉为原料,采用生物酶工程生 产精制而成的,具有一定的保健功能。在低聚糖中, 除了直链低聚糖外,还有支链低聚糖。直链低聚糖是 以葡萄糖为单位,由2～10个分子联结而成的糖,一般 称为低聚麦芽糖。与之对应的支链低聚糖是将葡聚 糖以分枝方式联结而成带支链的糖,被称为低聚异麦 芽糖。前者只有α-1,4键结合方式，不具备特殊的功 能性,而后者除α-1,4键外,还有α-1,6键、α-1,2键、α-1,3 键等键合方式,因此形成支链状结构。
一、分子结构特点
低聚异麦芽糖，又称异麦芽低聚糖，属分枝低聚糖 (Branching oligosacchride),是由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，有α-1,6 糖苷键，α-1,2糖苷键和α-1,3糖苷键。该糖主要有异麦 芽糖、潘糖(具有α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键)、异麦芽 三糖、异麦芽四糖等。
我国在20世纪80年代末开始对功能性低聚糖进行研 制和应用开发，较早研究开发的是以蔗糖为原料制 取低聚果糖和以淀粉为原料制取低聚异麦芽糖；其 它功能性低聚糖，如大豆低聚糖、低聚甘露糖、低 聚乳果糖等也研制开发成功。功能性低聚糖可从天 然原料中提取。但大部分功能性低聚糖在天然植物 中含量太低或在自然界分布较分散难以收集，现代 工业往往采用生物技术酶法来制取，其原料多为糖 类，如蔗糖、淀粉等。
第一节 低聚糖概述
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，市场前景良好。 我国对低聚糖的研究始于上世纪80年代，在“九五” 期间 形成工业规模和商品化。现各种低聚糖生产能力约5万吨 ，实际年产4万吨。品种主要有低聚异麦芽糖、低聚果糖 、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等，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，其它品种的年产量有限。
二、低聚异麦芽糖生理功能 1.能促进体内双歧杆菌的繁殖,调整肠道内的菌群,增加 有益菌的比例。
再进入肝脏，进一步代谢而转变为摄食者可吸收的能 量，但其能量值很低，仅为蔗糖的1/3。
二、主要生理功能
1.高效的双歧杆菌增殖因子。能进入大肠被有益菌双歧杆 菌选择性地利用,使双歧杆菌数量显著增加,有助于维持肠 道正常菌群的平衡,抑制病原菌和腐败菌的生长,提高机能 的免疫功能,低聚果糖的摄入对腹泻及便秘患者均有明显 的改善作用。
第六节 大豆低聚糖
典型的大豆低聚糖是从大豆中提取的可溶性低聚糖 的总称,主要有水苏糖、棉子糖和蔗糖,其在成熟大豆 中的干基含量分别为4%、1%和5%。水苏糖和棉子 糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的低聚糖,是在 蔗糖的葡萄糖一侧连接1或2个半乳糖。大豆低聚糖 中使双歧杆菌增殖的是其中的水苏糖和棉子糖, 水苏 糖和棉子糖在人体的小肠中不易被消化吸收,而直接 到达大肠为双歧杆菌选择性地利用使其增殖,并能使 肠内有害菌减少而改善肠内菌群的构成,从而抑制了 肠内腐败产物的产生和有害酶(如偶氮还原酶，为致 癌物质生成酶)的活性,有利于维持和增进健康。
功能性低聚糖的研究和开发最早的是日本，己有二十 多年的历史。目前在世界低聚糖市场中，日本占着绝 对的优势。继日本之后，欧洲各国对功能性低聚糖的 开发热情日渐升温。各种功能性低聚糖在国外已广泛 用在不同食品的加工中，包括饮料、酸奶、冷饮、乳 品、糖果、糕点等方面。功能性低聚糖的加入赋予了 这些食品不同的保健功能。使其产品档次和价格都上 了一个台阶。
2010 年时中国低聚糖产品的年需求量达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。目前全国低聚糖生 产厂家已达十余家，形成了年产10 万吨左右的产 能。
一、概念：由2～10个单糖通过苷键结合而成的直链或支 链聚糖。 二、化学命名法：以末端糖为母体，其它的糖作为糖基， 同时应标明糖与糖之间的连接位置、糖的成环形式以及苷 键的构型等。
2.低热值。由于低聚果糖不为人体消化系统的酶类所水解, 很难被消化吸收，故提供的热值很低，摄入后不会导致肥 胖。
3.低聚果糖是一种水溶性膳食纤维，能降低血清胆固醇和 甘油三酯，且摄入后不会引起血糖值和胰岛素水平的升高 。
4.能促进机体对钙、镁、锌等矿物元素的吸收。低 聚果糖与Ca2+、Mg2+、Zn2+等形成络合物到达大 肠后，随着低聚果糖被双歧杆菌等微生物发酵分 解，同时也释放出矿物元素，使之更易于被肠道 吸收，这对防止人体骨质疏松有意义。
低聚乳果糖可以采用2种途径合成。一是利用半乳糖
苷转移酶将乳糖分解产生的β- 半乳糖基转移至蔗糖 中葡萄糖的Ｃ4羟基上；二是利用果糖基转移酶将蔗 糖分解产生的果糖基转移至乳糖还原性末端的Ｃ1羟 基上,必须注意,虽然β- 呋喃果糖苷酶在自然界广泛
存在,但是不同来源的β- 呋喃果糖苷酶具有不同的受
体特异性,在蔗糖和乳糖共存的体系中,黑曲霉β- 呋 喃果糖苷酶一般催化蔗糖中的果糖基转移到另外一
在蔗糖转移反应生成低聚果糖的同时,也生成了副产物— ——葡萄糖,葡萄糖是酶抑制物,它的存在会削弱酶的催化 能力,使低聚果糖含量降低。可在反应体系中加入葡萄糖 氧化酶或葡萄糖异构酶,前者能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸, 而后者能使葡萄糖转化为果糖,从而对蔗糖的转移反应起 协同促进作用,达到增加低聚果糖生成量、提高产品纯度 的目的。 除酶法外,一些国家,如法国、比利时还采用由植物菊芋提 取低聚果糖的生产工艺。法国Ｌｅｒｏｕｒ公司用菊芋生 产菊粉,菊粉中单糖分子聚合度较大,需经局部酶解才能得 到低聚果糖。该公司也以菊粉作为产品出售,平均单糖分 子聚合度≥9,低聚果糖含量少,削弱了其生理功能。
低聚果糖经口腔进入人体消化系统后，不能被各种消
化酶分解，因而不被胃、小肠吸收。低聚果糖在大肠
内可被双歧杆菌、乳杆菌等有益菌选择利用，使它们
快速和大量繁殖。同时双歧杆菌对低聚果糖进行酵解
，部分转化为短链脂肪酸和少量气体。其中，大约 40%的低聚果糖被菌体利用排出体外，10%转化为 CO2、H2、CH4等气体，近50%转变为醋酸、丙酸、 丁酸和乳酸等。部分短链脂肪酸经结肠粘膜吸收后，
第三节 低聚乳果糖(Lactosylfructoside or Lactosurose)
低聚乳果糖是由日本林原生化研究所、盐水港株式会 社等在1990年联合开发成功的一种新型低聚糖,产品于 1991年推向市场。商品化的低聚乳果糖是一种包括低 聚乳果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖以及其它微量低聚糖( 如1- 蔗果三糖、半乳糖基果糖、半乳糖基乳糖等)在内 的混合物。纯净的低聚乳果糖是一种三糖, 由β- D-半乳 糖苷、α- D -葡萄糖苷以及β- D- 呋喃果糖苷残基组成。 日本产品类型有LS-35、LS-55Ｐ(粉末状)、LS-55Ｌ(液 体状),其中低聚乳果糖含量分别为总糖量的35%、55%, 此外还有未反应的蔗糖、乳果糖,副产物葡萄糖等。
2.难以被消化,低甜度,低热量,基本上不增加血糖、血 脂,有利于防止心脑血管疾病。
3.不致龋。
第五节 低聚木糖(Xylooligosaccharide)
低聚木糖作为一种附加值高、市场前景看好的功能 性食品添加剂,是目前国内外竞相研究开发的功能性 低聚糖之一。
一、Biblioteka Baidu聚木糖的构成及存在
一般认为,低聚木糖是由木二糖～木十糖等组成的。 在自然界中,竹笋等天然植物中含有少量的低聚木糖 。另外,一部分植物半纤维素在人体大肠内也可以被 分解转化为低聚木糖。
二、低聚木糖的生理功能
1.高选择性促进双歧杆菌增殖； 2.低聚木糖基本不被人体消化酶系统所分解；能量值几乎 为零 。
3.酸、热稳定性好；即使pH：2.5~8，加热至150℃也基 本不分解；
4.摄入量少；每日摄取有效剂量低，0.7~ 1.4g 。 5.保护肝脏功能；能增强机体免疫力，抗癌； 6.降低血清胆固醇；降低血压； 7.低甜度、低热值；抗龋齿。
第二节 低聚果糖(Fructooligosaccharide，FOS)
低聚果糖是较早开发的功能性低聚糖之一,日本于1983年实 现了规模化生产。
低聚果糖又称蔗果低聚糖或果寡糖、蔗果三糖族低聚糖。 其组成主要是蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖的混合物。 是以蔗糖为原料，通过现代生物工程技术———果糖基转 移酶转化、精制而成。商品化程度在国内外处于领先地位 。经过美国IFT（美国食品工艺协会）和日本医学院等研 究机构应用现代科学研究反复测试得出结论，以果糖基转 移酶转化而成的低聚果糖分子结构和保健功能，与天然存 在于果蔬植物中的完全相同。
一、分子结构及消化代谢特性
低聚果糖是2～5个果糖基为链节，以一个葡萄糖 基为链的端基，以果糖基→果糖连接键为主体骨 架连结形成的碳水化合物。即是指1～4个果糖基 以β-2，1键连接在蔗糖的D-果糖基上而形成的蔗 果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖 （GF4）和蔗果六糖（GF5）的混合物。商品低 聚果糖一般还含有少量蔗糖、果糖、葡萄糖。低 聚果糖是一种天然活性物质。
蔗糖、乳糖、麦芽糖等也属于低聚糖，但是与近年来开发 的新型低聚糖相比，不具备预防龋齿、降低血脂和促进双 歧杆菌增殖等生理功能，所以称为普通低聚糖。 以乳果糖、低聚果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、低聚乳果 糖、低聚龙胆糖等为代表的新型低聚糖一般都具有促进肠 道双歧杆菌增殖、难以被人体消化吸收、预防龋齿等一系 列的生理功能，所以又称为功能性低聚糖。
个蔗糖分子上生成蔗果低聚糖,而节杆菌β- 呋喃果糖 苷酶才可能催化生成低聚乳果糖。
三、低聚乳果糖的生理功能
1.改善肠道菌群,促进双歧杆菌增殖。 2.抑制有毒代谢物的产生。 3.难消化、低热值。 4.不致龋。 5.降低血清胆固醇。 6.整肠作用。
第四节 低聚异麦芽糖(Isomaltooligosacchride，IMO)
功能性低聚糖_图文.ppt
第一节 低聚糖概述
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，市场前景良好。 我国对低聚糖的研究始于上世纪80年代，在“九五” 期间 形成工业规模和商品化。现各种低聚糖生产能力约5万吨 ，实际年产4万吨。品种主要有低聚异麦芽糖、低聚果糖 、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等，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，其它品种的年产量有限。
5.非龋齿性。低聚果糖不能被引起龋齿的突变链 球菌Smutans所利用，因此不易导致龋齿。
三、生产方法 工业上主要采用具有果糖基转移活性的酶(如β-Ｄ-呋喃果 糖苷酶)作用于蔗糖而制取低聚果糖。其反应可表示为:
工业化生产低聚果糖多采用固定化细胞法进行连续化生产 ,即将具有较高果糖基转移酶活力的活性菌体固定在一定 载体上并装柱,高浓度蔗糖溶液以一定速度通过固定化酶 柱,由酶作用于蔗糖发生转移反应,然后经活性炭脱色,离子 交换法脱盐等手段进行分离提纯,经浓缩可得低聚果糖含 量为55%～60%的液体产品。若进一步分离提纯,可精制出 含量为95%的高纯度产品。
一、分子构成 低聚乳果糖由3个单糖残基通过糖苷键相连而成,其结构式 如下图所示:
从分子结构式上看,低聚乳果糖可看成是乳糖接上一个果 糖基,也可看成是蔗糖接上一个半乳糖基。
二、低聚乳果糖的合成
1.低聚乳果糖生物合成的机理 低聚乳果糖以蔗糖和乳糖为原料,利用糖基转移酶催化而 成。图为低聚乳果糖的生物合成反应式。
低聚异麦芽糖,是以淀粉为原料,采用生物酶工程生 产精制而成的,具有一定的保健功能。在低聚糖中, 除了直链低聚糖外,还有支链低聚糖。直链低聚糖是 以葡萄糖为单位,由2～10个分子联结而成的糖,一般 称为低聚麦芽糖。与之对应的支链低聚糖是将葡聚 糖以分枝方式联结而成带支链的糖,被称为低聚异麦 芽糖。前者只有α-1,4键结合方式，不具备特殊的功 能性,而后者除α-1,4键外,还有α-1,6键、α-1,2键、α-1,3 键等键合方式,因此形成支链状结构。
一、分子结构特点
低聚异麦芽糖，又称异麦芽低聚糖，属分枝低聚糖 (Branching oligosacchride),是由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，有α-1,6 糖苷键，α-1,2糖苷键和α-1,3糖苷键。该糖主要有异麦 芽糖、潘糖(具有α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键)、异麦芽 三糖、异麦芽四糖等。
我国在20世纪80年代末开始对功能性低聚糖进行研 制和应用开发，较早研究开发的是以蔗糖为原料制 取低聚果糖和以淀粉为原料制取低聚异麦芽糖；其 它功能性低聚糖，如大豆低聚糖、低聚甘露糖、低 聚乳果糖等也研制开发成功。功能性低聚糖可从天 然原料中提取。但大部分功能性低聚糖在天然植物 中含量太低或在自然界分布较分散难以收集，现代 工业往往采用生物技术酶法来制取，其原料多为糖 类，如蔗糖、淀粉等。
第一节 低聚糖概述
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，市场前景良好。 我国对低聚糖的研究始于上世纪80年代，在“九五” 期间 形成工业规模和商品化。现各种低聚糖生产能力约5万吨 ，实际年产4万吨。品种主要有低聚异麦芽糖、低聚果糖 、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等，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，其它品种的年产量有限。