功能性低聚糖

功能性低聚糖非消化性低聚糖01理化特性制備方法生理功能應(yīng)用目錄030204基本信息功能性低聚糖，又稱為非消化性低聚糖，由2~7個單糖分子脫水通過α、β型等糖苷鍵連接形成的帶有支鏈或直鏈的低度聚合糖，具有一定甜度、黏度和水溶性等糖類的特性。功能性低聚糖研究認(rèn)為包括水蘇糖、棉籽糖、異麥芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、低聚異麥芽酮糖、低聚龍膽糖、大豆低聚糖、低聚殼聚糖等。人體腸道內(nèi)沒有水解它們（除異麥芽酮糖外）的酶系統(tǒng)，因而它們不被消化吸收而直接進(jìn)入大腸內(nèi)優(yōu)先為雙歧桿菌所利用，是雙歧桿菌的增殖因子。理化特性甜度黏度耐熱耐酸性保濕吸水性理化特性甜度功能性低聚糖常被用作功能性甜味劑，甜度為蔗糖的0.3~0.6倍。就味質(zhì)而言，低聚異麥芽糖味質(zhì)純正；大豆低聚糖與蔗糖甜味相似，但回味差；低聚果糖口感較蔗糖清爽，不帶任何后味；低聚木糖也很清爽，略有特殊氣味。

黏度有研究表明，當(dāng)濃度相同時，低聚果糖的黏度較蔗糖高；低聚異麥芽糖的黏度與蔗糖溶液接近；大豆低聚糖的黏度較麥芽糖低，比異構(gòu)糖高；低聚木糖的黏度低予以上3種功能性低聚糖，且其黏度隨著溫度升高而迅速下降。

耐熱耐酸性功能性低聚糖一般具有良好的耐熱耐酸性。其中低聚木糖的穩(wěn)定性最優(yōu)，當(dāng)pH為2.5~8.0時相當(dāng)穩(wěn)定，于100℃下加熱1h幾乎不分解。低聚異麥芽糖和大豆低聚糖在pH>3的環(huán)境中均有較好的穩(wěn)定性，即使經(jīng)過140℃高溫處理也不易分解。當(dāng)pH為5~7時，低聚果糖相當(dāng)穩(wěn)定，將其加熱到150℃時也不會分解，但在pH<4的酸性環(huán)境中其熱穩(wěn)定性會大幅度下降。

保濕吸水性功能性低聚糖普遍具有良好的保持水分的能力。例如當(dāng)?shù)途郛慃溠刻桥c其他糖類混合使用時，可以鎖住水分、防止結(jié)晶。這種優(yōu)良的吸水保水能力也使功能性低聚糖具有膳食纖維的作用，可增加大便持水性和容量，使其易于排出。

生理功能生理功能與一般（普通）的低聚糖相比，功能性低聚糖具有獨(dú)特的生理功能：1.調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)、增殖有益菌群人體胃腸內(nèi)由于缺乏水解功能性低聚糖的酶系統(tǒng)，因此不能直接利用功能性低聚糖，但其可以被腸道內(nèi)的有益菌群充分利用，功能性低聚糖是雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌等有益菌群最直接、最有效的養(yǎng)料，它能排除消化系干擾，選擇性地進(jìn)入到雙歧桿菌、乳酸桿菌等最適宜生長的大腸，促使雙歧桿菌等快速生長和大量繁殖。

2.降低齲齒發(fā)生幾率功能性低聚糖屬難消化糖，很難被口腔中導(dǎo)致蛀齒的突變鏈球菌發(fā)育所利用，所以不會產(chǎn)生形成齒垢的不溶性葡萄聚糖，不會引起蛀牙。當(dāng)其與蔗糖合用時，會強(qiáng)烈抑制蔗糖被鏈球菌合成為不溶性葡萄聚糖，抑制葡萄糖在牙齒上附著，阻礙形成齒垢，防止牙齒表面琺瑯脫灰，因此起到抗齲齒作用。

3.增加排便防治便秘由于雙歧桿菌發(fā)酵低聚糖產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸能刺激腸道蠕動，增加糞便的濕潤度，并通過菌體的大量生長以保持一定的滲透壓，從而防止便秘的發(fā)生。此外，低聚糖屬于水溶性膳食纖維，可促進(jìn)小腸蠕動，也能預(yù)防和減輕便秘。制備方法制備方法淀粉制備功能性低聚糖低聚異麥芽糖制備大致有以下兩種途徑：一是利用糖化酶逆合作用，在高濃度葡萄糖溶液中將之逆合生成異麥芽糖、麥芽糖等低聚糖；但由于產(chǎn)率低，產(chǎn)物復(fù)雜，生產(chǎn)周期長等缺點(diǎn)而難以工業(yè)化大量推廣。二是以淀粉制得高濃度葡萄糖漿為底物，通過α-葡萄糖轉(zhuǎn)苷酶催化發(fā)生α-葡萄糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)而得。工業(yè)化生產(chǎn)低聚異麥芽糖一般以淀粉為原料采用全酶法工藝。

蔗糖制備功能性低聚糖工業(yè)生產(chǎn)低聚果糖方法主要有兩種：一是以菊芋為原料提取菊粉，再經(jīng)酶水解而得。第二種方法是以蔗糖為原料，采用固定化酶法進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，將高濃度蔗糖溶液在50℃~60℃下以一定速率流過固定化酶柱，利用β-果糖轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行一系列轉(zhuǎn)移反應(yīng)而獲得低聚果糖。該法連續(xù)性好、自動化程度高，操作穩(wěn)定性好，酶能反復(fù)使用，利用率高。

乳糖制備功能性低聚糖乳酮糖制備方法：一般采用堿液處理乳糖異構(gòu)化。應(yīng)用應(yīng)用在食品中的應(yīng)用一些功能性低聚糖的糖漿黏度與葡萄糖漿相似，水活度與蔗糖相似，還原力中等，用于食品可降低冰點(diǎn)，提高沸點(diǎn)，改善保濕性，在許多食品生產(chǎn)和家庭烹調(diào)中可用來代替蔗糖。

在飼料中的應(yīng)用功能性低聚糖因其低殘留、無抗藥性、純天然以及具有良好的降低腹瀉的特性，成為某些抗生素的替代品，通常用于用于飼料添加劑以提高畜禽生產(chǎn)性能，提高畜禽免疫性能，改善畜禽腸道微生態(tài)環(huán)境，除糞臭等作用。

在其它領(lǐng)域的用途功能性低聚糖還被用作農(nóng)藥應(yīng)用于水果、蔬菜防治中，