功能性低聚糖26页PPT
功能性低聚糖的主要生理作用
对功能性低聚糖生理功能的总 结
2.低能量或零能量
由于人体不具备分解、消化功能性低聚糖的酶系 统,因此功能性低聚糖很难被人体消化吸收或根本 不能吸收,也就不给人提供能量,并且某些低聚糖如 低聚果糖、异麦芽低聚糖等有一定甜度,可作为食 品基料在食品中应用,以满足那些喜爱甜食但又不 能食用甜食的人(如糖尿病人、肥胖病患者等) 的 需要。
动物试验表明,双歧杆菌在肠道内大量繁殖具有提 高机体免疫功能和抗癌的作用。究其原因在于,双 歧杆菌细胞、细胞壁成分和胞外分泌物可增强免 疫细胞的活性,促使肠道免疫蛋白A ( IgA) 浆细胞 的产生,从而杀灭侵入体内的细菌和病毒,消除体内 “病变”细胞,防止疾病的发生及恶化。
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3.不致龋。
对功能性低聚糖生理功能的总 结
1.促进双歧杆菌增殖
功能性低聚糖是肠道内有益菌的增殖因子，其中最明显的 增殖对象是双歧杆菌。人体试验证明，某些功能性低聚糖， 如异麦芽低聚糖，摄入人体后到大肠被双歧杆菌及某些乳 酸菌利用，而肠道有害的产气荚膜杆菌和梭菌等腐败菌却 不能利用，这是因为双歧杆菌细胞表面具有寡糖的受体， 而许多寡糖是有效的双歧因子。
功能性低聚糖的生理 功能功能性低 Nhomakorabea糖 的定义：
以低聚果糖、低聚木 糖、低聚乳果糖、大 豆低聚糖等为代表的， 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 防龋齿等一系列生理 功能的新型低聚糖。
当今市场上最常见的几种功 能性低聚糖
功能性低聚糖
3
高效液相色谱法(High Performance Liquid Chro-matography,HPLC) 是在20世纪60年代末, 以经典液相柱色谱法为 基础,引入气相色谱法 的理论发展而成的分离 分析方法。该方法以高 压泵输送流动相,采用 高效固定相,实现了仪 器在线化,自动化,使分 离效率大大提高。
• 操作：线图表示 • 将老年蜂蜜用乙醇水溶液沉降大分子多糖和较高聚 合度低聚木糖,而后进行硫酸水解,低聚木糖组分水解 为木糖。高效液相色谱测定老年蜂蜜水解前后木糖 含量的差值,即为低聚木糖含量。色谱图见图3、4。 （图片）
• 本方法测定低聚木糖终端产品中低聚木糖含量,操作简 便可行,结果准确,尤其适合缺少低聚木糖标准对照品情 况下定量测定低聚木糖含量。该方法可应用于企业产品 质量控制及主管部门质量监督。 实验分析： ： 1、如果测定样品里含有大量的蔗糖或乳糖也会产生干扰,在此情况下,
应对样品进行水解。由水解前后木糖含量的差值求出低聚木糖的 样品含量。 2、针对添加了低聚木糖后的产品中低聚木糖的相对含量少，且受其 他成分的干扰，常用氢氧化铜沉降样品中脂肪蛋白、用乙醇沉降大分 子多糖、高聚合度低聚糖等办法将干扰成分从样品中分离出来，不同 的样品选择不同的处理方法后，用酸解法以木糖为唯一的标样就可以 计算出低聚木糖的含量（以木糖计）。这种方法简单易操作，测定结 果重现性好，处理成本低，可以被各大实验采用室采用。 3、通常功能性低聚糖的检测器不选择紫外检测器,而是示差折光检测 器、蒸发光散射检测器及荧光检测器等。
优点：测定低聚糖的方法很多, HPLC具有快速方便,分 辨率高,分离效果好,重现性好和不破环样品等优点。 HPLC是目前在检测低聚糖中应用最为广泛的一种方 法
4
其他分析方法：
功能性低聚糖
低聚糖（Oligosaccharide）或称寡糖。
功能性低聚糖包括水苏糖、棉籽糖、Palatinose（帕拉金糖）、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚Palatinose 和低聚龙胆糖等。
人体肠胃道内没有水解这些低聚糖（除Palartinose之外）的酶系统，因此它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。
功能性低聚糖因具独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品基料，业己引起全世界广泛的关注。
目前，日本在这方面的研究、开发与应用位居前列，己形成工业化生产规模的低聚糖品种达十几种，1990年的总产值就达4.6亿美元，成为功能食品基料的一大支柱。
在日本，功能性低聚糖替代或部分替代蔗糖而广泛应用在饮料、糖果、糕点、冰淇淋、乳制品及调味料等450多种食品。
己经确认功能性低聚糖的主要生理功能包括以下四个方面：1、很难或不被人体消化吸收，所提供的能量值很低或根本没有。
可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品又担心发胖者的要求，还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。
2、活化肠道内双歧杆菌并促进其生长繁殖。
双歧杆菌是人体肠道内的有益菌，其菌数会随年龄的增大而逐渐减少，直至老年人临死前完全消失。
因此，肠道内双歧杆菌数的多少成了衡量人体健康与否的指标之一。
随着医药科学的突飞发展，广谱和强力的抗菌素广泛应用于治疗各种疾病，使人体肠道内正常的菌群平衡受到不同程度的破坏，有目的的增加肠道中有益菌的数量显得十分必要。
摄取入功能性低聚糖来促使肠道内双歧杆菌自然增殖显得更切实可行。
3、不会引起牙齿龋变，有利于保持口腔卫生。
龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌（Streptococcus mutans）侵蚀而引起的，功能性低聚糖因不是这些口腔微生物的合适作用底物，因此不会引起牙齿龋变。
4、由于功能性低聚糖不被人体消化吸收，属于水溶性膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能，如降低血清胆固醇和预防结肠癌等。
功能性低聚糖
低聚糖(Oligosaccharide)或称寡糖。
功能性低聚糖包括水苏糖、棉籽糖、Palatinose(帕拉金糖)、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚Palatinose 和低聚龙胆糖等。
人体肠胃道内没有水解这些低聚糖(除Palartinose之外)的酶系统,因此它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用,是双歧杆菌的增殖因子。
功能性低聚糖因具独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品基料,业己引起全世界广泛的关注。
目前,日本在这方面的研究、开发与应用位居前列,己形成工业化生产规模的低聚糖品种达十几种,1990年的总产值就达4.6亿美元,成为功能食品基料的一大支柱。
在日本,功能性低聚糖替代或部分替代蔗糖而广泛应用在饮料、糖果、糕点、冰淇淋、乳制品及调味料等450多种食品。
己经确认功能性低聚糖的主要生理功能包括以下四个方面:1、很难或不被人体消化吸收,所提供的能量值很低或根本没有。
可在低能量食品中发挥作用,最大限度地满足了那些喜爱甜品又担心发胖者的要求,还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。
2、活化肠道内双歧杆菌并促进其生长繁殖。
双歧杆菌是人体肠道内的有益菌,其菌数会随年龄的增大而逐渐减少,直至老年人临死前完全消失。
因此,肠道内双歧杆菌数的多少成了衡量人体健康与否的指标之一。
随着医药科学的突飞发展,广谱和强力的抗菌素广泛应用于治疗各种疾病,使人体肠道内正常的菌群平衡受到不同程度的破坏,有目的的增加肠道中有益菌的数量显得十分必要。
摄取入功能性低聚糖来促使肠道内双歧杆菌自然增殖显得更切实可行。
3、不会引起牙齿龋变,有利于保持口腔卫生。
龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌(Streptococcus mutans)侵蚀而引起的,功能性低聚糖因不是这些口腔微生物的合适作用底物,因此不会引起牙齿龋变。
4、由于功能性低聚糖不被人体消化吸收,属于水溶性膳食纤维,具有膳食纤维的部分生理功能,如降低血清胆固醇和预防结肠癌等。
功能性低聚糖
乳酮糖制备方法：一般采用碱液处理乳糖异构化。
应用
在食品中的应用
一些功能性低聚糖的糖浆黏度与葡萄糖浆相似，水活度与蔗糖相似，还原力中等，用于食品可降低冰点，提 高沸点，改善保湿性，在许多食品生产和家庭烹调中可用来代替蔗糖。
在饲料中的应用
功能性低聚糖因其低残留、无抗药性、纯天然以及具有良好的降低腹泻的特性，成为某些抗生素的替代品， 通常用于用于饲料添加剂以提高畜禽生产性能，提高畜禽免疫性能，改善畜禽肠道微生态环境，除粪臭等作 用。
蔗糖制备功能性低聚糖
工业生产低聚果糖方法主要有两种：一是以菊芋为原料提取菊粉，再经酶水解而得。第二种方法是以蔗糖为 原料，采用固定化酶法进行连续反应，将高浓度蔗糖溶液在50℃~60℃下以一定速率流过固定化酶柱，利用β-果 糖转移酶进行一系列转移反应而获得低聚果糖。该法连续性好、自动化程度高，操作稳定性好，酶能反复使用， 利用率高。
人体胃肠内由于缺乏水解功能性低聚糖的酶系统，因此不能直接利用功能性低聚糖，但其可以被肠道内的有 益菌群充分利用，功能性低聚糖是双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌等有益菌群最直接、最有效的养料，它能排除消化 系干扰，选择性地进入到双歧杆菌、乳酸杆菌等最适宜生长的大肠，促使双歧杆菌等快速生长和大量繁殖。
2.降低龋齿发生几率
功能性低聚糖
非消化性低聚糖
01 理化特性
03 制备方法
目录
02 生理功能 04 应用
功能性低聚糖，又称为非消化性低聚糖，由2~7个单糖分子脱水通过α、β型等糖苷键连接形成的带有支链 或直链的低度聚合糖，具有一定甜度、黏度和水溶性等糖类的特性。功能性低聚糖研究认为包括水苏糖、棉籽糖、 异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖、低聚龙胆糖、大豆 低聚糖、低聚壳聚糖等。人体肠道内没有水解它们（除异麦芽酮糖外）的酶系统，因而它们不被消化吸收而直接 进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。
功能性低聚糖
G
OH OH HO OH O O OH OH HO O OH OH HO O OH OH
G
OH OH HO OH O O OH OH HO O OH OH HO O OH OH HO O OH OH
G
F β-2,1 F
OH
F
F
CH2 O
CH2 O
CH2 O
F β-2,1 F
OH
F
CH2 O
CH2 O
第二节 FOS的物理化学性质
2.5 FOS产品的水分活度
0.85
66
72
图2-3 低聚果糖、蔗糖、葡萄糖w)<0.85的环境下繁殖， 美国规定库存食品水分活度Aw不能超过0.85。
第二节 FOS的物理化学性质
2.5 FOS产品的吸湿性
图2-4 低聚果糖、果糖、山梨醇、麦芽糖和蔗糖在不同相对湿度下的水分含量
图2-6 低聚果糖在不同pH时的热稳定性
低聚果糖在中性或接近中性的环境中具有很好的热稳定性。 当它处于pH<4的酸性环境中时，高温下易分解，低温则影 响不大。
第三节 FOS的生理功能
促进矿物质吸收 改善肠道菌群
抗龋齿
FOS
低热量、低甜度
润肠通便
降血脂
第四节 FOS的生产用酶
第二章 低聚果糖 Fructo oligosaccharide (FOS)
FOS概述 FOS基本性质
FOS生理功能 植物来源
FOS生产用酶
FOS生产工艺
微生物来源
作用机理
第一节 FOS概述
1.1 低聚果糖的发现简史
1950年，Bacon等人在研究酵母转化酶(invertase)时，从蔗
糖水解物中发现一些低聚糖，这些低聚糖的结构为GFn的形 式。 1952年，Whalley等用酵母转化酶作用于蔗糖，首次分离得 到蔗果三糖(1-kestose)。
低聚果糖介绍PPT课件
食品开发的创新源泉
内容
低聚果糖简介 低聚果糖的物理化学性质 低聚果糖的生物学活性 低聚果糖的健康功能 低聚果糖的安全性 低聚果糖的应用概况 低聚果糖应用注意点 量子高科的优势 产品开发建议
低聚果糖简介
定义 QB2581-2003
低聚果糖是以蔗糖为原料，利用果糖基转移酶的催化作用, 在蔗糖（G-F）分子 的果糖基上通过β(2→1) 糖苷键结合1~3个果糖(F)而生成的蔗果三糖（GF2）、 蔗果四糖GF3）和蔗果五糖（GF4）及其混合物。分子式：GFn ，聚合度 n=2~7。 特别提示：由于聚合度不同产品所起的效果和使用量的差别，我国QB2581特别 规定，聚合度超过5的不计算为低聚果糖的有效含量。
癌可能发挥积极的效果 ➢ 益生元和益生菌的结合 (共生元) 对于增加抗癌效
果可能是最有效的策略
低聚果糖在结肠发酵
快速发酵多碳水化合 物pH acid (> 4.5)通过 6-16 h
右结肠，上升
慢速发酵多蛋白质 pH ± 7通过12-36 h
横向
左结肠，下降
盲肠
直肠
低聚果糖在人体结肠发酵
结肠的发酵作用
综述
1. 甜度低，口味纯正、清爽
易于使用
2. 黏度适中
3. 低热量
4. 非还原性，不参与美拉德反应
5. 常温及高温条件下中性条件下相当稳定，低温耐酸
6. 耐高温，可以适应常见的热工艺
7. 易储存
8. 吸湿性能优于麦芽糖接近山梨醇
9. G型水分活度介于山梨糖醇和蔗糖之间，P型水分活度稍高 于蔗糖
可以满足目前常见的 生产工艺和产品特性
低聚果糖和菊粉促进双歧杆菌增殖的量
低聚果糖抑制致病菌生长
功 能 性 低 聚 糖
功能性低聚糖摘要：本文简要介绍功能性低聚糖的结构特性、生理功能及其在食品行业中的应用并对其应用前景进行了展望。
关键词：功能性低聚糖、结构、生理功能、应用低聚糖或称寡糖，是由2~10 个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖，[1]分子量约为300-2000,分为功能性低聚糖和普通低聚糖两大类。
常见的功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水苏糖和甲壳低聚糖等[2]。
人体胃肠道内没有水解功能性低聚糖的酶类，因此，它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先被双歧杆菌利用，是双歧杆菌的增殖因子。
1 功能性低聚糖的结构特性1.1 低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖又称分枝低聚糖，是指葡萄糖以α—1, 6 糖苷键结合而成的, 单糖数在2~ 5 个不等的一类低聚糖, 分子中除了α—1, 6 糖苷键外，还有α—1, 3和α—1, 4糖苷键等。
其主要成分为异麦芽糖、异麦芽三糖和潘糖等。
自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在, 而作为支链淀粉、右旋糖和多糖等的组成部分, 在某些发酵食品如酱油、酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在。
1990 年日本低聚异麦芽糖产量达8000t , 1991 年超过10000t , 其产品固形物有50%的液体( IMO—500)、90% 的液体( IMO—900 ) 和90% 的粉末( IMO—900P)[ 3]。
低聚异麦芽糖具有淀粉糖浆的优良理化特性甜度仅为蔗糖的45% ~ 50%。
低聚异麦芽糖有甜味, 异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖等随聚合度的增加, 其甜味降低甚至消失。
该糖对酸、的稳定性很强, 具有很好的保湿性, 能抑制食品中淀粉回生、老化和结晶糖的析出, 水分活性低, 具有抑菌作用, 为难消化性糖[ 3]。
1.2 大豆低聚糖典型的大豆低聚糖是从大豆籽粒中提取出可溶性低聚糖的合称, 主要组分为水苏糖、棉籽糖和蔗糖。
水苏糖和棉籽糖都是由半乳糖、葡蓟糖和果糖组成的支链低聚糖, 它们分别是在蔗糖的葡萄糖基一侧以α—1, 6 糖苷键连接1 和2 个半乳糖分子。