低聚木糖的生产及应用研究进展

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玉米芯酶法生产低聚木糖

玉米芯酶法生产低聚木糖

玉米芯酶法生产低聚木糖功能性低聚糖是日本七十年代研制八十年代开始工业化生产,并在保健食品中广泛使用的一类功能性食品添加剂。

日本已投入工业化生产的低聚糖有10余种,总产量达4万多吨。

我国从八十年代末开始对功能性低聚糖进行研究,低聚异麦芽糖和低聚果糖也相继投入了工业化生产。

但是,我国投入工业化生产的功能性低聚糖的品种还比较少,还没有能耐酸、耐热和适合特殊人群如糖尿病、高血脂等患者食品要求的功能性低聚糖面市。

1、产品简介与其它低聚糖相比低聚木糖具有以下特点:(1)有效用量少。

低聚木糖是目前达到显著双歧杆菌增殖效果有效用量最少的功能性低聚糖。

经试验: 每天口服0.7g, 两周后大肠双歧杆菌的比例从8.9%增加到 17.9%;每天口服1.4g, 一周后大肠双歧杆菌的比例从9%增加到33%。

(2)耐酸和耐热。

低聚木糖在pH2.5-8.0的范围内相当稳定, 100℃加热1小时, 几乎不分解。

(3)普通纯度产品能应用于糖尿病和高血脂等患者的食品中。

低聚木糖的伴随成分为木糖, 木糖也是不被消化的单糖,糖尿病和高血脂等患者可以食用。

2、生产技术低聚木糖的生产原料为玉米芯、蔗渣、棉子壳等农副产物,其中玉米芯为最佳原料。

玉米芯酶法生产低聚木糖生产流程如下。

原料(玉米芯)→木聚糖提取→提取液→精制→酶降解→粗产品→精制→浓缩→低聚木糖产品。

该生产技术于2006年获得国家发明专利授权。

专利号:CN200410013840.8。

该专利于2009年获得江苏省专利金奖和中国专利优秀奖。

3、产品形式及得率产品有70 糖浆、90糖浆、70 粉末、90 粉和35粉末等形式。

这些产品已获准应用于各种饮料、巧克力、调味料(醋)等保健食品和一些功能饲料中。

每8吨玉米芯粒可制成1吨以上固形物为70%以上,低聚木糖含量为70%(对总糖)的糖浆产品。

4、投资年产300吨低聚木糖生产线需生产厂房:2000-3000M2、蒸汽:5吨/小时、电力:200KW。

低聚糖在功能性食品中的应用研究进展

低聚糖在功能性食品中的应用研究进展

低聚糖在功能性食品中的应用研究进展低聚糖是由2-10个单糖分子组成的碳水化合物,具有多种生理功能,包括促进消化道健康、降低血糖和血脂、调节肠道菌群等。

由于其独特的功能性,低聚糖在功能性食品中得到广泛应用,并受到越来越多消费者的关注。

本文将介绍低聚糖在功能性食品中的应用研究进展。

首先,低聚糖在促进消化道健康方面的应用研究已有很多成果。

研究发现,低聚糖可以通过促进有益菌群的生长,抑制有害菌群的繁殖,改善肠道环境,提高肠道屏障功能。

同时,低聚糖还可以增加食物中纤维的含量,促进肠道蠕动,减少便秘和其他消化道问题。

因此,低聚糖被广泛用于膳食纤维补充剂、饮料和乳制品等产品中,以促进消化道健康。

其次,低聚糖在降低血糖和血脂方面的应用研究也逐渐增多。

研究表明,低聚糖可以减缓食物的消化吸收速度,降低血糖和血脂的升高。

此外,低聚糖还能够通过提高胆固醇的排泄,降低胆固醇的吸收,从而降低血液中的胆固醇水平。

因此,低聚糖在降低糖尿病和心血管疾病风险方面具有潜力,并被广泛应用于功能性饮料、糖果和糕点等食品中。

此外,低聚糖在调节肠道菌群方面的研究也取得了一些重要进展。

肠道菌群是人体内存在最多的微生物群落,与人体健康密切相关。

研究发现,低聚糖可以为有益菌群提供优质营养源,增加有益菌群的丰度和活性,同时抑制有害菌群的生长。

这种调节肠道菌群的作用对于维持肠道健康、增强免疫力、预防肠道炎症和肠道肿瘤等具有重要意义。

因此,低聚糖被广泛用于益生菌制剂、乳酸菌饮料和酸奶等功能性乳品中。

最后,低聚糖在其他功能性食品中的应用也不容忽视。

例如,研究发现低聚糖可以抑制致病菌的生长,具有抗菌作用。

此外,低聚糖还可以提高钙的吸收率,有益于骨骼健康。

此外,低聚糖还可以提供丰富的能量,并有助于增加体重。

因此,低聚糖在抗菌剂、骨骼健康产品和体重管理食品中的应用也得到了广泛关注。

综上所述,低聚糖在功能性食品中的应用研究进展非常丰富。

未来,将有更多的研究深入探究低聚糖的作用机制以及在不同类型的功能性食品中的应用效果。

低聚木糖市场的应用及发展趋势

低聚木糖市场的应用及发展趋势

T logy科技添加剂与营养62 食品安全导刊 2017年3月低聚木糖又称木寡糖,由2~7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合糖,是以富含木聚糖的植物为原料,通过生物技术的方法制备生产。

它与大豆低聚糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖等相比,具有独特的优势。

它具有高选择性增殖肠道双歧杆菌、有效摄入量少、酸热稳定性好等特点,其双歧因子功能是其它聚合糖类的10~20倍,近年来在市场上呈现快速增长趋势。

低聚木糖的市场应用情况低聚木糖是一种重要的益生元。

益生元(Prebiotics)是指不易被消化的食品成分,通过选择性地刺激一种或几种细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响,从而改善寄主健康的物质。

其主要包括各种寡糖类物质(Oligosaccharides)或称低聚糖。

从全球范围来看,欧洲是益生元的第一消费区,占据整个市场区域的40%左右;亚太是益生元的第二消费区,其中日本是该地区发展的主要推动力,中国和印度对益生元的需求量在不断增大;北美地区市场处于起步演化阶段。

我国低聚木糖起步于2000年左右。

2001年,山东龙力生物科技股份有限公司在国内首先实现低聚木糖产业化。

该项目获得20多项发明专利,并于2006年获得国家技术发明二等奖,2011年获得国家技术进步二等奖。

经过十多年的推广,低聚木糖已经广泛应用于食品、保健品、饲料等领域。

保健食品市场截止目前,我国获得批准文号的保健食品约1.4万余个,其中添加低聚木糖的约40个,占比0.55%。

其保健食品功效宣称的27个种类中,添加低聚木糖的产品主要涉及到通便、增强免疫力、调节肠道菌群等15个种类。

其中通便类产品占比41.25%,增强免疫力类产品占比30%,调节肠道菌群类产品占比27.5%,其他类产品占比22.5%。

其产品剂型涉及到胶囊、口服液、粉剂、片剂等。

在各种低聚木糖食品品类中,乳制品占有56.9%的市场份额,其次为婴儿食品和医疗保健食品,分别占到17%和14%的市场份额(见图1)。

中国低聚糖的研发现状与前景

中国低聚糖的研发现状与前景

中国低聚糖的研发现状与前景摘要:随着糖链生物学功能的揭示与认识,糖生物学正成为一个新科学前沿,继基因工程、蛋白质工程之后,糖工程已成为最引人注目的新生物技术学科。

功能性低聚糖作为新生理活性物质,在疾病诊断与防...随着糖链生物学功能的揭示与认识,糖生物学正成为一个新科学前沿,继基因工程、蛋白质工程之后,糖工程已成为最引人注目的新生物技术学科。

功能性低聚糖作为新生理活性物质,在疾病诊断与防治、营养与保健、植物生长及抗病、畜牧养殖等方面的应用倍受关注,在国际上已经发展成为一个利用基因工程、蛋白质工程、糖工程等现代生物技术手段,并涉及医学、化学、工程等学科,应用于食品、医药、饲料、农业各领域的重要产业。

功能性低聚糖的开发已开辟了许多新的工业应用领域,2002年全球的低聚糖产量已达到15万吨,创造了400亿美元的功能食品市场,100亿美元的功能饲料市场,而低聚糖药物展现了无限商机,低聚糖农药、低聚糖肥料同样引人注目,功能性低聚糖已成为全球生物技术产业中突出的亮点。

我国具有低聚糖产业发展的特色与资源优势,在健康、农业、环境等领域压力需求的背景,应抓住机遇,充分跟进先进理论,大力发展自主技术,功能性低聚糖的研究及应用不仅有助于提高我国的学术地位,并将在我国形成新的明星产业。

一、功能性低聚糖的生物学意义与应用价值糖、脂类、蛋白质和核酸是构成有机生物体的四大类化合物。

其中糖是一类主要由C,H,O元素组成的化合物,在自然界中分布最广泛,含量最丰富,参与各种生理活动,有着广谱的化学结构和生物功能。

现代生物学发展史中,对于糖的研究最早可以追溯到1891年EmilFisc her对(+)一Glucose的右旋构型的证明,之后以对糖酵解和糖异作用的研究为代表的生物化学发展阶段是糖化学研究的鼎盛时期。

但在此的几十年间,一方面,先是在蛋白质研究后,在核酸研究方面的巨大突破和迅速进展吸引了人们的注意力;另一方面,由于糖类本身在结构方面的复杂性和特殊性,使得对其进行分离、分析和合成都极端困难,研究手段上的落后制约了糖类研究快速发展,最终使对糖的研究仍局限于糖类的代谢以及其结构功能上,远远地落后于蛋白质和核酸。

不同粒度低聚木糖的体外抑菌作用及在肉鸡饲料中的应用研究的开题报告

不同粒度低聚木糖的体外抑菌作用及在肉鸡饲料中的应用研究的开题报告

不同粒度低聚木糖的体外抑菌作用及在肉鸡饲料中
的应用研究的开题报告
一、研究背景
随着消费者对食品安全和营养健康的需求逐渐增强,生态饲料在畜
牧业中的应用越来越受到重视。

低聚木糖作为一种生态饲料添加剂,在
抗菌、促进免疫力、增强肠道健康等方面具有独特的优势。

然而,低聚
木糖的抑菌效果受其粒度的影响较为显著。

因此,本研究旨在探究不同
粒度低聚木糖的体外抑菌作用及其在肉鸡饲料中的应用。

二、研究目的
1.探究不同粒度低聚木糖的体外抑菌作用。

2.研发高效、低成本的生态饲料添加剂,优化肉鸡生产效益。

三、研究方法
1.制备不同粒度低聚木糖。

采用酸水解法和酶解法分别制备不同粒
度的低聚木糖。

2.采用平板法测定低聚木糖的最小抑菌浓度和抑菌圈直径。

3.确定低聚木糖的最佳添加量和作用时间。

将不同浓度的低聚木糖
添加到细菌培养液中,测定细菌生长情况。

4.制备低聚木糖饲料。

将最佳添加量的低聚木糖添加到肉鸡饲料中,观察其生产性能和肠道健康状况。

四、预期结果
1.不同粒度低聚木糖在体外的抑菌效果和最佳添加量。

2.低聚木糖饲料对肉鸡生产性能和肠道健康的影响。

五、研究意义
本研究有助于深入了解低聚木糖的生物学特性和抑菌作用机理,提供新的生态饲料添加剂研发思路。

通过探究低聚木糖在肉鸡饲料中的应用,可以有效提高肉鸡免疫力和肠道健康水平,为养殖业的可持续发展做出贡献。

低聚木糖生产流程

低聚木糖生产流程

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低聚糖在纸浆和造纸工业中的应用研究

低聚糖在纸浆和造纸工业中的应用研究纸浆和造纸工业一直是全球最重要的产业之一,是人类社会发展不可或缺的基础材料。

近年来,随着对可持续发展的需求增加,寻找更环保和可再生的替代品成为了重要任务之一。

低聚糖作为一种生物质来源的新材料,展现了在纸浆和造纸工业中具有广阔应用前景的潜力。

低聚糖是一种由2-10个单糖分子组成的短链糖,与纸浆和纸张的生产过程密切相关。

在纸浆生产中,低聚糖被广泛用作成纤剂、改性剂和表面处理剂。

首先,作为成纤剂,低聚糖可以帮助增加纸浆的可塑性和流动性,改善纸浆的过滤性能,提高纸张的强度和质量。

低聚糖能够通过与纤维表面的吸附作用,增加纤维之间的粘合强度,从而增强纸张的强度和耐久性。

此外,低聚糖还可以起到调节纸张湿度和厚度的作用,使纸张具有更好的书写和印刷性能。

其次,作为改性剂,低聚糖可以改变纤维和纸张的性质,使其更适应不同的应用需求。

低聚糖具有丰富的官能化团,可以与纤维表面的活性基团发生化学反应,改变纤维表面的性质,如改善湿强度、耐磨性和油墨吸附性能。

此外,低聚糖还可以增加纸张的阻隔性能,提高纸张对水、氧气和油类等物质的屏障效果,从而扩展了纸张的使用范围。

最后,作为表面处理剂,低聚糖可以在纸张表面形成一层保护膜,提高纸张的平整度和光泽度,增强纸张的视觉效果和触感舒适度。

低聚糖可以减少纸张表面的粗糙程度,改善纸张的印刷质量,使印刷图案更加清晰和鲜艳。

此外,低聚糖还可以防止纸张表面的油墨渗透,提高纸张的耐水性和抗油性。

与传统化学合成材料相比,低聚糖具有很多显著的优势。

首先,低聚糖是一种可再生的生物质材料,来源广泛,可降低对化石燃料的依赖,减少环境污染。

其次,低聚糖在制备过程中不需要使用有毒有害的化学品,对环境和人体健康无害,符合可持续发展的要求。

此外,低聚糖具有良好的生物相容性,可以与纸浆中的其他成分相互作用,提高纸张的整体性能。

然而,低聚糖在纸浆和造纸工业中的应用还存在一些挑战和难点。

首先,低聚糖的制备工艺尚未完全成熟,生产成本相对较高,需要进一步研究和改进。

低聚木糖的生理作用及其在动物生产中的应用

饲料 工业 中的应用也得 到肯 定 , 已广泛应 用于猪 饲料 、 饲料 、 刍动 物 饲料及 水产 动物 饲 禽 反
料 中。多项研 究结果证 实, 聚木糖 能够 改善 动 物 生产 性 能 , 高动 物机 体 免 疫 力和 抗病 低 提
力。除此之外, 添加低聚木糖可以降低饲料 中药物用量, 减低药物残 留, 有利 于环保。
关键 词 : 低聚 木糖 ; 用机理 ; 作 生产性 能 ; 疫性 能 免
P y ilgc l l fXyo—oi o a c a i e n h soo ia eo l - l s c h rd sa d Ro g i p ia in i i l r d cin t Ap l t n Anma o u t s c o P o
c n u ie t n io me t lp oe to o d cv o e v r n na r tc in.
Ke or : y o一0io a c a i e y lW ds x l lg s c h rd s;a t n me h ns ;p ro ma c ci c a im o e r n e;i f mmu iy n t

2 一 4
中国饲料添加剂
21 0 0年第 6期 ( 总第 9 6期 )
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低聚木糖的生理作用 及其在动物生产中的应用

(. 1 济宁英
2 10 ) 204
人类 健康 和破坏生 态环境 。鉴于此 种情况 , 寻求

种 无 污染 、 无残 留 、 功能 的新 型 天然 促 生长 多
其 主要功效 成 分是 木 二糖 、 木三 糖 、 四糖 。低 木 聚木 糖 为乳 白色 或 淡黄 色 粉末 , 略有 特 殊气 味 , 易溶 于水 , 散性较好 。与其 他功 能性低 聚糖 相 分 比, 聚 木糖 更耐 酸 和耐 热 , 低 在饲 料 加工 和储 存 过 程 中具 有很 好 的稳 定 性 。低 聚木 糖很 难 被 动

低聚木糖在蛋鸡生产中的应用

1 低 聚木糖 的特 点与功 能
蔡思佳 : 低 聚木糖在蛋鸡 生产 中的应用
一 2 1—
1 . 1 . 3 生物 学效 价高 低 聚木糖 具 有较 高 的生物 学效 价 , 其 添加 量 仅 为 目前 饲 料 中 广 泛 应 用 的 低 聚 异 麦 芽 糖 的
1 / 1 5 , 低 聚果糖 的1 / 5 。 1 . 1 . 4 无 配伍 禁 忌
和耐热 , 动物 体 内的各种 消化 液很 难分 解它。
5 % 低 聚木 糖 溶 液 在 p H 2 . 5~8 . 0范 围 内 , 加 热 1 h , 几 乎没有 破 坏 。p H约 3 . 4的含 低 聚 木糖 的
饲料 利 用 率 、 提 高动 物 生产 性 能 、 改善 畜 产 品 品
在 已开 发 的十几 种寡糖 产 品中 , 低 聚木糖 是 倍 受人 们 瞩 目的一 种低 聚 糖 。低 聚 木糖 又 称 木 寡糖 , 是从 富含 木聚糖 的天然 植物 中经 生物技 术 提取 的 由 2— 7个 单糖 分 子 以 I 3—1 , 4糖苷 键 连 接而 成 的功能 性 聚合 糖 , 主 要包 括 木 二糖 、 木 三 糖、 木 四糖 , 其 中木二 糖 为 主 要有 效 成 分 。低 聚 木糖 是低 聚糖种 类 中增殖 双歧杆 菌功 能最好 , 净 化肠 道功 效最佳 , 同时又是 抑制 病原菌 和腐败 物 质生 长 的产 品之一 。大量研 究结 果表 明 , 低 聚木 糖作 为一 种新 型 的寡 聚糖 添加 剂 , 具有 完善 肠道
1 . 1 . 6 难 消化
糖 不仅 能促 进其 大量 繁殖 , 同时还可 延 长其存 活 时 间 。 1 . 2 . 2 抑制 肠道 有 害细菌 , 减少 腐败 产物 双歧杆 菌利 用低 聚木糖 大 量增殖 , 形 成微 生

低聚木糖提取分离技术的研究进展


Re e r h Pr g e s o l—O iO a c a ie r ia in Te h olg s a c o r s fXyO I s c h r s Pu ic t c n o y g d f o
S n UIMi g ,LIS i o g ,W U - a ZHANG - ng' h -ln 2 Ya n n , Li pi 。
而 木 聚 糖 是 半 纤 维 素 的 重要 成 分 ,为 了 提 取 出低 聚 木糖 需 要Байду номын сангаас在 酶解 之 前 采 用 物 理 、化 学 等方 法对
原料 进 行 预处 理 , 取 出木 聚 糖 。 提
11 . 碱 法提 取
( . 龙江 八一 农垦 大学食 品学 院 , 1黑 大庆 13 1 ;2黑 龙江 省农产 品加 工工程 技术 研究 中心 , 庆 639 . 大 13 1 6 3 9)

要 : 聚 木 糖 是 一 种 功 能 性 低 聚 糖 , 品 附 加 值 高 , 场 前 景 好 , 于 其 具 有 很 显 著 的 选 择 性 增 殖 双 低 产 市 由
ma k t o p c du t t a i c n r lfr t bi d b c e e fc iey d c e s c o e t r l n h v o h r r e pr s e t e o h t t a p o ie ae i f o a tr fe t l, e r a e h lse o a d a e t e v
Ke r s: l - l o a c ai e E t cin a d s p r t n Xy a y wo d Xyo oi s c h r ; x r t n e a ai ; ln g d a o o
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低聚木糖的生产及应用研究进展作者:冷小军来源:《农产品加工·上》2020年第01期摘要:近年来,低聚木糖作为一种健康益生元深受人们青睐。

通过简要介绍低聚木糖的研究意义,阐述低聚木糖的生产方法,包括酸水解、自水解、酶水解等方法及其在食品工业、医疗保健、饲料养殖等领域的应用研究,展望了低聚木糖的生产及应用前景。

关键词:低聚木糖;研究进展;应用;酸水解;自水解;酶水解中图分类号:TS202.3 ; ; 文献标志码:A ; ; doi:10.16693/ki.1671-9646(X).2020.01.021Abstract:In recent years,xylo-oligosaccharide has been favored as a health prebiotic. In this paper,the research significance of xylo-oligosaccharides was briefly introduced,and the production methods of xylooligosaccharides was expounded,including acid hydrolysis,autohydrolysis,enzymatic hydrolysis,etc.,and their application in food industry,health care,feed culture and other fields are described. Futhermore,the production and application of xylooligosaccharides was expected.Key words:xylo-oligosaccharides;research progress;application;acidhydrolysis;autohydrolysis;enzymatic hydrolysis近年来,日益增长的新型食品需求、不断增加的医疗保健支出,以及动物养殖产业中抗生素的滥用等问题引起了全世界对绿色健康益生元的关注。

低聚木糖(Xylo-oligosaccharide,XOS)是一类可以由木质纤维素生物质生产的益生元化合物。

低聚木糖一般是由2~10个木糖分子以β-1,4糖苷键连接构成的功能性聚合糖,又被称为木寡糖。

低聚木糖是自然界中含量极其丰富的一类多糖。

XOS作为一种绿色的新型添加剂,其应用日益广泛,在农业、保健品、药品、食品等工业领域都有着重要的应用。

低聚木糖具有优异的理化性质,如具有较好的耐热性和耐酸性,甜度为蔗糖的40%~50%,能在较宽范围内保持pH值稳定(2.5~8.0),在此pH值范围内,加热1 h不被破坏,120 ℃下加热1 h仍保持稳定,黏度较低且随温度升高而降低等。

此外,低聚木糖也具有优异的生物学特性[1]。

XOS作为一种绿色的新型添加剂,应用日益广泛,在农业、保健品、药品、食品等工业领域都有着重要的应用。

低聚木糖的原料来源广泛,可以由棉秆、玉米芯及玉米秸秆、甘蔗及甘蔗渣、麦秸等常见农业废弃物制得[2]。

所以,低聚木糖的生产可以实现农业副产物的高值化利用。

综上所述,低聚木糖这类益生元化合物是极具研究价值的。

1 ; 低聚木糖的生产方法秸秆、玉米芯、甘蔗等农业废弃物中含有大量的纤维素和半纤维素,其中半纤维素中木聚糖是重要组成成分。

目前,低聚木糖的生产主要通过酸或碱预水解和自动水解预处理,从半纤维素中获得低聚木糖。

预处理必须在温和的条件下进行,以限制单糖和有毒副产物的产生。

在预处理之后,可以通过酸水解或酶水解等方法来提取木聚糖。

1.1 ; 酸水解木聚糖在酸性条件下会水解成为可溶的低聚木糖,一般使用盐酸、硫酸等稀酸水解高聚合度的木聚糖来生成低聚木糖。

Jing B等人[3]将来自甘蔗渣的半纤维素在温和条件下进行微波辅助酸水解以产生低聚木糖,微波辅助0.24 mol/L硫酸酸水解31 min,产生的最大低聚木糖产率为290.2 mg/g。

在温和条件下微波辅助酸水解提供了一种有效的技术来生产低聚木糖。

Bai Y Y等人[4]成功合成了具有-SO3H,-COOH和酚-OH等活性基团的磺化竹基碳(BCS),并发现它可作为固体酸催化剂催化半纤维素水解成低聚木糖这一过程。

微波辐射协同该催化剂进行酸水解反应,缩短了反应时间,提高了反应效率。

试验证明,该催化剂有效,且在140~160 ℃的温度下可以获得低于40%的低聚木糖产率。

在相对温和的条件下,反应温度的升高、停留时间的延长,以及固体酸与水的比例提高都促进了低聚木糖的生产。

在相对强烈的条件下,低聚木糖产量会开始下降。

1.2 ; 自水解富含木聚糖的农业植物生物质也可以在高温和高压下进行直接自水解,以产生低聚木糖。

相同条件下,不同原料进行自水解所得低聚木糖的产率不同。

Aditya S等人[5]发现在最大低聚木糖生产条件下,进行自水解,从玉米粉分离的纤维比从干酒糟分离的纤维具有更高的低聚木糖产率。

干酒糟纤维和玉米粉纤维产生最大低聚木糖量的条件分别是180 ℃/20 min和190 ℃/10 min。

Zhang W等人[6]研究甘蔗渣自水解时发现甘蔗渣在200 ℃/10 min条件下自水解能获得50.35%的低聚木糖产率。

与单独的甘蔗渣相比,在200 ℃/10 min的乙酰基輔助甘蔗渣自水解的低聚木糖(聚合度2-5)产率为52.99%。

乙酰辅助自水解方法显著提高了低聚木糖产量并降低低聚木糖混合物的平均聚合度。

1.3 ; 蒸汽爆破法蒸汽爆破法已被证明是一种可行的处理半纤维素的增溶工艺,并已在商业上得到应用。

Ana F等人[7]使用微型中试规模的蒸汽爆破装置研究了不同操作条件对低聚木糖产率和选择性的影响。

即使在非优化条件下(190 ℃,5 min,0.5%硫酸作催化剂),蒸汽爆破使木聚糖的回收率也有40%。

蒸汽爆破法中富含低聚木糖的水解物在聚合程度上也具有较大的多样性,有较好的生物前应用价值。

1.4 ; 酶水解酶水解生产低聚木糖通常是利用一些微生物所含的木聚糖酶对半纤维素或木聚糖进行直接水解。

酶水解是近些年来生产低聚木糖的主要方法。

木聚糖酶的酶水解在食品工业中生产低聚木糖,因为它可以防止木糖、羟甲基糠醛和呋喃等杂质的形成。

Sharmili J等人[8]将由烟曲霉R1产生的粗制木聚糖酶用于水解小麦壳,其生物转化为不易消化的低聚木糖。

在没有对粗酶进行过任何预处理的情况下,从天然原始小麦壳获得高产量的低聚木糖。

Constantinos K等人[9]通过GH11重组木聚糖酶直接酶处理丙酮/水氧化预处理的玉米秸秆生产出了具有益生潜能的低聚木糖混合物。

硬木被认为是XOS生产的最佳原料之一。

Gobinath R等人[10]注意到微生物内切木聚糖酶很少用于水解木质生物质以进行低聚木糖生产。

在他们的研究中,来自梭菌菌株BOH3的纯化的木聚糖酶被成功地用于从纯木聚糖和各种预处理的硬木生产低聚木糖。

可以有效地水解经热碱性(0.05 mol/L NaOH)预处理的桃红木和芒果木锯末,并以很高的产率(50.7%~57.2%)产出木糖二糖和木糖三糖。

这项研究也为将来自梭菌的木聚糖酶用于从预处理的木质生物质中生产低聚木糖提供了思路。

Chang S等人[11]提出了一种新颖的生产方法来降低低聚木糖的生产成本,构建了一种枯草芽孢杆菌的扩展蛋白和内切木聚糖酶组成的融合酶,用亲和吸附-酶促反应综合方法生产高纯度低聚木糖,低聚木糖的产率和纯度可分别达到54.2%和91.7%,被认为是简易而且成本低的一种生产方法,为替代传统酶生产提供了一种绿色途径。

2 ; 低聚木糖的应用研究2.1 ; 低聚木糖在食品中的应用研究作为食品添加剂,低聚木糖具有热值低、耐酸耐热、黏度较其他低聚糖要低,有优良的抗冻性能,以及在水溶液中形成螺旋结构,增强持水性、改善食品流变学特性等[12]可以提高食品品质的良好性质,因而也被广泛用于食品工业。

目前,低聚木糖的应用主要是被添加在烘焙食品和乳制品中。

李竹生等人[13]发现添加一定量低聚木糖可以对蒸烤馒头感官品质、水分含量、水分活度及储存性能产生积极影响,并通过添加不同量的低聚木糖比较得出添加2%的低聚木糖,可赋予蒸烤馒头较高品质并提高其食用价值。

除此之外,还使用ASLT法分析了配方中添加低聚木糖对蒸烤馒头货架期的影响[14],研究得出添加2.0%的低聚木糖,能使蒸烤馒头的货架期明显延长。

杨柳等人[15]使用核磁成像技术对添加低聚木糖的米糠面包和添加蔗糖的米糠面包在贮藏期间的水分含量、水分活度进行了检测。

发现在米糠面包中添加低聚木糖,使面包在贮藏期间保水性良好,同时改善了面包的感官品质,面包的货架期也得以延长,提升米糠面包的食用价值。

据报道,一些低聚木糖乳品已经进入市场,早在2014年国内益生元乳品中低聚木糖乳品就已有20余种,而且在近几年种类及数量逐年递增,但是不如其他低聚糖应用普遍[16]。

2.2 ; 低聚木糖在医药、保健品的应用研究低聚木糖具有:①不被人体消化吸收,热值低,降低血糖、血脂、胆固醇,预防“三高”;②预防龋齿;③双歧杆菌等有益菌增殖并抑制有害菌生长,从而调整肠道菌群、改善肠道健康;④促进钙铁锌镁等矿物质的吸收;⑤清除体内自由基,抗氧化;⑥保护肝脏健康;⑦抗癌等生物学特性[17-19]。

所以,能被应用于医药和保健领域。

低聚木糖可以应用于特殊医药用途。

范光森等人[20]阐述了低聚木糖在医药中的应用,由于低聚木糖具有上述的生物学特性,低聚木糖可以用于生产面向肠道功能紊乱、营养不良、免疫力缺陷,以及糖尿病、癌症肿瘤患者供应的特殊配方食品。

患者可以通过食用这些食品来直接或间接改善其身体机能。

宋燕华等人[17]研究低聚木糖与壳寡糖对小鼠急性肝损伤和对脾脏细胞免疫功能的联合作用时得出低聚木糖和壳寡糖联合作用可在一定程度上抵抗小鼠的酒精性肝损伤,还可提高小鼠脾脏细胞的免疫活性。

该项研究结果应用于人体医疗保健还需要进一步的研究证实。

Yang J等人[21]证明在慢性肾病小鼠饮食中添加低聚木糖,与其他益生元相比较低剂量能够改善慢性肾病小鼠的肾功能,并诱导盲肠微生物组成和功能的显著变化。

由此可推测膳食添加低聚木糖干预可能是一种潜在的治疗手段,通过改善肠道微生物群来提高短链脂肪酸浓度和减少来自有害菌的尿毒症毒素来抵抗慢性肾病。

Pieter V等人[22]的研究指出低聚木糖与多酚混合物的结合对人体肠道微生物活性和组成有积极影响,从而产生免疫调节特性,尤其是在大多数慢性疾病发生的远端结肠。

一些创新的低聚木糖保健应用也是值得期待的,如低聚木糖护肤品、低聚木糖黑发饮品这些极具市场潜力的产品。

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