低聚果糖的发展现状及商业化应用实例

    关键词：低聚果糖(fructooligsacchride)；FOS；食品添加剂（food additives）

1.低聚果糖的性质

    低聚果糖(fructooligsacchride，FOS，以下称FOS)又名蔗果低聚糖，寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，分子式为G-F-Fn(n=l，2，3，G为葡萄糖，F为果糖)，它是由蔗糖和l～3个果糖基通过β-l，2苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖(GF₂)，蔗果四糖(GF₃)和蔗果五糖(GF₄)等一类碳水化合物总称。其化学结构式为：

(1)蔗果三糖      (2)蔗果四糖       (3)蔗果五糖

工业上生产是通过微生物发酵产生的β-果糖基转移酶(β-fructosyltransferase，EC 2.4.1.99)或β-呋喃果糖苷酶(β-fructofuranoside，EC 3.2.1.26)作用于30-60％蔗糖溶液进行分子内果糖苷转移反应生成的。
   

2. 低聚果糖对人体的作用和安全性

FOS进入人体后不能被唾液和消化酶分解，直接通过胃和小肠到达大肠，被大肠内的有益菌主要是双歧杆菌所利用，使双歧杆菌得到大量繁殖，同时产生有机酸如醋酸、丙酸、丁酸和乳酸等。抑制肠内沙门氏菌等腐败菌的生长，从而起到防止便秘、降低血脂和胆固醇、促进矿物质的吸收和肠内有毒废物的排除、提高免疫力等一系列作用。而且其本身由于极难被人体吸收，故属于低热量难消化、低龋齿性的可溶性膳食纤维。

FOS的食用安全性在许多国家已得到政府的确认，1992年日本厚生省批准FOS为特定保健品，年产量达4万吨，应用范围多达200余种食品； 2000年，FDA经审核，认可FOS作为公认安全级(GRAS)功能食品配料，并将结果给予公告。在欧洲，FOS被作为控制胆固醇水平的功能性甜味剂而广泛应用于食品产品中。在台湾，含FOS的甜食、糕点、软饮料和饼干等在保健品市场很受欢迎。在中国，中国卫生部批准FOS为润肠通便、调理肠道菌群的保健食品。

3. 低聚果糖目前的应用情况

低聚果糖最初由日本明治制糖(株)研制成功并工业化生产。其品牌为Neosugar，80年代初就有许多含低聚果糖的食品投放市场。现在日本已有六家公司生产低聚果糖，开发低聚果糖的竞争非常激烈。目前，日本低聚果糖产量已达了33300吨，市场价格每吨约3000美元，市场规模超过4亿美元．应用范围多达200余种食品。除以上的国家和地区外，其它也有生产低聚果糖的．其中有些是利用日本技术生产的。在亚洲地区有韩国三星集团的第一制糖 厂及与明治制果公司协作的葡萄糖厂，台湾地区信诚贸易公司也与明冶制果公司协作生产销售此种产品。此外，还有台湾糖业公司产品发展部Pull食品分公司生产商品名为TSC Oil-go50的低聚果糖产品。在欧洲，法国的大制糖厂Beghi-say与明冶制果公司合资兴办的低聚果糖厂已投产。在美国，科罗拉多州威斯敏斯特金技术公司生产的品牌为Nuwaflora^TM的低聚果糖已投放市场。目前外国生产的低聚果糖主要有两大类，一类是低聚果糖浆(日本商品名为“明治低聚果糖G”)它含糖量约为70％，其中的一半低聚果糖及约1／3葡萄糖和少量蔗糖，为无色透明液体，甜味纯正清爽，甜度为等量蔗糖的60％。另一类是精制低聚果糖(日本商品名为“明冶低聚果糖P”)，是上述糖浆经精制干燥而成，它含低聚果糖约95％ ，粉状或颗粒状，目前国外以第一类为主。

明治公司低聚果糖系列产品

国内低聚果糖的研究和生产起步较晚，生产企业约5～6家，每条生产线的生产规模约为1000～3000吨／年，总规模及单条生产线的生产能力均较小，起步比较早的是云南天元健康食品有限责任公司于l998年2月正式投建生产的3000吨／年天元甘露液(低聚果糖)生产线。

目前，国内生产的低聚果糖大部分出口到国外，国内食品企业真正把低聚果糖作为基料或食品添加剂进行商业化应用的实例，屈指可数：

    杭州娃哈哈集团将低聚果糖添加到其新产品“娃哈哈双能博士AD钙奶”中，该产品口味纯正，口感良好，具有增加双歧杆菌，促进儿童饮食及生产发育，改善肠道菌群的显著功效。

山西杏花村酒厂生产的传统产品“竹叶青” 在添加了低聚果糖后，其保健功能得到加强。同时还使调配后的酒，口感更加醇厚爽快，使千年老酒焕发出新的生命力。

北京秦氏黑色食品开发公司研制成功以异麦芽低聚糖和果糖低聚糖为原料的双歧糖并投放市场。双歧糖的甜度相当于蔗糖的二至三倍，而热量却很低，并且不易被胃和小肠吸收．所以不会导致肥胖和龋齿，非常适合忌食蔗糖者、肥胖者和婴幼儿食用。

低聚果糖的工业化应用前景看好，市场还大有可为。以下将介绍几种国外比较成熟的低聚果糖应用实例，以抛砖引玉，希望能为国内同行提供借鉴。

4. 低聚果糖在国外的应用实例

4.1低聚果糖饼干：以一定比例添加到苏打饼干生产中，制得具有良好保健功能的饼干。

    配方 第一次调粉配方；特制一等粉1000份、即发酵母26份、水500份(22℃)。第二次调粉配方：特制一等粉1000份、低聚果糖300份、全脂奶粉40份、鸡蛋80份、花生油50份、食盐24份、小苏打l0份、面团改良剂20份。

    水温调节 调粉用水的水温要根据环境温度变化而调整。以满足面团中面筋形成的需要和酵母发酵的需要，—般使面团温度达到28℃左右。

    调粉 以中速调粉，第一次调粉8min．第二次调粉10min。

    发酵 第一次发酵6h．温度26"C～28"C。第二次发酵2h，温度28℃-29℃。

    辊轧 辊轧60次．每2次折叠1次，每5次转90°。

    成型 采用冲印成型，多针孔印模，面带厚度约为1.5mm。

    烘烤 温度260℃，时间6～8rnin。并且入炉早期面火小底火大，中期底面火都大，后期面火大底火小。

    冷却 一般常温冷却30min，达到饼干中心温度接近常温即可。

整理、包装、成品

4.2低聚果糖酸奶：通过以低聚果糖代替蔗糖作为酸奶甜味剂和优良的产香菌株来弥补由于脱脂而引起的风味缺陷，生产具有良好风味且低热值功能性酸奶。

杀菌低聚果糖(75％ 糖浆，FOS含量为48％)和脱脂乳分别杀菌、冷却至45℃后混匀。杀菌温度80℃，30min。

发酵剂制备 将保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和丁二酮链球菌按1：2：2比例接种制备发酵剂

酸奶制作 将脱脂乳进行标准化，使固形物含量达到11%，杀菌后冷却至45℃，加入同样杀菌冷却处理的FOS糖浆(FOS糖浆添加量12%～18%)和发酵剂混匀，在40℃～43℃培养2.5～4h，待乳开始凝固，酸度达0.7～0.8时停止发酵，立即转入5℃以下冷库内充分冷却保存。

按此工艺生产的FOS酸奶系用鲜乳为原料，经离心脱脂后用于生产，如改用优质脱脂乳粉为原料，按1：7加水还原成脱脂乳后生产FOS酸奶亦可，只是在风味上稍差一点。

4.3低聚果糖冰淇淋：利用低聚果糖生产的低脂低糖冰淇淋，适合患有糖尿病、高血压等疾病的患者

由于低聚果糖的溶解性良好，故不必增加工序，与其他配料同时添加即可。另外，在冰淇淋生产中，蔗糖除了作为甜味剂和提供热量外，还具有特殊的工艺性能，如赋形性、填充性、改善膨胀率等，所以在添加低聚果糖时，需要加入一定量的山梨酸醇，以提高冰淇淋的膨胀率。

4.4低聚果糖其他应用

参考文献

[1]王惠莲．低聚果糖的特性及其开发应用．中国食品添加剂，1997 (2 )：35～38．

[2]李林宗等．高纯度低聚果糖及其在第三代保健食品中的应用．中国医药技术与市场，2006 (3)：21～25．

[3] (E1)光冈知足著，林国彰译．《肠内革命》[M]．海南出版社，海南2003．

[4]牟云青．双歧因子天元甘露液(低聚果糖)及其在食品行业中的应用．中国食品用化学品，1998 (6)：15～23．

[5] 魏远安等．蔗果低聚糖——一种新的食品配料[J]．食品工业，2002 (2)：36—37．

 收稿日期：2007年8月22日

作者简介：丁奕 1980年生，毕业于西南大学生物科学专业，曾长期担任四川光友薯业有限公司食品研发员，现任中国食品商务网（杭州鼎好科技有限公司）资讯主管，研究领域：食品技术的商业化应用