低聚異麥芽糖研究的展望

低聚異麥芽糖研究的展望低聚異麥芽糖研究的展望主要內容1、低聚異麥芽糖的研究背景2、低聚異麥芽糖的簡介3、低聚異麥芽糖的國內外研究進展4、低聚異麥芽糖研究的展望1、低聚異麥芽糖的研究背景腸道疾病和高血糖已經成為現代困擾人們的重大問題之一。腸道健康是人體健康的保障，而維持腸道健康的是腸道內微生物的數量及其微環(huán)境的影響。而雙歧桿菌，也是我們常說的雙歧因子，對人體的健康有著重要的意義。1、低聚異麥芽糖的研究背景（1）低聚異麥芽糖作為一種雙歧因子，有效促進益生菌屬的增殖，抑制腸道有害菌的滋生及腐敗物質生成，從而維持腸道微生態(tài)趨于健康狀態(tài)。(2)對體內的酶，不敏感；不會血糖升高，有糖的甜味?，F代高血糖人群品嘗甜味的首選的一種功能性糖。1、低聚異麥芽糖的研究背景除了以上兩個主要的生理功能之外，低聚異麥芽糖在其他領域也有著廣泛的應用，比如釀酒，飼料加工，飲料，糖果，醫(yī)藥和保健品等。1、低聚異麥芽糖的研究背景良好的特性，廣泛應用，產量和銷量也逐年增加；我國生產中屬于剛起步的狀態(tài)，無論生產技術水平還是管理水平都還有待完善，所以使得更多的人投入到了低聚異麥芽糖的研究工作當中。2、低聚異麥芽糖的簡介2.1低聚異麥芽糖的結構2.2低聚異麥芽糖的功能2.3低聚異麥芽糖的生產2.4低聚異麥芽糖的應用2.1低聚異麥芽糖的結構低聚異麥芽糖：（Isomaltooligosaccharides，簡稱IMO)，又稱分枝低聚糖、異麥芽低聚糖、異麥芽寡糖，是指葡萄糖以α-1,6糖苷鍵結合而成的單糖數在2～6不等的一類低聚糖。它主要包括：異麥芽糖、異麥芽三糖、潘糖和異麥芽四糖。根據國標規(guī)定，異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖為IMO中的有效成分，俗稱有效三糖，并且以此三種糖成分的含量多少作為重要指標劃定該產品的品質。（IMO-500IMO-900）圖2.1異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖與麥芽糖分子結構簡圖目前市面上主要的低聚異麥芽糖產品根據有效三糖和總糖含量的多少有IMO-500和IMO-900兩種規(guī)格。IMO-500糖漿型產品，IMO-900（除葡萄糖）后精致的糖粉產品。2.2低聚異麥芽糖的功能IMO為非消化性低聚糖,主要生理功能：（1）促進雙歧桿菌生長（2）低血糖吸收（3）防止便秘、下痢和胃腸障礙。（4）能預防齲齒的發(fā)生。（防產酸）2.3低聚異麥芽糖的生產采用耐高溫α一淀粉酶、真菌α一淀粉酶、β一淀粉酶液化淀粉以規(guī)模化生產；關鍵酶(α一葡萄糖轉苷酶)，能切開α一1，4糖苷鍵，游離葡萄糖殘基轉移到另一個葡萄糖分子或麥芽糖、麥芽三糖等分子中的C一1，6位上，形成異麥芽糖、異麥芽三糖、異麥芽四糖和潘糖等。圖2.3低聚異麥芽糖生產的傳統(tǒng)流程2.4低聚異麥芽糖的應用低聚異麥芽糖在食品、醫(yī)藥和飼料添加劑等行業(yè)中都有廣泛的應用：（1）在釀酒行業(yè)中的應用：甜度特性替代蔗糖作為酒類的糖源。利用其不發(fā)酵性,可加入發(fā)酵酒中陳釀,制成營養(yǎng)甜酒保健品。（2）在醫(yī)藥保健中的應用：腸道保健品（IMO糖粉）無糖制品,糖尿病人食用食品具有抗齲齒、低熱值、整腸功能的口香糖等產品。2.4低聚異麥芽糖的應用（3）飼料行業(yè)中的應用：替代抗生素的寡糖類新型飼料添加劑。增加有益菌并抑制有害菌；提高飼料利用率；增強動物免疫功能；增加種用畜禽的生殖性能；提升品質。（4）乳酸菌飲料中的應用：優(yōu)越的保健功效為廣大乳飲料生產企業(yè)提供了很好的選擇，帶來了新的希望。(活性菌飲料；非活性菌飲料)3、低聚異麥芽糖的國內外研究進展目前，生產工藝的研究較多，理論相對成熟，工業(yè)化生產應用較廣。在工業(yè)化生產以淀粉原料制得的高濃度葡萄糖漿為底物，通過α－淀粉酶、α－葡萄糖苷酶催化反應而得。國內外經一步發(fā)酵生產出的低聚異麥芽糖產品含量50%，而經二次處理后含量90%的比較少。

3、低聚異麥芽糖的國內外研究進展目前低聚異麥芽糖的制備方法主要有三種：（1）利用糖化酶的逆合作用，糖化酶在高濃度的葡萄糖溶液中發(fā)生逆合作用，將葡萄糖縮合為異麥芽糖、麥芽糖等低聚糖，但異麥芽糖含量不高，且產物復雜，生產周期長，不適合工業(yè)化生產。（2）利用麥芽糖在α－葡萄糖苷酶的作用下水解，生成兩分子葡萄糖；游離出的葡萄糖殘基再被α－葡萄糖苷酶轉移到另一葡萄糖分子上，通過α-1,6糖苷鍵連接而成異麥芽糖，若受體為麥芽糖則生成潘糖。（3）利用蔗糖和麥芽糖混合液在葡聚糖蔗糖基酶，D－果糖－2－葡萄糖轉移酶（）的作用下發(fā)生轉化反應。蔗糖發(fā)生水解，而溶液中的麥芽糖與作為水解產物之一的葡萄糖的受體發(fā)生反應。3、低聚異麥芽糖的國內外研究進展自1996年以來，中國功能性低聚糖市場取得了迅猛的發(fā)展，在生產成本方面具有較大的優(yōu)勢。由于在高附加值產品生產以及售后服務方面的不足，中國低聚糖行業(yè)仍然處于全球產業(yè)價值鏈的低端。數據顯示，目前中國是全球主要的功能性低聚糖生產基地和新興的消費市場。2008年中國功能性低聚糖生產占到全球總量的30%左右。目前中國大約有70個功能性低聚糖制造商2010年行業(yè)總產能達到30萬噸左右，行業(yè)總產量只有大約12萬噸，行業(yè)銷售額達到3.5億美金。低聚異麥芽糖，低聚果糖，低聚木糖，大豆低聚糖，低聚麥芽糖是中國主要功能性低聚糖產品。2010年總產量超過了11萬噸。中國低聚糖行業(yè)整合步伐將加快，龍頭企業(yè)將加快產業(yè)鏈整合，增加高附加值功能性低聚糖產量。3、低聚異麥芽糖的國內外研究進展國際上的功能性低聚糖，目前日本市場上功能性低聚糖，主要有低聚異麥芽糖(1lO00t)、低聚半乳糖(6000t)、低聚果糖(4500t)、低聚木糖、低聚乳果糖、等十多個品種，約3萬多t，年銷售額130億日元(約合人民幣l7．5億元)。歐洲國家如比利時、法國、荷蘭，也有多年開發(fā)低聚糖的歷史，主要利用其不消化性，作為脂肪代替品，以及膳食纖維用于低熱量食品。主要品種有低聚果糖和低聚半乳糖。低聚糖被歐盟批準為食物配料，而不是食品添加劑。其他地區(qū)，如加拿大、澳大利亞、新西蘭、以色列亦批準使用于食品，并允許在食品標簽上注明有雙歧桿菌增殖作用。3、低聚異麥芽糖的國內外研究進展存在的不足：（1）缺乏核心技術，從而受制于人：α－葡萄糖苷酶依賴于進口（日本及美國）,國內雖有自主開發(fā),小試結果也較好,但未形成商品化生產,短時期內難以與國外酶制劑生產商競爭。（2）宣傳沒做到位，應用開發(fā)少：國內問世已有10年,但消費者了解其生理保健功能的還為數甚少。對產品的應用研究和開發(fā)也很少,幾乎都集中于幾家保健營養(yǎng)液生產廠家,出現千軍萬馬走獨木橋這一誤區(qū)。

4、低聚異麥芽糖研究的展望作為一類新的生理活性物質，IMO在疾病診斷與防治、營養(yǎng)與保健、調節(jié)人類微生態(tài)平衡及抵御疾病等方面的應用的潛力很大。IMO作為一種綠色、安全、環(huán)保型添加劑，不僅在動物體內無殘留且具有耐熱、耐酸性，同活菌制劑、酶制劑相比，低聚糖具有更大優(yōu)勢，不存在加工等過程中失活問題。因此，其在動物生產中具有廣闊前景,值得深入研究和推廣應用。4、低聚異麥芽糖研究的展望(1)從進展來看，社會反映了低聚異麥芽糖的生產方法漸趨成熟，生產產量逐年提高，銷量也穩(wěn)定提高，應用發(fā)展更加廣泛。從社會反映來看，市場的需求大，生產量小于需求，因此低聚異麥芽糖具有巨大的社會經濟價值?，F在國內外，一般采用酶法生產低聚異麥芽糖，而國內α-葡萄糖苷酶的產量和質量遠不能滿足低聚異麥芽糖的生產要求。目前我國的低聚異麥芽糖產業(yè)嚴重依賴于從日本進口的α-葡萄糖苷酶酶制劑，為了打破這種技術壟斷，實現該領域的技術自主化，低聚異麥芽糖的首要出路為掌握低聚異麥芽糖生產過程中的關鍵酶——α-葡萄糖苷酶，只有掌握核心技術，降生產成本，才能更好的發(fā)展自主產業(yè)，才不至于受制于人。4、低聚異麥芽糖研究的展望（2）我國學者在微生物發(fā)酵法生產低聚異麥芽糖方面進行了一系列的研究和探索。微生物發(fā)酵法可直接將發(fā)酵底物直接轉化成產物的優(yōu)點，具有傳統(tǒng)酶法無可比擬的優(yōu)勢。取得了一定的研究成果，但是目前仍然存在一些突出的問題有待解決。4、低聚異麥芽糖研究的展望（3）解決α-葡萄糖苷酶價格居高不下的又一思路是利用固定化技術將酶轉化為固定化酶。固定化技術從上世紀70年代正式在工業(yè)中應用，現在已發(fā)展成為一個相當成熟的技術。在α-葡萄糖苷酶的價格居高不下的情況下，假如能提高重復利用α-葡萄糖苷酶的次數，一樣能降低成本，從而使產業(yè)立于不敗之地。固定化技術正好解決了這一問題。固定化酶與游離酶的對比：游離酶具有容易失活、回收困難以及產品分離復雜等缺點，而固定化酶具有結構