1、第第8 8節節 功能性低聚糖功能性低聚糖本節概要： 一、低聚異麥芽糖一、低聚異麥芽糖 二、低聚龍膽糖二、低聚龍膽糖 三、海藻糖三、海藻糖生產工藝生產工藝性質和應用性質和應用一、低聚異麥芽糖一、低聚異麥芽糖 介紹介紹 葡萄糖的鏈接鍵至少有一個葡萄糖的鏈接鍵至少有一個-1.6鍵，聚合度（鍵，聚合度（g數）在數）在25的一類低聚糖。的一類低聚糖。 分子式！分子式！一、低聚異麥芽糖一、低聚異麥芽糖 （一）低聚異麥芽糖的生產工藝（一）低聚異麥芽糖的生產工藝 1.生產工藝生產工藝 2.主要技術要點主要技術要點 （二）低聚異麥芽糖的性質和應用（二）低聚異麥芽糖的性質和應用 1.性質性質 2.應用應用（一）低

2、聚異麥芽糖的生產工藝（一）低聚異麥芽糖的生產工藝 1.生產工藝生產工藝 精制糖漿精制糖漿（葡、麥等糖）（葡、麥等糖） 轉苷轉苷（-葡萄糖轉苷酶葡萄糖轉苷酶） 滅酶滅酶 精制精制 干燥干燥 成品成品（含（含異麥芽糖、異麥芽三異麥芽糖、異麥芽三/四四/五糖等五糖等） 2.主要技術要點主要技術要點 轉苷：轉苷： -葡萄糖轉苷酶，能將葡萄糖轉苷酶，能將g與與g之間以之間以-1.6糖苷糖苷鍵連接。鍵連接。55。 精制：精制： 包括過濾、脫色、離子交換等步驟的處理包括過濾、脫色、離子交換等步驟的處理其其要點同前要點同前。（二）低聚異麥芽糖的性質和應用（二）低聚異麥芽糖的性質和應用 1.性質性質 成分組成成

3、分組成 潘糖，潘糖，3糖，由糖，由1個個-1.6鍵連接，鍵連接，1個個-1.4鍵連鍵連接；接； 異麥芽三糖，異麥芽三糖，3糖，由糖，由2個個-1.6鍵連接；鍵連接；主要成分主要成分異麥芽糖異麥芽糖 20%異異麥芽三糖麥芽三糖 8% 潘糖潘糖 15%其他分支低聚糖其他分支低聚糖 17%. 葡萄糖葡萄糖 40%麥芽糖麥芽糖 10%（二）低聚異麥芽糖的性質和應用（二）低聚異麥芽糖的性質和應用 1.性質性質 甜度甜度52（蔗糖（蔗糖100），甜度低，味質口感好；），甜度低，味質口感好； 粘度與蔗糖相近；粘度與蔗糖相近； 耐熱、耐酸性極佳；耐熱、耐酸性極佳； 具有保濕性，使水分不易蒸發；具有保濕性，使水

4、分不易蒸發； 具有一定的著色性；具有一定的著色性； 抗齲齒性甚佳，不易被蛀牙病原菌抗齲齒性甚佳，不易被蛀牙病原菌-變異鏈球菌發變異鏈球菌發酵，產酸少，牙齒不易腐蝕；酵，產酸少，牙齒不易腐蝕； .（二）低聚異麥芽糖的性質和應用（二）低聚異麥芽糖的性質和應用2.應用應用低聚異麥芽糖有許多優良的性質和保健生理功能，適合代替部分蔗糖，添加低聚異麥芽糖有許多優良的性質和保健生理功能，適合代替部分蔗糖，添加到各種飲料、食品中。到各種飲料、食品中。例如：例如：飲料：碳酸飲料：碳酸、豆奶、豆奶、果汁、果汁、蔬菜汁、蔬菜汁、茶、茶、營養、營養、酒精、酒精等；等；乳制品：牛乳、調味乳、發酵乳、乳酸菌飲料，以及各種

5、奶粉；乳制品：牛乳、調味乳、發酵乳、乳酸菌飲料，以及各種奶粉；糖果：各種軟糖、硬糖、牛皮糖、巧克力等；糖果：各種軟糖、硬糖、牛皮糖、巧克力等；甜點心：布丁、凝膠食品等；甜點心：布丁、凝膠食品等；冷飲品：各式雪糕、冰棒、冰淇淋等；冷飲品：各式雪糕、冰棒、冰淇淋等；焙烤食品：面包、蛋糕等；焙烤食品：面包、蛋糕等；此外，還可作為畜肉加工品、水產制品、果醬油、蜂蜜加工品等的配料。此外，還可作為畜肉加工品、水產制品、果醬油、蜂蜜加工品等的配料。二、低聚龍膽糖二、低聚龍膽糖 龍膽二糖、龍膽三糖、龍膽四糖等；龍膽二糖、龍膽三糖、龍膽四糖等； 葡萄糖以葡萄糖以-1.6鍵連接的低聚糖；是高效的雙歧鍵連接的低聚糖

6、；是高效的雙歧桿菌增殖因子。桿菌增殖因子。 （一）低聚龍膽糖的生產工藝（一）低聚龍膽糖的生產工藝 （二）低聚龍膽糖的性質和應用（二）低聚龍膽糖的性質和應用（一）低聚龍膽糖的生產工藝（一）低聚龍膽糖的生產工藝 酶法生產技術酶法生產技術-葡萄糖苷酶（苦杏酶）葡萄糖苷酶（苦杏酶） 葡萄糖漿液（濃度葡萄糖漿液（濃度40%左右）左右） -葡萄糖苷酶催化縮合（固定化、葡萄糖苷酶催化縮合（固定化、40左右、左右、ph7.0左右）左右） 精制精制 合成低聚龍膽糖混合糖漿合成低聚龍膽糖混合糖漿（二）低聚龍膽糖的性質和應用（二）低聚龍膽糖的性質和應用 1.性質性質 具有柔和的提神苦味；具有柔和的提神苦味； 口味且

7、在口腔中滯留；口味且在口腔中滯留； 吸濕性強；吸濕性強； 低聚龍膽糖是低熱、低甜物質，難被人體消化酶低聚龍膽糖是低熱、低甜物質，難被人體消化酶所分解。所分解。（二）低聚龍膽糖的性質和應用（二）低聚龍膽糖的性質和應用 2.應用應用 有柔和提神苦味、在口腔中滯留有柔和提神苦味、在口腔中滯留用于糖果、用于糖果、飲料、冷飲中可使其甜味更純；飲料、冷飲中可使其甜味更純； 吸濕性強吸濕性強可以保持各類食品中的水分，防止可以保持各類食品中的水分，防止淀粉類食品的老化，延長貨架期；淀粉類食品的老化，延長貨架期； 利用低熱、低甜物質利用低熱、低甜物質難被人體消化酶所分解難被人體消化酶所分解，因而可以促進雙歧桿菌

8、的生長，從而起到改善，因而可以促進雙歧桿菌的生長，從而起到改善結腸狀況的作用。結腸狀況的作用。 巧克力、糖果等。巧克力、糖果等。三、海藻糖三、海藻糖（一）果葡糖漿的發展與現狀（一）果葡糖漿的發展與現狀 1.果葡糖漿的發展歷史果葡糖漿的發展歷史 果葡糖漿果葡糖漿： 成分主要為果糖和葡萄糖。成分主要為果糖和葡萄糖。 以淀粉為原料，經以淀粉為原料，經-淀粉酶液化、糖化酶糖化、淀粉酶液化、糖化酶糖化、脫色、過濾、離子交換精制后，再用固定化異構脫色、過濾、離子交換精制后，再用固定化異構酶將一部分酶將一部分g轉化成轉化成f而得的一種混合糖漿。而得的一種混合糖漿。 又稱又稱高果玉米糖漿高果玉米糖漿（high

9、 fructose corn syrups 簡稱簡稱hfcs）（一）果葡糖漿的發展與現狀（一）果葡糖漿的發展與現狀 1.果葡糖漿的發展歷史果葡糖漿的發展歷史 發展歷史發展歷史 果糖果糖自然界中自然界中最甜最甜的一種糖，在的一種糖，在蜂蜜蜂蜜中含量最中含量最為豐富，缺少原料為豐富，缺少原料沒有含量較高的農作物。沒有含量較高的農作物。 以前，工業上未能大量生產。以前，工業上未能大量生產。 近近30年，果葡糖漿發展較快。年，果葡糖漿發展較快。發展歷史發展歷史 1957,美國人發現美國人發現假單孢桿菌酶假單孢桿菌酶能催化能催化葡萄糖葡萄糖發生發生異構異構化反應化反應轉變成轉變成果糖果糖；成本高，轉化率

10、低，成本高，轉化率低，未用未用工業生產工業生產。 1965,日本人高崎義辛分離出日本人高崎義辛分離出白色鏈霉菌白色鏈霉菌，并并利用低廉利用低廉的農副產品的農副產品（麩皮麩皮/稻桿稻桿/麥桿等麥桿等做做c源）發酵產酶源）發酵產酶，酶的酶的得得率高，率高，故故異構酶異構酶的的生產生產成本大大降低成本大大降低；奠定；奠定基礎基礎。 1966,日本首先實現了日本首先實現了酶法工業化生產果葡糖漿酶法工業化生產果葡糖漿，此工，此工藝被美國的藝被美國的clinton玉米加工公司購買玉米加工公司購買；1967年年，美國美國進行工業化生產進行工業化生產，但，但f含量含量僅僅為為14%，較低。，較低。 1968,

11、異構酶異構酶固定化固定化技術技術，f含量提含量提至至42，甜度，甜度=蔗。蔗。 1972,采用采用固定化異構酶連續生產工藝固定化異構酶連續生產工藝，成本大大下降，成本大大下降。 1978,采用采用色譜分離技術色譜分離技術，把把f-42糖漿糖漿中的中的g和和f分離分離，得得f含量含量90以上的糖液以上的糖液。促進淀粉制糖工業發展。促進淀粉制糖工業發展。發展歷史發展歷史 技術較先進的國家技術較先進的國家：日、美、法和德日、美、法和德； 中中國國目前目前雖然雖然已經工業化生產，但生產能力已經工業化生產，但生產能力和產量均和產量均不大不大，產品多產品多為為f42果葡糖漿果葡糖漿，較單，較單一一。（一）

12、果葡糖漿的發展與現狀（一）果葡糖漿的發展與現狀 2.果葡糖漿的現狀及前景果葡糖漿的現狀及前景 美國美國果葡糖漿最大的生產國，品種果葡糖漿最大的生產國，品種f-55、f-90、f-42，年消費量，年消費量900萬噸，食品業廣泛萬噸，食品業廣泛應用。應用。 1981年，美國的年，美國的兩樂公司兩樂公司將其產品中的蔗糖全將其產品中的蔗糖全部改用部改用f-55糖漿，使果葡糖漿的需求量糖漿，使果葡糖漿的需求量猛增。猛增。 1984年起，美國在食品和飲料生產中，用果葡年起，美國在食品和飲料生產中，用果葡糖漿替代蔗糖，使果葡糖漿的生產和消費量超過糖漿替代蔗糖，使果葡糖漿的生產和消費量超過了蔗糖。了蔗糖。（一

13、）果葡糖漿的發展與現狀（一）果葡糖漿的發展與現狀 2.果葡糖漿的現狀及前景果葡糖漿的現狀及前景 日本日本居第二位居第二位 品種品種f-55、f-90、f-42，年消費量，年消費量250萬噸萬噸 食品業廣泛應用；食品業廣泛應用； 生產原料成本較高，果葡糖漿價格較貴；生產原料成本較高，果葡糖漿價格較貴； 為保護了本國的果葡糖漿工業，采取各種手段限為保護了本國的果葡糖漿工業，采取各種手段限制進口；制進口； 重視重視（一）果葡糖漿的發展與現狀（一）果葡糖漿的發展與現狀 2.果葡糖漿的現狀及前景果葡糖漿的現狀及前景 中國中國差距大差距大 甘蔗種植面積縮減，時有受災，蔗糖產量不穩；甘蔗種植面積縮減，時有受

14、災，蔗糖產量不穩； 國家對淀粉糖行業有政策扶持，但技術、設備均國家對淀粉糖行業有政策扶持，但技術、設備均落后落后依仗進口；依仗進口； 食品、飲料生產中對食品、飲料生產中對果葡糖漿果葡糖漿的需求也是的需求也是逐年增逐年增大大； 突破技術、設備障礙，提高突破技術、設備障礙，提高果葡糖漿產品質量果葡糖漿產品質量（一）果葡糖漿的發展與現狀（一）果葡糖漿的發展與現狀 2.果葡糖漿的現狀及前景果葡糖漿的現狀及前景 前景前景 特性好特性好甜味接近天然水果汁，風味好；可替甜味接近天然水果汁，風味好；可替代蔗糖；應用范圍涉及日用化工、食品、飲料、代蔗糖；應用范圍涉及日用化工、食品、飲料、醫藥等各行業；醫藥等各行

15、業；需求量大，很有發展潛力需求量大，很有發展潛力。 成本低成本低以玉米淀粉為原料以玉米淀粉為原料 當前國內，蔗糖每噸當前國內，蔗糖每噸6600元，果葡糖漿元，果葡糖漿f-42每每噸噸3300元。元。 產量穩產量穩甘蔗時有受災，玉米年產量較穩。甘蔗時有受災，玉米年產量較穩。（二）果葡糖漿的種類與成分組成（二）果葡糖漿的種類與成分組成 1.果葡糖漿的種類果葡糖漿的種類 果糖含量果糖含量 有有f-42、f-55和和f-90三種糖漿工業產品。三種糖漿工業產品。 “f”表示果糖，數字表示表示果糖，數字表示果糖果糖占占干物質干物質的百分率的百分率（質量分數）。（質量分數）。f42f42（二）果葡糖漿的種類

16、與成分組成（二）果葡糖漿的種類與成分組成 2.果葡糖漿的成分組成果葡糖漿的成分組成 單位：質量分數單位：質量分數%糖分糖分f-42f-42f-55f-55f-90f-90果糖425590葡萄糖53427低聚糖533濃度717780相對甜度（蔗糖100）100110140粘度pa.s0.260.671.1儲存溫度354025301825淀粉糖淀粉糖中國輕工業出版社中國輕工業出版社. .張力田張力田.2007.p319.2007.p319二、果葡糖漿的生產二、果葡糖漿的生產 （一）生產工藝流程（一）生產工藝流程 以淀粉為原料，經以淀粉為原料，經-淀粉酶液化、糖化酶糖化、淀粉酶液化、糖化酶糖化、脫色

17、、過濾、離子交換精制后，再用固定化異構脫色、過濾、離子交換精制后，再用固定化異構酶將一部分酶將一部分g轉化成轉化成f。果葡糖漿生產的工藝流程圖淀粉乳淀粉乳液化液化淀粉濃度淀粉濃度30%40%液化液液化液糖化糖化糖化酶糖化酶60ph4.04.5糖化液糖化液g，含有色，含有色/不溶不溶/無機物無機物等雜質等雜質脫色脫色過濾過濾異構化異構化精制糖漿精制糖漿g97%60，ph7.5葡萄糖異構酶葡萄糖異構酶鎂離子鎂離子離離子子交交換換離子交換離子交換f-42hfcs色譜色譜分離分離f-90hfcs混合混合f-55hfcs二、果葡糖漿的生產二、果葡糖漿的生產 （二）生產中的主要技術手段（二）生產中的主要技

18、術手段 1.過濾過濾板框過濾機板框過濾機 2.脫色脫色活性炭，脫色床活性炭，脫色床 3.離子交換離子交換除去無機物除去無機物 （鈣、鎂、鈉等陽離子，氯離子、硫酸根、硝酸（鈣、鎂、鈉等陽離子，氯離子、硫酸根、硝酸根、碳酸根等陰離子）根、碳酸根等陰離子）二、果葡糖漿的生產二、果葡糖漿的生產 （二）生產中的主要技術手段（二）生產中的主要技術手段 4.異構化異構化在異構酶的作用下將在異構酶的作用下將g轉化成轉化成f 固定化葡糖糖異構酶柱固定化葡糖糖異構酶柱 要求：要求： g95% 糖化液濃度糖化液濃度40%50% ph 7.58.2 t 5462 mg40mg/kg詳見教材詳見教材p145p145二、

19、果葡糖漿的生產二、果葡糖漿的生產 （二）生產中的主要技術手段（二）生產中的主要技術手段 5.色譜分離色譜分離 鈣型強酸性離子交換樹脂鈣型強酸性離子交換樹脂 對對f具有較強吸附能力，將具有較強吸附能力，將f-42型果葡糖漿引入型果葡糖漿引入吸附柱，吸附柱，f和和g都被吸附，再用無離子水洗脫，洗都被吸附，再用無離子水洗脫，洗出液開始流出部分為出液開始流出部分為g，中間部分為，中間部分為f和和g混合液混合液，后面流出部分為，后面流出部分為f。收集不同部分的流出液。收集不同部分的流出液。連續離子交換與色譜分離飽和樹脂柱飽和樹脂柱新鮮樹脂柱新鮮樹脂柱進料進料排出物排出物用無離子水洗脫飽和用無離子水洗脫飽

20、和色譜柱，并分段收集色譜柱，并分段收集洗脫液，可獲得洗脫液，可獲得f。飽飽和和色色譜譜柱柱無離子水ff+gg三、果葡糖漿的特點與應用三、果葡糖漿的特點與應用 （一）果葡糖漿的特點（一）果葡糖漿的特點 1.甜味性：甜度高甜味性：甜度高f-42型糖漿甜度與蔗糖相當型糖漿甜度與蔗糖相當，2.具有甜味增效作用，具有水果清香；具有甜味增效作用，具有水果清香； 3.溶解度高：果糖的溶解度為糖類中最高溶解度高：果糖的溶解度為糖類中最高 4.抗結晶性好：果糖難結晶抗結晶性好：果糖難結晶 5.保濕性好：易吸潮，持水性好保濕性好：易吸潮，持水性好 6.發酵性好：發酵性好：f和和g都屬于單糖，酵母菌能利用都屬于單糖

21、，酵母菌能利用 7.冰點溫度低：適合做冰點冰點溫度低：適合做冰點 8.代謝吸收性好：代謝吸收性好：f代謝不受胰島素控制代謝不受胰島素控制。三、果葡糖漿的特點與應用三、果葡糖漿的特點與應用 （二）果葡糖漿的應用（二）果葡糖漿的應用 1.食品食品 美國：果葡糖漿應用比例為美國：果葡糖漿應用比例為74.5%用于飲料，用于飲料，9.3%用用于面包，于面包，4.2%用于罐頭，用于罐頭，8.2%用于乳制品，用于乳制品，0.5%用用于糖果，于糖果，3.3%用于其它食品用于其它食品 飲料飲料碳酸飲料、果汁飲料、茶飲料、運動飲料、乳碳酸飲料、果汁飲料、茶飲料、運動飲料、乳飲料、果酒、啤酒、香檳等；飲料、果酒、啤

22、酒、香檳等； 冷凍食品與飲品冷凍食品與飲品冰淇淋、冰棒冰淇淋、冰棒 面包、糕點等面包、糕點等利用了它發酵性好、焦化性好、保濕利用了它發酵性好、焦化性好、保濕性好等優點；著色、保水；性好等優點；著色、保水； 食品中其他方面食品中其他方面見表。見表。食品三、果葡糖漿的特點與應用三、果葡糖漿的特點與應用 （二）果葡糖漿的應用（二）果葡糖漿的應用 2.其他行業其他行業 煙草煙草制煙絲色澤好制煙絲色澤好 醫藥、保健品醫藥、保健品藥用糖漿，可直接被吸收；藥藥用糖漿，可直接被吸收；藥酒；保健品（如針對糖尿病患者的飲品和食品）酒；保健品（如針對糖尿病患者的飲品和食品）應大力發展我國的果葡糖漿工業 1.從我國食品行業對果葡糖漿的需求來看從我國食品行業對果葡糖漿的需求來看 我國我國軟飲料年產量近軟飲料年產量近3000多萬噸，年用糖量多萬噸，年用糖量300多萬噸多萬噸（2007年數據）年數據）； 但果葡糖漿的但果葡糖漿的使用量使用量還不多，還不多，例如例如占我國軟飲占我國軟飲料市場料市場40以上以上的美國兩