维普资讯 http://www.cqvip.com 功能性低聚糖发展动向及前景 尤新 （中国食品添加剂和配料协会，北京１０００２０） 摘要：低聚糖是指由２～１０个单糖组成的糖类，在小肠中不被吸收，进入大肠后，能促进体内双岐杆 菌的增殖。由于它具水溶性、有糖的属性和好的口感，适合制取高血脂超体重糖尿病人的无热量食品的甜味 料，所以是当今国内外着力开发和推广的功能性配料。本文介绍了国内外低聚糖的发展状况、主要功能和今 后我国低聚糖的发展前景，供参考。 关键词：低聚糖；功能；发展前景 中图分类号：ＴＳ２０２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—２５１３（２００８）０３—００４５—０５ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｎ ＯｌｉｇＯＳａＣＣｈａｒｉｄｅ ＹｏＵ Ｘｉｎ （Ｃｈｉｎａ Ｆｏｏｄ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ＆Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｏｌｉｇｏｓａｃｅｈａｒｉｄｅｓ ａｒｅ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｗｉｔｈ ２－８ ｍｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ｉｔｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ＳＯ ｍｕｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅ ｌｉｇｈｔ ｓｅｅｅｔ， ｌｏｗ ｃａｌｏｒｉｃ，ｐｒｏｍｔｅ ｃａｌｃｉｕｍ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａ ｓｏｌｕｂｌｅ ｆｉｂｒｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ａｙｅ ｂｅｎｅｆｉｔ ｆｏｒ ｂｏｄｙ ｈｅａｌｔｈ，ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉｇｅｓｔｉｖｅ ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ ｐｒｏｍｔｅ ｌｉｎｃｒｅａｓｅ ｂｉｉｆｄｏｂａｃｔｅｒｉａ，ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｕｉｔ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｏｎ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｙｉｄｅｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｕｐｄａｔｅｓ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒ，ｈｅａｌｔｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅ— ｖｅｌｏｐｍｅｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ 低聚糖是指由２～１０个单糖组成的糖类，由 于其聚合度低，所以称作低聚糖。而功能性低聚 １世界功能性低聚糖发展状况 糖，指的是不为人体酶解，在小肠中不被吸收的 １．１ 日本 低聚糖，亦即不消化性的低聚糖。但低聚糖，进 国际上功能性低聚糖，以日本开发得较早， 入大肠后，能促进体内双岐杆菌的增殖，即通常 品种也最多。大部分用酶法合成，天然提取物居 所说的双岐因子。１９９９年国家公布的“功能性低 少数。低聚果糖１９８３年进入市场，低聚异麦芽糖 聚糖通用技术规则行业标准”中，规定的功能性 １９８５年进入市场，低聚半乳糖１９８８年进入市场。 低聚糖定义为： 近年又有海藻糖、黑曲霉低聚糖相继上市。目前 （１）功能性低聚糖（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａ— 日本市场上功能性低聚糖消费，主要有低聚异麦 ｒｉｄｅ）是由２～ｌ０个相同或不同的单糖，以糖苷 芽糖１１０００吨、低聚半乳糖６５００吨、低聚果糖 键聚合而成。 ４５００吨、低聚木糖６００吨、低聚乳果糖２０００吨、 （２）具有糖类某些共同的特性，可直接代替 乳酮糖、大豆低聚糖１０００吨、棉籽糖、黑曲霉低 糖料，作为甜食品配料。但不被人体胃酸、胃酶 聚糖、帕拉金糖等十多个品种，约３万多吨，年 降解。不在小肠吸收，可到达大肠部位。 销售额１３０亿日元（约合人民币１７．５亿元）。日 （３）具有促进人体双岐杆菌的增殖等生理功能。 收稿日期：２００８—３—１８ 作者简介：尤新（１９３１一），男，教授，从事食品添加剂和食品发酵工程科研工作２７年，技术、经济管理工作２０多年。 维普资讯 http://www.cqvip.com Ｃｈｉ中国食品添加剂 ｎａ Ｆｏｏｄ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ 专论综述 本厚生省自１９９１年开始设立特定保健用食品，包 括调整肠道功能、降血脂、降压、防龋齿、预防 骨质疏松等功能。 ２００３年日本特定专用保健食品ＦＯＳＨＵ市场 达到５４亿美元，比２００１年３９．２亿美元增长 ３７．６％。其中低聚糖用于改善肠道功能的３４．５６ 亿美元，占６４％、控制体重１１．２％、调节血糖 ４．９％、防龋齿１４．２％、骨健康２．１％调节血压 １．６％、调节胆固醇２％。其终端产品为各种饮料 ５３％、小食品１３．１％、肉鱼蛋白食品４．５％、汤 类４．８％、谷物食物５．８％、糖片５％等。 １．２欧洲 欧洲国家如比利时、法国、荷兰，也有多年 开发低聚糖的历史。主要品种有低聚果糖和低聚 半乳糖。低聚果糖生产原料为菊苣，从中提取菊 粉（是一种高聚合度的果聚糖，平均聚合度７～ ６０，主要为可溶性膳食纤维），然后酶法降解为 低聚果糖。欧洲开发低聚糖，主要利用其不消化 性，作为脂肪代替品，以及膳食纤维用于低热量 食品。 在荷兰、比利时、瑞典、英国均有大学和研 究机构开展低聚糖的研究。比利时的ＦＹＯＳ， １９９４年５月进入市场，是一种饮料，其配料为低 聚果糖、脱脂乳糖、水、蔗糖、果汁、香精。 荷兰Ｂｏｒｃｕｌｏ公司用乳糖经口．半乳糖酶加工 制得了低聚半乳糖。可应用于乳品、婴儿食品， 也可用于糖果、饮料。其商品低聚半乳糖浆的成 分是：半乳低聚糖５８％～６５％、乳糖２１％～ ２８％、葡萄糖２０％～２３％、半乳糖１％～４％、总 固体７５％。 低聚果糖已被欧盟批准为食物配料，其它国 家和地区如加拿大、澳大利亚、新西兰、以色列 亦批准使用，并允许在食品标签上注明有双歧杆 菌增殖作用。 １．３美国 ２０００年１１月，美国ＦＤＡ正式批准美国ＧＴＣ 营养品公司申报的低聚果糖ＦＯＳ作为公认安全 （ＧＲＡＳ）食品配料，从而ＦＯＳ可以全面进入美国 食品、饮料市场。可用于替代食糖和脂肪。Ｌｉｆｅ． ｗａｙ公司推出加有ＦＯＳ的酸奶克非尔，称作“超 级骨骼健康”饮品。 Ｃａｇｉ１１推出的ＯｌｉｇｇＯｆｉｂｅｒ是一种菊粉制剂。 １．４我国低聚糖 我国低聚糖的研究，始于２０世纪８０年代。 但形成工业规模和商品化，则到“九五”期间。 １９９６年，由中科院微生物所和山东保龄宝合作， 在禹城，建成年产２０００吨的低聚异麦芽糖工厂。 蔗糖酶法生产低聚果糖生产企业，１９９７年由无锡 江南大学和云南天元合作，于昆明第一家投产。 由于功能性低聚糖具有水溶性、不消化性，不仅 是调整肠道功能的双岐因子，且有一定甜度黏度 等某些糖类的属性，作为食品配料易为食品加工 企业和消费者接受。可广泛在低热量食品、减肥 食品中应用。另外高纯度（９５％）低聚糖可用于 糖尿病人食品和防龋齿食品。此外功能性低聚糖 在饲料、医药、植保等方面，还有不少有可能开 发的市场。至今各种低聚糖生产能力，约有５万 吨，实际年产４万吨。主要品种有低聚异麦芽糖、 低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚 糖、水苏糖等。但实际年产以万吨计的企业，有 低聚异麦芽糖。年产以千吨计为低聚果糖、水苏 糖。其他品种的年产量很有限。目前功能性低聚 糖，己在国内各种饮料、食品中作为配料广泛使 用。在保健食品中，我国卫生部批准的改善肠道 润肠通便功能的保健食品中，使用的低聚糖有： 低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚甘露糖、大豆低 聚糖等。 由国家食品工业标准化委员会发酵制品技术 委员会审定，低聚糖作为功能性发酵制品列入标 淮化体系表并于２０００年后，经国家先后下 达了低聚糖通用技术标准和低聚异麦芽糖、低聚 果糖国家行业标准。 卫生部食品监督检验所经过生理生化和临床 试验，确认低聚异麦芽糖作为具有双歧杆菌增殖 作用。国内较早进入功能食品市场的有，低聚异 麦芽糖的乐百氏健康快车酸奶、宝灵宝酸奶、儿 童宝润喉糖、娃哈哈ＡＤ钙奶等。 云南天元所产低聚果糖浆被批准为保健食 品，其功效成分为低聚果糖，保健功效为调节肠 道菌群、润肠通便、免疫调节、调节血脂。 低聚果糖较早进入功能食品市场的有娃哈哈 双博士ＡＤ钙奶，山西汾酒厂在传统“竹叶青” 酒中加低聚果糖，强化了保健功能。上述两个产 品均被卫生部批准为保健食品。 维普资讯 http://www.cqvip.com
厌氧菌、双歧杆菌等大量繁殖，总量达１００亿以 ２低聚糖的功能 ２．１不消化性糖类 上。 双歧杆菌的功能主要是防止有害菌感染，抑 低聚糖是一种不消化性糖类，不被胃酸胃酶 分解，有一定甜度，人体摄人后基本上不增加血 糖、血脂。进入肠部，在大肠中被双歧杆菌利 用，而不能被有害菌利用，称作双歧因子，可广 泛使用于各类食品作为功能性食品配料。市场上 制肠内、合成维生素Ｂ、促进肠蠕动、防治 腹泻、增强免疫等。临床试验证明，饮食含有Ｂ． Ｂｒｅｖｅ双歧杆菌的食物，５周粪便中大肠杆菌和粪 杆菌明显下降，尿中氨和Ｉｎｄｉｅａｎ明显减少。 双歧杆菌在人类出生时，每克粪便中达１３０ 较常见品种如： ２．２提高免疫力 有利于人体肠内双歧杆菌的增加，同时可抑 制肠内有害菌及物质的形成，增加体内维生 素的量，提高机体免疫力。 用低聚异麦芽糖浆调制成２％的培养液，接 人活化的婴儿双歧杆菌，厌氧培养３７℃３天。培 养结果表明，培养液刚接种时透光１００％，活菌 数３．９×１０ ，在低聚异麦芽糖浆营养液中，透光 度降到４．５，活菌数达２×１０ 。实验说明，即使 低聚异麦芽糖浆中总糖的４０％还是葡萄糖和麦芽 糖，功能成分只占５０％以上，但已明显对双歧杆 菌有较好的增殖效果。 服用低聚果糖，可促进肠道菌群中双歧杆 菌、肠杆菌等有益菌的数量显著性增加（１２倍以 上），产气夹膜梭菌等有害菌的数量极其显著性 减少（３ｏ倍以上），试验证明，试验低聚果糖浆 类似水溶纤维，能促进小肠蠕动，加快粪便排 泄，清除肠内有害物，预防和减轻便秘。 在人体肠内粪便中约１／３为各种菌类。乳酸 菌、双歧杆菌属有益菌。大肠杆菌和粪杆菌既有 害也有益，属于中性。金黄葡萄球菌和干酪杆菌 为有害菌。人们摄取食物，在Ｅｌ腔部位，细菌总 量在食物中达１００万～１０００万。到达胃部，在胃 酸的作用下，仅剩下１万。到达十二指肠，在胆 酸作用下，降到２０００以下。进入小肠，由于胃酸 被中和，胆汁被吸收，菌量开始上升，大肠杆菌 和乳酸菌大量繁殖。进肠，在无氧状态下， 亿以上，离乳期１００亿，成长期经稳定一段时间 然后慢慢趋于减少，到老年期明显下降。而大肠 杆菌在出生时也在１３０亿，成年期有下降趋势， 降到５０００万，但到老年期又上升。 母乳中因含有低半乳聚糖，所以婴儿的双歧 杆菌多。１９７８年发现低聚半乳糖对双歧杆菌的增 殖作用。低聚半乳糖的摄人量，按每人２．５～３ｇ， 连续服用，双歧菌能增殖一倍。通常的用量是 ｌＯｇ。服用３周后，胆汁酸和二次胆汁酸浓度下 降，粪便变软。二次胆汁酸对形成肠癌有促进作 用。 不消化性糖在大肠中经双歧菌利用酵解，产 生有机酸和氢。通过人体呼吸排气中所含氢的分 析，可以确认是否是不消化性糖。一般在２０ｐｐｍ 时（指浓度）才能称不消化性塘。以低聚半乳糖 经２０人试验，对其呼出气体进行分析，结果１ｈ 后氢浓度达２０ｐｐｍ；３．５ｈ后达７０ｐｐｍ；８ｈ后降为 ４０ｐｐｍ。 ２．３促进钙吸收作用 欧州Ｏｒａｆｉｆ经多年研究证实，低聚果糖不仅 能促进钙吸收，而且能提高骨密度，减轻骨质疏 松的危险。 日本对低聚半乳糖对促进钙吸收作用，经过 大鼠试验结果指出，大鼠大腿骨钙吸收率从１４８ 增于１５６，钙保留量每天从２１．６ｍｇ增至２４ｍｇ。 这可能和双歧菌发酵低聚糖，产生乙酸、丁酸、 丙酸有关。 ２．４防止龋止 高纯低聚糖不被造成龋齿的链球菌利用，不 被口腔酶液分解，因而能防止龋齿。 ２．５调整肠道功能 低聚糖有调整肠道功能，润肠通便，能有效 缓解老年人的便秘。每天服用５０一型低聚异麦芽 糖１５～２０ｇ，经常服用，对习惯性便秘者，有明 维普资讯 http://www.cqvip.com
显效果。但也不宜一次摄人过多，否则会导致腹 泻。日本市场销售的低聚糖食品标签，均注明不 宜摄人过量。 有些低聚糖如低聚麦芽糖包括麦芽三糖到麦 芽七糖，它们只是在物理性能上如耐寒、低黏 度、抗变性方面比麦芽糖好，能生产性能各异的 甜食，但它们易消化，不具备对双歧杆菌的增殖 功能。 ３发展低聚糖的必要性和优越性 随着我国经济的发展和人民生活水平的提 高，全国居民的健康状况有了明显改善。但由于 饮食结构不合理，如脂肪摄人量过多等原因，各 种常见病、多发病的患病率增加。 据全国居民的健康状况调查报告指出： 高血压患病率１８．８％，总人数１．６亿多 （１９９６年为９５００万）； 糖尿病患病率２．６％，大城市达６．４％，全国 患病人数２０００多万，另有近２０００万空腹血糖受 损；糖尿病协会报告为４０００～５０００万人； 成人超重率２２．８％，总人数２亿人，大城市 超重患病率达３０％，全国肥胖率７．１％达６０００多 万人，儿童肥胖率８．１％；超重和肥胖病人合计 ２．６亿人； 血脂异常患病率１８．６％达１．６亿人（１９９６年 为９０００多万），特别应注意的是中年和老年患病 率相近，有年轻化低龄化趋向。 以上高血压、高血脂、肥胖病、超体重、脂 肪肝等疾病，均和高血脂有一定关系。 如何通过改善饮食结构，采用功能食品的形 式来控制人体的血脂水平，以预防和控制冠心病 的发生和发展，这是全世界医药、食品、营养界 关注的热点。功能食品包括各种营养食品、保健 食品、膳食补充剂，特别是一些以普通食品和饮 料为载体，添加具有防病抗病功能的因子的功能 食品，是当今国内外食品工业新的增长点。日本 市场各种功能食品２８９种，其中较多为调整肠道 功能的低聚糖类６１种、食物纤维类５Ｏ种、乳酸 菌类５５种、降血压的２２种、调节血糖的１４种、 防龋齿的１３种。从１９９７年销售额ｌ３ｌ５亿日元， 至２００１年１２月年销售额达４１２０亿日元。 发达国家针对三高症的普遍性，如美国成人 超体重占６０％，所以十分强调低热量、低脂肪食 品的开发。国际市场最广泛的无糖（ｓｕｇａｒ ｆｒｅｅ） 甜食品，就是以食糖替代品——糖醇为主生产 的。什么叫食糖替代品——糖醇，糖醇不是糖， 但是用糖加工还原成的醇，因而具有某些糖的属 性，如外观和性能均和食糖有不少相似之处。糖 醇外形是白色粉状或结晶，浆状产品也和糖浆相 似；有一定的甜度和热量。所以作为食糖替代 品，是一种营养性甜味剂。 食糖替代品——糖醇，可像平日吃糖一样消 费，糖尿病人过去得病前怎么吃糖，现在就怎样 地吃糖醇，不影响血糖值。作为甜食品原料，能 １：１地代替食糖，制取相似的糖果、糕点和饮 料。和原来用食糖制甜食品的加工工艺，基本上 可不作什么改变。这和高倍甜味剂（糖精，甜蜜 素，阿斯巴甜等）不同。例如糖精甜度３００～ ５００倍，阿斯巴甜甜度２００倍。这些高倍甜味剂 对食品加工主要是提供甜味，不提供热量和营 养，也不提供体积。 国际糖醇消费较为广泛的糖醇，有山梨醇、 麦芽糖醇、木糖醇、赤藓醇、甘露醇、乳糖醇、 异麦芽酮糖醇等。消费量１７０万吨。 国际食品法典委员会ＣＡＣ １９９７年批准麦芽 糖醇、山梨醇、木糖醇、乳糖醇为可按生产需要 无须限量食用的食品添加剂，ＪＥｃＦＡ将糖醇批准 为ＡＤＩ值无须规定的食品添加剂。 另外，在国际上针对高血脂、超体重者较早 流行的功能食品配料是膳食纤维。包括不溶性的 燕麦纤维、苹果纤维、大豆纤维，以及水溶性的 聚葡萄糖、改性糊精、经过碱溶酸沉的玉米皮纤 维等。大量使用在低热量无热量的焙烤食品，糖 果、冰淇淋、饮料中。虽然国际上至今对膳食纤 维的定义有一些争议，但对纤维素主要功能声称 均是一致的，即纤维素是不被肠道上部消化吸收 的非淀粉物质，基本无热量，但也并非隋性物 质，纤维素能促进肠道有益菌的繁殖，抑制有害 菌滋长，还能促进肠道蠕动、排便，有利提高人 体免疫力，改善健康。纤维素被称为第七营养 素，值得引起大家注意的是其功能和低聚糖类。 低聚糖的优越性在于低聚糖既有食糖替代品 一糖醇的功能，具有一定甜度和某些糖类的属 维普资讯 http://www.cqvip.com 性；又有纤维素促进肠道有益菌的繁殖抑制有害 菌滋长的功能，完全适合高血脂和超体重人群功 例。例如日本１９９９年消费低聚果糖４５００吨，其 中３０００吨用于食品，１５００吨用于饲料，占３３％。 能食品的要求，且在价格上比糖醇和膳食纤维具 有竞争优势。 相比之下，我国的功能性低聚糖绝大部分用于少 量食品。在饲料中使用，只能说是起步阶段，市 场潜力十分巨人。此外要通过新酶种和产品的修 饰改性，研究开发特殊功能的新品种。还应开展 低聚糖在医药、植保等方面新领域的应用研究。 只有应用领域扩大了，市场也随之扩大。 ４．３继续提高技术和管理水平。降低产品成本 ４今后工作 开发满足不同人群需要的特殊营养食品是我 国２１世纪食品工业的发展重点，所以，开发新型 低聚糖具有广阔的前景。但在我国，毕竟起步较 晚，还有不少需要完善和进一步开展的工作。 ４．１加强宣传推广工作 目前国产批量生产的功能性低聚糖品种，低 聚异麦芽糖和低聚果糖，分别以来源广泛的淀粉 和蔗糖为原料，经酶法转化而得。所耗用的酶在 通过各种宣传渠道，恰如其分地以科普的形 式，宣传低聚糖的功能。让广大食品界和消费者 更多地了解什么是功能性低聚糖。功能性低聚糖 作食品配料有哪些技术含量，含功能性低聚糖的 食品对人体健康有哪些功效。不断提高食品界和 成本中占有很大比例。特别是低聚异麦芽糖的转 苷酶，目前尚依赖进口。所以研究酶的固相化结 合膜法分离，实现转化过程连续化并使转苷酶能 多次重复利用，是当前的技术难点。应组织力量 早日突破。在净化分离技术方面，要推广树脂吸 附脱色代替活性碳。以及采用微滤装置，过滤糖 浆。以便进一步提高产品的纯度和卫生指标。应 注意综合利用降低财务费用，特别在实现规模化 经营中，要降低固定资产的投人，才能为不断降 消费者的认知度，促使功能性低聚糖市场的逐渐 扩大。 ４．２加强应用研究开发 继续拓展在食品、饲料行业的应用研究。特 别要开发一日三餐功能低聚糖的应用技术。如面 食制品、谷物早餐、调味料、副食等。在饲料工 业中应研制针对性强的品种。重点突破仔猪、仔 低生产成本创造条件。只有高质量和低成本的新 产品，才有强的竞争力。 鸡用的配方，以扩大功能性低聚糖在饲料中的比 （上接第５３页） 参考文献： ［１］赵谋明，等．［调味品］．化学工业出版社，２００１ ［２］刘玉田，等．［肉类食品新工艺与新配方］．山东科学技术 出版社，２００２ ［７］胡国昌，廖国洪．［鸡精的生产技术］．中国调味品，２００２， ［８］岩井和夫，中谷延二．［香辛料成分食品机能］．东京：光 生馆．１９８９：１２６ ［９］日本香料协会．［香气百科］．东京：朝仓书店１９９１ ［１Ｏ］夏云译．［香科科学］．中国轻工业出版杜．１９８７，１ ［１１］林进能，等．［天然食用香料生产与应用］．中国轻工业出 版社，１９９１ ［３］郑友军，等．［调味品生产工艺与配方］．中国轻工业出版 社，２０００ ［４］刘明朗，等．［香辛料在烹饪中的普及使用探析］．肉类工 业。２００３，（１）：１ ［１２］凌关庭，等．［食品添加剂手册］．化学工业出版杜，１９８９ ［１３］陈树生，等．［微胶囊技术在调味品中的应用］．食品研究 与开发，１９９５．３：１５ ［１４］肖崇厚． ［中药提取鉴定原理］．上海科学技术出版社， １９８１．３ ［５］林金莺，赖建平．［颗粒鸡精的制作］．中国调味品，２００２， （５）：８—１Ｏ ［６］林涛．［鸡精的生产工艺］．食品工业，１９９８，（５）：２１