低聚异麦芽糖研究的展望.ppt

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1、低聚异麦芽糖研究的展望,2,主要内容,1、低聚异麦芽糖的研究背景2、低聚异麦芽糖的简介3、低聚异麦芽糖的国内外研究进展 4、低聚异麦芽糖研究的展望,3,1、低聚异麦芽糖的研究背景,肠道疾病和高血糖已经成为现代困扰人们的重大问题之一。肠道健康是人体健康的保障，而维持肠道健康的是肠道内微生物的数量及其微环境的影响。而双歧杆菌，也是我们常说的双歧因子，对人体的健康有着重要的意义。,4,1、低聚异麦芽糖的研究背景,（1）低聚异麦芽糖作为一种双歧因子，有效促进益生菌属的增殖，抑制肠道有害菌的滋生及腐败物质生成，从而维持肠道微生态趋于健康状态。(2)对体内的酶，不敏感；不会血糖升高，有糖的甜味。现代高血糖

2、人群品尝甜味的首选的一种功能性糖。,5,1、低聚异麦芽糖的研究背景,除了以上两个主要的生理功能之外，低聚异麦芽糖在其他领域也有着广泛的应用，比如酿酒，饲料加工，饮料，糖果，医药和保健品等。,6,1、低聚异麦芽糖的研究背景,良好的特性，广泛应用，产量和销量也逐年增加；我国生产中属于刚起步的状态，无论生产技术水平还是管理水平都还有待完善，所以使得更多的人投入到了低聚异麦芽糖的研究工作当中。,7,2、低聚异麦芽糖的简介,2.1 低聚异麦芽糖的结构2.2 低聚异麦芽糖的功能2.3 低聚异麦芽糖的生产2.4 低聚异麦芽糖的应用,8,2.1低聚异麦芽糖的结构,低聚异麦芽糖：（Isomaltooligosa

3、ccharides，简称IMO)，又称分枝低聚糖、异麦芽低聚糖、异麦芽寡糖，是指葡萄糖以-1,6 糖苷键结合而成的单糖数在26 不等的一类低聚糖。它主要包括：异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖和异麦芽四糖。根据国标规定，异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖为IMO中的有效成分，俗称有效三糖，并且以此三种糖成分的含量多少作为重要指标划定该产品的品质。（IMO-500 IMO-900）,9,图2.1 异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖与麦芽糖分子结构简图,10,目前市面上主要的低聚异麦芽糖产品根据有效三糖和总糖含量的多少有IMO-500和IMO-900两种规格。IMO-500 糖浆型产品，IMO-900（除葡萄糖）后精致的

4、糖粉产品。,11,2.2 低聚异麦芽糖的功能,IMO 为非消化性低聚糖,主要生理功能：（1）促进双歧杆菌生长（2）低血糖吸收（3）防止便秘、下痢和胃肠障碍。（4）能预防龋齿的发生。（防产酸）,12,2.3 低聚异麦芽糖的生产,采用耐高温 一淀粉酶、真菌 一淀粉酶、一淀粉酶液化淀粉以规模化生产；关键酶(一葡萄糖转苷酶)，能切开一1，4糖苷键，游离葡萄糖残基转移到另一个葡萄糖分子或麦芽糖、麦芽三糖等分子中的C一1，6位上，形成异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖和潘糖等。,13,图2.3 低聚异麦芽糖生产的传统流程,14,2.4 低聚异麦芽糖的应用,低聚异麦芽糖在食品、医药和饲料添加剂等行业中都有广泛

5、的应用：（1）在酿酒行业中的应用：甜度特性替代蔗糖作为酒类的糖源。利用其不发酵性,可加入发酵酒中陈酿,制成营养甜酒保健品。（2）在医药保健中的应用：肠道保健品（IMO糖粉）无糖制品,糖尿病人食用食品具有抗龋齿、低热值、整肠功能的口香糖等产品。,15,2.4 低聚异麦芽糖的应用,（3）饲料行业中的应用：替代抗生素的寡糖类新型饲料添加剂。增加有益菌并抑制有害菌；提高饲料利用率；增强动物免疫功能；增加种用畜禽的生殖性能；提升品质。（4）乳酸菌饮料中的应用：优越的保健功效为广大乳饮料生产企业提供了很好的选择，带来了新的希望。(活性菌饮料；非活性菌饮料),16,3、低聚异麦芽糖的国内外研究进展,目前，生

6、产工艺的研究较多，理论相对成熟，工业化生产应用较广。在工业化生产以淀粉原料制得的高浓度葡萄糖浆为底物，通过淀粉酶、葡萄糖苷酶催化反应而得。国内外经一步发酵生产出的低聚异麦芽糖产品含量50%，而经二次处理后含量90%的比较少。,17,3、低聚异麦芽糖的国内外研究进展,目前低聚异麦芽糖的制备方法主要有三种：（1）利用糖化酶的逆合作用，糖化酶在高浓度的葡萄糖溶液中发生逆合作用，将葡萄糖缩合为异麦芽糖、麦芽糖等低聚糖，但异麦芽糖含量不高，且产物复杂，生产周期长，不适合工业化生产。（2）利用麦芽糖在葡萄糖苷酶的作用下水解，生成两分子葡萄糖；游离出的葡萄糖残基再被葡萄糖苷酶转移到另一葡萄糖分子上，通过-1

7、,6 糖苷键连接而成异麦芽糖，若受体为麦芽糖则生成潘糖。（3）利用蔗糖和麦芽糖混合液在葡聚糖蔗糖基酶，D果糖2葡萄糖转移酶（）的作用下发生转化反应。蔗糖发生水解，而溶液中的麦芽糖与作为水解产物之一的葡萄糖的受体发生反应。,18,3、低聚异麦芽糖的国内外研究进展,自1996年以来，中国功能性低聚糖市场取得了迅猛的发展，在生产成本方面具有较大的优势。由于在高附加值产品生产以及售后服务方面的不足，中国低聚糖行业仍然处于全球产业价值链的低端。数据显示，目前中国是全球主要的功能性低聚糖生产基地和新兴的消费市场。2008年中国功能性低聚糖生产占到全球总量的30%左右。目前中国大约有70 个功能性低聚糖制造

8、商2010 年行业总产能达到30 万吨左右，行业总产量只有大约12 万吨，行业销售额达到3.5 亿美金。低聚异麦芽糖，低聚果糖，低聚木糖，大豆低聚糖，低聚麦芽糖是中国主要功能性低聚糖产品。2010 年总产量超过了11 万吨。中国低聚糖行业整合步伐将加快，龙头企业将加快产业链整合，增加高附加值功能性低聚糖产量。,19,3、低聚异麦芽糖的国内外研究进展,国际上的功能性低聚糖，目前日本市场上功能性低聚糖，主要有低聚异麦芽糖(1lO00t)、低聚半乳糖(6000t)、低聚果糖(4500t)、低聚木糖、低聚乳果糖、等十多个品种，约3万多t，年销售额130亿日元(约合人民币 l75亿元)。欧洲国家如比利时

9、、法国、荷兰，也有多年开发低聚糖的历史，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。主要品种有低聚果糖和低聚半乳糖。低聚糖被欧盟批准为食物配料，而不是食品添加剂。其他地区，如加拿大、澳大利亚、新西兰、以色列亦批准使用于食品，并允许在食品标签上注明有双歧杆菌增殖作用。,20,3、低聚异麦芽糖的国内外研究进展,存在的不足：（1）缺乏核心技术，从而受制于人：葡萄糖苷酶依赖于进口（日本及美国）,国内虽有自主开发,小试结果也较好,但未形成商品化生产,短时期内难以与国外酶制剂生产商竞争。（2）宣传没做到位，应用开发少：国内问世已有10 年,但消费者了解其生理保健功能的还为数甚少。对产品

10、的应用研究和开发也很少,几乎都集中于几家保健营养液生产厂家,出现千军万马走独木桥这一误区。,21,4、低聚异麦芽糖研究的展望,作为一类新的生理活性物质，IMO 在疾病诊断与防治、营养与保健、调节人类微生态平衡及抵御疾病等方面的应用的潜力很大。IMO 作为一种绿色、安全、环保型添加剂，不仅在动物体内无残留且具有耐热、耐酸性，同活菌制剂、酶制剂相比，低聚糖具有更大优势，不存在加工等过程中失活问题。因此，其在动物生产中具有广阔前景,值得深入研究和推广应用。,22,4、低聚异麦芽糖研究的展望,(1)从进展来看，社会反映了低聚异麦芽糖的生产方法渐趋成熟，生产产量逐年提高，销量也稳定提高，应用发展更加广泛

11、。从社会反映来看，市场的需求大，生产量小于需求，因此低聚异麦芽糖具有巨大的社会经济价值。现在国内外，一般采用酶法生产低聚异麦芽糖，而国内-葡萄糖苷酶的产量和质量远不能满足低聚异麦芽糖的生产要求。目前我国的低聚异麦芽糖产业严重依赖于从日本进口的-葡萄糖苷酶酶制剂，为了打破这种技术垄断，实现该领域的技术自主化，低聚异麦芽糖的首要出路为掌握低聚异麦芽糖生产过程中的关键酶-葡萄糖苷酶，只有掌握核心技术，降生产成本，才能更好的发展自主产业，才不至于受制于人。,23,4、低聚异麦芽糖研究的展望,（2）我国学者在微生物发酵法生产低聚异麦芽糖方面进行了一系列的研究和探索。微生物发酵法可直接将发酵底物直接转化成

12、产物的优点，具有传统酶法无可比拟的优势。取得了一定的研究成果，但是目前仍然存在一些突出的问题有待解决。,24,4、低聚异麦芽糖研究的展望,（3）解决-葡萄糖苷酶价格居高不下的又一思路是利用固定化技术将酶转化为固定化酶。固定化技术从上世纪70年代正式在工业中应用，现在已发展成为一个相当成熟的技术。在-葡萄糖苷酶的价格居高不下的情况下，假如能提高重复利用-葡萄糖苷酶的次数，一样能降低成本，从而使产业立于不败之地。固定化技术正好解决了这一问题。固定化酶与游离酶的对比：游离酶具有容易失活、回收困难以及产品分离复杂等缺点，而固定化酶具有结构稳定、不易失活、收回重复利用简单、产品易于分离的优点。所以由此可看出固定化技术也是成为降低低聚异麦芽糖生产成本的另一重要途径。,25,4、低聚异麦芽糖研究的展望,（4）加大低聚异麦芽糖的新开发和新应用成为低聚异麦芽糖发展的又一途径。新的开发和应用总能促进一个事物的发展，所以我们要从多方面去考虑问题，以此提出新的想法和思路，从而找到不同寻常的出路，从困境中脱颖而出，赢得最大的利益。,谢谢！,