工业化的低聚糖种类和生产方法

异麦芽酮糖，亦称帕拉金糖，是蔗糖经 α– 葡萄糖基转移酶作用，将85% 以上蔗糖 转化成异麦芽酮糖；另外，也有少量1– O–α–D– 葡糖基–D– 果糖、异麦芽糖、 异松三糖、果糖和葡萄糖生成。异麦芽酮 糖具有与蔗糖相同能量（16.7 kJ/g），不适 于肥胖病人。在目前开发出功能性低聚糖 中，以异麦芽酮糖抗龋齿性最强。

淀粉制备功能性低聚糖
蔗糖制备功能性低聚糖 乳糖制备功能性低聚糖

其它原料制备功能性低聚糖
低聚木糖又称木寡糖，是由2-7个木糖 分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合 糖。与通常人们所用的大豆低聚糖、低聚 果糖、低聚异麦芽糖等相比具有独特的优 势，它可以选择性地促进肠道双歧杆菌的 增殖活性。其双歧因子功能是其它聚合糖 类的10-20倍。
棉籽糖系由α–D– 吡喃半乳糖 （1→6）、α–D–吡喃葡萄糖（1→2）、 β–D（–）– 呋喃果糖构成三糖。棉籽糖 一个显著特点就是，其晶体即使在相对湿 度90% 环境中也不会吸湿结快。
较实用棉籽糖生产方法有两种：一是从 甜菜糖蜜中提取；另一种是从脱毒棉籽饼 粕中提取。棉籽糖在甜菜中含量约为0.1%， 在棉籽中含量为4%~9%。甜菜生产棉籽糖 工艺流程： 甜菜糖蜜→色谱分离→棉籽糖液→浓缩 →结晶→溶解过滤→二次结晶→干燥→粉 碎→成品。
低聚半乳糖系由日本Yakult 公司首先开 发，并用于食品。低聚半乳糖生产方法主 要有酶法、发酵法和化学法。工业生产常 以高浓度乳糖作原料，用β–半乳糖苷酶催 化乳糖水解，同时将催化水解出一个半乳 糖残基或葡萄糖残基转移到另一个乳糖或 葡萄糖或半乳糖分子上而得产品。其生产 工艺流程：
乳糖溶液→转移反应→脱盐→色谱分 离→脱色→真空浓缩→产品。

淀粉制备功能性低聚糖
蔗糖制备功能性低聚糖 乳糖制备功能性低聚糖

其它原料制备功能性低聚糖
低聚果糖是指在蔗糖分子果糖残基上通 过β（1 → 2）糖苷键连接1~3 个果糖基而成 蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合 物。工业生产产品有低聚果糖G（纯度 55%~65%）和低聚果糖P（纯度96%）；低 聚果糖P 由低聚果糖G 进一步精制而成。P 型低聚果糖不被人体消化酶分解和吸收， 其热量值约为6.28 kJ/kg，仅蔗糖热量1/3
生产低聚木糖原料可采用木聚糖含量 相对较高农副产品，如玉米芯、稻壳、蔗 渣、麸皮等。以木聚糖为底物通过内切木 聚糖酶水解木聚糖β–1，4 糖苷键而得到以 木二糖、木三糖为主要组分低聚木糖混合 物；可采用超滤和反渗透除去大分子和小 分子糖，制取高纯度低聚木糖。
大豆低聚糖是一种广泛存在于豆科植物
中碳水化合物，系由水苏糖、棉子糖和蔗
低聚乳果糖是以乳糖和蔗糖（1︰1）为 原料，在节杆菌产生果糖基转移酶β– 呋喃 果糖苷酶作用下，将蔗糖分解产生果糖基 转移到乳糖还原性末端C1 位羟基上，生成 半乳糖基蔗糖，即低聚乳果糖。低聚乳果 糖系由β–D– 半乳糖苷、α–D– 葡萄糖 苷、β–D–呋喃果糖苷残基组成。不同规 格产品具有不同组分和甜度，如LS–35、 LS–55L 和LS–55P 甜度分别为70%、55% 和50%。
低聚龙胆糖是一类由葡萄糖以β–1，6 糖苷键结合而成低聚糖，主要成分是龙胆 二糖、龙胆三糖和龙胆四糖；具有柔和提 神苦味是低聚龙胆糖独特性质。 工业化生产低聚龙胆糖主要采用酶法 生产，以高浓度葡萄糖为原料，先通过β– 葡萄糖苷酶转糖苷作用及缩合作用，合成 低聚龙胆糖混合物，再经分离、精制便可 制得不同规格低聚龙胆糖制品。
棉籽生产棉籽糖工艺流程如下：
部分功能性低聚糖主要产品
产品 低聚异麦芽 糖 原料 淀粉、玉米 粉 生产公司 山东保龄宝 生物技术有 限公司 江门量子高 科生物工程 有限公司 比利时 Leroux公司 荷兰乳清产 品Bor cu公 司 山东龙力生 物股份有限 公司 日本三得利 公司 哈尔滨百爱 科技有限公 司 生产工艺 淀粉酶法 年产量（吨 /年） 35000 售价（元/ 吨） 28000

淀粉制备功能性低聚糖
蔗糖制备功能性低聚糖 乳糖制备功能性低聚糖

其它原料制备功能性低聚糖
低聚异麦芽糖是指葡萄糖基以α–1，6 糖苷键结合而成单糖数在2~6 不等的一类低 聚糖，其主要成份为异麦芽糖、潘糖、异 麦芽三糖及异麦芽四糖等。低聚异麦芽糖 是当前食品领域中使用最多、价格相对低 廉一种功能性低聚糖，最大用途是作为市 场销量极大发酵酸乳添加剂，能有效提高 乳酸菌在酸奶中存活率。
水苏糖生产方法有天然提取法和酶法 两种，酶法生产水苏糖是最近开发方法， 目前尚处实验室阶段；天然提取法是目前 水苏糖工业化生产常用方法。以宝塔菜、 毛叶地笋、中药地黄或大豆种子等为原料， 经提取、精制而得。以宝塔菜为原料生产 水苏糖工艺流程： 宝塔菜→粉碎→水提取→离心除渣→ 过滤除杂→脱色→脱盐→真空浓缩→喷雾 干燥→产品。
目前工业生产低聚果糖方法主要有两种： 一是以菊芋为原料提取菊粉，再经酶水解 而得。二是以蔗糖为原料，采用固定化酶 法进行连续反应，将高浓度蔗糖溶液在50 ℃ ~60 ℃下以一定速率流过固定化酶柱， 利用β– 果糖转移酶进行一系列转移反应而 获得低聚果糖。该法连续性强、自动化程 度高、操作稳定性好、能反复使用、利用 率高。其生产工艺流程：蔗糖→固定化酶 柱或固定化床生物反应器→糖液→脱色→ 脱盐→真空浓缩→产品。
糖组成混合物，其中水苏糖和棉子糖都是
不消化糖，是双歧杆菌增殖因子。
大豆低聚糖生产一般以大豆乳清液为原 料，经分离、提纯，精制而得。另一种工 艺路线是直接用大豆作原料依次提取大豆 油、大豆低聚糖和大豆多肽等。以乳清为 原料生产工艺：
乳清→加热→过滤→脱盐→脱色→浓 缩→净化→产品。
水苏糖是蔗糖葡萄糖基一侧以1，6 糖 苷键结合2个α– 半乳糖而形成糖类，属半 乳糖苷类低聚糖。水苏糖对双歧杆菌增殖 效果更是优于低聚异麦芽糖和低聚果糖 （有效量约为1/4~1/5），能以40 倍递增速 度增殖双歧杆菌。
工业化生产低聚异麦芽糖以淀粉制得 高浓度葡萄糖浆为底物，通过α– 葡萄糖转 苷酶催化发生α– 葡萄糖基转移反应而得。 工业化生产低聚异麦芽糖一般以淀粉为原 料，采用全酶法工艺，技术以日本最为成 熟。其生产工艺流程如下： 淀粉→调浆→淀粉乳→喷射液化→糖化、转 苷→灭酶→过滤→脱色→脱盐→真空浓缩 → IMO–500（糖浆）→柱分离→ IMO– 900（糖浆）→喷雾干燥→ IMO–900（糖 粉）
某些菌株内α– 葡萄糖基转移酶作用于 蔗糖，可使蔗糖上α–1，2 糖苷键转移变为 α–1，6 键而生成异麦芽酮糖。工业上选择 使用精菌酶，采用固定化α– 葡萄糖基转移 酶柱式反应器进行连续化生产。其工艺流 程： 精脘杆菌→发酵液→离心分离→菌体 细胞→固定化酶柱→转化液→离子交换→ 真空蒸发浓缩→冷却结晶→离心分离→异 麦芽酮糖。
工业上主要以节杆菌β– 呋喃果糖苷酶 生产低聚乳果糖。其工艺流程： 蔗糖和乳糖混合液→酶反应→灭酶和活 性炭脱色→过滤→脱盐→分级→活性炭脱 色→脱盐→过滤→冷冻干燥→产品。 控制乳糖与蔗糖质量比，可生产出形态 不同产品，如LS–55P 制品其蔗糖与乳糖之 比为55︰45；而LS–55L 制品蔗糖与乳糖之 比为45︰55。
低聚果糖
蔗糖
酶法
7000
2800
低聚果糖 低聚半乳糖
菊苣 副产品乳清
酶法 酶法
30000 45000
低聚木糖
玉米芯
酶法
10000
30000
低聚木糖 大豆低聚糖
玉米芯、棉 籽壳、甘蔗 黄豆
Байду номын сангаас
酶法 酶法 12000
28000 30000
Thank You

淀粉制备功能性低聚糖
蔗糖制备功能性低聚糖 乳糖制备功能性低聚糖

其它原料制备功能性低聚糖
低聚半乳糖是大量存在于动物乳汁和乳 清中一组功能性低聚糖，是一种具天然属 性低聚糖。低聚半乳糖是在乳糖分子中半 乳糖一侧以β（1→3）、（1→4）、（1→6） 糖苷键连接1~4 个分子半乳糖形成结合糖。 母乳喂养婴儿肠道中双歧杆菌数目最多， 这归功于人奶中低聚半乳糖。



是由2～10个相同的或不同的单糖，以糖苷 键聚合而成的（可以是直链，也可以是支 链）。 具有糖类的特性，可直接作为食品配料， 但是不被人体消化道酶和胃酸降解，不被 （或难被）小肠吸收。 具有促进人体双歧杆菌增殖等生理功能。
日本是世界上生产低聚糖最主要国家， 而低聚糖使用则遍布世界各地，目前全世 界约有低聚糖产品十余种。除大豆低聚糖 和水苏糖等少数低聚糖外，大多低聚糖都 采用酶法生产，一般系由简单乳糖、蔗糖 等双糖为底物，由转移酶催化合成，或多 糖限制性水解制得。如淀粉、菊粉、木聚 糖，其生成产物是单糖和不同链长低聚糖， 可用膜分离、色谱分离方法除去低分子糖 达到纯化目的