關(guān)鍵詞：低聚果糖(fructooligsacchride)；FOS；食品添加劑（food additives）
1.低聚果糖的性質(zhì)
低聚果糖(fructooligsacchride，F(xiàn)OS，以下稱FOS)又名蔗果低聚糖，寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，分子式為G-F-Fn(n=l，2，3，G為葡萄糖，F(xiàn)為果糖)，它是由蔗糖和l～3個(gè)果糖基通過β-l，2苷鍵與蔗糖中的果糖基結(jié)合而成的蔗果三糖(GF2)，蔗果四糖(GF3)和蔗果五糖(GF4)等一類碳水化合物總稱。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
(1)蔗果三糖 (2)蔗果四糖 (3)蔗果五糖
工業(yè)上生產(chǎn)是通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的β-果糖基轉(zhuǎn)移酶(β-fructosyltransferase，EC 2.4.1.99)或β-呋喃果糖苷酶(β-fructofuranoside，EC 3.2.1.26)作用于30-60％蔗糖溶液進(jìn)行分子內(nèi)果糖苷轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成的。
2. 低聚果糖對人體的作用和安全性
FOS進(jìn)入人體后不能被唾液和消化酶分解，直接通過胃和小腸到達(dá)大腸，被大腸內(nèi)的有益菌主要是雙歧桿菌所利用，使雙歧桿菌得到大量繁殖，同時(shí)產(chǎn)生有機(jī)酸如醋酸、丙酸、丁酸和乳酸等。抑制腸內(nèi)沙門氏菌等腐敗菌的生長，從而起到防止便秘、降低血脂和膽固醇、促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收和腸內(nèi)有毒廢物的排除、提高免疫力等一系列作用。而且其本身由于極難被人體吸收，故屬于低熱量難消化、低齲齒性的可溶性膳食纖維。
FOS的食用安全性在許多國家已得到政府的確認(rèn)，1992年日本厚生省批準(zhǔn)FOS為特定保健品，年產(chǎn)量達(dá)4萬噸，應(yīng)用范圍多達(dá)200余種食品； 2000年，F(xiàn)DA經(jīng)審核，認(rèn)可FOS作為公認(rèn)安全級(GRAS)功能食品配料，并將結(jié)果給予公告。在歐洲，F(xiàn)OS被作為控制膽固醇水平的功能性甜味劑而廣泛應(yīng)用于食品產(chǎn)品中。在臺灣，含F(xiàn)OS的甜食、糕點(diǎn)、軟飲料和餅干等在保健品市場很受歡迎。在中國，中國衛(wèi)生部批準(zhǔn)FOS為潤腸通便、調(diào)理腸道菌群的保健食品。
3. 低聚果糖目前的應(yīng)用情況
低聚果糖最初由日本明治制糖(株)研制成功并工業(yè)化生產(chǎn)。其品牌為Neosugar，80年代初就有許多含低聚果糖的食品投放市場?，F(xiàn)在日本已有六家公司生產(chǎn)低聚果糖，開發(fā)低聚果糖的競爭非常激烈。目前，日本低聚果糖產(chǎn)量已達(dá)了33300噸，市場價(jià)格每噸約3000美元，市場規(guī)模超過4億美元．應(yīng)用范圍多達(dá)200余種食品。除以上的國家和地區(qū)外，其它也有生產(chǎn)低聚果糖的．其中有些是利用日本技術(shù)生產(chǎn)的。在亞洲地區(qū)有韓國三星集團(tuán)的第一制糖 廠及與明治制果公司協(xié)作的葡萄糖廠，臺灣地區(qū)信誠貿(mào)易公司也與明冶制果公司協(xié)作生產(chǎn)銷售此種產(chǎn)品。此外，還有臺灣糖業(yè)公司產(chǎn)品發(fā)展部Pull食品分公司生產(chǎn)商品名為TSC Oil-go50的低聚果糖產(chǎn)品。在歐洲，法國的大制糖廠Beghi-say與明冶制果公司合資興辦的低聚果糖廠已投產(chǎn)。在美國，科羅拉多州威斯敏斯特金技術(shù)公司生產(chǎn)的品牌為NuwafloraTM的低聚果糖已投放市場。目前外國生產(chǎn)的低聚果糖主要有兩大類，一類是低聚果糖漿(日本商品名為“明治低聚果糖G”)它含糖量約為70％，其中的一半低聚果糖及約1／3葡萄糖和少量蔗糖，為無色透明液體，甜味純正清爽，甜度為等量蔗糖的60％。另一類是精制低聚果糖(日本商品名為“明冶低聚果糖P”)，是上述糖漿經(jīng)精制干燥而成，它含低聚果糖約95％ ，粉狀或顆粒狀，目前國外以第一類為主。
明治公司低聚果糖系列產(chǎn)品
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種類 |
成份 |
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軟飲料 |
明治低聚果糖G5％，牛奶95％ |
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咖啡飲料 |
明冶低聚果糖G10％，砂糖6％，牛乳15％，咖啡等 |
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乳酸菌飲料 |
明治低聚果糖G15％，脫脂乳粉4％，砂糖4％ ，水，乳酸菌等 |
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餅干 |
明治低聚果糖G20％，小麥粉41％，雞蛋9％等 |
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干酪食品 |
明治低聚果糖G15％，蛋清25％ ，奶油干酪l5％，牛奶，奶油，鮮奶油等 |
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奶油球食品 |
明治低聚果糖G92％，奶油，人造奶油，食鹽等 |
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冰淇淋 |
明治低聚果糖 Gl2％，牛奶36％，鮮奶油27％，全脂煉乳24％，明膠，香料等 |
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早餐食品 |
明治低聚果糖G15％，果汁，砂糖 |
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面包 |
明冶低聚果糖Gl0％，小麥粉50％，奶油，乳粉等 |
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果醬 |
明治低聚果糖G60％ |
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巧克力糊 |
明治低聚果糖G50％，巧克力30％，人造奶油19％ |
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酸奶 |
明治低聚果糖G12％，脫脂軋粉8％，牛奶等 |
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布丁 |
明治低聚果糖G20％，牛乳60％，蛋黃10％ ，小麥粉，淀粉，奶油等 |
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咖啡 |
明治低聚果糖G25％，異構(gòu)化糖5％，牛乳20％，鮮奶，蛋黃，糊料等 |
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健康食品 |
明治低聚果糖 P(顆粒)90％，食物纖維10％，或明治低聚果糖P(顆粒)25％，雙歧桿菌等 |
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火腿 |
明治低聚果糖G(液)5％，食鹽l0％，蛋白16％ |
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豆腐 |
明治低聚果糖G4％，明治低聚果糖P7％，豆乳．凝乳劑等 |
國內(nèi)低聚果糖的研究和生產(chǎn)起步較晚，生產(chǎn)企業(yè)約5～6家，每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)模約為1000～3000噸／年，總規(guī)模及單條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力均較小，起步比較早的是云南天元健康食品有限責(zé)任公司于l998年2月正式投建生產(chǎn)的3000噸／年天元甘露液(低聚果糖)生產(chǎn)線。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的低聚果糖大部分出口到國外，國內(nèi)食品企業(yè)真正把低聚果糖作為基料或食品添加劑進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用的實(shí)例，屈指可數(shù)：
杭州娃哈哈集團(tuán)將低聚果糖添加到其新產(chǎn)品“娃哈哈雙能博士AD鈣奶”中，該產(chǎn)品口味純正，口感良好，具有增加雙歧桿菌，促進(jìn)兒童飲食及生產(chǎn)發(fā)育，改善腸道菌群的顯著功效。
山西杏花村酒廠生產(chǎn)的傳統(tǒng)產(chǎn)品“竹葉青” 在添加了低聚果糖后，其保健功能得到加強(qiáng)。同時(shí)還使調(diào)配后的酒，口感更加醇厚爽快，使千年老酒煥發(fā)出新的生命力。
北京秦氏黑色食品開發(fā)公司研制成功以異麥芽低聚糖和果糖低聚糖為原料的雙歧糖并投放市場。雙歧糖的甜度相當(dāng)于蔗糖的二至三倍，而熱量卻很低，并且不易被胃和小腸吸收．所以不會導(dǎo)致肥胖和齲齒，非常適合忌食蔗糖者、肥胖者和嬰幼兒食用。
低聚果糖的工業(yè)化應(yīng)用前景看好，市場還大有可為。以下將介紹幾種國外比較成熟的低聚果糖應(yīng)用實(shí)例，以拋磚引玉，希望能為國內(nèi)同行提供借鑒。
4. 低聚果糖在國外的應(yīng)用實(shí)例
4.1低聚果糖餅干：以一定比例添加到蘇打餅干生產(chǎn)中，制得具有良好保健功能的餅干。
配方 第一次調(diào)粉配方；特制一等粉1000份、即發(fā)酵母26份、水500份(22℃)。第二次調(diào)粉配方：特制一等粉1000份、低聚果糖300份、全脂奶粉40份、雞蛋80份、花生油50份、食鹽24份、小蘇打l0份、面團(tuán)改良劑20份。
水溫調(diào)節(jié) 調(diào)粉用水的水溫要根據(jù)環(huán)境溫度變化而調(diào)整。以滿足面團(tuán)中面筋形成的需要和酵母發(fā)酵的需要，—般使面團(tuán)溫度達(dá)到28℃左右。
調(diào)粉 以中速調(diào)粉，第一次調(diào)粉8min．第二次調(diào)粉10min。
發(fā)酵 第一次發(fā)酵6h．溫度26"C～28"C。第二次發(fā)酵2h，溫度28℃-29℃。
輥軋 輥軋60次．每2次折疊1次，每5次轉(zhuǎn)90°。
成型 采用沖印成型，多針孔印模，面帶厚度約為1.5mm。
烘烤 溫度260℃，時(shí)間6～8rnin。并且入爐早期面火小底火大，中期底面火都大，后期面火大底火小。
冷卻 一般常溫冷卻30min，達(dá)到餅干中心溫度接近常溫即可。
整理、包裝、成品
4.2低聚果糖酸奶：通過以低聚果糖代替蔗糖作為酸奶甜味劑和優(yōu)良的產(chǎn)香菌株來彌補(bǔ)由于脫脂而引起的風(fēng)味缺陷，生產(chǎn)具有良好風(fēng)味且低熱值功能性酸奶。
殺菌低聚果糖(75％ 糖漿，F(xiàn)OS含量為48％)和脫脂乳分別殺菌、冷卻至45℃后混勻。殺菌溫度80℃，30min。
發(fā)酵劑制備 將保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和丁二酮鏈球菌按1：2：2比例接種制備發(fā)酵劑
酸奶制作 將脫脂乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使固形物含量達(dá)到11%，殺菌后冷卻至45℃，加入同樣殺菌冷卻處理的FOS糖漿(FOS糖漿添加量12%～18%)和發(fā)酵劑混勻，在40℃～43℃培養(yǎng)2.5～4h，待乳開始凝固，酸度達(dá)0.7～0.8時(shí)停止發(fā)酵，立即轉(zhuǎn)入5℃以下冷庫內(nèi)充分冷卻保存。
按此工藝生產(chǎn)的FOS酸奶系用鮮乳為原料，經(jīng)離心脫脂后用于生產(chǎn)，如改用優(yōu)質(zhì)脫脂乳粉為原料，按1：7加水還原成脫脂乳后生產(chǎn)FOS酸奶亦可，只是在風(fēng)味上稍差一點(diǎn)。
4.3低聚果糖冰淇淋：利用低聚果糖生產(chǎn)的低脂低糖冰淇淋，適合患有糖尿病、高血壓等疾病的患者
由于低聚果糖的溶解性良好，故不必增加工序，與其他配料同時(shí)添加即可。另外，在冰淇淋生產(chǎn)中，蔗糖除了作為甜味劑和提供熱量外，還具有特殊的工藝性能，如賦形性、填充性、改善膨脹率等，所以在添加低聚果糖時(shí)，需要加入一定量的山梨酸醇，以提高冰淇淋的膨脹率。
4.4低聚果糖其他應(yīng)用
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食品類別 |
應(yīng)用品種 |
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乳制品、飲料 |
發(fā)酵乳、乳酸菌飲料、乳粉、麥乳精等碳酸飲料、麥芽飲料、果汁飲料、粉末飲料 |
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保健飲料 |
營養(yǎng)飲料、中草藥飲料、加入提取物飲料、美容飲料、保健茶 |
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糖果糕點(diǎn) |
糖果、片劑糖、日香糖、膠質(zhì)軟糖、巧克力、曲奇餅干、小短甜餅干、薄脆餅干、餡餅、日式點(diǎn)心、蛋糕、羊羹 |
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冷飲 |
冰淇淋、冰糕、冰棍、凍果汁露 |
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甜點(diǎn)心 |
布丁、牛奶甜巧克力點(diǎn)心、果凍、蜜餞 |
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面包 |
主食面包、點(diǎn)心面包、纖維面包 |
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果醬 |
果醬、調(diào)味劑 |
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其他 |
低熱值甜昧劑、保健豆腐、納豆、草果漿保健食品、水產(chǎn)肉糜制品、蜂蜜制品等 |
參考文獻(xiàn)
[1]王惠蓮．低聚果糖的特性及其開發(fā)應(yīng)用．中國食品添加劑，1997 (2 )：35～38．
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[3] (E1)光岡知足著，林國彰譯．《腸內(nèi)革命》[M]．海南出版社，海南2003．
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[5] 魏遠(yuǎn)安等．蔗果低聚糖——一種新的食品配料[J]．食品工業(yè)，2002 (2)：36—37．
收稿日期：2007年8月22日
作者簡介：丁奕 1980年生，畢業(yè)于西南大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)，曾長期擔(dān)任四川光友薯業(yè)有限公司食品研發(fā)員，現(xiàn)任中國食品商務(wù)網(wǎng)（杭州鼎好科技有限公司）資訊主管，研究領(lǐng)域：食品技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用
