■山東龍力生物科技股份有限公司 劉立存

低聚木糖在乳制品工業(yè)中的應(yīng)用

■山東龍力生物科技股份有限公司 劉立存

在國家公眾營養(yǎng)與發(fā)展中心啟動(dòng)“公眾營養(yǎng)改善益生元項(xiàng)目”，倡導(dǎo)在公眾攝入的食物中加入益生元，激活與增殖人體內(nèi)的益生菌群，從而促進(jìn)微生物生態(tài)平衡，改善公眾營養(yǎng)健康的大環(huán)境下，“牛奶+益生元”可以說是益生元項(xiàng)目的典型模板?！昂鋈缫灰勾猴L(fēng)來，千樹萬樹梨花開”，益生元營養(yǎng)乳品迅速遍布全國市場，從益菌因子，到優(yōu)+活力因子、舒適因子、健康因子和培保因子，益生元乳品已成為市場上一道靚麗的風(fēng)景，低聚木糖作為最重要的益生元也越來越受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。

低聚木糖是由2～7個(gè)木糖分子以β-1,4糖苷鍵結(jié)合而成的功能性聚合糖，其特性表現(xiàn)為：高選擇性增殖雙歧桿菌，功效是其他聚合糖類的10～20倍，不易被消化吸收而直接進(jìn)入大腸內(nèi)優(yōu)先為雙歧桿菌所利用，增殖人體有益菌,并抑制其他有害菌滋生、繁殖；能量幾乎為零，既不影響血糖濃度，也不增加血糖中胰島素水平，并且不會(huì)形成脂肪沉淀，特別適合糖尿病、肥胖癥、高血壓等患者食用；酸、熱穩(wěn)定性好，在酸性條件（pH=2.5～8）下加熱至100℃基本不分解，能覆蓋絕大多數(shù)食品體系的pH；有效攝入量少，有效劑量為0.7～1.4g/d。

低聚木糖的安全性研究

低聚木糖研究和使用較早，但總體規(guī)模和廠家僅日本三得利和中國山東龍力生物，主要研究集中在動(dòng)物和成人安全性試驗(yàn)方面。商品低聚木糖于1996年列入日本厚生省功能性食品配料目錄FOSHU，山東龍力生物低聚木糖于2002年獲準(zhǔn)為中華人民共和國新資源食品試生產(chǎn)品種。2008年衛(wèi)生部再次將低聚木糖列入新資源食品目錄（第12號）,并以公告方式向社會(huì)發(fā)布，產(chǎn)品現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在各種食品和保健品中。

龍力生物自主研發(fā)了10多種以低聚木糖為主要功效成分的產(chǎn)品，投放市場多年，其穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)、顯著的生理功能得到了國內(nèi)外用戶的廣泛認(rèn)可。下游客戶利用低聚木糖也開發(fā)出了百余種終端產(chǎn)品，劑型有片劑、膠囊劑、沖劑、液體飲料等，產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)歷史悠久，工藝成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

2008年5月通過山東省科學(xué)院情報(bào)研究所的《低聚木糖安全性的查新》，未見不良報(bào)道，同時(shí)也未接到客戶不良反應(yīng)投訴，通過試驗(yàn)和實(shí)踐充分證明了產(chǎn)品的安全性。從近20余年的應(yīng)用周期來看，低聚木糖沒有出現(xiàn)任何安全問題，其原料為天然玉米下腳料，加工工藝屬傳統(tǒng)工藝，產(chǎn)品質(zhì)量從指標(biāo)檢測、毒理試驗(yàn)和應(yīng)用情況來看都是安全穩(wěn)定的，具有較高的安全性。

低聚木糖的功效研究

調(diào)節(jié)腸道菌群研究

2009年上海市疾病預(yù)防控制中心用滅菌含乳飲料（含低聚木糖）進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。將滅菌含乳飲料（含低聚木糖）按照10∶1的比例進(jìn)行濃縮，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)低、中、高三個(gè)劑量組（4.17、8.33、15.00g/kg體重），同時(shí)用蒸餾水設(shè)立陰性對照組，對小鼠連續(xù)給予樣品2周。結(jié)果顯示：實(shí)驗(yàn)前后自身比較，高劑量組糞便中雙歧桿菌和乳桿菌均明顯增加，其增加率為8.12%和2.46%，產(chǎn)氣莢膜梭菌明顯減少，其減少率為5.8%，腸球菌和腸桿菌均無明顯變化；與陰性對照組比較，實(shí)驗(yàn)?zāi)└邉┝拷M糞便中雙歧桿菌和乳桿菌均明顯增加，其增加率為8.12%和7.47%，產(chǎn)氣莢膜梭菌明顯減少，其減少率為5.8%，腸球菌和腸桿菌均無明顯差異。由此得出結(jié)論：滅菌含乳飲料（含低聚木糖）對小鼠具有調(diào)節(jié)腸道菌群的功能。

促進(jìn)鈣吸收研究

在低聚木糖大鼠試驗(yàn)中，大鼠飲用2%低聚木糖溶液1周、2周、3周后，低鈣飼料組的股骨重分別增加11.8%、13.6%、2 0.0%，骨鈣含量分別增加9.3%、22.6%、31.9%，糞鈣含量分別減少59.6%、64.2%、68.0%，鈣表觀吸收率分別提高7.8%、8.0%、7.1%；正常飼料組股骨重分別增加5.3%、13.0%、13.8%，骨鈣含量分別增加5.1%、22.3%、25.1%，糞鈣含量分別減少5 8.5%、59.7%、59.8%，鈣表觀吸收率分別提高10.2%、10.0%、8.4%。由此得出結(jié)論：低聚木糖具有促進(jìn)大鼠鈣吸收的作用。

其他功效研究

因低聚木糖能夠促進(jìn)人體內(nèi)雙歧桿菌的增殖，而雙歧桿菌在增殖代謝的過程中，產(chǎn)生的各種酶類、有機(jī)酸、細(xì)菌素、維生素、煙酸和葉酸等，能降低腸道pH，抑制腐生菌的生長。從這層意義上來講，低聚木糖除了能夠調(diào)節(jié)腸道優(yōu)勢菌群，促進(jìn)乳制品中天然礦物質(zhì)如鈣的吸收外，還可以強(qiáng)壯骨骼，促進(jìn)對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。飲用添加低聚木糖等益生元的乳制品，能有效促進(jìn)腸道中的乳桿菌分泌相應(yīng)的乳糖酶，將乳糖轉(zhuǎn)化成半乳糖和葡萄糖，降低了由乳糖過高引起的高滲透壓，緩解了乳糖不耐癥。

低聚木糖的加工應(yīng)用研究

在酸奶中的應(yīng)用

酸奶制品是一種帶有活性乳酸菌、經(jīng)發(fā)酵制成的牛乳制品，在促進(jìn)人體健康、補(bǔ)充營養(yǎng)、治療疾病方面都有獨(dú)特的作用。一般乳制品生產(chǎn)廠家使用的酸奶菌種是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌，這2種菌均無法耐受胃酸和膽汁的殺傷作用，即使有少量活菌進(jìn)入腸道內(nèi)也不能定殖而被排出體外，起生理作用的只有發(fā)酵產(chǎn)物。雙歧桿菌對腸道的健康作用是其他乳酸菌無法比擬的，而低聚木糖具有超強(qiáng)增殖體內(nèi)雙歧桿菌的作用，因此，在普通酸奶中添加低聚木糖，不僅可以使產(chǎn)品保持酸奶特有的作用，還具有提高腸道內(nèi)有益菌比例的功能。

在液態(tài)奶中的應(yīng)用

目前，液態(tài)奶分為巴氏消毒奶、超高溫滅菌奶和酸奶三大類。其中按功能可分為全脂奶、強(qiáng)化奶、學(xué)生奶、調(diào)味酸奶和原發(fā)酵酸奶等，產(chǎn)品種類豐富，在乳制品行業(yè)中占60%以上的份額。低聚木糖作為益生元當(dāng)中增殖雙歧桿菌專一性和活性最高的一種產(chǎn)品，添加到功能性液態(tài)奶中其優(yōu)勢具體表現(xiàn)在：

1、獨(dú)特的非發(fā)酵性和穩(wěn)定性，在消化系統(tǒng)中不被破壞，可完全到達(dá)其作用部位——結(jié)腸，作為雙歧桿菌增殖的碳源，增殖效果顯著；

2、耐酸、耐高溫，在液態(tài)奶加工過程中不會(huì)被酸性、高溫滅菌工藝破壞而失去功效；

3、性價(jià)比高，有效添加量小，在液態(tài)奶中的添加量約為0.1～5g/100m L，不會(huì)對液態(tài)奶的口感、風(fēng)味造成負(fù)面影響，能很好地保持液態(tài)奶的純正風(fēng)味。

在其他奶制品中的應(yīng)用

低聚木糖也可以在奶片、奶粉、奶飲料等眾多奶制品中應(yīng)用，其應(yīng)用效果相同。同時(shí)低聚木糖具有良好的配伍性，即使在酸性條件（pH=2.5～8.0），120℃，保溫30min，組分比例基本不變化，保留率在99.6%；可以添加到任何一種液態(tài)奶制品中；可以與絕大多數(shù)食品添加劑，包括功能性添加劑和活菌制劑配合使用，不會(huì)影響彼此的性能；基本可以在乳制品滅菌包裝前的任何方便的工序進(jìn)行添加。

當(dāng)前，在龐大的奶制品市場中，功能性奶制品的研發(fā)和應(yīng)用正處于鼎盛時(shí)期。功能性食品發(fā)展到今天，很多健康飲食觀念已經(jīng)深入人心，得到了廣大消費(fèi)者的認(rèn)可，其中“益生元”、“雙歧桿菌”和“雙歧因子”等概念經(jīng)過10多年的推廣普及，在消費(fèi)者心目中已經(jīng)具有一定的認(rèn)知度。低聚木糖作為一種雙歧因子和益生元，可以高效促進(jìn)人體內(nèi)有益菌雙歧桿菌的增殖，成為國家公眾營養(yǎng)與發(fā)展中心推薦的“營養(yǎng)健康倡導(dǎo)產(chǎn)品”。目前低聚木糖在奶粉、奶飲料、奶片等乳品中的應(yīng)用非常廣泛，成為眾多廠家產(chǎn)品升級換代，提升消費(fèi)者對產(chǎn)品功能訴求的首選。