低聚木糖在保健食品中的应用

摘要：低聚木糖是市场上熟知常用的益生元产品，对人体健康具有积极的整肠功效，已经在食品、保健食品、乳品等领域中广泛应用。目前为止，保健品批号中以低聚木糖作为配料的产品数量近百款，并呈现逐步增多的趋势。

 

低聚糖是指由2~10个单糖通过糖苷键连接而成的具有直链或支链的低度聚合糖类的总称。

 

功能性低聚糖是低聚糖中重要的一类，是指能选择性地刺激宿主肠道内一种或几种有益细菌的生长或活化，增进宿主健康而又不被宿主胃肠道消化的物质。常见的功能性低聚糖有低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、水苏糖、棉籽糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚龙胆糖等。

 

（一）低聚木糖结构与加工特性

 

低聚木糖又称木寡糖，是由2~7个木糖残基以β-1，4糖苷键结合而构成的低聚糖，其组成又以木二糖和木三糖为主。外观为乳白色或淡黄色粉末，具有良好的耐热性和耐酸性，质量分数为5%的低聚木糖水溶液在 pH值为2.5~8.0，温度100℃下，加热1h时无变化；质量分数为1%的低聚木糖水溶液在pH值为 2.5~8.0，分别在温度20℃、37℃、50℃下贮存3个月，没有发生明显变化。因此，低聚木糖具有极好的耐酸和耐热性，可广泛用于酸性或需高温处理的食品。低聚木糖的甜度约为蔗糖的40%，其甜味纯正，与蔗糖类似，可部分取代蔗糖作为甜味剂使用。低聚木糖对水分活度的影响与葡萄糖大体相同，可作为保湿剂在食品中使用。低聚木糖黏度很低，随温度升高而迅速下降，在各种形式产品的添加处理上，显得极为方便。

 

 

图1 木二糖和木三糖的化学结构

 

（二）低聚木糖的保健功能

 

低聚木糖作为一种新兴的功能性食品配料，因具有优良的加工特性和多种生理调节功能，被广泛应用于各种功能性食品中，其生理调节功能主要有几方面：

 

（1）调节肠道菌群，促进双岐杆菌增殖。低聚木糖能够选择性的促进肠道双歧杆菌等有益菌的增殖，使其成为肠道优势菌群，调节肠道微生态平衡，促进肠道健康。双歧杆菌是人体肠道内的正常栖居的菌群，它能够选择性的代谢低聚木糖产生大量短链脂肪酸，相反，肠道中的葡萄球菌、大肠杆菌和许多梭状芽孢杆菌都不能利用低聚木糖。双歧杆菌代谢低聚木糖产生的短链脂肪酸主要是乳酸和醋酸，能够降低肠道的pH值，抑制了其它有害菌的繁殖，使人体内的吲哚、酚、氨和尸胺等有害代谢物质明显减少，从而降低了人体 患结肠癌等疾病的机率。同时，肠道酸性环境的改善还能刺激肠道蠕动，增加粪便湿润度，促进排便，从而防止便秘发生，减少宿便对便秘患者带来的危害，同时，低聚木糖通过调节肠道菌群对腹泻症状也有一定的缓解作用，因而它是一种具有通便和缓解腹泻的双向调节剂。

 

目前在食品工业中经常应用的几种功能性低聚糖中，低聚木糖是促进双歧杆菌增殖效率最高的一种。每天摄入低聚木糖 0.7~1.4g，即可起到较好的整肠效果，而其它的功能性低聚糖的有效日摄入量是低聚木糖的数倍，因此低聚木糖也被称为“超强双歧因子”。

 

（2）降低血压、血清胆固醇及血糖。低聚木糖属于水溶性膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能，低聚木糖对预防高脂血症有很好的效果。用喂食高脂饲料的方法建立高脂血症小鼠模型，观察低聚木糖对高脂血症成年小鼠血清总胆固醇(TC)、血清总甘油三脂(TG)和高密度胆固醇(HDL-C)含量的影响。结果表明，低聚木糖可有效降低高脂血症小鼠血清TC、TG含量，但对低密度胆固醇(LDL-C)含量的升高无明显效果。而人的心脏舒张压的高低与其粪便中双歧杆菌占总菌数的比率呈明显的负相关关系。摄入低聚木糖，持续2周至3个月，总血清胆固醇可降低20~50dl。低聚木糖还可提高女性血清中高密度脂蛋白胆固醇的比率。

 

肠道中，低聚木糖对胆汁酸的吸收具有阻滞作用，其在肠道中水解活性比其他膳食纤维低。因此能阻滞消化道中碳水化合物的水解作用，可有效地控制血糖水平。

 

（3）低热量。低聚木糖很难被人体消化酶系统所分解，唾液、胃液、胰液和小肠液等都几乎不能分解低聚木糖，其能量值几乎为零，因此，低聚木糖可用作减肥食品和调节血糖食品的原料。

 

（4）抗龋齿。低聚糖不会引起牙齿龋变，龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌侵蚀而引起的，低聚木糖不能被口腔内细菌所利用，也不能被口腔酶分解。因此不会引起牙齿龋变，有利于保持口腔卫生。低聚木糖与蔗糖并用时能阻止蔗糖被龋齿病原菌利用而生成牙垢，可抑制葡萄糖在牙齿上附着，防止牙齿表面珐琅质脱灰。

 

（5）生成营养物质。人体摄入低聚木糖，促进双歧杆菌等肠道有益菌的增殖，肠道有益菌群在代谢过程中，会产生维生素B1、B2、B6、B12、烟酸和叶酸等营养物质，这些营养素能够被人体吸收利用，实现补充人体多种营养素的保健功能。

 

（三）在保健食品市场应用情况分析

 

（1）功效分布 。添加低聚木糖的保健品在功效方面以通便功效数量最多，占到整个数量的31%；位居第二位的功效为增强免疫力方面，占比20%；调节肠道菌群及改善胃肠道功能的数量相当，占比10%-13%，保护胃肠粘膜与减肥类产品数量相当，占比5%左右；其他功效还涉及到辅助降血脂/血糖，缓解体力疲劳，改善睡眠，改善皮肤水分，促消化，去黄褐斑等方面。

 

（2）产品剂型分布 。从产品开发剂型来看，以胶囊最多，占比35%左右，片剂、冲剂、口服液的数量相差不下，占比均在20%-22%，在产品开发的剂型中，还出现了膏体剂型，其数量极少，只有1款。在今后的产品开发上，为展现产品形态的新颖性，在可能的情况下，可以考虑膏体剂型的使用。

 

（3）产品区域分布 。从产品的区域上来看，添加低聚木糖的保健食品开发主要集中在北京、广东、江浙沪和山东地区，并且这几个区域内产品数量相差不大，山东占比16.67%，其他占比约为20.00%。占比5%-10%的为东三省、河南、河北省。其余山西、陕西各占1.67%。

 

（4）产品配料分布。国内注册保健食品中，以中草药或其提取物复配产品为主，其比例占到63.33%，在其他类的产品中，益生元、益生菌复配产品数量相当；其次为补钙产品；再者就是氨基酸和膳食纤维类产品。

 

我国市场现售保健品种类繁多，不论是何种产品，目标都是为人民提供丰富的营养、口味好、功能性好的产品。低聚木糖的酸、热稳定性好，功能显著，具有良好的配伍性和高营养、易吸收、低成本的优势，是新一代保健品的理想添加剂，对推动人类营养健康的发展具有重要意义。低聚木糖产品已经应用到各类保健品、乳品等领域，并已经添加到食盐、饮用水、酒等日用生活食品中，助推功能食品大众化。

 

（四）低聚木糖应用前景

 

低聚木糖以其原料来源丰富、功能优异且附加值高等优势，已成为前景看好的保健食品配料。同时，作为新一代生物制品，低聚木糖具有优良的加工性能，可与其它原料复配加工成胶囊、冲剂、口服液、片剂等多种剂型的产品，这进一步推动了其在保健品领域的广泛应用。低聚木糖功能性食品配料的出现，不仅将促进我国低聚糖工业向一个新的方向发展，而且还可以处理农林废料，变废为宝，保护环境，具有十分显著的经济效益和社会效益。同时，随着人们对低聚木糖的功能性认识的提高，低聚木糖的应用范围也会越来越广，它的市场需求将逐年增加。在深人研究的前提下，低聚木糖的生产成本也必将不断降低，低聚木糖作为新一代生物制品，其应用前景十分广阔。

 

 

 

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