摘要：功能食品是世界食品工业新的增长点，功能性食品添加剂，也成为国内外竞相开发的热点。本文着重介绍了功能性食品添加剂中的三种低聚糖作为功能性添加剂的生理功能和应用现状。它们是低聚果糖、大豆低聚糖和乳糖及衍生物。

关键字：功能性添加剂 低聚糖 生理功能 应用现状

前言：低聚糖(oligosaccharides)广泛存在于各种天然食物中，如水果、牛奶、蜂蜜、蔬菜等。在过去十几年中，低聚糖作为低热值甜味剂被广泛应用，日本、欧洲应用较普遍。1991年日本政府为“特殊健康用途的食品(FOUHU)”立法，低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖和帕拉金糖被列其中，同年有450种产品使用了低聚糖。到1996年FOUHU又批准了58种食品，有34种低聚糖被列为功能性食品添加剂，有乳酮糖、乳果糖、低聚木糖、异麦芽糖等。低聚糖的主要作用是使肠道内双歧杆菌增殖，保持良好的肠道环境，同时低聚糖又是一种膳食纤维。日本食品专家指出：低聚糖是功能性食品基料中最有发展前途的产品。

1 低聚糖的生理功能

1．1 很难或不被人体消化吸收。所提供的能量值很低或根本没有可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品又担心发胖者的要求，还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。

1．2 活化肠道内双歧杆菌并促进其生长繁殖双歧杆菌是人体肠道内的有益菌，其菌数会随年龄的增大而逐渐减少，直至老年人临死前完全消失。因此，肠道内双歧杆菌数的多少成了衡量人体健康与否的指标之一。随着医药科学的突飞发展，广谱和强力的抗菌素广泛应用于治疗各种疾病，使人体肠道内正常的菌群平衡受到不同程度的破坏，有目的的增加肠道中有益菌的数量显得十分重要。摄取功能性低聚糖来促使肠道内双歧杆菌自然增殖显得更切实可行。

1．3 不会引起牙齿龋变，有利于保持口腔卫生龋齿是由于口腔微生物，特别是突变链球菌侵蚀而引起的，功能性低聚糖因不是这些口腔微生物的合适作用底物，因此不会引起牙齿龋变。

1．4 具有膳食纤维的部分生理功能如降低血清胆固醇和预防结肠癌等功能性低聚糖与通常为高分子的膳食纤维不同，它属于小分子物质，添加到食品中基本上不会改变食品原有的组织构及物化性质。

2 几种运用广泛的低聚糖

2．1 低聚果糖

       低聚果糖(FOS)又名寡果糖或蔗果三糖族低聚糖。是存在于水果、蔬菜、蜂蜜等物质中的天然活性成分。近年来随着对FOS研究的深入，发现其具有多种优越的生理功能和理化特性，因此在国内外的食品、保健品等行业得到广泛应用。

2．1．1 益生素

       益生素是一类能选择性地促进胃肠道中有益菌生长，且对有害菌生长有抑制作用的物质。FOS由于其本身较难被人体消化道中有关的酶所降解，且人体摄入后其体内的有益菌数量可增殖10—100倍。同时产生的有机酸，如醋酸、乳酸、丙酸、丁酸等使肠道内pH值降低，从而抑制外源性致病菌和肠道内固有真菌如沙门氏菌等的生长繁殖。减少肠内腐败物质生长和积累，因此被视为一类有效的益生素。在饮食中添加FOS，能够促进乳酸菌 (LAB，Lac—tic Acid Bacteria，被认为是一种免疫调节剂，能够直接或间接影响胃肠道及机体免疫功能的生长并增强其生物活性）从而有效增强宿主细胞的防御机制，提高机体对各种有害菌侵入的抵抗能力。

2．1．2 膳食纤维

       膳食纤维是指植物性食物中含有一些不能被人体消化酶所分解的碳水化合物，这些物质虽不能被机体吸收并参与人体的新陈代谢，但却是维持身体健康所必需的，它负责调节胃肠的消化和吸收功能。FOS是存在水果、蔬菜、蜂蜜等物质中的天然活性成分，不能被胃肠道中的消化酶所分解，因此被认为是一种优良的水溶性膳食纤维。FOS经过胃肠道中细菌发酵后，其体内乳酸盐的浓度明显上升。且肠道中有益菌群数量的增加使其粪便的排量明显上升，每摄入lg FOS，其粪便的排量上升1．2— 2．1g。另外，FOS可增强肠黏膜的保护作用。从而减少胃肠道疾病的发生。

2．1．3 活化因子

       在含有钙、镁、铁等微量元素的保健食品中，添加F0s能有效促进微量元素吸收效果，从而提高产品的功效，因此FOS被认为是一种微量元素的活化因子。研究发现添加FOS虽然不能提高饲料的利用率，但由于其使得盲肠的容量增加和盲肠壁的增厚，从而使排泄物明显减少。研究还发现FOS在大肠内被细菌发酵所生成的乳酸，可溶解钙、镁、铁等微量元素，从而促进人体对其吸收。另外发酵所产生的短链脂肪酸能降低胃肠道的pH，从而有效增强人体对微量元素的摄入。

2．1．4 食疗剂

       FOS作为一种独特的低糖、低热值、难消化的功能性食品添加剂，添加于食品中，不仅可以降低食品的热值，而且可以有效地调节人体血液中血糖浓度。而对于患有Ⅱ型糖尿病的病人来说，长期服用FOS，不仅能控制其血糖浓度，而且能控制血浆中甘油三酯的含量。FOS不仅可降低其体内胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸的数量，而且能较好的控制血糖。作为一种新型的食疗剂，FOS能有效降低血清胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸的数量，对于因血脂高而引起的高血压、动脉硬化等一系列心血管疾病也有较好的改善作用。另外，研究还发现FOS能加强作为人类癌治疗常用药物的细胞毒素的药用疗效。

2．2 大豆低聚糖

       大豆低聚糖(soybean oligosaeeharides)是大豆籽粒中可溶性寡糖的总称，主要成分是水苏糖(stachy．ose)、棉子糖(raffinose)和蔗糖(suerose)等。这类低聚糖广泛存在于各种植物中，以豆科植物的含量居多，是功能性低聚糖的一种，具有调节肠道菌群平衡、降血脂、抗癌、保护肝脏和增强机体免疫功能等作用。日本已将大豆低聚糖作为添加剂应用于食品，国内对其也进行了深入研究。由于它具有增强机体免疫功能、调节肠道菌群平衡，保护尝到粘膜、润肠通便等功能，因此作为一种功能性添加剂广泛运用于食品工业中。

2．2．1在酸奶中的应用

       随着人们生活水平的提高，酸奶以其独特的口味，丰富的营养成分，已成为倍受大家喜爱的豆乳制品。将适量的大豆低聚糖与酸奶结合起来不仅不影响酸奶的口味、稳定性和组织状态，并能赋予酸奶低聚糖所具有的功能特性。如减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生，防止腹泻便秘，并有防止龋齿的作用。大豆低聚糖在酸性条件下具有一定的热稳定性，当采用传统发酵技术时，酸奶中大豆低聚糖在发酵前后几乎无变化，并且只要pH值大于4，在100％下也可加热杀菌。由此可见，大豆低聚糖在酸奶中应用不仅可行，并对产品的外观、质地和口感等方面均无任何影响，符合国家GB 2746—85标准。

2．2．2 在冰淇淋中的应用

冰淇淋是乳制品的传统产品之一，近年来，冰淇淋以其特有的适口性和清凉感风靡于整个世界。但由于传统冰淇淋中脂肪和糖含量高，使心脑血管病患者及肥胖人群很难接受。因此，低糖(或无糖)和低脂肪保健冰淇淋的研制显得越来越重要。冰淇淋中的糖是其适口性的主要原因之～，含量高达14％左右。如果单方面降低糖的含量会影响冰淇淋的适口性和组织状态。经研究用3％ ～4％的大豆低聚糖替代部分蔗糖，不仅不影响口感，还使冰淇淋具有一定的保健作用。

2．2．3 在包面中的应用

     面包作主食，在欧洲已有几千年的历史了。目前，世界上约有2／3的人以面包为主食。以面粉量作基数计算，主食面包的含糖量3％ ～10％左右，点心面包的含糖量较高，约12％ ～15％左右。从大豆低聚糖的有效摄人量和产品成本考虑，以3％ ～5％的大豆低聚糖替代部分蔗糖添加到面包中，不仅不影响面包的口感、风味和质地，还能延长面包的老化现象，使货架期延长2 3d。

2．2．4 在挂面中的应用

     目前，挂面在我国生产量最大，销售范围最广。将适量的大豆低聚糖加入到挂面中，经常食用可增加人们每天大豆低聚糖的有效摄入量，从而起到保健作用。经研究，挂面中大豆低聚糖的添加量应在2％ ～4％之间，超过4％易产生浑汤现象。添加了大豆低聚糖的挂面韧性增大，不易折断，且不影响挂面口感和风味。

2．2．5 在馒头中的应用

       馒头是我国传统的面食之一，在我国人民膳食结构中占有十分重要的地位。同西方的面包相比，馒头的水份比较高，因此易染菌变质，也易返生，货架寿命比面包短。在馒头中添加3％ 一5％大豆低聚糖，不仅可增加馒头的保健功能，还能延长馒头反生的时间，起到延长保质期的作用。

除此以外，大豆低聚糖还可广泛应用在果汁饮料、巧克力、儿童食品以及点心、饼干、保健食品及奶粉中等。由于大豆低聚糖属于低聚糖的一种，不仅有促进双歧杆菌增殖，减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生，防止腹泻，防止便秘，改善血清脂质的作用，还有增强免疫力、抗肿瘤、防龋齿的作用。作为一种具有保健功能的甜味剂，大豆低聚糖在食品领域的应用开发，将创造出更大的社会效益及经济效益。

2．3 乳糖及衍生物

       乳糖易与蛋白质发生美拉德反应，在糕点和烘焙食品中添加乳糖，能形成诱人的金黄色。乳糖的吸附性较强，能吸附气体和有色物质，国外用作肉类食品风味和颜色的保存剂；在医药行业，乳糖因可压缩性好常用于片剂的甜味剂、赋型剂等。乳糖具有一独自的特性：普遍存在着相当一部分人无法像正常人一样接受以乳糖为原料的食品，即乳糖不耐症(常说的乳糖过敏症)。这种症状是常见的营养吸收障碍，且不会因外界因素而改变或企图通过饮食来改变肠道内乳糖酶的活性。为了克服乳糖的这些缺陷，人们利用生物工程手段(如食用发酵乳制品、利用乳糖酶水解乳品中的乳糖、服用酶制剂、生产低乳糖制品)来消除和改善乳制品中的乳糖含量，同样也可利用化学和酶工程技术对乳糖实施改性，使之成为常人及大部分特殊人群都能接受的食品。已开发出的功能性甜味剂如乳糖醇、乳酮糖、低聚乳果糖、低聚半乳糖等。

2．3．1 乳糖醇(Lactito1)

       化学名称为4一O—B—D一吡喃半乳糖基一D一葡糖醇。人体摄入乳糖醇不会引起血糖升高，也不刺激胰岛素的分泌，因此在和脂肪同时食用时可以抑制体内脂肪过度积累。乳糖醇可使双歧杆菌增殖10～100倍，它是稳定的糖类物质，可直接发以固体(片子和胶囊)或配制成溶液(口服液)服用，能促进肠内双歧杆菌大量繁殖。与其他糖醇一样，用乳糖醇代替蔗糖可显著减小龋齿的生成，既方便又可靠。常用于巧克力、块糖、口香糖、果冻、果酱、冰淇淋以及焙烤食品等。

2．3．2 乳酮糖(Lactulose)

     又称异构化乳糖、乳果糖，学名吡喃半乳糖-果糖(4—0一B—D-galaclopyranosyl—D—frucrose)。乳酮糖在人体小肠内不被消化吸收，到达大肠中为双歧杆菌所利用，具有较好的增殖活性，因此乳酮糖被列为低热值甜味荆和功能性食品添加剂。摄入乳酮糖后人体血浆中葡萄糖无升高现象。另外，乳酮糖对牙齿没有龋齿作用。对乳酮糖的毒理学研究结果表明，其毒性极小，相当于蔗糖。广泛用于各种保健食品及其医疗用品，用于治疗肝性脑病、肝昏迷和便秘的缓泻剂药品。

2．3．3 低聚半乳糖(Galactooligosaccharide)

       低聚半乳糖是在乳糖分子的半乳糖一侧连接上1～4个半乳糖，属于葡萄糖和半乳糖组成的杂低聚糖。味甜爽，甜度为蔗糖的20～40％。具有较高的粘度和保湿性。其酸热稳定性和着色性较好，即使在酸性条件下也是如此。它不被人体消化酶所消化，具有良好的双歧杆菌增殖活性。多用于饴糖、烤制糕点、酱、酸味饮料、调味品、婴儿食品、酸奶等。

       以上几种乳糖改性产品，保留了乳糖原有的一些属性，如具有甜味、可促进矿物质的吸收；消除或改善了乳糖固有的缺陷，增加了功能性，如非营养源、难消化性、防龋齿性、不易发生美拉德反应，在体内不需要胰岛素、不增加血值、是双歧杆菌的增殖因子、抗衰老作用等。不仅使乳糖不耐症患者得以自由选择此类食品，且适用人群更广，糖尿病患者也可放心食用。上述几种乳糖衍生物均属功能性甜味剂，不仅能满足人们对甜味的需求，而且具有独特的生理功能。

3．我国低聚糖开发应用现状

       低聚糖在国外风靡了几年以后，很快就被引入国内，在发酵行业掀起了一股不大不小的浪潮。近年来不少企业纷纷上马，具规模的企业已十几家，生产能力300吨／年左右，总设计能力超过5000吨／年。我国目前一些饮料、奶制品生产厂家正在使用低聚糖作为其产品的原辅料，生产出酸奶、饮料等，获得了较好的经济效益。但是对低聚糖的宣传上还不够普及，绝大多数的老百姓对低聚糖了解的甚少。低聚糖之所以被普遍看好，缘于它优异的生理功能，它是“双歧因子”，具有双歧杆菌增殖功能。可以说消费者对“双歧因子”的认知程度直接影响着低聚糖类产品的销售。据介绍，日本认识“双歧因子”生理功能的人数占国民总数的70％ 以上，而我国不到1％。据介绍，目前我国已有两个品种开始工业化生产，即低聚异麦芽糖和低聚果糖，其中低聚异麦芽糖约占全国产量的90％ ，产品的形式也非常单一，多为糖浆。因此生产企业还应在产品的健康开发方面加大力度，积极推广在更广阔领域的应用。科研单位应针对应用研究下些功夫，生产企业也不应坐等机遇，要主动出击，积极与相关行业联合发展，拓展低聚糖应用的市场。

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