低聚木糖在乳制品工業中的應用

■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中的應用

■山東龍力生物科技股份有限公司 劉立存

在國家公眾營養與發展中心啟動“公眾營養改善益生元項目”，倡導在公眾攝入的食物中加入益生元，激活與增殖人體內的益生菌群，從而促進微生物生態平衡，改善公眾營養健康的大環境下，“牛奶+益生元”可以說是益生元項目的典型模板。“忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開”，益生元營養乳品迅速遍布全國市場，從益菌因子，到優+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景，低聚木糖作為最重要的益生元也越來越受到業內的關注。

低聚木糖是由2～7個木糖分子以β-1,4糖苷鍵結合而成的功能性聚合糖，其特性表現為：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入大腸內優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，主要研究集中在動物和成人安全性試驗方面。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年獲準為中華人民共和國新資源食品試生產品種。2008年衛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發布，產品現已廣泛應用在各種食品和保健品中。

龍力生物自主研發了10多種以低聚木糖為主要功效成分的產品，投放市場多年，其穩定的物理化學性質、顯著的生理功能得到了國內外用戶的廣泛認可。下游客戶利用低聚木糖也開發出了百余種終端產品，劑型有片劑、膠囊劑、沖劑、液體飲料等，產品應用研發歷史悠久，工藝成熟，產品性能穩定。

2008年5月通過山東省科學院情報研究所的《低聚木糖安全性的查新》，未見不良報道，同時也未接到客戶不良反應投訴，通過試驗和實踐充分證明了產品的安全性。從近20余年的應用周期來看，低聚木糖沒有出現任何安全問題，其原料為天然玉米下腳料，加工工藝屬傳統工藝，產品質量從指標檢測、毒理試驗和應用情況來看都是安全穩定的，具有較高的安全性。

低聚木糖的功效研究

調節腸道菌群研究

2009年上海市疾病預防控制中心用滅菌含乳飲料（含低聚木糖）進行了相關試驗。將滅菌含乳飲料（含低聚木糖）按照10∶1的比例進行濃縮，實驗設計低、中、高三個劑量組（4.17、8.33、15.00g/kg體重），同時用蒸餾水設立陰性對照組，對小鼠連續給予樣品2周。結果顯示：實驗前后自身比較，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，實驗末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7.47%，產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。由此得出結論：滅菌含乳飲料（含低聚木糖）對小鼠具有調節腸道菌群的功能。

促進鈣吸收研究

在低聚木糖大鼠試驗中，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%。由此得出結論：低聚木糖具有促進大鼠鈣吸收的作用。

其他功效研究

因低聚木糖能夠促進人體內雙歧桿菌的增殖，而雙歧桿菌在增殖代謝的過程中，產生的各種酶類、有機酸、細菌素、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節腸道優勢菌群，促進乳制品中天然礦物質如鈣的吸收外，還可以強壯骨骼，促進對營養物質的吸收。飲用添加低聚木糖等益生元的乳制品，能有效促進腸道中的乳桿菌分泌相應的乳糖酶，將乳糖轉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。

低聚木糖的加工應用研究

在酸奶中的應用

酸奶制品是一種帶有活性乳酸菌、經發酵制成的牛乳制品，在促進人體健康、補充營養、治療疾病方面都有獨特的作用。一般乳制品生產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，即使有少量活菌進入腸道內也不能定殖而被排出體外，起生理作用的只有發酵產物。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增殖體內雙歧桿菌的作用，因此，在普通酸奶中添加低聚木糖，不僅可以使產品保持酸奶特有的作用，還具有提高腸道內有益菌比例的功能。

在液態奶中的應用

目前，液態奶分為巴氏消毒奶、超高溫滅菌奶和酸奶三大類。其中按功能可分為全脂奶、強化奶、學生奶、調味酸奶和原發酵酸奶等，產品種類豐富，在乳制品行業中占60%以上的份額。低聚木糖作為益生元當中增殖雙歧桿菌專一性和活性最高的一種產品，添加到功能性液態奶中其優勢具體表現在：

1、獨特的非發酵性和穩定性，在消化系統中不被破壞，可完全到達其作用部位——結腸，作為雙歧桿菌增殖的碳源，增殖效果顯著；

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

3、性價比高，有效添加量小，在液態奶中的添加量約為0.1～5g/100m L，不會對液態奶的口感、風味造成負面影響，能很好地保持液態奶的純正風味。

在其他奶制品中的應用

低聚木糖也可以在奶片、奶粉、奶飲料等眾多奶制品中應用，其應用效果相同。同時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奶制品中；可以與絕大多數食品添加劑，包括功能性添加劑和活菌制劑配合使用，不會影響彼此的性能；基本可以在乳制品滅菌包裝前的任何方便的工序進行添加。

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