低聚乳果糖是指由3～9個單糖通過糖苷鍵連線而成的低度聚合糖，是以乳糖和蔗糖（1：1）為原料，在節桿菌（Arthrobacter）產生的β-呋喃果糖苷酶催化作用下，將蔗糖分解產生的果糖基轉移至乳糖還原性末端的C1位羥基上，生成的半乳糖基蔗糖。
低聚乳果糖是一種功能性低聚糖是雙歧桿菌的有效增殖因子，具有增殖細菌、低熱量、低齲齒、降低血液中的膽固醇、改善血脂、促進鈣吸收等特殊的生理功能。
基本介紹
- 中文名：低聚乳果糖
- 外文名：Lactosucrose
- 簡稱：LS
- 原料：乳糖、蔗糖
- 類別：低度聚合糖
- 套用：食品添加劑
簡介,性質,安全性評價,製備方法,分離純化,套用,
簡介
低聚乳果糖是指由3～9個單糖通過糖苷鍵連線而成的低度聚合糖，是以乳糖和蔗糖（1：1）為原料，在節桿菌（Arthrobacter）產生的β-呋喃果糖苷酶催化作用下，將蔗糖分解產生的果糖基轉移至乳糖還原性末端的C1位羥基上，生成的半乳糖基蔗糖。
低聚乳果糖幾乎不被人體消化吸收，攝入後不會引起體內血糖水平和血液胰島素水平的波動，可供糖尿病人食用。該糖也是雙歧桿菌增殖因子，與同是雙歧桿菌增殖因子的低聚半乳糖、低聚異麥芽糖等相比，低聚乳果糖的雙歧桿菌增殖活性更高，甜味特性也更接近於蔗糖。商業化生產的低聚乳果糖產品甜度約為蔗糖的70%。在日本，這種產品已於1991年推向市場。
性質
1、甜度
低聚乳果糖的甜度為蔗糖的30%，甜味特性類似於蔗糖，甜味質量是各種低聚糖中最佳的，因此可套用於食品工業中而不必擔心其對產品風味產生影響。商業化生產的低聚乳果糖，由於含有蔗糖、乳糖等其他成分，因而甜度要略高一些。市場上銷售的低聚乳果糖製品有三種：LS-35、LS-55P和LS-55L，其甜度分別為蔗糖的70%、50%和55%。
2、對酸、熱的穩定性
與其它低聚糖相比，低聚乳果糖對酸、熱具有較高的穩定性，其穩定性與蔗糖相似，在中性條件下穩定，在酸性條件下相對更穩定，pH7.0下80℃加熱2 h和pH3.0下80℃加熱2 h，都幾乎不發生分解，在pH4.5的條件下，其加熱溫度甚至可達到120℃。
3、保濕性
4、水分活度
為使食品的保存期延長，即為了達到降低水分活度的目的，經常採用添加各種糖類來實現。水分活度愈小，微生物生長繁殖能利用的水分也就愈少，微生物的發育就受到抑制。低聚乳果糖與蔗糖近似的水分活性，高濃度的糖液對微生物有抑制作用。
安全性評價
低聚乳果糖作為一種新型功能性甜味劑自1990年被日本人開發以來，其保健功能逐漸被人們接受，近年來已進入日本及歐美市場。毒理試驗研究顯示低聚乳果糖不會增加發病率和死亡率，也不會導致癌變和畸變，確認低聚乳果糖對健康有潛在的好處。唯一不利的生物學影響就是因為低聚乳果糖是一種不消化性的碳水化合物，可能引起胃腸痛。科學家們通過大量的體內、體外毒性試驗表明，低聚乳果糖對人和動物沒有任何不利的影響，因此，低聚乳果糖具有食用安全性。
製備方法
酶法生產有兩種合成方法，一是利用半乳糖苷轉移酶將乳糖分解產生的β-半乳糖基轉移至蔗糖中葡萄糖的C4 羥基上，如S .poroboromy ces菌和Rahnella菌產生的某些酶類；二是利用果糖基轉移酶將蔗糖分解產生的果糖基轉移至乳糖還原性末端的C1羥基上，適合的酶類有納豆芽孢桿菌Bacillus natto的果聚糖蔗糖酶levansucrase和節桿菌 Arthrobacter sp .K-1的β-呋喃果糖苷酶β-fructo furansidase。工業上主要是利用節桿菌產的β-呋喃果糖苷酶生產低聚乳果糖。
分離純化
1、柱色譜法
柱色譜法是基於混合物中各組分在固定相與流動相間相對分配係數不同而達到分離的目的。其主要優點是通過數百次連續循環操作、重複使用吸附劑進行分離純化。如用分子篩凝膠色譜分離純化低聚糖，但迄今為止只有以離子交換樹脂為填料的色譜柱成功用於糖類的工業化分離純化。
2、膜分離法
膜分離過程以選擇透過性膜作為分離介質，通過在膜兩側施加某種推動力（如壓力差、蒸汽分壓差、濃度差、電位差等），使得原料側組分有選擇性地透過膜，從而達到分離、提純和濃縮的目的。按分離粒子或分子大小將膜分離法分為反滲透、透析、電滲析、納濾、超濾、微濾等6種。
3、活性炭色譜法
活性炭比表面積大，吸附量大，分離效果高，是分離水溶性成分的常用吸附劑，常用活性炭與等量的硅藻土混合物用柱層析來分離糖液（低聚糖的混合物），硅藻土的加入是增加洗脫時的速度，洗脫液按溶劑的極性梯度下降的次序是：先用水洗脫無機鹽、單糖，然後用50 mL/L～75 mL/L的稀乙醇洗出二糖，再用100 mL/L～150mL/L的乙醇洗出三糖。
4、離子交換色譜法
利用紙層析以及纖維素層析在分離糖類成功的基礎上，人們將纖維素改性，使離子交換與纖維素層析相結合製成的一系列的離子交換纖維素，套用與糖類的分離取得了十分滿意的成果。對含有低聚半乳糖、半乳糖、乳糖和葡萄糖的糖漿，運用離子交換樹脂法分離提純低聚半乳糖，套用均勻設計法最佳化分離純化條件，並採用薄層層析法對低聚半乳糖進行測定。低聚半乳糖在最佳分離範圍中的含量可達63 .8%。
套用
由於低聚乳果糖具有一些優良加工性能和生理功能的特性，使其廣泛套用於食品工業領域，可部分或全部替代蔗糖。特別是低聚乳果糖低甜度、低熱值特性使其套用於保健食品中對提高消費者健康水平有積極作用。
1、飲料
2、糕點、糖果
低聚乳果糖可替代蔗糖用於糖果、蛋糕、休閒食品、餅乾等製品中，並能增強產品的營養保健功能。
3、其它食品
低聚乳果糖除以上套用外，還可套用於冰淇淋、雪糕、果凍、布丁、沙司、甜味料、奶粉等產品中，在許多食品中它已部分或全部替代蔗糖，以適於特殊人群的需要。
