Что такое изомалтуолигосахарид?

Изомалтуолигосахарид, также известный как разветвленная олигосахаридаИ аномально связанные олигосахариды, является одним из видов олигосахаридов с нерегулярными связями. Изомалтуолигосахариды являются самыми популярными олигосахаридами на рынке сегодня. Они состоят из изоомалозы, паники, изоомалотриозы, олигосахаридов с четырьмя или более сахарами и глюкозы.

изомалтуолигосахаридыБыли успешно разработаны компанией Japan's Hayashibara Company в 1982 году, но Showa Sangyo был первым, кто вывел их на рынок в 1985 году. В 1990 году#39; производство изомальтуолигосахаридов составило 8000 тонн, в 1991 году-более 10 000 тонн, в 1995 году - 11 000 тонн, а в 1997 году-более 15 000 тонн. Его продукция включает твердые вещества, 50% жидкости (IMO-500), 90% жидкости (IMO-900) и 90% порошка (IMO-900).

Китай имеет долгую историю производства крахмального сахара, ноПроизводство олигосахаридовЭто началось только в 1990 - х годах. Промышленное производство началось в вуси в 1995 году и к 1998 году достигло примерно 10 000 тонн. В настоящее время в стране насчитывается более 10 производителей определенного масштаба, общая производственная мощность которых составляет 50 000 тонн. Олигосахариды включены в программу научно-технических исследований «девятая пятилетка». После физиологических, биохимических и клинических испытаний институт контроля и инспекции пищевых продуктов министерства здравоохранения утвердил изомальто-олигосахариды в качестве здоровой пищи с последствиями распространения бифидобактерий для выхода на рынок.

1. Физиологические функции изомальто-олигосахаридов

Изомалто-олигосахариды стали горячей темойИз-за их особых физиологических функций. В первую очередь, изомальто-олигосахариды оказывают особое оздоровительное воздействие на желудочно-кишечный тракт, и им все больше благоприятствует пищевая промышленность. Они являются стимулятором роста для бифидобактерий, полезной группы бактерий в кишечнике человека. После приема организмом, isмальто-олигосахариды не перевариваются и поглощаются желудком и тонким кишечником, перевариваются и поглощаются, а попадают непосредственно в большой кишечник, где они используются в первую очередь бифидобактериями. Другие вредные бактерии кишечника не могут использовать их, что способствует размножению бифидобактерий, тем самым препятствуя образованию вредных бактерий и putrefactive веществ в кишечнике, что благотворно влияет на улучшение кишечной флоры и способствует адаптации микроэкологии кишечника к добродетельному циклу.

Изомальто-олигосахариды являются неферментируемыми сахарамиНе используются мутантами стрептококка (мутантом стрептококком) и не распадаются пероральными ферментами. Поэтому они оказывают защитное воздействие на зубы. В сочетании с сахарозом изомальто-олигосахариды сильно препятствуют синтезу нерастворимого глюка, тем самым предотвращая образование зубной щетки и деминерализацию эмали на поверхности зуба.

Изомальто-олигосахариды не гидролизируются человекомСлюнные ферменты или пищеварительные ферменты в тонком кишечнике. После приема они не повышают уровень глюкозы в крови или уровень инсулина в крови, поэтому изомальто-олигосахариды могут предотвратить ожирение и могут быть использованы в качестве подсластителя для диабетиков.

После того как организм человека потребляет олигосахариды, общий уровень холестерина, триглицеридов, свободных жирных кислот, сахара в крови и артериального давления все снижается, в то время как одинаковое потребление сукроза все увеличивается. На долгосрочную перспективуПотребление изомальто-олигосахаридовМожет уменьшить частоту сердечно-сосудистых заболеваний и приводит к снижению частотности сердечно-сосудистых заболеваний.

2 свойства изомалто-олигосахаридов

Изомалто-олигосахариды имеют следующие полезные свойства пищевой промышленности.

2.1 сладость 1

IMO-500 (50% изоомалозы) имеет сладость 52, и IMO-900 (от 89% до 90% изоомалозы) имеет сладость 42. Изомальтулоза с низкой сладостью может заменить часть сукроза, чтобы уменьшить сладость пищи и улучшить вкус.

2.2 вязкость по отношению к поверхности

Вязкость изомального сиропа схожа с раствором сахарозы той же концентрации и не оказывает негативного воздействия на структуру и физические свойства продуктов питания, таких как конфеты и пирожные.

2.3 теплостойкость и кислотность

Изомальт обладает отличной теплостойкостью и кислотной устойчивостью. 50 - процентный концентрационный сироп не разлагается при нагреве при pH 3 и 120°C в течение длительного времени.

2.4 удержание влаги и предотвращение старения крахмала

Изомалтуолигосахариды оказывают хорошее влияние на увлажнениеИ поддержание качества различных продуктов питания. Они могут препятствовать кристаллизации сугрозы и глюкозы. Добавление сиропа изомалтуолигосахарида также может предотвратить старение крахмала и продлить срок годности продуктов питания.

2.5 свойства окраски

Молекулы сахара в конце изомальтулозы олигосахаридов содержат уменьшающиеся группы, а при нагревании белками или аминокислотами происходит реакция майяра и вырабатывается браунинга. Степень окраски связана с концентрацией сахара, а также с типом нагреваемого белка или аминокислоты, значением pH, температурой нагрева и продолжительностью времени.

2.6 активность воды

Когда концентрация составляет 75%, а температура 25 градусов, водная активность изомальтулозы составляет 0,75, что очень близко к активности сукроза.

2.7 разрежение в точке замораживания

В настоящее времяСтепень замерзания изомальтулозыТакая же, как у сукроза, и температура замерзания выше, чем у фруктозы.

2.8 ферментируемость

Изомальто-олигосахариды не используются дрожжами и молочными кислотными бактериями. Они не используются дрожжами и молочными кислотными бактериями в хлебе и ферментированном молоке, но остаются в пище, чтобы выполнять свои различные физиологические функции и характеристики. В то же время, они могут способствовать развитию бифидобактерий в ферментированном молоке.

2.9 антикариес

Изомальто-олигосахариды не так легко ферментируютсяИз-за распада зубов бактерии Streptococcus мутанов, поэтому они производят меньше кислоты и не легко разъедают зубы. При использовании вместе с сукроуз, они также могут предотвратить сукроуз от действия стрептококков мутанов для производства воды нерастворимый глюкан с высоким молекулярным весом, препятствуя кариогенности сукроуз.

2.10 безопасность дорожного движения

Максимальное отсутствие эффектаДоза изомальтулозы - 2 г/кгВес тела, а острая пероральная токсичность крыс составляет лд50 44 г/кг (вес тела) или более. По сравнению с сахарозом 29,8 г/кг (вес тела) и соломой 26,7 г/кг (вес тела), это безопаснее. Когда этот порошковый сахар добавлялся в питьевую воду и свободно потреблялся крысами в течение одного года, ежедневное потребление в ходе длительных испытаний для кормления составляло 2,7-5,0 г/кг (вес тела). Результаты вскрытия и анализа крови не выявили никаких отклонений. Анализ обратной мутации бактерий и анализ хромосомной аномалии клеток не показали никакой мутагенности.

3 производственный процесс изомалто-олигосахаридов

Есть два совершенно разных производственных маршрутов для сакхарификации процессаПроизводство изомальтулозы- да. Мальтоза и мальтулоза используются в качестве субстратов, а действие глюкозилтрансферазы производит изомальтозу, панику, изомальтотриоз, изомальтотетраоз и т.д., связанные гравитационными - 1,6 гликозидическими связями. В настоящее время большинство продуктов производится с использованием этого процесса. Другой метод использует глюкозу в качестве субстрата и действия глюкозилтрансферазы, чтобы также производить изомальтуолигосахариды с гравитацией - 1,6 гликозидных связей, но содержание изомальтозы не является высоким и условия контроля строги.

В настоящее времяПервый технологический маршрут для производства изомальтуолигосахаридовОбычно крахмал используется в качестве сырья и состоит из двух основных этапов. Первым шагом является использование грау-амилазы для гидролиза крахмала для получения солодового сиропа; Второй шаг — использование грау-глюкозидазы и грау-амилазы для получения изоомалозы комбинацией гликозила. Более поздний процесс включает традиционную фильтрацию, деколонизацию, опреснение, концентрацию и сушение. Ключ к этому методу производства изомальто-олигосахаридов лежит в следующих аспектах.

3.1 сжижение газа

3.1.1 для обеспечения единообразного сжижения и низкого значения DE традиционный процесс сжижения должен быть заменен непрерывным процессом сжижения паровых струй. Этот процесс имеет ряд преимуществ в промышленном производстве: (1) эффективное разбавление белком; (2) отсутствие производства нерастворимых крахмальных частиц; (3) крахмал не стареет; (4) сжиженная жидкость является однородной и тщательной, четкой и прозрачной, с пониженной вязкостью и улучшенными свойствами потока; И (5) предотвращает производство небольших молекул-прекурсоров веществ.

3.1.2 концентрация навозной жижи и уровень pH оказывают непосредственное воздействие на качество сжижения. Концентрация субстратов должна быть как можно более низкой и контролироваться в пределах 17-18Bx. Рн лучше всего находится в диапазоне 6,2-6,4. Если он ниже 6,0, активность фермента уменьшится, а если он выше 6,5, то уменьшающиеся конечные остатки глюкозы олигосахаридов изомеризуются для образования других сахаров.

3.1.3 значение DE сжижения оказывает значительное влияние на качество

Низкое значение DEСпособствует производству более изомальто-олигосахаридовИ меньше глюкозы, но если значение DE слишком низкое, это повлияет на скорость фильтрации материала. Поэтому величина DE, как правило, контролируется в пределах от 14 до 16. Когда значение DE сжижения корректируется до соответствующего уровня, жидкость для сжижения является однородной и стабильной, что способствует повышению качества продукции.

3.1.4 разжигающий фермент

Необходимо использовать высокотемпературную гравитационную амилазу, которая отличается высокой термостойкостью. При наличии ионов Ca (50 ° 10-6 ° 70 ° 10-6 °) температура разжижения и теплостойкость фермента могут быть увеличены.

3.2 гликозилированные трансгликозиды

Процесс гликозилированного трансгликозида требует максимально возможного сокращения содержания глюкозы и декстроина, с тем чтобы общее содержание изомальтаОлигосахариды достигают 55%До 60% (от общего содержания сахара), а содержание dextrin ниже 10%.

Гидролитические ферменты, которые могут быть использованы являются β-amylase и грибковый α-amylase. При использовании грава-амилазы содержание глюкозы в жидкости сакхарификации является низким, а сахарный состав конечного продукта является относительно идеальным. Недостаток заключается в Том, что существует граница dextrin, которая влияет на скорость фильтрации. Лучше иметь единицу активности более 100 000 единиц/мл. Использование грибковой амулазы выгодно, потому что это эндофермент, поэтому он не производит граничных декстронов, что способствует фильтрации. Однако недостаток заключается в Том, что его продукт содержит больше глюкозы и большую долю сахара над тетрозом. Поэтому в производстве мы выбираем различные гидролазы в соответствии с производственным маршрутом и формой конечного продукта.

3.3 процесс разделения и технология

Сироп должен быть отделен, и если он должен быть белым и чистым, он должен быть отделен дважды. Как правило, используется усовершенствованный кислотно-базовый метод, который очень полезен для повышения коэффициента пропускания света сиропа и температуры кипения, снижения содержания золы, мышьяка и алюминия, а также обеспечения соответствующего значения pH. Два аспекта этого процесса требуют внимания: отбор и регенерация ионообменных смол; И подготовка разделительной колонны и монтаж технологических труб.

3.4 распылительная сушка

Изомальто-олигосахариды чувствительны к жареИ очень гигроскопический при высушивании распылением, так что тепловая денатурация, агломерация, прилипшая к стенкам, блокировки и упаковки caking часто происходят. Для обеспечения гладкого удаления пыли могут быть приняты следующие меры: (1) правильный выбор оборудования для распыления; (2) оптимизация процессов распыления и сушки; (3) использование влагопоглощающих средств для улучшения качества продукции.

4 исследования по применению изомальто-олигосахаридов

В настоящее время, даже еслиОлигосахариды в китае находятся в зачаточном состоянииЦена продажи олигосахаридов более чем в 10 раз превышает цену продажи сукроза. Невозможно установить цену продажи олигосахаридов на Том же уровне, что и сукроуз, но сведение к минимуму разницы в цене с сукроуз выгодно пищевой промышленности в плане снижения затрат и расширения рынка олигосахаридов. Есть два способа решить эту проблему.

4.1 использование местного сырья для производства изомальто-олигосахаридов в целях снижения производственных издержек

Например, широко доступны кукурузный крахмал, крахмал "три картофеля", дикий порошок кудзу, кукурузная шелуха, рисовое ядро, рис индика, тростниковые мелассы и соевый водный раствор. Кукурузная отрубка используется главным образом в качестве корма, и ее экономическая ценность не является высокой. Добавление слишком большого количества кормов также приведет к снижению коэффициента использования кормов. Поэтому необходимо в срочном порядке найти пути использования кукурузных отрубей и повысить их ценность. Кукуруза в основном используется в кормовой промышленности китая, и ее переработка в основном сосредоточена на сушеной кукурузной муке с низким содержанием жира. Пригодная часть кукурузы крахмал, иИзомальто-олигосахариды также являются одним из способов его дальнейшей переработки.

Из-за необоснованной посевной структуры в бассейне реки янцзы в условиях нынешней рыночной экономической ситуации проблема продовольствия является весьма острой. Ощущается нехватка высококачественного риса и переработанного зерна, а также большое отставание в производстве раннего риса марки < < индика > >, что вынуждает фермеров продавать свое зерно, что ложится тяжелым бременем на правительство#39;s финансы, и является небольшим, и т.д. С помощью раннего райса индикаПриготовьте изомальто-олигосахаридыИмеет преимущества широкого круга источников сырья, низкие цены и возможность получения высокой добавленной стоимости зерна, а также смягчения ряда проблем, вызванных отставанием в производстве раннего риса марки indica.

4.2 сокращение издержек за счет производства технологических процессов

① хотя количество фермента, используемого вПроизводство изомальто-олигосахаридов невеликоЕсли он будет использован сразу, себестоимость производства будет высокой из-за его высокой цены. Исследования в области иммобилизованных ферментов могут способствовать снижению затрат. Исследование производственного процесса изомалто-олигосахаридов с использованием непрерывного процесса повышения урожайности и качества. Выберите подходящую несущую пищу и устраните от процесса хлопотно дорогостоящие операционные установки в пищевой промышленности, такие как отделение, концентрация и сушка. Промежуточный продукт может быть применен непосредственно к питанию перевозчика, что экономит затраты и находит пользователей.

Справочные материалы:

[1] ван леву. Свойства и применение олигосахаридов [J]. Химическая промышленность гуандуна, 1999, (4): 52-53.

[2] Лу йиченг, гао зончжан. Функциональные свойства и промышленное развитие олиго-изоомалозы [J]. Зернокомбикормовая промышленность, 1999, (7): 42-44.

[3] чжу лисюн, лин цзе, чжан вэньвэнь. Технология производства и разработка продукции oligosaccharide isomartose [J]. Крахмал и крахмал сахар, 2000, (1): 36-37, 47.

[4] цзинь цирон, сюй цинь. Свойства, производство и применение изомальто-олигосахаридов (олигосахаридов) [J]. Крахмал и крахмал сахар, 1996, (3): 5-9.

[5] бао юаньсин. Производство фермента сиропа изомалто-олигосахарида [J]. Пищевая промышленность, 1997, (3): 2-3.

[6] бао юаньсин, ян вэйя, сун вэйронг. Технология и технологическое оборудование олигосахаридов [J]. 1999, (3): 8-9.

[7] бао юаньсин, ян вэйя, сун вэйронг. Проблемы развития олигосахаридов и принимаемые в настоящее время контрмеры [J]. Тонкие и специализированные химикаты, 1999, (3-4): 5-7.

[8] ян ляньшень, фу цзовэй, хэ сяосюн и др. Подготовка фермента изомалто-олигосахаридов [J]. Наука и техника в пищевой промышленности, 1999, 20(2): 19-20.

[9] ян ляньшень, фу цзовэй, хэ сяовэй и др. Подготовка изомальто-олигосахаридов с грау-глюкосидазой в качестве основного фермента [J]. Наука о еде, 1999, (2): 20-22.