Что такое изомалтуолигосахарид?

Изомалтуолигосахарид, также известный как разветвление олигосахарида и аномально связанные олигосахариды, является разновидностью олигосахарида 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, но производство олигосахаридов 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

Изомальто-олигосахариды стали горячей темой из-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 сахарами, которые не используются мутантами стрептококка (мутантами стрептококка) и не распадаются пероральными ферзимами. 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 человеческими слюнными ферментами или пищеварительными ферментами 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

Имо -500 (50% изоомалозы) имеет сладость 52, а имо -900 (89% - 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 увлажнение и поддержание качества различных пищевых продуктов. 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

Температура замерзания изомальтулозы примерно такая же, как и у сукроза, а 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 ферментируются вызывающими деструкцию зубов бактериями Streptococcus mutans, поэтому они производят меньше кислоты и не так 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

Максимальная безвредная доза изомальтулозы составляет 2 г/кг массы тела, а острая пероральная токсичность крыс-лд50 44 г/кг (масса 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 маршрута для процесса сакхарификации для производства изомальтулозы. 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.

Первый технологический маршрут для производства изомальтуолигосахаридов обычно использует крахмал 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 DE способствует производству более изомально-олигосахаридов и меньше глюкозы, но если значение DE является слишком низким, 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

Гликозилированный трансгликозидный процесс требует максимально возможного сокращения содержания глюкозы и декстроина, с тем чтобы общее содержание изомальта олигосахаридов достигало 55% - 60% (от общего содержания сахара), а декстрового содержания-менее 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

Изомалто-олигосахариды чувствительны к жаре и очень гигроскопы при высушивании распыления, поэтому часто имеют место термическое денатурация, агломерация, прилипание к стенкам, блокировки и зачистка тары. 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, несмотря на то, что олигосахариды находятся в зачаток в китае, цена 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. Используемая часть кукурузы крахмал, и изомальто-олигосахариды также являются одним из способов ее 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. Использование раннего риса марки indica для приготовления изомальто-олигосахаридов имеет преимущества широкого круга источников сырья, низких цен и возможности получения высокой добавленной стоимости зерна, а также смягчения ряда проблем, вызванных отставанием раннего риса марки indica.

4.2 сокращение издержек за счет производства технологических процессов

Несмотря на то, что количество фермента, используемого в производстве изомальто-олигосахаридов, не велико, если он используется одновременно, 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.