水苏低聚糖及其生产方法技术

一种水苏糖制品，以水苏属植物为原料提取精制而成，其中的低聚半乳糖占总糖含量的６０～９０ｗｔ％，且其７０％以上为水苏糖，其生产方法包括原料的榨取，榨汁的除杂澄清，脱色精制和真空浓缩。本发明专利技术提供的水苏糖制品包括糖浆、口服液和固体粉末剂型，可供直接服用或作为保健品和药用原料。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能性低聚糖--，尤其涉及以水苏属植物为原料经提取精制得到的水苏糖，还涉及该水苏糖的生产方法。水苏糖作为一种双歧因子低聚糖，是由半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖构成的四糖，较广泛存在于天然植物中，其结构是在一分子蔗糖的葡萄糖侧结合了两分子半乳糖，属低聚半乳糖，可简写成D-半乳糖α-1→6D-半乳糖α-1→6D-葡萄糖α-1→2β-D-果糖的形式。近年来研究证实，作为功能性低聚糖，在名目众多的双歧因子低聚糖中，除低聚木糖外，一般低聚糖平均一日的保健量为8～15g，而以水苏糖为主(可能包括少量棉子糖和毛蕊花糖在内)的α型低聚半乳糖的平均日保健量仅需0.5～3g，可见其生理活性及效果之好。这种α型低聚半乳糖的保健功能除通过双歧杆菌等在肠内大量增殖来体现外，还有促进肠内短链脂肪酸增加和抑制致癌物形成及综合性改善肠道环境的作用，并具有提高钙、镁等微量元素吸收的效能。具体地说，水苏糖、棉子糖经口摄入后能直接到达大肠，通过促进其中双歧杆菌、乳杆菌的大量增殖，形成双歧杆菌的优势菌丛和增加肠内短链脂肪酸，使肠道酸性化，从而抑制腐败产物的生成，抑制胆固醇上升等导致的综合性改善肠道环境，防治腹泻、便秘与改善大便性状等功效，同时发挥保健和美容的作用。水苏糖低甜(仅为蔗糖甜度的22％)、低热值，大量摄入不致胖，对血糖和胰岛素分泌无刺激，而且较耐热，通常加热不超过140℃时不会分解，即使在酸性条件下加热亦分解不多，较蔗糖和低聚果糖稳定，所以可用于饮料和酸性食品中。在动物试验中发现水苏糖、棉子糖等低聚半乳糖有促进钙、镁等无机盐吸收的作用；在大鼠试验中发现，其对半乳糖胺引发的实验性肝障碍起到有效抑制，同时还发现这类糖能抑制肠内产生亚硝基化合物，降低致癌性。水苏糖作为一种功能性低聚糖，在当前的世界性保健热潮中可以说是独树一帜，日益引起世人的关注。在本专利技术以前，水苏糖主要来源于大豆，如日本报导的大豆低聚糖糖浆，其总糖中包括水苏糖24％，棉子糖8％，蔗糖39％，果糖及葡萄糖16％，其他糖13％。该产品已被日本厚生省批准为特定保健用食品，也是获得美国FDA首先认可的安全无毒的低聚糖制品。国内有报导的同类产品也是大豆低聚糖(如石家庄亚美保健食品厂生产的双歧增殖口服液)，其中棉子糖和水苏糖总含量仅≥0.65～1.39/100ml。也就是说，目前已有报导的大豆低聚糖制品中，作为功能性低聚糖的水苏糖和棉子糖在其制品总糖中含量最高仅为32％，该含量是由提取用的大豆原料的成份所决定，故难以在不大幅增加成本的前提下从工艺上实现突破。由于产品中有用低聚糖的含量低，当用作保健食品特别是低糖保健品，势必影响其保健功效，所以，寻找新的原料，生产高质量的低聚糖产品已成为本领域的热点课题。本专利技术目的在于提供一种水苏糖制品，其来自与现有技术不同的原料，即水苏属植物，制品中以水苏糖为主的低聚半乳糖含量占总糖的60～90wt％，且该低聚半乳糖含有量的70％以上为水苏糖。本专利技术的另一个目的在于提供以水苏属植物为原料生产上述水苏糖制品的工艺方法，生产制备出其中功能性低聚糖含量远高于现有技术产品的水苏糖产品。本专利技术还提供了所述水苏糖制品的几种产品型式及其制法和应用。本专利技术所提供的水苏糖制品，是以水苏属植物为原料提取精制而成。检测结果表明，水苏属植物的肉质块茎普遍含有低聚糖，其成分为蔗糖和在蔗糖的葡萄糖侧链连接了1至数个半乳糖的低聚半乳糖，如棉子糖(三糖)，水苏糖(四糖)，毛蕊花糖(五糖)及含半乳糖更多的六糖及高于六糖的低聚糖，其中尤以水苏糖为多，约占总糖的50～90％。本专利技术提供的水苏糖正是来源于这样的天然植物原料，经提取分离得到的产品中功能性低聚半乳糖含有量占其总糖的60～90％，且该低聚半乳糖含有量的70％以上为水苏糖。水苏属植物中的多数作物品种都可用作本专利技术水苏糖制品的原料，包括如草石蚕、银条、蜗儿菜、地蚕等作物。依据应用领域和需要，本专利技术的水苏糖制品可以包括糖浆、口服液和固体干粉等剂型；其中糖浆是指浓度为65～80％，优选70～75％的浓缩糖浆，其具体浓度可以按要求控制浓缩操作来满足。口服液产品中水苏糖等功能性糖浓度为15～30％，一般为30％。固体粉末则是指水分在5％以下的白色粉末状产品。不论哪种形式的产品，其中的功能性低聚糖含有量均占其总糖的60～90％，且该低聚半乳糖含有量的70％以上为水苏糖。口服液可供直接服用，浓缩糖浆和固体粉末通常可用作食品和保健品生产的中间原料，亦可直接作保健品或药用。本专利技术还提供以水苏属植物为原料生产水苏糖的方法，该方法包括的步骤有(1)压榨原料提取榨汁；(2)加热上述榨汁除去沉淀物，滤液中加入澄清剂进行澄清，并收取上清液；(3)在上述清液中加入其固形物含量4～10％的活性炭，加热至60～80℃，脱色30～60分钟；(4)脱色后的糖液依序经过阳-阴离子交换树脂，使经离子交换后的出柱糖液最终浓度6～14％，电导率在50μs/cm以下；(5)经上述离子交换后的精制糖液于45～75℃真空浓缩。由于本专利技术所用水苏属植物原料为一年收获一次，所以在原料收获季节可采用新鲜原料经破碎后直接压榨提取(也可视原料不同先蒸煮)，在非收获季节则可采用经日晒或烘干方法制成的干料，通常干制后的原料含水量在10～15％，此时生产中需要先加水浸泡或蒸煮后再压榨提取，依据本专利技术实施方案，优选先加入原料重量3～6倍的水浸泡4～12小时或蒸煮10～30分钟，然后进行压榨。不论采用新鲜原料还是干料，生产中压榨后的残渣一般加水搅匀进行洗涤压榨1～3次，收取榨汁，直至其中含有的糖组分大部分被提取出来，最后的渣可作饲料或制造食物纤维等用。上述压榨提取液的组成包含了大量的未知成份，是一个褐色的混浊液体，其中除糖类外还夹杂有蛋白质、氨基酸、有机酸、树脂质、色素、生物碱、胶体物和有机、无机盐类等大量非糖成份，所以在进行脱色及精制前，先将压榨提取的糖液加热，一则起杀菌作用，二则使其中能发生热变性的成份，例如蛋白质等凝固沉降(必要时可调整pH)，经过滤被除去。经过加热过滤后的滤液一般仍较混浊，然后再使用适当的澄清剂进一步除杂，该澄清剂的使用根据实际需要确定，本专利技术对所述澄清剂的种类和使用量没有特别限定，但优选可以包括无机酸、无机碱、硅藻土、酸性白土等物质。酸和碱用于在需要时调整物料的pH值，使一些杂质在一定pH下形成沉淀后除去，可以加入中和剂如碳酸钙或氢氧化钙，用于中和糖液中的无机酸、有机酸等，使之生成沉淀除去。也可以使用硅藻土，搅拌使之吸附提取液中的某些不纯物，如果胶、维生素、某些色素等，并能较快地使溶液澄清，去除其中大部分悬浮固形物；另一种较优选的澄清剂是酸性白土，试验结果显示，其具有一定的吸附和脱色能力，是某些生物碱、维生素等成份的有效吸附剂，实际生产中硅藻土的加入量可以是所处理榨汁中固形物含量的5～10％，酸性白土的使用量为榨汁固形物含量的4～12％，且上述澄清剂可以只使用一种或顺序使用若干种。本专利技术提取糖液为褐色，所以除杂后还需脱色，本专利技术优选的脱色方法为先使用活性炭脱除大部分色素，然后经过离子交换树脂在精制的同时彻底脱除残余色素。活性炭脱色时，活性炭的加入量为糖液中固形物含量的4～10％，脱色时的加热温度在60～80℃，脱色时间30～60分钟；也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水苏糖制品，是以水苏属植物为原料提取精制而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞娟，何龙，张锡清，
申请(专利权)人：中国食品发酵工业研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]