オリゴ糖粉末の製造方法は?

機能性オリゴ糖は、2 ~ 10個の単糖から構成されるグリコシド結合で重合彼らはボディによって加水分解することはできません'の酵素システムは、小腸で吸収することができず、大腸に入った後、体内のビフィズス菌の成長を促進することができます。腸内フローラのバランスを整え、カルシウムやリンの吸収を促進し、虫歯を防ぎ、体を良くする働きがあります#39; s免疫向上させる。摂取後は血糖値やインスリンを増加させることはなく、糖尿病患者、高血圧患者、肥満患者などの特殊な集団によって摂取される可能性があります[1]。新たな食料資源として、機能性オリゴ糖が注目されている。すでに十数種類のオリゴ糖が市販されている。オリゴ糖は日本では比較的早い時期に開発され、比較的豊富な種類がある。これらの中で、オリゴイソマルト特殊な集団。

機能性オリゴ糖が注目されている食品の新たな供給源として、市場にはすでにダース以上の品種があります。日本ではオリゴ糖の開発が比較的早く、品種も比較的充実している。この中で、イソマルトオリゴ糖とフラクトオリゴ糖の生産量と販売量が最も多い。欧米市場ではフラクトオリゴ糖とガラクトオリゴ糖が圧倒的なシェアを占めています。

中国におけるオリゴ糖の工業化は、1996年に保寧保生物技術有限公司がイソマルトオリゴ糖の試験生産に成功してから始まった。現在、主な品種国内市場でのオリゴ糖イソマルトオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖であり、年間約15万トンの生産能力を有する。これまで国内の分離・精製技術や設備が遅れていたため、国内のオリゴ糖、特に高純度オリゴ糖の品質は先進国に比べて全体的に立ち後れており、特定階層の需要に応えることが困難だった。純度の低いオリゴ糖は、その効果に影響を与える。例えば、糖尿病患者がオリゴフルクトースを50%の純度で摂取すると、血糖値は急速に上昇する。しかし、空腹時に93%の純度のオリゴフルクトースシロップを摂取すると、血糖値の変化はほとんどありません。オリゴ糖の応用分野の拡大と生産設備の改善に伴い、すでに一部の高純度オリゴ糖が国内生産されている[2]。

1機能性オリゴ糖生産技術

様々なオリゴ糖など機能自然に存在すること。存在の仕方や必要な量に応じて、抽出、化学、発酵、酵素などの方法で大量生産が可能である。

1. 1抽出方法

抽出方法はaですオリゴ糖の製造方法自然界に大量に存在し単純な分離プロセスを持っています大豆オリゴ糖の製造に使用することができます。ダイズオリゴ糖はラフィノース、スタキオース、ショ糖の総称であり、そのうちラフィノースとスタキオースが主な有効成分である。現在は大豆ミールのホエイから主に分離・抽出されています。製造工程では、ホエイを塩漬けにし、限外ろ過によって残留タンパク質を除去し、活性炭による脱色、イオン交換、濃度、スプレー乾燥を経て製品が得られます[3]。一般的に大豆オリゴ糖の75%には、スタチュー18%、ラフィノース6%、ショ糖24%が含まれています。

1. 2ノンケミカルな方法で

化学的方法が重要ですオリゴ糖を修飾する方法。オリゴ糖を改変し、様々な用途の機能性オリゴ糖製品に変換することができる。現在、市販されているキトサンは主に化学的方法で製造されている。主に、産業廃棄物のカニ殻やエビ殻を酸とアルカリで交互に処理してキチンを得た後、100 ~ 180°cで40 ~ 60%の濃縮naohで一括処理して脱アセチル化し、乾燥させてキトサンを得る。現在、キトサン研究の焦点は、修飾のためのアシル化やカルボキシメチル化などの様々な化学結合の利用、異なる性質や用途を持つキトサン誘導体の調製、または低分子量の水溶性キトサンの調製である[4]。

1. 3発酵方式

発酵法が主な製造方法です微生物由来のオリゴ糖。微生物の培養条件を変えることで、目的のオリゴ糖の過剰発現を促進させることができる。例えば、キトサンは菌類の細胞壁にも天然に存在し、自然界に大量に存在する唯一のアルカリ性多糖類である。研究では、chaetomium、rhizopus、plasmoparaの属には、微生物発酵によって生産される多種多様なキトサンが含まれていることが分かっている。しかし、収量が少ないため、工業化されていない。wang weipingら[5]は、プラズモパラzh08を変異原治療後に用い、キトサン収量は1.07 g/ lで安定していた。

1. 4酵素変換法

酵素の変換はオリゴ糖の生産に用いられる主な方法特殊な酵素系を用いて、二糖類や単糖類を機能性オリゴ糖に変換する。現在、機能性オリゴ糖の常用生産に必要な酵素製剤は、ほぼ国産化されている。イソマルトオリゴ糖は、デンプンを原料として製造される。High-temperature-resistantα-amylase、菌類アミラーゼ、β-amylaseはにhydrolyzeデンプンを売り使われ、これが次いでαでisomaltooligosaccharidesを変换さ-glucosidase。濾過、脱色、脱塩、濃縮を経て、イソマルトオリゴ糖の収率は約50%である。フルクトリゴ糖は、真菌発酵によって生成され、高濃度のスクロースを変換する酵素フルクトシルトランスフェラーゼの作用によって生成されます。しかし、フルクトシルトランスフェラーゼという酵素の活性は、反応の副産物であるグルコースによって阻害され、その結果、スクロースとグルコースを大量に含むフルクトリゴ糖生成物のほとんどが生成される。フルクトリゴ糖は、イヌリンからも、フルクトース-フルクトース型のフルクトリゴ糖を生産するイヌリナーゼによって生産されることがある。キシロオリゴ糖は、トウモロコシの穂軸を5 mmの粒子に加工し、煮て膨潤させてヘミセルロースを抽出し、酵素的にキシラナーゼで消化し、遠心分離、微細濾過、脱色、イオン交換、濃度を加えて70%のキシロオリゴ糖を生産する。ガラクトシダーゼを用いてラクトース、ショ糖、フルクトースなどの原料を変換し、分離することで、ガラクトリゴ糖、ラクツロース、ラクツロースなどのオリゴ糖が得られる[6]。

2機能性オリゴ糖精製技術

の上記の方法により得られるオリゴ糖製品一般的に70%未満の純度を有します。一般的な食品や健康食品に添加することができますが、ブドウ糖、ショ糖、マルトースなどが含まれており、特定の集団が摂取することはできません。オリゴ糖は、酵素法、発酵法、クロマトグラフィー法、ナノフィルトレーション法を用いて精製精製することができ、95%以上の純度を達成しています。

2. 1酵素方法

で原油オリゴ糖解決策オリゴ糖の純度は、副生成物を特殊な酵素で除去または変換することで向上する。例えば、フルクトオリゴ糖の反応系にグルコースイソメラーゼやグルコースオキシダーゼを加えると、グルコース含有量が減少し、フルクトース転移酵素のフィードバック阻害が緩和され、フルクトース転移酵素の変換効率が向上する。グルコースオキシダーゼの方が効果的で、得られたグルコン酸はイオン交換によって除去され、オリゴ糖含有量は98%に達する。

2. 2発酵方式

微生物発酵はその主な方法の一つですオリゴ糖など高純度地金を生産し。最も機能性の高いオリゴ糖のリカルシトリンを利用して、発酵性の良い酵母を用いて、糖液からスクロース、ブドウ糖、マルトースなどの不純物を除去し、オリゴ糖の含量を95%以上にする。wang wenxiaら[7]は、大豆ホエイを発酵基質とし、醸造所を加えた#酵母と5時間発酵ラフィノースとスタキオースの含有量は97%以上に達し、スクロースは基本的に除去されました。imo-500オリゴイソマルトシロップは、酵母で発酵させ、遠心分離機で高純度のimo-900を得ることができます。zhang taoら[8]は、25%のフラクトオリゴ糖溶液中で酵母発酵法を用いて、ブドウ糖を含まず、フラクトオリゴ糖濃度82.85%のフラクトオリゴ糖製品を得た。フルクトース転移酵素の作用の後、フルクトリゴ糖濃度は85.23%まで増加することができる。

2. 3クロマトグラフ

クロマトグラフィー分離技術は広く用いられているオリゴ糖などの生産。現在、ssmb (sequential simulation moving bed)クロマトグラフィー分離法により、単糖、二糖、オリゴ糖の3成分群の分離が達成されている。高純度オリゴ糖の連続生産を実現しただけでなく、ブドウ糖、フルクトース、ショ糖、マルトースなどの高純度の副生成物も得られ、リサイクル・再利用が可能となり、生産コストを大幅に削減した[9]。連続的にシミュレートされた可動ベッドにクロマトグラフィー分離技術を適用することで、オリゴイソマルト、オリゴフルクトース、オリゴガラクトース製品の純度は95%以上に達し、高純度オリゴ糖製品の連続生産を実現します。

2. 4ナノろ過膜法

ナノフィルトレーション膜は、分子量が100から1000ダルトンの間でカットオフされている。適切なナノろ過膜を選択することで、グルコース、フルクトース、一部のショ糖からオリゴ糖を分離することができます。ナノろ過膜分離技術を用いて得られたimo-900製品は、単糖含有率2%以下、全機能成分含有率95%以上の製品です。feng wenliangら[10]はナノろ過膜装置を用いて、53.73%のオリゴフルクトースから分子量180のグルコースとフルクトース、分子量342のスクロースを除去し、95%以上のオリゴフルクトースを得ることに成功した。ナノろ過膜技術によって回収された副産物であるグルコース、果糖、スクロース、マルトースは、濃縮後に効果的に回収することができます。酵素加水分解と濃縮を経て、高効率の甘味料果糖シロップが得られる。

3機能性オリゴ糖の応用

3. 1食品および健康製品への適用

オリゴ糖は広く食品に使用されているそして、腸を調節する能力のための健康製品は、ミネラル吸収を促進し、免疫力を高める。ヨーロッパでは、フラクトオリゴ糖はヨーグルト、飲料、チーズ、フィリング、アイスクリーム、チョコレート、菓子、食肉製品に使用されており、ガラクトオリゴ糖は高級乳児用粉ミルクや乳製品に使用されています。日本では1999年にイソマルオリゴ糖、フルクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖、キシロオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、ラクツロース、ラクツロースなど171種類のオリゴ糖を含む特殊健康食品が承認された。中国では、オリゴ糖は主に食品原料として使用されており、先進国に比べて使用範囲や添加量に差がある。高純度のオリゴ糖は、インスリンから完全に独立しているため、肥満、糖尿病、中高年などの特別な人々のための甘味料として第一に選ばれている。純度の高いオリゴ糖は、幅が広い 食料・医療分野の発展展望[11-12]。

3.2飼料業界でのアプリケーション

飼料に抗生剤を使うことによる深刻な後遺症が社会的な関心を集め、欧州連合(eu)は1999年から飼料添加物に抗生剤を添加することを禁止した。のオリゴ糖などの使用有益な腸内細菌の繁殖を高めることができ、それによって腸の病原体を抑制し、免疫力と耐病性を向上させる。こうしてできたオリゴ糖や、オリゴ糖とプロバイオティクスを組み合わせた新しい飼料添加物は、顧客から好評を得ている。研究によると、オリゴ糖を飼料に添加すると、ブロイラー鶏の成長性能と健康状態が大幅に改善することがわかった。対照群に比べて体長と体重が明らかに高かった。離乳したばかりの子豚にオリゴ糖を添加することで、子豚の下痢率を下げ、1日平均体重増加率を13.8%、飼料転換率を8.1%下げ、死亡率を下げることができる。また、ビフィズス菌など善玉菌が増殖して生成した有機酸は、飼料中のカルシウム、マグネシウム、鉄分の吸収率を高めるのに役立つ。研究では、飼料で産業は、範囲isomaltooligosaccharides (IMO-500、50%)は0.1% 0.5%へと、かえって、範囲fructooligosaccharides(ズラ、50%)は0.4%まで0.3%、範囲xylo-oligosaccharides (XOS、35%)、0.02%ポイント~ 0.025%がもっと正しい表現だ。健康的な農業の促進と抗生物質の使用削減に伴い、オリゴ糖またはオリゴ糖とプロバイオティクスの組み合わせがますます一般的になるでしょう[13]。

3. 他の分野での3つのアプリケーション

农业では、オリゴ糖は土壌微生物叢を調節することができる作物の窒素、カリウムなどの吸収を改善し、植物を刺激してフェノール、フィトアレキシンなどの耐病性物質を生産し、植物の耐病性を高め、果物の収量を増やす。また、キトサンは果物や野菜の表面に膜を形成することができ、果物や野菜の防腐剤として広く使用されている。医学の分野では、オリゴ糖は体を増殖させることができます'は、下痢や便秘を防止し、治療の善玉菌;彼らはまた、免疫システムを活性化し、体を改善することができます'の病気抵抗性[11-14]。

4展望

現在、国内のオリゴ糖産業がほぼ本格化した。イソマルオリゴ糖、フルクトオリゴ糖などの高純度オリゴ糖が国内で生産されている。市場の宣伝と宣伝の年を経て、製品の認知度は徐々に高まっています。しかし、国内のオリゴ糖の研究開発には依然として問題がある。第一に、オリゴ糖の生理的作用については共通して深く理解されているが、細胞や分子レベルでのメカニズムに関する研究はまだ不足している。また、オリゴ糖の洗練された定量的使用を支持する有効かつ広範なデータが不足している。製品開発の面でも、オリゴ糖の結合、安定性、反応性、効果前後の分析などの原則が不完全で、適用範囲や適用分野も先進国に比べて大きく遅れている。China'sオリゴ糖産業は大きな市場の可能性を秘めており、多量のオリゴ糖製品またはオリゴ糖を添加した製品の開発が期待されている。中国の大規模な開発#39;sオリゴ糖産業は、科学研究者、製造企業、およびアプリケーション企業の共同の努力を必要とする。

参照

一石二鳥です王Naiqiang。[1]中国におけるオリゴ糖の研究状況と展望[j]。罰金専門化学ローソクを消し15(12):1 ~ 5ますか。

【2】劉鳳、楊海軍。国内外におけるオリゴ糖応用の現状と開発動向[j]。^日本学術振興会、2009年、38(4):53-56。

【3】汎Lihong。大豆オリゴ糖の抽出プロセスに関する研究[j]。^北区(2012年)、9頁。

従四位下[4]Hongfang。キトサンの調製、修飾、吸着特性に関する研究[d]。蘇州:蘇州大学、2005年3月25日。

【5】王偉平、杜育民、胡家軍。高収量キトサンの変異原性育種[j]。安徽農業科学,2011,39(3):1266-1267。

【6】于蓉、王思流。酵素法による機能性オリゴ糖の調製に関する研究[j]。中国食品と栄養,2009(12):32-35。

【7】王文夏、劉暁燕、宋春立。 微生物発酵による機能性大豆オリゴ糖の精製プロセス条件に関する研究[j]。中国の調味料,2011,36(4):27-31。

【8】張涛、江波、王章。発酵による高純度フラクトオリゴ糖の生産[j]。無錫軽工業大学,2002,21(3):230-233。

[9]劉宗立、王内強、王明柱。機能性糖の製造における模擬移動クロマトグラフィー床分離技術の応用[j]。中国食品添加物,2011,34(4):240-244。

【10】feng wenliang, wang jing, jia xiaohong。ナノろ過技術による高純度フラクトオリゴ糖の製造に関する研究[j]。^岩波書店、2003年(3)、102-105頁。

[11]辛てるでしょ。機能性オリゴ糖の生産と応用[m]。北京:中国軽工業出版社、2004年:5-40。

【12】山立蘭、宮月華、賈建光。4つの重要な機能性オリゴ糖の研究進展[j]。^ a b c d e f『仙台市史』、仙台市、2006年(平成18年)、66 - 69頁。

【13】徐俊、高峰、周広紅。 飼料産業における機能性オリゴ糖の応用[j]。^『アニマルエコロジー』2006年、27(6):217-222頁。

【14】呂家美、牛栄利。キトサン天然防腐剤の研究[j]。中国医薬学会誌,2012,2(3):29-31。