四种功能性低聚糖的性质及HPCL检测

《中国食品添加剂》 China Food Additives 2000 No．1 表 3 牛风味汤料配方 (每包 皂，可用于 70g面块加 400mL水、成本 O．05～ O．07元／包) 配方一 ： 配方 二 ： 配方 一 ： 配方 二 ： 原 料 红烧牛肉 五香牛肉 原 料 红烧牛肉 五香牛肉 (g) (g) (g) (g) 牛肉粉 (广州酶制品厂产) 35 0o 30．0o 八角粉 ， 15 00 牛油粉 (广州酶制品厂产) 50．00 80．00 白胡椒粉 ／ 8 00 酱油粉 (广州酶制品厂产) 3O 0o lO．0o 花椒粉 lO 0o 8．00 H'VP(广州酶制品厂产 ) 2O．0o 2O．0o 黑胡椒粉 ／ 5．00 盐 45o．00 400．00 小茴香 ／ 8．00 糖 75 0o 70．0o 辣椒粉 l5．0o lO．oo 味精 200．00 200．0o 肉桂粉 ／ IO．oo 牛肉香精 3O．0o 2o．0o 丁香粉 ／ 3．0o I+G 3．0o 3．0o 麦芽糊精 82．00 100．00 着新技术的应用，如微胶囊，以及在反应控 制上的研究应用，产品的品质将有 较大提 高，产品品种将更加多样。广州酶制品厂将 在原有 的基 础上，继续 努力 ，共 同为促进我 国食品工 业的发展而奋 斗 。 Hydrolysed Animal Protein and Its Application in Instant Noodle W u Xinliang，Lan Dean，Zhang Yu (Guangzhou En~me Products Factor), Guangzhou 510315) ABSTRACT：The processing and characteristics of hydrolysed animal protein were in— troduced．Several instant noodle seasoning formulas using these products were provided． K EY W ORDS： seasoning， anim al hydrolysed protein， enzymolysis， ins tant noodle oning 四种功能性低聚糖的性质及 HPLC 赵 征 周曙明 下 ’) 档工 7、 ／ (北京市营养 葡 分析室 北京，100054)。 摘要：本文在众多的功能性低聚糖中，比较了低聚异麦芽循、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖 4种低聚糖的理化 ·应届硕士研究生 一 66 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国食品添加剂》 China Food Additives 2000 NO ． 1 性质；对检测低聚糖 的高效、快速方法——高压液相色谱法所需的前处理及操作条件也进行了介绍 关 ， ， 坚 ／ 诼f “ ·———_一 ———一——一 V⋯ ，、 ——√ 1 理化性质 1．1 低 聚异麦芽糖 (Isomaltooligosaccharides) 低聚异麦芽糖在 自然界中微量存在于传 统发酵食品，如饴糖、酱 油、清酒、蜂 蜜 中。 由于 量 太少 ，功 能 性 不能 明 显 表 现 出 来 在 工 业上 ， 由 13本 林 原 生化 研 究 所 于 1982年 开 发成 功 ， 目前 13本 有 4家公 司 生 产 ， 至 1997年产 量 达 11000t。它是 以淀 粉 为原料，用葡萄糖基转移酶切开麦芽糖和低 聚麦芽糖分子结构 中 一1，6糖 苷键，并 将 游离出的一个葡萄糖残基转移到另一个葡萄 糖 分 子 或 麦 芽 糖 或 麦 芽 三 糖 等 分 子 中 的 一 1，6位 上 形 成 异 麦 芽 糖、 异 麦 芽 三 糖 、 四糖和潘糖 等 。 1．2 低 聚果糖 (Fructooligosaccharides) 低 聚果 糖 广 泛 分布 在 自然 界 ， 以 牛 蒡 和洋 葱 中含量 最 高 ，另 外 菠 萝、 蜂 蜜、 菊 苣、啤酒 、黑麦等 也都含有它 。该糖最早 由 日本 明治 制 果 公 司研 制 开发 ，于 1984年 上 市销售 。工业上 以蔗糖为原料 ，采用黑 曲霉 等产生的酶生物合成 日本 市场上 的典 型产 品是 明治制果株 式 会社 开发 的 低 聚果 糖 G 和低 聚果 糖 P。 它 们 的组 成如表 1所示 。 表 1 日本低聚果糖产品组成 欧洲已进行低聚果糖商品化生产的公 司 有法国 Leroux，比利时 Orafti公司等。低聚 果糖商 品规 格如表 2。 表 2 欧洲低聚果糖产品规格 1．3 低 聚木糖 (Xyloo1igosaccharides) 低 聚木糖是 由 2～ 7个 木糖 以 (1— 4) 糖苷键连接而成的低聚糖，其中木二糖为主 要有效成 分，希望其 含量尽 可能高 。它是 以 富含 木 聚糖 的 植物 资源 ，如 玉 米 芯 、 甘 蔗 渣、棉子壳等为原料，通过木聚糖酶的加水 分解作用，再经分离精制得到。 自然界中很 多霉菌、细菌都能产生木聚糖酶。 低 聚木 糖 由 日本 三得 利 公 司 开 发， 于 1989年 上市 。 它 的生 产成 本 高，但 促 进 双 歧杆 菌增殖 的活性也高 ，具有 用量小 ，生产 原料价廉易得等优点。而且它独特的酸稳定 性 和难发酵 性 ，很适 合于 应用在酸性 饮料及 发酵食品中。 目前 日本已有低聚木糖用于乳 酸饮料和黑醋调味料的生产，并已批准作为 保健食品销售，1998年产量达到 400t。 1．4 低聚半乳糖 (Galactooligosaccharides) 低聚半 乳糖是在乳糖分子 的半 乳糖 一 侧 连接 1～ 4个 半 乳糖 的混 合 糖 。在 自然 界中，动物乳汁中存在微量低聚半乳糖，母 乳中含量稍多。用母乳喂养的婴儿肠内细菌 中双歧杆菌 占优势就 与此 相关。它可 以乳糖 为 原 料 ， 通 过 一半 乳 糖 苷 酶 作 用 制 得 。 所用酶如黑曲霉、米曲霉、嗜热链球菌等。 耐热耐酸是该糖的最大特征，易在各种食品 一 67 一 一 譬 ．崆町 一 一 只 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国食品添加剂》 China Food Additives 2000 No ． 1 中利 用。 低聚半乳糖在 日本主要有耶库尔特药品 工 业和 日新制糖 两个公 司制造销售 ，于 1989 年正式上 市。欧 洲有 荷兰 Borculo公 司开 发 的低聚半乳糖。国外产品的组成如表 3、4所 示 表 3 日本半乳糖 SA产品组成 表 4 欧洲低聚半乳糖产品组成 低聚半乳糖还具有抑制癌痛的效果，对 天然 嗜杀细胞有活性 化作用 。另外 ，它还促 进人体对钙、镁的吸收。是应用前景非常广 阔 的新 型功能性低 聚糖。 对这 4种低聚糖的理化性质总结如表 5。 2 HPI_~检测功能性低聚糖 自然界 中含有低 聚糖 的物质 很多 。食 品 市场 的趋 势是要添加 功能性低 聚糖 。在检测 中，样 品的前处 理很重要 。对一 些物质 的处 理方法举例如表 6。 在 糖 类 的分 离 分 析 中， HPLC具 有 快 速、方便 、分 辨率高 、分 离效果 好、重现性 好 和 不 破 坏样 品等 优 点 。用 HPLC分 离 或 分析低聚糖混合物用到的有吸附色谱和化学 键 合相色谱 。吸附色谱 中正相色谱 固定相为 表 5 功能性低聚糖理化性质比较 名称 甜度 (以蔗糖为 100) 粘度 稳定性 着色性 保湿性 水分活度 低聚异 IMO一50o(含异麦芽 与蔗 耐热耐酸性极好， 比蔗糖易发 对食品维持 接近蔗糖， 麦芽糖 糖 50％)为 50 ： 糖相 浓度 50％ 的糖浆 生褐变，反 湿润效果好， 但抑菌性 比 IM0—900(含异麦芽 近 在 pH3，120℃ 下 应程度因 pH 可防止淀粉 蔗糖好 糖 85％～9o％)为 43 长时间加热不会 不同而变化 老化 分解 低聚 纯度55％～65％ 时为 与蔗 在 pH6，120℃ 下 低聚果糖 P 吸湿性很强， 低聚果糖 G· 果糖 6o，纯度 96％ 时为 30 糖相 非常稳定，但在 不易发生 能明显抑制 与蔗糖相 当， 近 pH4．90℃ 以上或 Maillard反 淀粉回生 低聚果糖 P· pH3．70℃ 以上环 应，低聚果糖 略高于蔗糖 境中易分解 G褐变程度则 高得多 低聚 纯度 50％ 的产品 低于 在 pH2 5～8．0的 比蔗糖低，但 与蔗糖相近 低于麦芽糖 木糖 为 30 蔗糖 范围内都相 当稳 烘烤后芳香味 和蔗糖，木 定，100℃ 加热 l 浓 二糖水分活 h几乎不分解 度是二糖中 最低 的 低聚 一般产品 30～ 40， 比蔗 酸性区域内稳定 高于蔗糖，随 有出色的水 与蔗糖近似 半乳糖 高纯度三糖以上低聚 糖稍 性优于蔗糖，中 pH升高而变 分保持能力 半乳糖仅为 20 目 性区域极为稳定， 大 加热至 160℃ ， 10rain仍不分解 组 分 见 表 1 硅胶，流动相为正己烷等非极性溶剂。反相 用得不多。常用的是化学键合相色谱，常用 色谱固定相骨架表面键合不同链长烷基，如 柱型为氨基柱，流动相是 乙腈 一水溶液。 C， 的甲硅烷基硅胶，流动相为水或中等极 糖类在 HPLC上直接检测 比较困难，因 为 性溶剂。但以前在低聚糖测定中这种色谱法 糖类在正常的紫外区域和可见光范围没有吸 一 68 一 苣 品 添 A 弃 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国食品添加剂 China Food Additives 2000 No ． 1 大豆 奶粉 蜂蜜 果汁 80％ 乙醇溶液溶解大豆粉，在索氏提取器中用轻汽油脱脂 70℃ 恒温 30min，离心后乙醇溶液再提取 沉 淀两次。上清液以 10％ 碱式醋酸铅沉淀蛋白。离心分离，洗液与上清液以草酸沉淀多余的铅 。再 次离 心 沉淀，上清液定容。 重蒸水溶解样品，以 1．8％ 的三氯乙酸沉淀噩 白．离心分离后再以二乙醚脱脂，50％ 乙醇溶液萃取后过滤， 上清液待用。 加重蒸水在 50℃ 水浴上溶解样品．微扎滤膜过滤即可。 用重蒸水洗提样品，离心分离后上清液通过离子交换树脂过滤后，再用微孔滤膜过滤 纤维水解液 水解液加入活性炭，70～ 8o℃ 搅拌加热 5～ 10min。以 50％ 乙醇洗提过滤，通过预处理柱后．待用。 收， 也 无荧 光 。 低 聚 糖 在 远 紫 外 <210nm 处 虽敏感 ，但 噪声 大 ，且需 要 超 纯 度 溶 剂， 这 就 限 制 了 它 的 应 用 。 示 差 折 光 检 测 (RID)虽然 灵敏 度较远 紫外 差 ，但 因使用 方便 ，无须 进行柱前 衍生化 ，常用于糖 的直 接检测 上。它对温 度流 动 相组 成 变 化 敏感 ， 所 以无法采用梯度洗 脱。 氨基 键合相色谱 柱与示差 折光检测 器连 用 是 最 常 规 的 HPLC 碳 水 化 合 物 分 离 方 法 。这一系统 的优 点 是 RID 为 非破 坏 性检 测器，流动相通 常 采 用 乙腈 一水 混 合溶 剂，易被蒸发浓缩除掉。但用氨基柱分离糖 时，一些还原糖 易与 固定 相的氨基 发生化学 反应，因此氨基柱使用寿命较短。另外对乙 腈要求纯 度高，价 格 昂 贵，且 乙腈 易 挥 发， 是有毒 的致癌物质 近年来逐渐兴起用 ODS(十八烷基硅胶 ) 柱 ， 以水 为流 动 相 ， 用 RID 检 测 低 聚 糖 。 这一 方法的特点是 流动相价廉 ，无污染 ，方 法快 速简便 ，且 oDS柱 比氨 基 柱稳 定 ，使 用 寿命 长。低 聚糖检测 的新 发展是用到 石墨 化碳柱 (GCC)，它的容量更大，非常适合 于低 聚糖 的制备 性操作 ，且洗 脱时 只要 用易 于除去水的水溶性有机溶剂即可。另外，采 用电化学检测即脉冲式电流检测 (PAD)， 它 的分辨率很 高，可检 测 10～9mol／L的未 衍 生化低 聚糖 。 综合国内外文献报道，总结出对低聚糖 测定的柱型及操作条件如表 7。 表7 HPLC检测低聚糖操作条件 在要 检测 的食 品中，除了含有 功能性 低 聚糖外，还含有其它糖类。针对本文讨论的 4种功能性低聚糖，对制定标准曲线所需试 剂也列于表 8 (目前 还没 有 分 离 的 蔗 果 三 糖 、四糖 、五糖) 一 69 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2000 NO ． 1 表 8 测定低聚糖的标准试剂 为检测的 低聚糖 试剂 低 聚异 异麦 芽糖、 潘糖、 异麦 芽三 糖、异麦 芽 四 麦芽糖 糖、麦芽糖、麦芽三糖 、麦芽四糖 葡萄糖 低聚 半乳糖、乳糖、葡萄糖 半乳三糖 棉子糖、 半乳糖 水苏糖 低 聚糖在 我 国是 90年 代 后期 发 展起 来 的新产 品， 目前 国内有多家研究 机构和生产 厂 家进行研 制开发，发展 势头很快 。许 多产 品 如 昂立 一 号 口服 液、 乐 百 氏 AD 钙 奶、 奶粉、果酱、饮料等都添加 了功 能性低 聚 糖 ，它在食 品中的应用会越来越 多 ，对它的 检 测 也将 有 章 可循 。 1998年， 全 国 食 品 标 准化技 术委员会 发酵制品分委员 会 已制 定出 功 能性 低 聚糖 通用技 术 规 则 行 业 标 准 (草 案)，高压液相色谱法将成为主导的检测方 法 ，并 在 以后 的实践 中得到发展 ，变得 更加 完善 。 t 参 考 文 献 l 陈瑞娟 ．新型低聚糖的介绍 ．《食品与发酵工业》，1993，(2)82～ 9o 2 糖化用酶和低 聚糖技术交流展示会集，1998，12 3 于敏，魏华等 ．低聚果糖的利用 与开发 ．《食品工业》．1998，(4)．32～ 34 4 金其荣 ．双歧杆菌促进因子—— 低聚果糖 ．《中国食品用化学品》， 1995，(2，3)．49～ 5o 5 淀粉衍生物生产应用新技术交流会会刊，1996,8 6 郑建仙 ．功能性食品甜味剂 ．中国轻工业出版社，1997 7 方积年．魏远安 ．高效液相色谱法在糖类研究中应用 ．《色谱》，1991，9(21．103～ 106 8 Gurmar Gronberg；Peter Lipniumnas．Archives of Biochemistry and Biophysics，1990，278(2)．297～ 305 9 L．C．Trugo；A．Farah．Food Chemistry，1995，52．385～ 387 · lO 杨瑞金，许时婴，王璋 ．功能性食品添加剂—— 低聚木糖 ．《中国食 品用化学品》，1997，(3)30 32 l1 甘宾宾 ．高效液相色谱法测定食品中含糖量 ．《食品 与发酵工业》，1997，23(2)．55～ 57 l2 低 聚半乳糖产品—— OLIGOMATE55产品说明 l3 洪枫，勇强等 ．低聚木糖的分离提纯和定性分析 ．《食品与发酵工业》，1999，25( 35～ 38 14 Kevin W ．Swallow； Nicholas H．Low．Journal of Agriculture and Food Chemistry．1993．41． 1587～ 1592 15 Tony Malfait；Frans Van Cauwelaert．Journal of Chromatography．1990，504．369～ 380 缝 16 John Hodgson．Bio／Technology．1991，9(2)．149 ～ 150 17 Fanser W．Scott；George Hatina．Journal of Food Science．1988，53(1)．264～ 269 l8 王俊德，商振华等 ．高效液相色谱法 中国石化出版社，1992 l9 程觉 民，周中凯 高效液相色谱及核磁共振 13C谱在淀粉糖化学中的应用 ．《淀粉与淀粉糖》，1990，(3)．43～ 48 20 李敬慈，丁天惠 ．高效液相色谱法分析蜂蜜中的糖 《分析测试学报》，1995，14(5)62～ 65 The Properties of Functional Oligosaccharides and HPLC Detection Zhao Zheng，Zhou Shuming (Department of Food Engineerin9， 口njin Institute of L t Industry Tianjin，300222) I_i Dong，Gu Peng (B喇tng Research Institute for Nutritional Res~rces B哟jin9．100054) ABSTRACT：The physical and chem ical properties of four functional ongosaccharides， namely， isomaltooligosaccharide， flructOOngOsaccharide， xylOOngOsaccharide and 一 70 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2000 No ． 1 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — ～ 一 一 galactooligosaccharide are com pared ． To detemine oligosaccharides in food ， HPLC is an ef- ficient and fast method ． W e introduce the preparation of sample and operation condition of HPLC as well as standard reagents needed in this paper ． KEY W ORDS：oligosaccharides ， physical& chemical properties ， HPLC，detection 摘要：第十四届欧洲食品配料展览会于 1999年 9月 14日至 16日在法 国巴黎举行。世界 加 多个国家和地 区 900余家 厂商参展。中国食品添加剂展团 38名代表参会，并占有 l2个标准展位，展出 200多个品种。在 3天展出中，木糖醇、甘 氨酸，鸡蛋黄免疫球蛋白，乙基麦芽酚等产品颇受外商青睐，共签约价值 7O多万美元。这次展 出主旋律是天然，营养， 多功能。产品中有大量天然色素，天然香精，维生素，天然 VE，微量元素，氨基 酸，肽类，食用纤维，酶制剂等，与 我国创导的天然，营养，多功能食品添加剂发展方针相一致。必须指出的是我国在国际市场上 占优势 出口品种，如甘氨 酸．乙基麦芽酚，木糖醇，红曲米等，由于国内企业缺乏协调，纷纷打价格战。无序竞争，造成不良影响并导致 经济效 益下滑。 欧 7 关键词：食品添加剂，配料 ● — ， 一 两僻尹雇 。 天然，功能 f 由博闻有限公司主办的全球规模最大 的 食品配料展览会——第十四届欧洲食品配料 展 览 会 (Food Ingredients Europe ’99， 简 称 FIE)于 1999年 9月 l4日～ l6日在法国 巴黎戴高乐国际展览中心隆重举行。 为 了中国的食 品配料 、食 品添加 剂乃 至 食 品工业更好地 同国际接轨 ，为 了中国食品 配料、食品添加剂及食品更有效地打人国际 市场，本着推销 自己，学习别人的宗 旨，由 中国食品添加剂生产应用工业协会和中国国 际贸易促进委 员会轻工行 业分 会共 同组 织的 中国食品添加剂代表团参加了这次盛会。代 表团由协会副理事长兼秘书长刘莲芳任 团 长， 由 24个单位 38名团员组成 ，是近 年 来 参加这一会议的最大阵容。 参加 ’99FIE展览会的有来 自世界五大 洲 40多 个 国 家 和 地 区 的食 品 配 料 、 添 加 f 9 务慝c『君 剂、有关仪器和食 品制造商、供应商等共 900多 家 ，展 位 面 积 2万 多 平 方 米 。 从 大 类方面，参展产品包括：(1)食品配料的科 技新成果 、新产 品的开发及种类繁 多的食品 配料； (2)食 品添加 剂的科技新 成果 、新产 品的开 发及种 类繁多 的食 品添加 剂； (3)食 品 配 料 、食 品 添 加 剂 方 面 的 设 备 及 仪 器； (4)西方 的进人一 日三餐 的方 便 食 品及加 工，例如面包、糕点、糖果、冷食、饮料等 产品及现场示范。 中国食品添加剂代表团的一个整体大展 位 是 L64号 展 位， 其 中分 成 l2个 标 准 展 位。中国整体展位长方形，一色大红，象一 艘乘风破浪 的巨轮。远望可见两面五星红 旗。每个标准展位门楣上方都有一个红红的 宫灯。l2个标准展位整洁划一。在整体摊 位的摊首，是协会和贸促会轻工行业分会接 一 ．71 - 报 ， ～～t． 、 ● ／ 隋 八， l- 白 △ 瑚 展 晾 团 ．． m 一 一 一 酉 食 品 性 删 洲 桥 唰 十 一 一 力 7 参 c． 维普资讯 http://www.cqvip.com