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中国食品发酵工业研究院:不仅将水苏糖研究做到最好
发布于:2011-09-19   7184人阅读

2010年11月11日,卫生部发布第17号公告批准水苏糖作为普通食品生产经营,自此,水苏糖可广泛应用于各类食品的生产加工中。作为功能性低聚糖中的一员,水苏糖之所以能够快速推进,能够受到应用领域的广泛关注,与之高纯度不无关系。

承担国家高技术研究发展计划(863)项目“高纯水苏糖生物提取与工业色谱分离技术研究”的中国食品发酵工业研究院将这一项目做到了足够好——水苏糖纯度90%—95%(占总糖)以上,达到国际先进水平并拥有自主知识产权

中国食品发酵工业研究院:

不仅将水苏糖研究做到最好

本报记者 高泓娟

中国食品发酵工业研究院是我国最早开展功能性低聚糖研究的单位之一,在功能性低聚糖领域具有多年的研究经验与多项研究成果,凭借其在我国食品行业规模最大、综合实力最强、历史最悠久并具唯一性的国家级研究机构,其水苏糖研究一直备受瞩目,生产技术在国内外处于领先地位。

      

关于研究

昨天——良好开端  

中食院陈瑞娟教授世界上最早找到水苏糖提取方法

早在1996年,中国食品发酵工业研究院陈瑞娟教授等经过多年对原料的选择和工艺的探索,在国际上首先发现含有丰富水苏糖的植物,得到了一种水苏糖的物理提取工艺,并申请了专利“水苏糖及其生产方法”(专利申请号99124982),是世界上最早的水苏糖提取方法之一。19966月,由中国食品发酵工业研究院提出的“功能性低聚糖——水苏糖的研究与开发”项目被列为轻工总会重点科研项目。199711月,在顺利完成以上项目的基础上,同样由中国食品发酵工业研究院提出的“双歧因子低聚糖——水苏糖的生产试验”被国家计委列为国家级重点科技项目,并于199910月通过国家级专家鉴定,项目达到国际领先水平。同年,中国食品发酵工业研究院与西安大鹏生物科技股份有限公司签订了该项目的技术转让协议。199910月,“年产300吨双歧因子低聚糖水苏糖工程”项目又通过了国家轻工业设计院的详细可行性论证。

          今天——可喜进程

中食品院副院长张金泽带领863项目组将水苏糖提取技术做到世界先进水平并拥有自主知识产权

经过十多年水苏糖的科研经验积累及生产规模的不断扩大,20078月,中国食品发酵工业研究院副院长张金泽主持了国家高技术研究发展计划(863计划)项目——高纯水苏糖生物提取与工业色谱分离技术研究,从我国传统特有蔬菜草石蚕中提取水苏糖。该项目突破了以往天然提取物提取率低、提取过程中功能性成分易发生变化、功能性成分纯度低等技术难关,创新性的利用微生物发酵提纯技术和工业色谱分离技术相结合的技术分离提纯水苏糖,最终水苏糖纯度达到90%以上,实现了水苏糖提取技术的新突破。目前该课题已经申请了国家发明专利4项,其中“高纯水苏糖的制备方法”(专利申请号ZL200910083903)、“用工业色谱分离技术制备高纯度水苏糖的方法”(专利申请号ZL200910085212.3)已获得授权。同年以中国食品发酵工业研究院的先进技术为支持的承德京天食品科技有限公司承担了国家中小企业创新基金项目——“水苏糖生物提取”,实现了高纯度水苏糖的规模化生产,建立了年产300吨的水苏糖工业生产线,增加了当地农民的收入,进一步带动当地经济的发展,经济社会效益显著。

20113月,由张金泽副院长负责的农业科技成果转化资金项目——“功能性低聚糖的生物提取与应用示范化”成功验收,项目采用生物发酵法并结合酶法提取技术、膜分离技术、工业色谱分离技术制备高纯度水苏糖,解决了功能性低聚糖分离难的问题。通过项目的实施,累计完成销售收入912.39万元,产量65.98吨,利税288.62万元。项目执行期间,承德京天食品科技有限公司进行了水苏糖产品的新资源食品行政许可申请。承德京天食品科技有限公司生产的水苏糖特选我国有着悠久食用历史的传统特色蔬菜草石蚕为原料,采用先进安全的提取工艺,生产的水苏糖产品真正实现了天然提取无添加,并通过了权威检验检疫机构对其急性经口毒性、90天毒理及遗传毒性安全性的验证,鉴于其提取原料、生产工艺及最终产品的良好安全性,20101111日,卫生部发布第17号公告批准水苏糖作为普通食品生产经营,可广泛应用于各类食品的生产加工中。

水苏糖提取工艺路线的成熟和应用示范化拓展了产品应用领域,使其在食品、化妆品等行业得到广泛应用,市场前景广阔,产品已经应用到承德露露股份有限公司、东方红航天生物技术股份有限公司等多家企业的产品中。随着水苏糖生产技术的成熟及应用的推广,其调节肠道菌群、调节免疫功能、保湿护肤等越来越多的功能得到市场认可,其应用前景非常可观。

关于市场

市场呼唤高纯度水苏糖

随着研究的深入,肠道菌群与健康的关系越来越多的被揭示出来。功能性低聚糖由于其增殖人体消化道有益菌群、调节肠道菌群平衡、促进肠道蠕动等众多方面改善人体机能的特殊功效而成为最受关注的活性多糖产品。

目前市场上功能性低聚糖主要有低聚异麦芽糖、低聚果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、低聚半乳糖、水苏糖等,其中以低聚异麦芽糖和低聚果糖的生产规模最大。低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖等多是通过酶工程把淀粉、白糖等原料经过水解、聚合、异构等工序得到的,低聚异麦芽糖和低聚果糖的有效使用量需要815克,稳定性差,易发生酸解;从大豆提取的大豆低聚糖其主要的功能性成分是水苏糖(约占1823%)和棉籽糖(约占510%),功效成分的纯度低。

水苏糖是天然存在的一种四糖,即果糖—葡萄糖—半乳糖—半乳糖,属于低聚半乳糖,是一种能显著促进双歧杆菌增殖的功能性低聚糖,被誉为“超强双歧因子”。水苏糖的有效需要量为0.53/天;

国内生产水苏糖的方法以物理提取工艺为主,采用的原料为毛叶地笋、泽兰、草石蚕等,经过浸提、澄清、活性炭脱色、离子交换脱盐后喷雾干燥得到水苏糖产品。产品中水苏糖纯度一般在70%左右,限制了其应用领域。

国外早在20世纪60年代就有关于水苏糖酶法生物合成的研究,主要是应用从植物中提取的半乳糖基转移酶来合成棉籽糖族功能性低聚糖,包括棉籽糖、水苏糖和毛蕊五糖,但因为资源限制和成本问题一直未形成规模。

日本对低聚糖的生产和应用在全球处于领先地位,目前日本市场上功能性低聚糖主要有低聚异麦芽糖(11000t)、低聚半乳糖(6000t)、低聚果糖(4500t)等十多个品种,合计3万多吨,年销售额130亿日元。其中水苏糖含量约20%的大豆低聚糖有7种在2003年被日本厚生省批准为“特定保健用食品”。但是鉴于生产原料和成本限制,低聚糖生产技术处于领先地位的日本也没有形成高纯度水苏糖的生产规模。

中国食品发酵工业研究院副院长张金泽主持的国家高技术研究发展计划(863计划)项目——高纯水苏糖生物提取与工业色谱分离技术研究,将水苏糖纯度提高到90%以上。高纯度水苏糖的研究开发,由于其使用量小不会改变食品的外观、色泽、口味等,使水苏糖的应用扩大到食品配料的各个领域,包括特殊膳食如糖尿病患者的食品、防龋齿食品等,同时有望进入医药领域。另外,由于是从我国传统特色蔬菜草石蚕提取分离得到的水苏糖,因此更符合人们对食品绿色、天然、安全的要求。高纯度水苏糖的研究成功,对于提高我国低聚糖产品的国际市场竞争力,打破日本等国外商家垄断低聚糖国际市场的局面有着不可低估的作用。

关于持续发展

水苏糖产业的健康发展靠行业每一家企业

自若干年前中国保健食品行业被鱼龙混杂的市场秩序吞噬之后,就再也没有了崛起的迹象。消费者对其半信半疑,销售市场不温不火,有些具有功能的食品成分也不再去申报保健食品了——一个颇有前景的产业就这样快速地滑落下去。原因何在?市场缺乏诚信。

随着消费者对水苏糖认知度的逐渐提高,国内生产水苏糖的企业也越来越多。如何在水苏糖渐热之时把握好水苏糖的正确宣传,让水苏糖产业健康、稳健、持续的发展,业界人士给予了更多的期望。中国食品发酵工业研究院副院长张金泽认为,水苏糖的宣传要科学、严谨,做过相关试验的、有数据支持的才能说它有这个功效。也有业内人士认为,一个好的东西如果说得太玄无异于自毁长城,应该有一说一。对于水苏糖产品的安全性辨别,业内人士出了一招:要看国家权威部门对产品的相关检测报告。还有一个简便的方法,看水苏糖是从哪里提取的,如果是从有长久食用史的植物中提取的,比如我们常食用的蔬菜中提取的,它的安全性相对要高很多。如果没有食用史的,提取的水苏糖中其他物质的残留量是多少,对人体是否构成危害,这需要国家权威部门的检测才能知道。业内人士普遍表示,如果一个行业要健康持续发展,这个行业的每一家企业都要共同维护健康的市场环境,每一个企业都要按规则出牌。对于渐热的水苏糖市场,对于食品安全第一的当下,专业人士的预防针确是大有裨益。