低聚糖在功能性食品中的应用研究进展.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

低聚糖在功能性食品中的应用研究进展

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

低聚糖在功能性食品中的应用研究进展

摘要：随着人们对健康饮食的关注度不断提高，功能性食品因具有调节生理功能、增强免疫力等独特优势而备受青睐。低聚糖作为一类重要的功能性食品成分，具有多种生物学功能，如促进肠道健康、提高免疫力、降低血糖等。本文综述了低聚糖在功能性食品中的应用研究进展，包括低聚糖的种类、生物学功能、提取工艺、稳定性及安全性等方面，并对未来研究方向进行了展望。

随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对食品的需求已从满足基本营养需求转变为追求健康、营养、美味等多重目标。功能性食品作为一种新型食品，因其具有调节生理功能、增强免疫力等独特优势而受到广泛关注。低聚糖作为一类重要的功能性食品成分，具有多种生物学功能，如促进肠道健康、提高免疫力、降低血糖等。近年来，低聚糖在功能性食品中的应用研究取得了显著进展。本文旨在综述低聚糖在功能性食品中的应用研究进展，为功能性食品的研发提供理论依据。

一、1.低聚糖概述

1.1低聚糖的定义与分类

(1)低聚糖，顾名思义，是由2-10个单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类物质。它们在自然界中广泛存在，如植物细胞壁、种子、果实和谷物中。低聚糖的种类繁多，根据单糖的种类和连接方式，可分为多种不同的类别。例如，半乳糖寡糖（GOS）由半乳糖和葡萄糖单元组成，而果聚糖则由果糖单元组成，这两种低聚糖因其独特的生理活性而被广泛应用于食品和保健品中。

(2)在食品科学中，低聚糖因其良好的水溶性、稳定性和生物活性，被视为一种极具潜力的食品添加剂。据统计，全球低聚糖市场规模在2018年达到了约50亿美元，预计到2025年将增长至约80亿美元。其中，GOS和果聚糖作为最常见的两种低聚糖，其市场占有率分别达到了40%和30%。例如，GOS已被广泛应用于婴幼儿配方奶粉、酸奶和保健食品中，能够有效促进肠道健康，提高肠道有益菌的繁殖。

(3)低聚糖的分类方式多种多样，按照单糖的组成可以分为双糖、三糖、四糖和五糖等。双糖如乳糖、蔗糖，三糖如麦芽糖、棉籽糖，四糖如果聚糖、菊粉等。按照化学结构，低聚糖可以分为直链和支链两种。直链低聚糖如麦芽糖、果糖，支链低聚糖如GOS、木寡糖等。不同的低聚糖具有不同的生物学功能，如木寡糖可以抑制病原菌生长，GOS可以促进肠道有益菌的生长，而菊粉则可以降低血糖和血脂。这些独特的生理活性使得低聚糖在食品和保健品领域具有广泛的应用前景。

1.2低聚糖的来源与提取

(1)低聚糖的天然来源丰富多样，主要存在于植物界中。植物种子、果实、谷物和海藻等都是低聚糖的重要来源。例如，大豆、燕麦和菊芋等植物富含GOS，而木薯、玉米和甜菜根则是果聚糖的主要来源。此外，一些微生物发酵过程中也能产生低聚糖，如乳杆菌发酵产生的半乳糖寡糖。

(2)低聚糖的提取方法多种多样，主要包括物理法、化学法和生物法。物理法如溶剂提取、超临界流体提取和微波辅助提取等，这些方法通常具有较高的提取效率和较低的环境影响。化学法如酸碱提取、酶解提取等，这些方法在提取过程中可能对原料造成一定程度的破坏。生物法如微生物发酵，利用微生物产生的酶类来分解植物原料中的低聚糖，具有环境友好和提取效率高的特点。

(3)在实际应用中，根据低聚糖的种类和来源，选择合适的提取方法至关重要。例如，对于GOS的提取，通常采用酶解法，利用特定的酶将植物原料中的淀粉分解为低聚糖。而对于果聚糖的提取，则多采用溶剂提取法，如使用水或有机溶剂提取植物原料中的果聚糖。随着科技的发展，新型提取技术的不断涌现，如超声波辅助提取、微波辅助酶解等，也为低聚糖的提取提供了更多选择。

1.3低聚糖的生物学功能

(1)低聚糖的生物学功能多样，它们在人体健康中扮演着重要角色。首先，低聚糖在肠道健康方面的作用尤为显著。它们能够作为益生元，为肠道有益菌提供营养，促进有益菌的生长和繁殖，从而改善肠道微生态环境。例如，GOS能够促进双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌的生长，有助于预防和改善便秘、腹泻等肠道问题。据研究，GOS的摄入量与肠道有益菌数量的增加呈正相关，每日摄入一定量的GOS可以有效提高肠道健康水平。

(2)此外，低聚糖在免疫调节方面也具有重要作用。它们能够增强人体免疫功能，提高机体对病原微生物的抵抗力。研究表明，低聚糖可以激活免疫细胞，如巨噬细胞和T细胞，从而促进免疫反应的发生。例如，某些低聚糖如木寡糖能够激活巨噬细胞，增强其吞噬和消化病原体的能力。此外，低聚糖还能够调节免疫细胞的分化和增殖，有助于维持免疫系统的平衡。有研究表明，定期摄入低聚糖能够显著提高人体免疫力，降低患