올리고당 분말의 생산 방법은 무엇입니까?

기능성 올리고당은 2~10개의 단당류로 구성되어 있다글리코시드 결합에 의해 중합되었다.이들은 body&에 의해 가수 분해될 수 없습니다#39;s 효소 시스템, 소장에서 흡수 될 수 없고, 대장에 들어간 후 체내에서 비피도박테리아의 성장을 촉진 할 수 있습니다.장내 균형의 균형 조절, 칼슘과 인의 흡수 촉진, 충치 예방, 보신& 개선 등의 기능을 가지고 있다#면역 력 39; s다.섭취 후에는 혈당이나 인슐린의 증가를 유발하지 않게 되며, 당뇨병 환자, 고혈압 환자, 비만 환자 [1]와 같은 특수한 인구가 섭취할 수 있다.기능성 올리고당은 식품의 새로운 자원으로 관심이 높아지고 있다.이미 10여 종의 올리고당이 시중에 나와 있다.올리고당은 일본에서 비교적 일찍 개발되었으며, 비교적 완전한 품종이 이용되고 있다.이 중에서 올리고-이소말트 (oligo-isomalt) 특수개체군.

기능성 올리고당은 새로운 식품원료로 관심을 끌고 있으며, 이미 10여 가지 이상의 품종이 시장에 출시되어 있다.일본에서는 비교적 일찍 올리고당이 개발되었고, 비교적 완전한 품종이 있다.이 중에서 isomaltooligosaccharides와 fructooligosaccharides는 가장 큰 생산 및 판매량을 가지고 있습니다;유럽 및 미국 시장은 프럭토 올리고당 및 갈락토 올리고당이 지배합니다.

중국에서 올리고당의 산업화는 Baolingbao Bio-Technology Co., Ltd. 가 성공적으로 테스트하고 isomaltooligosaccharides의 생산을 시작한 1996년에 시작되었습니다.현재 국내 시판되는 올리고당의 주요 품종은 이소말토올리고당, 프럭토올리고당, 갈락토올리고당, 콩올리고당 등이며, 연간 약 15만톤의 생산능력을 갖추고 있다.과거 국내 분리 · 정제 기술 및 장비의 낙후성으로 인해 국내 과당류, 특히 고순도 과당류의 전반적인 품질이 선진국에 비해 뒤처져 있어 특수집단의 요구에 부응하기 어려운 실정이다.순도가 낮은 올리고당은 그 효과에 영향을 미칠 것입니다.예를 들어 당뇨병 환자가 순도 50%인 올리고과당을 섭취하면 혈당이 빠르게 올라간다.하지만 순도 93%의 올리고당 시럽을 공복에 섭취하면 혈당은 거의 변하지 않는다.올리고당의 응용 분야가 확대되고 생산 설비가 개선되면서 이미 일부 고순도 올리고당이 국내에서 생산되고 있다 [2].

1기능적인 올리고당 생산 기술

다양한 기능성 올리고당류가 자연계에 존재한다.존재 방식과 필요한 양에 따라 올리고당은 추출, 화학, 발효 또는 효소 전환 방법을 사용하여 대규모로 생산될 수 있습니다.

1. 1 추출법

추출법은 자연계에 다량 존재하며 간단한 분리 공정을 갖는 올리고당의 생산 방법이다.이를 이용하여 콩 올리고당을 제조할 수 있다.대두 올리고당은 raffinose, stachyose, sucrose를 총칭하는 말로,이 중 주요 활성 성분은 raffinose와 stachyose이다.그들은 현재 주로 단백질에서 분리되는 콩가루의 유장에서 분리되고 추출된다.생산 공정은 유장을 염장해 내고, 초미세여과로 잔여 단백질을 제거한 다음 활성탄, 이온교환, 농도, 분무건조로 탈색하여 생성물 [3]을 얻는다.일반적으로 콩 올리고당의 75%에는 스타키오스가 18%, 라피노스가 6%, 자당이 24% 함유되어 있다.

1. 2 화학적 방법

화학적 방법은 올리고당을 개조하는 데 중요한 방법입니다.그것은 올리고당을 개조하고 다양한 용도로 기능성 올리고당 제품으로 전환 할 수 있습니다.현재 상용화된 키토산은 주로 화학적인 방법을 이용하여 생산되고 있다.주로 산업폐인게 껍질과 새우 껍질을 이용하여 생산되는데, 산과 알칼리를 번갈아 처리하여 키틴을 얻고, 40%~60%의 농축된 NaOH를 100~180°C에서 대량 처리하여 탈아세틸화를 얻은 다음 건조시켜 키토산을 얻는다.현재 키토산 연구의 중점은 개량을 위해 아실화, 카르복시메틸화와 같은 다양한 화학결합을 이용하는 것으로, 다양한 특성과 용도를 가진 키토산 유도체나 분자량이 낮은 수용성 키토산 [4]을 준비하는 것이다.

1. 3발효법

발효법은 미생물원으로부터 올리고당을 생산하는 주된 방법이다.미생물의 배양 조건을 변화시킴으로써, 목표 올리고당의 과발현을 촉진시킬 수 있다.예를 들어 키토산은 균류의 세포벽에서도 자연적으로 발견되며 자연계에 대량으로 존재하는 유일한 알칼리성 다당류이다.연구결과 Chaetomiales 목의 Chaetomium, Rhizopus, Plasmopara 속에는 매우 다양한 치토산이 함유되어 있으며, 이는 미생물의 발효에 의해 생성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.그러나 생산량이 낮아 아직 산업화가 이루어지지 않고 있다.Wang Weiping 등 [5]은 돌연변이 생성 처리 후 Plasmopara ZH08을 사용하였으며, 키토산 수율은 1.07 g/L로 안정하였다.

1. 4 효소 전환법

효소 전환은 올리고당 생산에 사용되는 주된 방법으로, 특별한 효소 시스템을 이용하여 이당류나 단순 다당류를 기능성 올리고당류로 전환한다.현재 기능성 올리고당의 통상적인 생산에 필요한 효소 조제는 기본적으로 국내에서 생산되었다.Isomaltooligosaccharides는 원료로 전분을 사용하여 생산됩니다.High-temperature-resistant α-amylase, 진균아 밀라 아제, 그리고 β-amylase 하기 위해 사용 되는 hydrolyze에 녹말 maltose, 그럼 isomaltooligosaccharides으로 전환 되는 α-glucosidase다.여과, 탈색, 담수, 농도 후, isomaltooligosaccharides의 수율은 약 50%입니다.Fructooligosaccharides는 fructosyltransferase 효소의 작용에 의해 생성되며, 곰팡이 발효에 의해 생성되고 높은 농도의 자당을 전환합니다.그러나 반응 부산물인 glucose에 의해 fructosyltransferase 효소의 활성이 저해되어 다량의 sucrose와 glucose를 함유한 대부분의 fructooligosaccharide 생성물이 생성된다.프럭토올리고당은 또한 프럭토-과당 형태의 프럭토올리고당을 생산하는 이눌리네이스에 의해 이눌린으로부터 생산될 수 있다.자일로-올리고당은 옥수수 코브를 5 mm 입자로 가공하고 요리하고 부풀어 헤미셀룰로오스를 추출한 다음 자일라네이스로 효소적으로 소화, 원심 분리, 미세 여과, 탈색, 이온 교환, 농축하여 70% 자일로-올리고당을 생성한다.갈락토올리고당, 락툴로오스 등의 올리고당은 갈락토시다제를 이용하여 유당, 수크로스, 과당 등의 원료를 전환한 후 분리 [6] 하여 얻는다.

2기능성 올리고당 정화 기술

상기 방법으로 얻어진 과당-함유 조성물은 일반적으로 70% 이하의 순도를 갖는다.그것들은 일반 식품과 보건품에 첨가할수 있지만 여전히 포도당, 수크로스, 말토오스 등을 함유하고있어 특수한 개체에서는 섭취할수 없다.올리고당은 효소, 발효, 크로마토그래피, 나노여과막 방법을 이용하여 정제 및 정제하여 95% 이상의 순도를 얻을 수 있다.

2. 1 효소법

crude oligosaccharide 용액에서 부산물을 특수 효소로 제거하거나 전환시킴으로써 올리고당의 순도를 높인다.예를 들어, 과당 토올리고당의 반응계에 포도당 이성화효소 또는 포도당 산화효소를 첨가하면 포도당 함량을 줄이고, 과당 전이효소의 피드백 억제를 완화하며, 과당 전이효소의 전환 효율을 향상시킬 수 있다.글루코스 산화효소가 더 효과적이며, 그 결과 글루콘산은 이온 교환에 의해 제거 될 수 있으며, 올리고당 함량은 최대 98%에 도달 할 수 있습니다.

2. 2발효법

미생물 발효는 고순도 올리고당을 생산하는 주요 방법 중 하나이다.대부분의 기능성 올리고당의 고집성을 이용하여 발효 특성이 좋은 효모를 이용하여 올리고당 용액에서 자당, 포도당, 말토오스 및 기타 불순물을 제거하여 올리고당 함량이 95% 이상에 달할 수 있도록 한다.왕원하 등 [7]은 콩 유장을 발효 기질로 사용하여 brewer&를 첨가했다#39;s 효모를 내고 5시간 동안 발효시켰다. raffinose와 stachyose의 함량은 97% 이상에 달하였고 sucrose는 기본적으로 제거되었다.IMO-500 올리고이소말토오스 시럽을 효모에 의해 발효시키고 원심 분리하여 IMO-900 고순도 제품을 얻을 수 있다.장태오 등 [8]은 25% fructooligosaccharide 용액에서 효모 발효법을 이용하여 포도당이 없고 82.85%의 농도로 fructooligosaccharide 생성물을 얻었다.과당 전이 효소의 작용 후, 과당 토올리고당 농도는 85.23%까지 증가시킬 수 있다.

2. 3 크로마토그래피

크로마토그래피 분리 기술은 올리고당의 생산에 널리 사용되어 왔다.현재 sequential simulation moving bed (SSMB) 크로마토그래피 분리 기술은 단당류, 이당류 및 올리고당류의 3 성분 그룹을 분리하는 데 성공했다.고순도로 목표 올리고당의 연속 생산에 성공했을 뿐만 아니라, 포도당, 과당, 수크로스, 말토스와 같은 고순도 부산물을 얻어 재활용 및 재사용이 가능하여 [9] 생산 비용을 크게 절감했다.순차 모사 된 이동 베드에 크로마토그래피 분리 기술을 적용함으로써 올리고이소말토스, 올리고프락토스 및 올리고갈락토스 제품의 순도가 95% 이상에 도달 할 수 있어 고순도 올리고당 제품의 연속 생산이 가능하다.

2. 4 나노 여과막 공법

나노여과막은 분자량이 100~1000 Dalton 사이에서 cut-off 된다.적절한 나노 여과막을 선택함으로써 올리고당을 포도당, 과당 및 일부 수크로스에서 분리할 수 있습니다.나노여과막 분리기술을 이용하여 얻어진 IMO-900 제품은 단당류 함량이 2% 미만이고 총 기능성 성분 함량이 95% 이상이다.풍원량 등 10)은 나노여과막 장치를 이용하여 분자량 180인 포도당과 분자량 342인 수크로스를 질량분율 53.73%인 올리고과당으로부터 성공적으로 제거하여 95% 이상의 올리고과당 함량을 얻었다.나노여과막 기술로 회수한 부산물인 포도당, 과당, 수크로스, 말토스는 농도 후 효과적으로 회수할 수 있다.효소가수분해와 농도를 거친 후 고효율 감미료 과당 시럽을 얻을 수 있다.

기능성 올리고당의 적용 3

3. 식품 및 건강 제품에 적용 1

올리고당 (Oligosaccharides)은 식품에 널리 사용됩니다그리고 장을 조절하고 미네랄 흡수를 촉진하고 면역력을 높이는 능력으로 인해 건강 제품.유럽에서 프럭토 올리고당은 요거트, 음료, 치즈, 충전물, 아이스크림, 초콜릿, 사탕 및 육류 제품에 성공적으로 사용되었으며 갈락토 올리고당은 고급 유아용 제조법 및 유제품에 사용됩니다.일본에서는 1999년 이소말토올리고당, 프럭토올리고당, 콩올리고당, 자일로올리고당, 갈락토올리고당, 락툴로오스, 락툴로오스 등 올리고당이 함유된 171 종의 특수건강식품이 승인되었다.중국에서 올리고당은 주로 식품 재료로 사용되며, 선진국에 비해 사용범위나 첨가량에 차이가 아직 있다.순도가 높은 올리고당은 인슐린에 완전히 독립적이기 때문에 비만, 당뇨병 환자 및 중년 및 노인과 같은 특수 인구를위한 감미료로 첫 번째 선택입니다.순도가 높은 올리고당은 범위가 넓습니다 식품보건의료 분야의 발전전망 [11-12].

사료 산업에서의 적용 3.2

사료에 항생제를 사용할 경우 초래되는 심각한 결과는 사회의 주목을 끌었으며 유럽연합은 1999년부터 항생제를 사료첨가제로 첨가하는것을 금지하였다.올리고당을 사용하면 유익한 장내 세균의 번식을 증진시켜 장내 병원균을 억제하고 면역력과 질병 저항력을 향상시킬 수 있다.올리고당과 프로바이오틱스를 결합한 결과 올리고당 또는 새로운 사료 첨가제는 고객에게 인기가 있습니다.연구에 따르면 올리고당을 사료에 첨가하는 것은 육계 닭의 성장 성과 건강을 현저히 향상시킨다는 것을 발견했습니다;큰머리잉어의 몸길이와 무게는 대조군에 비해 유의적으로 높다;갓 젖을 뗀 새끼돼지에 올리고당을 첨가하면 새끼돼지의 설사률을 낮추고 일평균 체중증가량을 13.8% 증가시키며 사료전환률을 8.1% 감소시키고 사망률을 감소시킬수 있다.또한, 비피도박테리움 등 유익균의 증식으로 생성되는 유기산은 사료 내 칼슘, 마그네슘, 철의 흡수율 향상에 도움을 줄 수 있다.연구결과 사료산업에서 이소말토올리고당 (IMO-500, 50%)의 첨가범위는 0.1%~0.5%, 프럭토올리고당 (FOS, 50%)의 첨가범위는 0.3%~0.4%, 자일로-올리고당 (XOS, 35%)의 첨가범위는 0.02%~0.025% 가 더 적절한 것으로 나타났다.건강농업이 활성화되고 항생제 사용이 줄어들면서 올리고당이나 올리고당과 프로바이오틱스의 조합이 점점 일반화될 것이다 [13].

3. 다른 분야에서 적용 3

농업에서 올리고당은 토양 미생물 flora를 조절하고, 작물에 의한 질소, 칼륨 및 기타 원소의 흡수를 향상시키며, 식물을 자극하여 페놀, 피토알렉신 등의 병해충 저항성 물질을 생성하고, 식물의 병해충 저항성을 향상시키며, 과실의 수확량을 증가시킨다.또한 키토산은 과일이나 채소의 표면에 피막을 형성할 수 있어 과일 및 채소류 방부제로 널리 사용되고 있다.의학 분야에서 올리고당은 body&를 증식할 수 있습니다#39;s 유익균, 설사와 변비 예방 및 치료;그들은 또한 면역 체계를 활성화하고 신체 &를 향상시킬 수 있습니다#39;s 병 내성 [11-14].

4 전망

현재 국내 올리고당 산업은 기본적으로 형성됐다.isomaltooligosaccharides 및 fructooligosaccharides와 같은 고순도 올리고당은 국내에서 생산되고 있습니다.수년간의 시장홍보와 홍보를 거쳐 제품인지도가 점차 높아지고있다.그러나 아직까지 중국에서 올리고당을 연구 · 개발하는 과정에서 일부 문제점이 지적되고 있다.첫째, 올리고당의 생리학적 영향에 대한 공통적이고 깊은 이해는 있으나 세포 또는 분자 수준에서의 메커니즘에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다.또한 올리고당의 정제된 정량적 이용을 뒷받침할 효과적이고 광범위한 자료가 부족하다.제품 개발 측면에서는 제품에 올리고당을 조합하는 원리, 안정성, 반응성, 전후효과 분석 등이 아직 완벽하지 못하며, 제품의 적용 범위나 분야도 선진국에 비해 많이 뒤처져 있다.China's 올리고당 산업은 시장 잠재력이 크며, 많은 수의 올리고당 제품이나 올리고당이 첨가된 제품이 개발을 기다리고 있다.China&의 대규모 개발#39;s 올리고당 공업은 과학 연구원, 제조 기업, 응용 기업의 공동 노력이 필요합니다.

참조

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