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低聚异麦芽糖及其在饲料工业中的应用 是科普知识网(kpzs.net)农村馆收集整理的一篇有关农业动态方面的免费资料，版权归原作者所有。
低聚异麦芽糖(Isomalto ohgosacchafide)又称分枝低聚糖(Branching oligosaccharide)、异麦芽糖，是指葡萄糖之间至少有一个以alpha(1→6)糖苷键结合而咸的单糖数在2～5不等的一类低聚糖，它主要包括：异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖和潘糖。自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，而是作为支链淀粉或多糖的组成部分，在某些发酵食品如酱油、黄酒或酶法葡萄糖有少量存在。工业化生产低聚异麦芽糖以淀粉制得的高浓度葡萄糖浆为底物，通过alpha-葡萄糖苷酶催化发生alpha-葡萄糖基转移反应而制得。黑曲霉(Asper9llus niger)和米曲霉(Aspergillus oryzae)等菌株均可生产alpha-葡萄糖苷酶，由其催化产生低聚异麦芽糖的转化率超过60％。
低聚异麦芽糖因其具有独特的生理功能而成为一种重要的食品饲料，能广泛应用到各种保健营养补品和食品工业中。低聚异麦芽糖具有双歧杆菌增殖功能，有害菌及兼性细菌对之利用性较低，因而其作为饲料添加剂前景广阔。本文就低聚麦芽糖的理化性质、生理功能、生产开发及其在饲料工业中的应用作一概述。
1 低聚异麦芽糖的主要生理功能及理化性质
1)低聚异麦芽糖的生理功能
近年来，国外营养学家和生理学家发明了一种新的营养素称作前生素(Prebitics)。其定义是："一种不能消化的食物成分，它能选择性地促进在结肠内一种或几种细菌生长繁殖的活力"。低聚异麦芽糖属于非消化性低聚糖类，就是这种前生素之一。它的生理功能可以分为直接效应和间接效应。所谓间接效应是指食用低聚异麦芽糖后，肠道内双歧杆菌显著增殖，导致许多积极的生理效应。
①低聚异麦芽糖的直接生理效应
(1)难以被胃酶消化，甜度低，热量低，基本上不增加血糖血脂；
(2)能促进人体肠道嫩双歧杆菌的增殖，能抑制肠道内有害菌及腐败物质的形成，增加维生素的含量，提高机体免疫力；
(3)预防龋齿功能，它不被龋齿的链球菌利用，不被口腔酶液分解，因而能防止龋齿；
(4)它属于非消化低聚糖类，能起到水溶性膳食纤维的功能。
②低聚异麦芽糖的间接生理功效
(1)促进食物消化、吸收，维持肠道正常功能；(2)恢复抗菌素治疗、放射线治疗、化学治疗期间的肠道正常菌落；(3)改善腹泻与便泌，抑制病原菌和腐败菌；(4)提高机体免疫力，起到免疫调节剂的作用；(5)减少肠道致癌物质，改善血清脂质，降低胆固醇含量；(6)增加钙、镁等矿物质的吸收，有利于机体合成B族维生素。
2)低聚异麦芽糖的性质
麦芽糖是两个葡萄糖分子以alpha-1，4糖苷键联接起来的双糖，异麦芽糖则是两个葡萄糖分子以alpha-1，6糖苷键联接起来的双糖。由于分子构象的不同，所以，区别于麦芽糖而被称为异麦芽糖。通常，麦芽糖容易被酵母所发酵，异麦芽糖不被酵母所发酵，异麦芽糖系非发酵性低聚糖。
①甜度：低聚异麦芽糖甜度约为蔗糖的45％-50％，其甜度随三糖、四糖、五糖等聚合度的增加而逐渐降低。其甜度温和，可用来代替部分蔗糖，降低食品甜度改善其味质。
②粘度：低聚异麦芽糖的粘度与相同浓度的蔗糖溶液很接近，食品加工时比麦芽糖容易操作，对于糖果、，糕点等的组织与物性无不良影响。
③耐热性、耐酸性：低聚异麦芽糖的耐热、耐酸性极佳。浓度为50％的糖浆在PH3和120℃下长时间不会分解。应用到饮料、罐头及高温处理或低PH值食品中可保持其特性和功能。
④着色性：低聚异麦芽糖所含糖分子末端为还原端基团，与蛋白质或氨基酸共热会发生Maillard反应而产生褐变着色。着色度的深浅与糖的浓度有关，并受共热蛋白质或氨基酸的种类PH值、加热温度及时间的影响。所以，采用低聚异麦芽糖加工各种食品时应考虑到上述各种因素的配合。
⑤保湿性：低聚异麦芽糖具有良好的保湿性，水分保持力好，可以长期保持食品的水分含量，抑制蔗糖和葡萄糖结晶，能防止淀粉食品的老化和糖结晶的析出。
⑥水分活性：低聚异麦芽糖的水分活度，在浓度75％及25℃时为0．75，比蔗糖(0．85)、高麦芽糖(0．85)都低。这表明，阻止各种微生物的繁殖，以低聚异麦芽糖最好。
⑦发酵性：低聚异麦芽糖在食品加工过程中最不易发酵，这样它可以长期发挥它自身的功能和效果。
⑧抗龋齿性：低聚异麦芽糖的抗龋齿性甚佳，不易被蛀牙病原菌一变异链球菌(Streptococcus mutants)发酵，所以能产生的酸少，乐牙不易腐蚀。它与蔗糖并用时，也能阻碍蔗糖被变异链球菌作用而产生水溶性的高分子葡聚糖，抑制蔗糖的蛀牙性，低聚异麦芽糖中的潘糖对阻碍齿垢形成的效果极为明显。
2 低聚异麦芽糖在饲料中的应用
低聚异麦芽糖作为饲料添加剂显著优于抗生素及益生素。抗生素在杀死有害菌的同时也杀死了有益菌；而且，其长期使用不仅产生了细菌对药物的抗药性，使畜禽发病后药物治疗无效，同时，药物残留及对畜产品品质的影响更是一个严重的问题。
益生素是指由活体微生物制成的生物活性制剂，来自动物有机体共生微生物的培养物或其发酵产品。它作为饲料添加剂易受环境条件(温度、水分、酸碱度等)的影响，其活菌知己在生产、运输中易失活，从而降低使用效果；在饲料加工过程中对通过动物胃酸的作用后，大部分活菌被杀死；另一方面，活菌制剂均有特定的微生态环境，动物消化道中原生菌的优生作用使活菌制剂即使到达肠道后段也不能有效定值，甚至没有机会存活，这就严重影响了益生素的使用效果。
低聚异麦芽糖既不能为畜禽自身吸收和利用(因其非消化性)，又不能被肠道大部分有害菌利用，而只能为有益菌选择吸收，并促使其增殖。同时，其良好的配伍性、稳定性、满足加工工艺要求的特点，使其作为饲料添加剂日益受到重视。目前的主要指标集中在它对消化道微生物数量、饲料转化率、增重及抗病力等。杨全明等(1999)试验报道给0-4周的蛋公雏添加0．1-0．25％的低聚异麦芽糖，结果粪便中双歧杆菌增加207-212％，大肠杆菌降低838-878％；给4-6周龄的蛋公雏添加0．1-0．2％的低聚异麦芽糖，结果使粪便中双歧杆菌增加442-711％。室宝明等(1999)研究报到，给7-28日龄的仔猪添加0．1～0．2％的低聚异麦芽糖，结果提高日增重1．88-2．85％，提高抗病力40．18-49．22％，使粪便中大肠杆菌降低9．6～16．4％；给28-56日龄的仔猪添加0．1-0．2％的低聚异麦芽糖，结果使料肉比降低4．3-19．35％，提高日增重5．68～18．11％，提高抗病力40．17-59．89％，粪便中大肠杆菌降低12．12-13．57％，双歧杆菌增加2．40-3．38％。Bolden等(1993)报道，给35日龄的仔猪添加1-2g／kg的低聚异麦芽糖，饲养四周后，结果使日增重提高3-4％，饲料转化率降低3-4％。I．N．R．A(1992)报道，给1323头犊牛添加0．15％的低聚异麦芽糖，结果日增重为1177g，对照组为1157g；饲料消耗为1．65，对照组为1．67。
3 低聚异麦芽糖的工业生产
低聚异麦芽糖通常采用葡萄糖淀粉酶逆合成反应生产或用高麦芽糖浆通过葡萄糖转移酶生产。
主要工艺流程：精制淀粉→调浆→喷射液化→糖化→转苷→灭酶→压滤→初浓缩→脱色→压滤→离子交换→喷雾干燥→成品包装。主要设备：淀粉糖化罐、喷射液化器、液化罐、糖化罐、脱色罐、板框边滤机、浓缩器、离子交换树脂、喷雾干燥塔、包装机等。主要原料：玉米淀粉、酶制剂等。
4 结束语
在饲料中添加少量的低聚异麦芽糖，改变了动物消化道微生物菌相，提高了动物的日增重、饲料转化率等生产性能，并能降低消化道和畜产品中大肠杆菌等病原菌量。低聚异麦芽糖为饲料中的天然成分，不会带来污染，并能提高机体的抗病潜力，在动物营养上有良好的应用前景。
目前，我国低聚异麦芽糖已形成工业化能力，且已筛选出高酶活的菌株，中国科学院微生物研究所通过诱变育种，已选育出可生产低聚异麦芽糖含量66％的肉桂色曲霉菌株，使我国工业化生产低聚异麦芽糖达到国际先进水平。但它作为饲料添加剂，其营养机理尤其免疫功能方面，还有待于进一步研究。
