С постепенным повышением внимания людей к структуре рациона и потребностям в питании функциональные олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (ФОС) и галактоолигосахариды (ГОС), стали важным основным сырьем и пищевыми добавками благодаря своим свойствам, таким как низкая сладость, низкая энергия, низкое усвоение, стимулирование роста кишечных пробиотических бактерий, регулирование микроэкологии кишечника, укрепление иммунитета и др. Они широко используются в пищевой промышленности, особенно в производстве молочных продуктов.

Олигофруктоза и олигогалактоза

ФОС образуется при соединении фруктозы и глюкозы через β-2,1 гликозидную связь и не переваривается ферментами в пищеварительном тракте. ФОС широко распространен во многих растениях, таких как картофель, лук, банан, инулин, рожь и так далее.

ФОС обладает хорошей растворимостью и термостабильностью, а по сравнению с сахарозой имеет чистую сладость и меньшую сладость, что эффективно для усиления вкуса пищи, продления срока годности продуктов, стимулирования роста и размножения бифидобактерий, содействия усвоению микроэлементов и т.д. ГОС состоит из галактозы или галактозилированной глюкозы.

ГОС образуется из галактозы или глюкозы, соединяющей от 1 до 7 галактозильных групп. Наибольшее количество ГОС содержится в грудном молоке человека, в то время как в молоке животных их меньше.

Поскольку пищеварительная система новорожденных находится на стадии развития, формирование пробиотической флоры в организме младенцев во многом зависит от содержания ГОС в грудном молоке, поэтому ГОС обычно добавляют в состав сухих молочных смесей для улучшения пищеварения и повышения уровня иммунитета младенцев и детей младшего возраста.

Кроме того, GOS является источником питания и распространителем полезных бактерий, таких как Bifidobacteria и Lactobacillus, в кишечном тракте человека, что играет хорошую роль в содействии установлению микроэкологии кишечника.

Результаты исследований по определению эффективности олигосахаридов

Что касается исследований эффективности функциональных олигосахаридов FOS и GOS, то поиск литературы показывает, что существуют некоторые различия в клинической эффективности FOS и GOS, обусловленные различиями в исследуемой популяции, возрастной группе, методе и цели клинических испытаний, а также периоде клинических испытаний (табл. 1).

Функциональные олигосахариды FOS и GOS в основном используются в клинических исследованиях для улучшения кишечной флоры и симптомов желудочно-кишечного тракта. В целом, эффективная дозировка увеличивается с возрастом; кроме того, клинические испытания доказали, что FOS и GOS более эффективны при совместном использовании в определенных соотношениях.

Применение функциональных олигосахаридов в молочных продуктах

Функциональные олигосахариды обладают очевидными преимуществами в регулировании иммунной функции, увеличении количества полезных кишечных бактерий, улучшении эффекта усвоения минералов и т. д. Они также широко используются в сухих молочных смесях, детском молоке, йогуртах и молочных напитках.

1. Применение олигофруктозы и олигогалактозы в сухих молочных смесях для детей

Функциональный олигосахарид является хорошим питательным ингредиентом для обогащения сухих молочных смесей для детей, и его добавление в сухое молоко прошло через процесс от одного до нескольких, и в настоящее время пребиотики, добавляемые в большинство продуктов, в основном состоят из FOS и GOS.

В 2004 году компания Abbott стала лидером в добавлении функциональных олигосахаридов в сухое молоко для детей, что оказало большее влияние на внутренний рынок сухих молочных смесей для детей.

С повышением осведомленности потребителей о здоровье функциональные олигосахариды уже давно стали предметом продажи детского сухого молока, и в настоящее время функциональные олигосахариды в основном добавляются в соотношении FOS, GOS и GOS/FOS в детское сухое молоко, продаваемое на рынке (Таблица 2).

2. Применение олигофруктозы и олигогалактозы в детском молоке

Детское молоко крайне важно для подростков в возрасте от 3 до 14 лет, которые находятся в критическом периоде развития. Помимо белка и кальция, содержащихся в молоке, большинство детского молока содержит такие ключевые питательные вещества, как витамин D и DHA, которые способствуют развитию костей и интеллекта детей.

Поскольку родители все больше беспокоятся об иммунитете детей, концепция функциональных пребиотиков постепенно становится знакомой потребителям, и FOS и GOS стали добавлять в детское молоко, продаваемое на рынке в соотношении Future Star Bone Power и Jiazhi; FOS и GOS также были добавлены в детское молоко Nutricia Hi-Q3 Plus Prebio 4 на тайском рынке.

3. Применение олигофруктозы и олигогалактозы в ферментированных молочных продуктах

В настоящее время спрос потребителей на кисломолочный йогурт удовлетворяется не только его вкусом, но и функционализация кисломолочных продуктов и сегментация групп потребителей постепенно становятся тенденцией развития, а функциональные пищевые ингредиенты широко используются в кисломолочных продуктах.

Например, в молоко Kuan Yi добавлены FOS и Bifidobacterium bifidum BB-12 для повышения иммунитета кишечника за счет одновременного добавления пребиотиков и пробиотиков; в пробиотический йогурт Bright Healthy добавлены порошок олигофруктозы и порошок бактерий Bifidobacterium shortum для повышения иммунитета и улучшения пищеварения; В простой йогурт Cocoa Zangxiang также добавлен FOS (содержание ≥1%) для регулирования кишечной среды и повышения кинетической энергии кишечного тракта; японский гладкий Brighten содержит 10 миллиардов пробиотиков и GOS, которые играют хорошую роль в защите кишечного тракта беременных женщин, кормящих матерей и младенцев.

4. Перспективы применения олигофруктозы и олигогалактозы

FOS и GOS обладают многими несравнимыми с другими сахарами преимуществами, являются новыми источниками сахара, интегрирующими питание и здравоохранение, и имеют широкие перспективы применения в общих продуктах питания, продуктах здравоохранения, специальных медицинских продуктах и кормах для животных.

Обладая низкой калорийностью и хорошей термостабильностью, ФОС может заменить сахарозу, которая широко используется в хлебе, тортах, китайских десертах и другой выпечке, и помочь улучшить цвет и вкус продуктов, а также повысить их полезность.

Добавление FOS также может быть рассмотрено в общих напитках и алкогольных напитках, чтобы удовлетворить спрос на вкус и добавить больше возможностей для разнообразия.

FOS и GOS широко используются в продуктах для здоровья, но в основном они направлены на защиту желудочно-кишечного тракта, физиологические исследования показывают, что они также играют важную роль в усвоении минералов, метаболизме липидов и т.д. Поэтому при разработке продуктов для здоровья с добавлением железа, цинка или для повышения уровня липидов можно рассмотреть возможность добавления олигосахаридов, таких как FOS, GOS и т.д., для выполнения их синергетической роли.

ФОС обладает эффектом размножения пробиотиков. Добавление небольшого количества FOS в ферментированные продукты может увеличить количество молочнокислых бактерий и сократить время ферментации, поэтому его можно рассматривать для использования в процессе ферментации йогурта, сыра, кимчи, соевого соуса, пива и других продуктов.