功能糖对人口健康意义重大,糖工程产品已在我国食品、保健品、医药及农业领域发挥出十分重要的作用。稀少糖是一类低热量新型功能性单糖,具有独特生理学功能和重要的应用价值,作为填充型的功能甜味剂,是糖尿病、肥胖症病人的理想蔗糖替代品。
D-塔格糖(果糖C4差向异构体)产生的热量只为蔗糖的三分之一,具有降低血糖、抗龋齿、促进血液健康改善肠道功能。 2001年,美国食品及药物管理局(FDA)已经对D-塔格糖的安全性进行了确认,批准其为GRAS产品,2014年D-塔格糖列为我国新资源食品名录,可作为甜味剂用于食品饮料业以及医药制剂中。 D-阿洛酮糖(果糖C3差向异构体)是一种零热量的功能糖,在2013年被FDA认定为安全的食品添加剂。
围绕单糖生物转化进行技术开发,建立了以葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖为原料的酶偶联转化生产稀少糖技术。
市场前景
目前,甜味剂是人们日常生活所必须的调味品之一。它作为世界上消费量最大的一类食品添加剂,主要用于冷饮、饮料、配制酒、糕点、面包、饼干、蜜饯等十几类食品中。据统计全球甜味剂总产量已超过1亿吨,人均年消费量在20kg左右,发达国家已达50kg,发展中国家也超过10kg,我国在8kg左右,因此功能性糖的市场前景十分广阔。
稀少糖作为功能性甜味剂不仅可以改进食品的可口性和其它食用性质,而且还能起到一定的预防及治疗作用。例如,D-塔格糖作为稀少糖的一种,已于2003年被欧盟批准在欧洲上市,并且预计市场份额将逐年增加。商业通讯公司(BBC)预测,新进入市场的D-塔格糖估计将会在5年内为20%-50%增长。
技术特点
1、以果葡糖浆或果糖为原料,利用双酶偶联转化合成D-阿洛酮糖,其产量达120-135g/L;进一步利用全细胞转化合成蒜糖醇(阿洛糖醇)产量达到了48.62 g/L。
2、以乳糖为原料建立了双酶偶联转化制备D-塔格糖技术,即乳糖经β-半乳糖苷酶水解形成半乳糖,进一步利用L-阿拉伯糖异构酶将半乳糖转化为D-塔格糖,异构酶转化效率达60%,产率11.1 g/l·h。
3、利用生物转化和合成技术,在实验室水平还可以制备L-果糖、D-脱氧核糖。
本项目优势:
1、与现有产品功能相比,不仅降低其热量值,还具有调节血糖值等独特的生理学功能,开发的稀少糖、糖醇产品在功能上有较大提升;
2、与现有工艺相比,利用酶偶联及全细胞转化技术工艺,操作上简便,并能高效利用糖生物质资源转化高附加值产品。
研究时间与阶段
目前处于实验室小试水平。
投资与效益分析
目前,由于稀少糖来源较少、价格昂贵以及研究手段相对落后,制约了稀少糖的产业化及应用推广。随着工艺的成熟以及生产成本的下降,稀少糖因其独特的功能将食品、保健品、农业等领域具有更广阔的市场应用。
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