一种低聚果糖复合益生元及其制备方法和应用与流程

本发明属于益生元技术领域，尤其涉及一种低聚果糖复合益生元及其制备方法和应用。

背景技术：

益生元是一种可被选择性发酵而专一性地改变肠道中对宿主健康有益菌群的组成和活性的配料，可以保持无损的通过消化道进入大肠。从外部环境摄取的益生元可被具有选择性转运器的细菌所代谢并利用该碳水化合物生长。研究发现，益生元可影响肠道群菌，改变大便习惯，与吸收矿物质发生相互作用，与肠道中细胞增殖和周边抗癌性组织发生相互作用，调节免疫功能、内分泌活性以及脂肪代谢等，对人体十分有益。

低聚果糖是典型的益生元，具有增殖肠道有益菌、平衡人体微生态、润肠通便、提高机体免疫力等功效，广泛应用于保健食品及食品行业：如婴幼儿配方食品、乳制品、饮料、烘焙食品等领域。

目前，行业上应用的低聚果糖有两种来源：以蔗糖为原料生产的低聚果糖和以菊苣为原料生产的低聚果糖。其中蔗糖来源的低聚果糖聚合度在3～5，其结构式表示为GFn(G为葡萄糖基，F为果糖基，n＝2～4)。蔗糖FOS各组分分别为：聚合度为3的蔗果三糖GF2、聚合度为4的蔗果四糖GF3、聚合度为5的蔗果五糖GF4，分子量在504～828之间，其中低聚果糖的蔗果三糖GF2组分由于聚合度较低，可迅速被人体大肠内的有益菌利用，快速增殖大肠内的有益菌，但低聚合度的小分子GF2等快速发酵容易引起的肠道副作用，如胀气、轻泻等，对婴幼儿、儿童食品的应用是一个较大的障碍。菊苣来源的低聚果糖聚合度在2～8，其所包含的结构式有两种，一种表示为GFn(G为葡萄糖基，F为果糖基，n＝2～7)，另一种表示为Fn(F为果糖基，n＝2～8)。菊苣FOS包含的组分有：果果二糖F2、果果三糖F3、蔗果三糖GF2、果果四糖F4、蔗果四糖GF3、果果五糖F5、蔗果五糖GF4、果果六糖F6、蔗果六糖GF5、果果七糖F7、蔗果七糖GF6、果果八糖F8、蔗果八糖GF7。菊苣FOS分子量在342～1314之间。在口感上，菊苣FOS带有其特有的风味，该风味类似地瓜秧的气味，在一般消费者中接受度较低。由于菊苣FOS的平均聚合度较高，产品溶解性较差，在水中的分散性、溶解性不好，还容易结团，消费者难以获得良好的体验感。此外，菊苣低聚果糖中GF2较少，而GF2是低聚果糖各组分中具有最优良功效的单体，能够增殖青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、唾液乳杆菌等益生菌。

综上所述，单一的蔗糖低聚果糖或菊苣低聚果糖自身都存在一些不足，需要发展一种全方位优良效果的低聚果糖益生元以满足需求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种低聚果糖复合益生元及其制备方法和应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低聚果糖复合益生元，其特征在于，包含蔗糖低聚果糖和菊苣低聚果糖，其中所述蔗糖低聚果糖和菊苣低聚果糖的重量配比为1:2～5。

优选地，所述的蔗糖低聚果糖和菊苣低聚果糖的重量配比为1:3。

优选地，所述的蔗糖低聚果糖中蔗果三糖GF2含量占纯品蔗糖低聚果糖的70％以上，蔗果四糖GF3和蔗果五糖GF4的含量之和占纯品蔗糖低聚果糖的30％以下。

优选地，所述的菊苣低聚果糖中果果七糖F7、蔗果七糖GF6、果果六糖F6和蔗果六糖GF5的含量之和占纯品菊苣低聚果糖的20％以上，果果二糖F2、果果三糖F3、蔗果三糖GF2、果果四糖F4、蔗果四糖GF3、果果五糖F5和蔗果五糖GF4的含量之和占纯品菊苣低聚果糖的80％以下。

一种制备低聚果糖复合益生元的方法，将蔗糖低聚果糖、菊苣低聚果糖按比例在室温条件下混合、溶解、过滤、灭菌、浓缩制备得到。

一种低聚果糖复合益生元应用，应于食品或保健品中。

一种低聚果糖复合益生元制剂，由上述的低聚果糖复合益生元作为活性成分制成适合口服的制剂。

优选地，所述的低聚果糖复合益生元制剂是浆状或粉状。

本发明的有益效果：

低聚果糖可增殖体内的有益菌，但各组分的低聚糖所增殖有益菌的种类不同。蔗糖FOS可增殖的有益菌种类有：青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、唾液乳杆菌共7种，其中GF2可全部增殖上述7种有益菌，而GF3只能增殖上述前三种有益菌(青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌)、GF4只能增殖前两种有益菌(青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌)，可见，GF2是蔗糖FOS中最优秀的组分。菊苣低聚果糖链长范围在2～8，宽泛的聚合度范围，能带来更持久的增殖过程。其中，6糖、7糖、8糖由于有较高的聚合度，肠道内有益菌对其无法直接利用，在人体肠道内具有较慢的发酵速度，可一直到达横结肠和降结肠部位才被有益菌利用，不仅可以避免小分子GF2等快速发酵而引起的肠道副作用，如胀气、轻泻等，还可以使结肠中末段的有益菌也能得到营养源而大量增殖，有益菌代谢所产生的短链脂肪酸可补充该段结肠上皮细胞增殖所需的能量。但是，菊苣低聚果糖中GF2较少。将富含GF2的蔗糖低聚果糖与富含6糖、7糖的菊苣低聚果糖复合，可产生出具有全方位优良效果的复合低聚果糖，该产品具有以下优点：(1)产品GF2含量丰富，可全面、迅速增殖7种有益菌；(2)产品GF2含量合理，可减轻发酵速度过快带来的胀气、轻泻等副作用；(3)产品溶解性、适口性大幅度提升，消费者体验感得到改善；(4)产品6糖、7糖含量丰富，可在结肠中后段增殖有益菌。

附图说明

图1是蔗糖FOS浆状产品(固形物含量DS75％)的色谱图。

图2是菊苣FOS粉状产品(水分含量5％)的色谱图。

图3是实施例1制备的复合GFO低聚果糖(DS75％)的色谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。

实施例1

将菊苣FOS以40℃温水溶解成DS25％的溶液，然后加热蒸发水分至DS75％。取蔗糖FOS浆状产品(固形物含量DS75％)，按蔗糖FOS糖浆和菊苣FOS糖浆重量比1：3的比例混合均匀，溶解、过滤、灭菌、浓缩制备得到复合GFO低聚果糖(DS75％)。

实施例2

将菊苣FOS以40℃温水溶解成DS25％的溶液，然后加热蒸发水分至DS75％。取蔗糖FOS浆状产品(固形物含量DS75％)，按蔗糖FOS糖浆和菊苣FOS糖浆重量比1：2的比例混合均匀，溶解、过滤、灭菌、浓缩和喷雾干燥制备得到复合GFO低聚果糖(水分≤5％)。

实施例3

将菊苣FOS以40℃温水溶解成DS25％的溶液，然后加热蒸发水分至DS75％。取蔗糖FOS浆状产品(固形物含量DS75％)，按蔗糖FOS糖浆和菊苣FOS糖浆重量比1：4的比例混合均匀，溶解、过滤、灭菌、浓缩制备得到复合GFO低聚果糖(DS75％)。

实施例4

将菊苣FOS以40℃温水溶解成DS25％的溶液，然后加热蒸发水分至DS75％。取蔗糖FOS浆状产品(固形物含量DS75％)，按蔗糖FOS糖浆和菊苣FOS糖浆重量比1：5的比例混合均匀，溶解、过滤、灭菌、浓缩和喷雾干燥制备得到复合GFO低聚果糖(水分≤5％)。

实验例1

取实施例1制备的复合GFO低聚果糖(DS75％)，用配备有四元梯度泵和脉冲安培检测器的ICS-500离子色谱仪检测各组分的含量，其结果列在表1中，色谱图如图3所示。

表1检测数据及复配结果

实验例2

以下通过临床实验数据证明本发明的功效。

自愿者1：28岁女性，无病史，饮食习惯：1天1杯红茶，清淡，体质偏寒，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品3天，一次性服用20mL，服用方式分别为直接服用/直接服用/拌入早餐粥中；服用时间为早晨空腹/早晨空腹/早餐时；服用期内无反应，体感优于服用之前，可以接受本产品并继续服用。

自愿者2：36岁正常女性，饮食习惯：广式，偶尔吃辣，体质偏热，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品5天，每日用热水冲服本发明10mL；服用时间分别为中餐后/早晨空腹/早晨空腹/中餐后/早餐后；服用期内每天的反应情况为排气排便/偶有排气，排便一次/无/口舌有干燥感/口舌有干燥感；体感优于服用之前，感觉本产品味道不错、甜度适中。

自愿者3：30岁女性，有便秘和急性肠胃炎病史，体质湿热，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品6天，每日直接服用10mL；服用时间分别为早餐后/早餐后/睡前/睡前/中餐前/早餐后；服用期内每天的反应情况为腹胀/腹胀/无/无/无/无；体感与服用之前类似，可接受本产品的口感。

自愿者4：28岁女性，有口臭和便秘病史，体质偏寒，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品5天，每日服用本发明10/20/20/10/10mL，服用方式分别为热水冲服/热水冲服/其他/热水冲服/其他；服用时间为早晨空腹/早晨空腹/午餐前/早晨空腹/午餐后；服用期内每天的反应情况为肠鸣排气/无/排气排便/无/排气排便；体感优于服用之前，感觉本产品口感质地浓厚，比较喜欢。

自愿者5：38岁女性，有便秘病史，饮食习惯：吃得多，体质偏热，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品5天，每日分别一次性服用本发明20/10/10/10/10mL，服用方式分别为直接服用/热水冲服/热水冲服/直接服用/直接服用；服用时间分别为午餐饱腹后/午餐后/午餐饱腹后/午餐后/晚餐后；服用期内每天的反应情况均为轻微排气；体感优于服用之前，感觉甜度适合，可以接受。

自愿者6：27岁女性，有腹泻和肠易激综合症病史，饮食习惯：清淡，体质偏寒伴有痰湿，有过敏史；连续服用本发明实施例1的产品6天，每日在下午茶时间用热水冲服本发明10mL；服用期内每天的反应情况分别为有点口干/肠鸣排气、口干、饮水量增多/手脚较暖、有点口干、命长排气/长痘、月经初期小腹冷痛症有所缓解/月经初期小腹冷痛症有所缓解；体感优于服用之前，可以接受本发明的口感。

自愿者7：37岁正常女性，饮食习惯：经常吃辣，体质偏寒，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品6天，每日在下午2点用热水冲服本发明10mL；服用期内每天的反应情况分别为无/无/微腹胀/无/无/无；体感优于服用之前，可以接受本发明的口感，冲水的气味比较舒服。

自愿者8：29岁女性，有便秘和急性肠胃炎病史，体质偏热，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品2天，每天2次，每次分别用热水冲服本发明10/10/20/20mL，服用时间分别为早餐饱腹后/早餐饱腹后/早晨空腹/早晨空腹，服用期内每天的反应情况为无/少许上火/无/无；体感与服用之前类似，感觉本产品的味道一般。

自愿者9：34岁正常女性，消化情况良好，饮食习惯：偶尔吃辣，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品3天，每日用200mL热水冲服本发明20mL2次；服用时间均为早晨空腹和晚睡前；服用期内无反应；体感优于服用之前，能够接受本发明的口感，没有喝出其他味道。

自愿者10：25岁女性，有便秘，饮食习惯：喜欢吃辣的零食，肠胃功能不太好，体质偏寒，无过敏史；服用本发明实施例1的产品5天，每天分别服用10/10/10/10/20mL；服用方式分别为直接服用/加到早餐中/加到早餐中/加入麦片中/加入早餐中，服用时间分别为中餐前/早餐时/喝麦片时/喝麦片时/喝麦片时，服用期内每天的反应情况为有便意/有便意拉肚子/无/无/胀气；体感与服用之前类似，感觉本发明的口感很好，生青味有点浓，但能接受。

自愿者11：35岁正常女性，饮食习惯：清淡，体质偏寒，无过敏史；连续服用本发明实施例1的产品3天，每天用热水冲服本发明10mL；服用时间分别为中餐前/晚饭后/早餐前；服用期内每天的反应情况为排气饱嗝少、肠鸣，身体热/排便轻松/排气频繁，身体热；体感优于服用之前，口感不错。

自愿者12：26岁女性，有便秘、腹泻、慢性肠胃炎的病史，体质偏寒，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品5天，每天分别服用20/10/10/10/10mL；服用方式分别为热水冲服/直接服用/直接服用/热水冲服/热水冲服，服用时间分别为早餐和中餐后/中餐前/中餐后/中餐前/中餐后，服用期内每天的反应情况分别为排气、下午排气多/排气多、排泄顺畅/肠鸣产气多/肠鸣产气/肠鸣产气；体感优于服用之前，可以接受本发明的口感。

自愿者13：25岁正常女性，体质偏热，无过敏史，先连续服用本发明实施例1的产品2天，再连续服用4天，每天用热水冲服10mL；服用时间分别为早餐后/早餐后/午休后/午休后/午休后/午休后，服用期内每天的反应情况分别为排毒、后续频繁排气/排毒、后续频繁排气/排毒、后续频繁排气/排毒、后续频繁排气/后续频繁排气/后续频繁排气；体感与服用之前类似，可以接受本发明的口感，感觉容易入口，不会有太浓烈的味道。

自愿者14：32岁女性，有便秘病史，体质偏热，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品5天，每天用热水冲服10mL；服用时间为早餐后(9：00-10:00)，服用期内每天的反应情况均为排气；体感优于服用之前，喜欢本发明的口感。

自愿者15：34岁女性，有口腔溃疡病史，喜欢吃辣和海鲜，体质偏热，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品5天，每天用热水冲服10mL；服用时间分别为早晨空腹/早餐前/早餐后/早晨空腹/早晨空腹，服用期内每天的反应情况分别为排气排便/排气、感觉上火/排气、感觉上火/排气、感觉上火/排气、感觉上火；体感不如服用之前，感觉服用后很平淡。

自愿者16：28岁女性，有口臭病史，饮食较清淡，无过敏史，服用本发明实施例1的产品6天，后5天连续，前两天加柠檬蜜服用本发明10mL，后4天用热水冲服10mL；服用时间分别为中餐后/中餐后/晚餐后/中餐后/酒后/早餐后，服用期内每天的反应情况分别为无/排便及排便后肛门不适/排便及排便后肛门不适并伴有排气/排便及排便后肛门不适并伴有排气/排便及排便后肛门不适并伴有排气/排便及排便后肛门不适并伴有排气；体感优于服用之前，比较容易接受本发明的口感，加入柠檬蜜饮料后口感更佳。

自愿者17：26岁正常女性，体质偏寒，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品2天，每次用热水冲服10mL；服用时间为早餐后后9:00，服用期内每天的反应情况分别为排气/有点上火/；体感优于服用之前，对本发明的口感总体感觉不错，味道有些不喜欢。

自愿者18：30岁正常女性，天天喝茶，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品6天，每天服用10mL，服用方式分别为姜水泡的绿茶/早餐汤面/早餐汤面/姜水泡的绿茶/姜水泡的绿茶/姜水泡的绿茶；服用时间分别为早餐约1h后/早餐时/早餐约1h后/早餐约1h后/早餐约1h后/早餐约1h后，服用期内每天的反应情况为排便稍上火、咽喉不适；体感不如服用之前，可以接受本发明的口感。

自愿者19：28岁男性，有肠胃疾病和慢性肠胃炎病史，饮食习惯：喝茶、吃辣，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品3天，每天用热水冲服20mL，上下午各一次；服用时间分别为中餐后/晚餐后/早餐后/中餐后/早餐后/中餐后，服用期内每天的反应情况分别为无/肠鸣排气/肠鸣排气、轻泻/肠鸣排气、轻泻/肠鸣排气、轻泻/肠鸣排气、轻泻；体感优于服用之前，感觉本发明的菊粉味道刚开始有点冲，可能会引起一部分人的不适。

自愿者20：30岁男性，体重过轻，饮食习惯：偶尔喝茶，体质偏寒，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品4天，每天用热水冲服20/10/10/20mL，上下午各一次；服用时间分别为早餐后/下午空腹/下午空腹/早餐后/早餐后/下午空腹，服用期内每天的反应情况分别为肠鸣/无/肠鸣/肠鸣；体感优于服用之前，感觉本发明的产品味道还不错，清淡了一些。

自愿者21：42岁正常男性，饮食习惯：素食，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品6天，每天服用10mL；服用方式分别为直接服用/热水冲服/直接服用/热水冲服/热水冲服/热水冲服，服用时间分别为中餐前/早晨空腹/早餐后/早餐前/早晨空腹/早餐后，服用期内每天的反应情况分别为3h后正常排便/胃部较暖、其他无、排泄正常/无/无/无/无；体感与服用之前类似，口感正常可接受。

自愿者22：41岁正常男性，饮食习惯：喝茶，无过敏史，不连续服用本发明实施例1的产品3天，每天分别用热水冲服10/20/10mL；服用时间分别为下午空腹/上午空腹/上午空腹，服用期内每天的反应情况分别为不明显/不明显/轻微排气；体感优于服用之前，喜欢本发明的气味，冲水后气味不明显。

自愿者23：40岁男性，有腹泻、体重过轻病史，饮食习惯：热气时会腹泻，体质偏热，有过敏史，连续服用本发明实施例1的产品6天，每天用热水冲服10mL；服用时间分别为饭前/饭前/饭前/饭后/饭前/饭后，服用期内每天的反应情况分别为正常/正常/正常/正常/正常/晚饭后排便3次；体感与服用之前类似，可以接受本发明的口感。

自愿者24：48岁正常男性，饮食习惯：清淡、不食茶和辣，体质偏热，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品6天，每天直接服用10mL；服用时间分别为中餐后/中餐后/晚餐时/中餐后/晚餐后/晚餐时，服用期内每天的反应情况为无；体感优于服用之前，可以直接入口，感觉怪味减轻，甜度可接受(不像FOS-P95L甜度那么重)。

自愿者25：36岁男性，有高血脂、慢性肠胃炎病史，体质偏寒，无过敏史，不连续服用本发明实施例1的产品3天，每天用热水冲服10/20/20mL；服用时间为早晨空腹，服用期内每天的反应情况分别为无/腹胀/腹胀，体感优于服用之前，感觉口感稍好些。

自愿者26：29岁男性，有肥胖症病史，饮食习惯：天天喝茶、经常喝酒、爱吃辣，体质偏热，无过敏史，连续服用本发明实施例1的产品6天，每天用热水冲服10mL；服用时间为早晨空腹，服用期内每天的反应情况分别为有便意/有便意/有便意、脚变暖/有便意、排量减少/有便意、全身变暖/有便意、全身变暖；体感与服用之前类似，口感有点太甜。

结论：26名试服者(18女8男)服用本发明的产品后，其中有17人的体感优于服用前，占比为65％，且多数人对本发明的口感比较满意。这些都表明本发明有较佳的效果。