新型甜味剂塔格糖的应用及生产

D-塔格糖是一种新型低热量甜味剂,用于食品和药品领域,有抗高血糖和益生保健等多种功能.本文综述了其基本性质和功能,抗高血糖的机制,食品和药品应用情况及生产技术开发的进展,重点阐述了塔格糖生产的工具酶--L-阿拉伯糖异构酶的基因克隆与筛选、酶工程化改造及固定化等方面的研究进展.     

D-塔格糖与L-阿拉伯糖异构酶的研究进展

D-塔格糖是一种天然的低能量填充型甜味剂,并具有抑制高血糖、改善肠道菌群和不致龋齿等多种生理功效。D-塔格糖是一种稀有糖,因此通常利用化学转化或生物转化方法进行大量生产。L-阿拉伯糖异构酶是生物法工业化生产D-塔格糖的有效酶。文中对D-塔格糖的性质、功能及利用L-阿拉伯糖异构酶生产D-塔格糖的研究新进展进行了综述。     

L-阿拉伯糖异构酶粗酶性质及其生物合成塔格糖的研究

从筛选的一株乳酸菌中得到L-阿拉伯糖异构酶,该酶能把D-半乳糖异构成D-塔格糖。L-阿拉伯糖异构酶粗酶的最适反应温度和pH分别为60℃和7.0;在pH4.0～8.0的范围内和30～60℃下具有较好的稳定性。Mn2+、Li+、Zn2+、Cu2+等离子对该酶有激活作用,而Ba2+、Mg2+、Fe2+几乎完全抑制酶活。用L-阿拉伯糖异构酶的粗酶、10%和40%的湿重细胞转化生成塔格糖,最适半乳糖浓度0.83mol/L,40%的湿重细胞反应72h后,转化率达到38.9%。      

L-阿拉伯糖异构酶粗酶性质及其生物合成塔格糖的研究

从筛选的一株乳酸菌中得到L-阿拉伯糖异构酶,该酶能把D-半乳糖异构成D-塔格糖。L-阿拉伯糖异构酶粗酶的最适反应温度和pH分别为60℃和7.0;在pH4.0～8.0的范围内和30～60℃下具有较好的稳定性。Mn2 、Li 、Zn2 、Cu2 等离子对该酶有激活作用,而Ba2 、Mg2 、Fe2 几乎完全抑制酶活。用L-阿拉伯糖异构酶的粗酶、10%和40%的湿重细胞转化生成塔格糖,最适半乳糖浓度0.83mol/L,40%的湿重细胞反应72h后,转化率达到38.9%。     

D-塔格糖的生理活性及生物合成研究进展

D-塔格糖是一种重要的稀有己酮糖,其甜度是蔗糖的92%,热量只有蔗糖的三分之一;D-塔格糖分别于2001年和2014年被美国食品药品监督管理局和我国卫生和计划生育委员会批准为食品新原料。D-塔格糖具有降低血糖、减少肥胖、改善肠道菌群、抗龋齿、抗氧化等功能。D-塔格糖作为一种理想功能性甜味剂,具有广泛的应用价值,然而塔格糖的生产成本以及产量一直是限制塔格糖发展和应用的重要原因。D-塔格糖的合成方法主要有化学合成法和生物转化法。化学合成法生产D-塔格糖虽然是一种经济有效的方法,但是在生产过程中需要高温高压的条件,并且容易生成山梨糖、甘露糖等杂糖,不利于分离纯化。为了克服这些缺点,生物转化法生产D-塔格糖得到了广泛的关注和研究,因此,系统阐述了以不同底物,如己糖(半乳糖醇、D-半乳糖和D-果糖)、乳糖、多糖(麦芽糊精和淀粉)转化成D-塔格糖的研究进展和优缺点,并对其未来研究趋势进行了展望,以期为D-塔格糖的研发与生产提供借鉴。     

大肠杆菌L-阿拉伯糖异构酶的克隆表达及D-塔格糖的制备

将大肠杆菌K-12中的L-阿拉伯糖异构酶基因araA克隆到载体pET-28a上,并转化入大肠杆菌BL21(DE3)中表达.通过SDS-PAGE分析发现,重组菌株能表达出大量可溶性酶蛋白.以重悬菌液为酶源、D-半乳糖为底物,对酶转化D-塔格糖的条件进行测定.结果表明:D-塔格糖的最佳转化温度为60℃.在pH79的范围中,D-塔格糖的转化率均能达到30%40%.加入Mn2+、Ca2+、Co2+和Mg2+均能够使D-塔格糖的转化率提高,EDTA处理后的酶明显不具备催化能力,加入Mn2+后能使酶液恢复催化能力,但并不随着Mn2+浓度的提高而增大.     

新型功能性甜味剂——塔格糖

介绍了食品工业新型甜味剂塔格糖的结构、性质、功能、生产方法及其应用等,认为今后它将成为一种替代蔗糖的新型保健甜味剂。     

饮料工业的新型甜味剂——塔格糖

西方科学家发现了一种新型单糖“塔格糖”(tagatose) ,它是果糖的一种“差向异构体” ,其甜度与蔗糖相当 (约为蔗糖的 92 % ) ,与蔗糖相比塔格糖具有以下优点 :( 1)低热量 ,其热量值远低于蔗糖 ;( 2 )不会引起龋齿 (因其不会被口腔细菌分解利用 ) ;( 3 )具有良好的理化性质 ,耐热、耐酸、耐碱 ,适用于焙烤食品、饮料、糖果和医药制剂 (如糖浆剂、咀嚼片等 )中 ,“塔格糖”是一种天然甜味剂。据悉 ,2 0 0 0年美国食品与药物管理局已正式批准将其作为甜味剂用于食品饮料业以及医药制剂中。目前 ,美国已将其大量用于健康饮料以及酸奶、果汁等产…     

新型功能性甜味剂——塔格糖（Tagatose）

塔格糖是一种很好的低能量填充型甜味剂，并具有抑制高血糖、改善肠道菌群和不致龋齿等多种生理功效。本文详细介绍了塔格糖的物化性质、代谢特性、生理功能及安全毒理等各方面特性。     

一种新型功能甜味剂--塔格糖

本文围绕近年来新畅销的天然甜味剂塔格糖 ,主要介绍了它的一些基本物理化学性质及主要生理功能 ,并对它的生产和在食品工业上的应用进行了论述。     

功能性甜味剂塔格糖的生产及应用

塔格糖是一种天然的低能量填充型甜味剂 ,并具有抑制高血糖、改善肠道菌群和不致龋齿等多种生理功效。文中从介绍塔格糖的性质、生理功能入手 ,详细论述了它的生产方法及在食品中的应用情况。     

新型功能性甜味剂--塔格糖(Tagatose)

塔格糖是一种很好的低能量填充型甜味剂,并具有抑制高血糖、改善肠道菌群和不致龋齿等多种生理功效。本文详细介绍了塔格糖的物化性质、代谢特性、生理功能及安全毒理等各方面特性。     

新型甜味剂D-塔格糖在搅拌型酸奶中的应用

研究了新型甜味剂D-塔格糖在搅拌型酸奶中的应用。通过质构分析和喜好排序法,确定了D-塔格糖在搅拌型酸奶中的最佳使用量,同时研究了D-塔格糖在酸奶货架期内的含量变化。实验结果表明,添加3%的D-塔格糖和3%的蔗糖的酸奶比只添加6%蔗糖的酸奶稠度、黏度都有所增加,口感更为醇厚,更受消费者喜好。D-塔格糖在酸奶货架期内含量有所增加,有利于产品功能性。     

功能性甜味剂的新成员——塔格糖

<正>塔格糖是果糖的一种“差向异构体”,其甜味与蔗糖相当,与蔗糖相比具有低热量;不会引起龋齿等良好的理化性质,适用于焙烤食品、饮料、糖果和医药制剂中。塔格糖的四大功能低能量机体所摄取的塔格糖,并不能被小肠所完全吸收。动物实验显示,塔格糖在代谢过程中所消耗的能量比它释放的可利用能量还要多,不会引起脂肪沉淀,所提供的能量远低于蔗糖。因此,塔格糖是一种新型的低能量甜味剂,可以减少肥胖症的发生。经美国FDA确认,塔格糖添加入饮料中,添加量为5g/份(240mL),在营养标签上标示其热量值为1.5千卡/克。     

交联海藻酸钠-明胶固定化L-阿拉伯糖异构酶的研究

以海藻酸钠和明胶为载体,对L-阿拉伯糖异构酶进行固定化。为增强固定化酶的稳定性,又用戊二醛对其进一步交联。研究了海藻酸钠及明胶浓度、CaCl2浓度、硬化时间以及戊二醛浓度等因素对固定化效果的影响,并对固定化酶的酶学性质进行了研究。结果表明最佳固定化条件为:海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度2.0%、硬化时间6h、CaCl2浓度4.0%、戊二醛浓度0.02%,该条件下所得酶活回收率最高为82%,且具有较好的操作稳定性,重复操作7次后酶活损失不到50%。与游离酶相比,固定化酶的最适反应pH及反应温度没有变化,但pH稳定性和耐热性都有所提高。      

交联海藻酸钠-明胶固定化L-阿拉伯糖异构酶的研究

以海藻酸钠和明胶为载体,对L-阿拉伯糖异构酶进行固定化。为增强固定化酶的稳定性,又用戊二醛对其进一步交联。研究了海藻酸钠及明胶浓度、CaCl2浓度、硬化时间以及戊二醛浓度等因素对固定化效果的影响,并对固定化酶的酶学性质进行了研究。结果表明最佳固定化条件为：海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度2.0%、硬化时间6h、CaCl2浓度4.0%、戊二醛浓度0.02%,该条件下所得酶活回收率最高为82%,且具有较好的操作稳定性,重复操作7次后酶活损失不到50%。与游离酶相比,固定化酶的最适反应pH及反应温度没有变化,但pH稳定性和耐热性都有所提高。     

功能性甜味剂塔格糖的含量测定

采用高效液相色谱法,选择大连依利特氨基色谱柱,以乙腈∶水=80∶20为流动相,示差折光仪为检测器,外标法进行定量分析,测定塔格糖含量,所得结果良好,相对标准偏差为0.10%(n=5),线性相关系数为0.9995。塔格糖的最小检测量在微克级。     

乳酸菌SK1.002产L-阿拉伯糖异构酶培养基优化及发酵条件

L-阿拉伯糖异构酶能将D-半乳糖异构成D-塔格糖。通过单因素试验和快速登高法对乳酸菌SK1.002产L-阿拉伯糖异构酶的培养基进行优化,确定发酵优化条件为（组分g/L）：麦芽糊精28,酵母膏10,玉米粉浆22,无水乙酸钠10,K3PO40.2,NaCl 0.01,FeSO4.7H2O 0.01,Mg-SO4.7H2O 0.2,MnSO4.2H2O 0.05,L-阿拉伯糖2.5。发酵初始pH 8.4,培养温度37℃,接种体积分数3%,培养时间12 h。在此发酵条件下,酶活达到了7.28 U/mL。     

D-塔格糖的分离纯化

以化学法合成的D-塔格糖为原料,采用Ca~(2+)型离子交换层析、阴阳离子交换树脂脱盐脱色的方法分离纯化D-塔格糖。Ca~(2+)型离子交换柱层析条件为;柱温70℃,流速1.0 mL/min,进样体积20 mL,D-举格糖回收率达到了83%,纯度达到98%。经强酸性阳离子和弱碱性阴离子交换树脂一次串联脱盐脱色,脱盐率达93%,D-塔格糖回收率为87%。将分离得到的样品浓缩、乙醇结晶获得晶体。通过红外光谱分析,结果表明,分离纯化后的产物是D-塔格糖。     

新型甜味剂的应用及前景

蔗糖作为甜味剂在食品工业中的应用十分广泛,但随着人们生活水平的提高和对健康的日益重视,蔗糖已越来越不符合人们的要求。因为蔗糖的过量摄入不利于人体健康,例如它会使血糖升高,使人肥胖,易导致蛀牙,为糖尿病者、心血管病患者和肥胖者所禁忌。在物质生活日益丰富的今日,人们非常关注所摄入的食品对自身健康的影响,因此积极寻找新型甜味剂成为必然。近年来,食品工作者已经开发出许多新型甜味剂来适应这种需求,其按性质和作用可分为两大类:一类是功能性甜味剂,另一类是高甜度的新型甜味剂。这两种新型甜味剂,都是低热值的甜味剂,不会引起龋…