胃肠道健康

低水活益生元:肠道健康“弯道超车”的新机遇

提到肠道健康,人们会自然而然地想到补充益生菌来提升肠道中的有益菌数量。这是毋庸置疑的。但值得注意的是,口服益生菌固然有效,但却可能没有发挥出最完美的效果。2018年,发表在Cell的封面文章指出,益生菌在人体肠道内定殖具有非常大的个体化差异,且在抗生素治疗后使用益生菌会阻碍肠道微生物组的恢复;2016年,发表在Genome Medicine上的一篇文章评估了口服益生菌(包括双歧杆菌、乳杆菌和芽孢杆菌等)对整体肠道菌群变化的影响,结果显示,口服益生菌不能导致肠道中微生物的显著变化。因此,单独补充益生菌产品对于改善人体肠道微生物来说或许并非最佳方案。

一个健康的肠道微生物菌群,需要有合适的“燃料”来保持有益微生物的生长和繁殖。为了有效调控肠道微生物,研究人员找到了一种可支持肠道有益菌繁殖的成分。它们不能被人体消化,但能被肠道中的微生物发酵,成为有益菌的食物来源,这些成分就是“益生元”。益生元可以促进肠道蠕动,有助于益生菌的繁殖,从而产生更多有益健康的短链脂肪酸。研究显示,低聚果糖、水苏糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖等益生元均可促进双歧杆菌和乳杆菌增殖,酸化肠道的pH值,显著提高肠道的B/E值(肠道内双歧杆菌和肠杆菌数量对数值的比值),增加肠道中有益菌的比例,有助于稳定肠道的微生态平衡。

全面开花VS重点推进

益生元广泛存在于日常食材之中,包含功能性低聚糖、难消化多糖以及糖醇类物质。不同物质结构的益生元,甚至不同聚合度的低聚糖,对有益菌的促进作用和作用机制都存在差异。因此,目前益生元原料企业往往以单一产品或单一品系为主,很难做到品类齐全,“融会贯通”。

而山东星光首创生物科技有限公司(以下简称“星光首创”)以山东星光糖业集团的蔗糖及淀粉糖等大宗食糖为原料,与江南大学食品科学与技术国家重点实验室合作,国际同行知名专家教授团队为技术支持,研发多项具有自主知识产权的益生元及膳食纤维系列产品,包括多种低聚糖以及抗性糊精、聚葡萄糖、异麦芽酮糖、阿洛酮糖等。如果要用一个词来形容星光首创的益生元业务,那一定是“全面”。丰富的产品线,一站式的服务,为客户开发产品提供了极大便利。

而在“全面开花”的同时,星光首创也在不断深挖每个子品类的“潜力”,尤其是星光首创依据自身的研发优势推出了产品——低水活低聚果糖,以蔗糖为原料,采用自主发明专利技术,通过果糖基转移酶催化反应而成。其中,具有益生元活性的寡糖含量达到了国际标准。星光首创经过研制,生产出的满足益生菌产品添加需求的低水活低聚果糖,水活度小于0.1(Aw<0.1)。添加低水活低聚果糖可以提升口服益生菌的功效,以达到更完美的效果。

栅栏因子:水活度

长期以来人们已经知道食品在潮湿时容易腐败变质,而在干燥状态时则不容易,这就是说食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关系,但仅仅知道食品中的水分含量还不足以预言食品的稳定性,例如一些食品在相对较低的水分含量时是不稳定的,如花生油的水分含量为0.6%时也会变质;而有一些食品在相对较高的水分含量时是稳定的,如淀粉的水分含量为20%也不易变质;还有一些食品基本上具有相同的水分含量,但腐败变质的情况是明显不同的,如鲜肉与咸肉、鲜菜与荠菜,水分含量相差不多,但保藏期却明显不同。这就存在一个食品中水能否被引起食品腐败变质的因素即微生物、酶、和化学反应所利用的问题,即水的可利用度,即水活度(availability of water)。这与水在食品中的存在状态或形式有关。

根据与食品组分结合能力或程度大小,可以将食品中水的存在形式分为结合水和自由水。结合水是指不易流动、不易结冰(即使在-40℃下),不能作为外加溶质的溶剂,这部分水被化学或物理的结合力所固定。自由水是指食品或原料组织细胞中易流动、容易结冰也能溶解溶质的这部分水,又称为体相水。食品中水分所被利用的难易程度主要是依据水分结合力或程度的大小而定,自由水最容易被微生物、酶、化学反应所利用,而结合水难以被利用,结合力或程度越大,则越难以被利用。

水分活度Aw是目前食品加工行业一个十分重要的概念,也是食品研发人员在产品开发阶段必须要考虑的一个食品的特性。它是评价食品微生物安全性和产品稳定性的重要依据,1957年澳大利亚的食品微生物学家Scott首次提出水分活度的概念以及食品中微生物生长与水分活度之间的关系。自此,水分活度理论在食品行业得到了广泛应用,也为食品的贮存方式和微生物安全性检测方面提供了良好的理论依据。

迄今为止,水分活度在食品行业微生物控制方面得到极大的应用,并制定了强制性标准GB 5009.238-2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》。水分活度在深大程度上影响着食品的保质期、安全性等。但是为什么水分活度会有如此重要的影响呢?

水分活度(Aw)是个很重要的栅栏因子,通过降低水分活度就可以一定程度上控制食品安全。当然,我们还可以通过测定产品的水分活度,来确定产品中需要控制的微生物种类,在工艺制订时有针对性地制定控制方案,同时也能很方便地预估产品保质期。下表是一些常见食品的水分含量和Aw值,食品的Aw与微生物生长的关系。

因为“低水活” 所以“益生”菌

利用水分活度原理控制水分活度从而提高产品质量,延长食品保藏期,在食品工业生产中已得到越来越广泛的重视,在国际公认的HACCP食品安全和风味品质管理体系中被视为经常管制的标准之一,近年来,美国、日本等发达国家已将其列为食品检测项目。样品中的“自由水”可以被有害微生物-如细菌和霉菌的生长所使用,产生毒素和其它有害物质,而且也影响如化学/生化反应(如美拉德反应),微生物的稳定性(生长)化学稳定性、蛋白质和维生素含量、颜色、口味和营养价值、定性和耐久度、储存和包装、解性和质地等产品的特质。

根据联合国粮食及农业组织和世界卫生组织对益生菌的定义,益生菌是一种食用者摄取适当量后,能对食用者健康发挥有益作用的活菌。因此最大限度的保持益生菌在相应食品载体中的活菌存活率是益生菌食品企业面临的首要问题。益生菌的增殖、存活受水分含量、水分活度(Aw)及环境氧的影响较大,即使是处于粉体状态的益生菌也会受水分含量、Aw和氧的影响。

益生菌的活菌数是保证其具有益生功效的前提。在益生菌食品厂货架保存期间,一般要求产品的益生菌活菌数要高于1×106cfu/g,这就要求所开发的益生菌食品要尽可能地为益生菌存活创造最佳条件。而低聚果糖95型粉,因为其低水分含量、低水分活度的特性,特别适合益生菌在其长时间存活。

益生菌能否发挥对人体的功效作用.关键在于它的活菌稳定性。研究表明,在益生菌配方奶粉中,奶粉基料的水分活度是影响益生菌稳定性的关键因素。水分活度越高,益生菌的稳定性越差,反之越好。

首创低水活低聚果糖益生元,可以有效促进益生菌的繁殖增长,改善人体肠道菌群健康;无需再次烘干,可直接与益生菌或其他固体饮料混合,简化益生菌制品产业化生产工艺;更好的保证益生菌及其他固体饮料产品的的营养、色泽、风味、质构的保藏性和货架期;防止产品衰减,延长菌体活性,保持产品的稳定性。

益生元不管是作为独立的产品,或是与益生菌结合成合生元,更或者开发噬菌体,都具有极好的发展前景。而YQ的影响、大健康产业的蓬勃发展、人们对肠道的重视,这一切都为益生元行业的未来带来了发展机遇,也让更多的企业看到了这一市场的长远发展空间。机会总是留给有准备的人。星光首创提供的各种糖品定制化全面解决方案,高度契合营养食品市场的趋势,且应用领域广泛,进一步加大了对功能糖的研发及成果转化力度,为多家终端品牌提供了优质原料,快速完成产品转型升级,满足客户的个性化需求。建立在可靠的原料供应、精湛的工艺、专业团队的研发投入基础上的首创低水活低聚果糖益生元,为从事肠道健康领域的终端品牌快速增长,弯道超车奠定了坚实的基础。

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