棉籽低聚糖

棉籽糖的製備途徑

1．從天然植物中提取

雖然棉籽糖在植物界廣泛存在，原料來源廣泛，但由於有些原料中棉籽糖含量不高，會造成提取的成本高而得率低，所以目前棉籽糖的提取主要是以甜菜糖蜜和棉籽為原料。大豆中棉籽糖含量也較高，其棉籽糖都是以大豆低聚糖的形式與蔗糖、水蘇糖一起被提取出來。

（1）從甜菜糖蜜中提取棉籽糖

從甜菜糖蜜中提取棉籽糖，日本早在1977年即開始研究，至1991年投入了工業化生產。

棉籽低聚糖化學結構

用甜菜製糖時，糖蜜中棉籽糖的存在會減緩蔗糖晶體的生長速度，導致糖產量下降，並導致蔗糖針狀晶體的生成。棉籽糖作為蔗糖結晶工藝中的一種不利成分加以脫除，這方面的研究早已開始，特別是利用蜜二糖酶和（一半乳糖苷酶對棉籽糖加以分解，成了甜菜製糖技術的一個突破性進展。隨後發展起來的色譜分離技術，提供了一條全新工藝，使得原來作為不利成分而除去或酶降解除去的棉籽糖可作為一種有用成分而加以回收，提高了糖廠的經濟效益。

（2）從棉籽中提取棉籽糖

從棉籽中提取棉籽糖的研究始於19世紀後期，1884年有兩位德國化學家曾報導從棉籽中分離出結晶糖，1910年Zithowski用水處理棉籽餅粕，把棉籽糖以鈣的化合物沉澱下來，得率為1％，1923年EllgliS等人用甲醇作提取劑，把得率提高到2.5％，後Bridel和Desrnart用乙醇浸出，得率為3.3％（按粕重計）。1985年 Ivanoa．A．對從棉籽粉中提取棉籽糖的過程的幾個因素的影響進行了研究，並測定了提取的最佳條件為：用85％乙醇作浸提劑，提取溫度為室溫，提取時間為3小時，棉籽糖的得率為2.9％。張大煜等選用無腺體脫脂棉籽粕為原料，經過單因素試驗和正交試驗後得出最佳操作條件為：選用80％（重量）的乙醇溶液作浸出溶劑，浸出溫度為60℃，浸出時間為120分鐘，料液比為1：4（W/W）
該工藝的特點是先脫脂後提糖，保證獲得優質棉油的同時又獲得棉籽糖晶體，棉籽糖得率為3.18％（相對於粕重）。

二、棉籽糖的生理功能

棉籽糖屬於功能性低聚糖，其生理功能主要有：

1．促進雙歧桿菌增殖，是雙歧桿菌的增殖因子。棉籽糖在小腸中既不被降解也不被吸收，到大腸中才被雙歧桿菌及嗜酸乳桿菌利用。如健康人每天攝入10克棉籽糖，可使腸道中雙歧桿菌在總菌中所占比例從14％提高到29％。

棉籽

2．抑制腸內腐敗產物。棉籽精能抑制腐敗菌如大腸桿菌和產氣莢膜梭菌的生長，從而抑制腐敗菌代謝產生的酚、氨、蚓哚、屍胺等有害物質。

3．低能量（6KJ／g）。由於人體不具備分解棉籽糖的一半乳糖苷酶，因此棉籽糖很難被人體消化吸收，提供的能量很低，且具有一定的甜度，可作為功能性食品添加劑在食品中套用。

4．改善排便功能，防止便秘。由於雙歧桿菌發酵棉籽糖產生大量的短鏈脂肪酸能刺激腸道蠕動，增加糞便的濕潤度，並通過菌體的大量生長以保持一定的滲透壓，從而防止便秘的發生。

5．生成營養物質。棉籽糖可促進雙歧桿菌增殖，而雙歧桿菌可在腸道內合成維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、葉酸等營養物質。

功能性低聚糖是指對人、動、植物具有特殊生理作用的低聚糖，甜度一般為蔗糖的30％～50％。它是當今食品科學與工程研究領域的前沿，被譽為“21世紀食品工業的先導”。目前，已知的功能性低聚糖有1000多種，已研究開發成功的
功能性低聚糖主要有低聚異麥芽糖、大豆低聚糖（棉籽糖、水蘇糖）、低聚果糖、低聚木糖、低聚麥芽糖、帕拉金糖、乳酮糖、低聚半乳糖、海藻糖、耦合糖等等。

棉籽低聚糖

棉籽糖是功能性低聚糖大豆低聚糖的重要組成部分，是優良的雙歧桿菌增殖因子，對人體具有整腸作用及提高機體免疫力等多種生理功能，廣泛存在於甜菜、棉籽、蜂蜜、捲心菜、酵母、馬鈴薯、葡萄、麥類、玉米和豆科植物種子中。在植物界中，分布最廣泛的低聚糖除蔗糖外，就屬棉籽糖。

一、棉籽糖的性質

棉籽糖（raffinose）又稱蜜三糖，是（-D-吡喃半乳糖（1—6）（-D-吡喃葡萄糖（1—2）（-D-呋喃果糖，分子式為C18H32O16，相對分子量為504，甜度為蔗糖的20％一40％。
純淨的棉籽糖呈長針狀結晶體，白色或淡黃色。結晶體一般帶有5分子結晶水。棉籽糖易溶於水，微溶於乙醇等極性溶劑，不溶於石油醚等非極性溶劑。棉籽糖在20℃的水中溶解度僅為14.2％，但當溫度上升時，其溶解度顯著增大。棉籽糖屬非還原性糖，發生美拉德反應的程度很低。其對熱和酸的穩定性都很強。