一、聚葡萄糖产品概述
聚葡萄糖（polydextrose)是一种通过葡萄糖、山梨醇、柠檬酸热聚合生成的，以1,6-糖苷键为主，分子量在600～20000之间的水溶性膳食纤维。为白色或类白色固体颗粒，易溶于水，溶解度70％，10％水溶液的PH值为2.5～7.0，无特殊味，是一种具有保健功能性的食品组分，可以补充人体所需的水溶性膳食纤维。
图1 聚葡萄糖的分子结构
1．应用范围
保健品：可直接以胶囊、片剂、口服液、冲剂等直接服用，服用量5～15克/天；作为保健品膳食纤维类配料添加量：0.5%～50%。
面制品：馒头、面包、糕点、饼干、挂面、方便面等。添加量：0.5%～10%。
肉制品：火腿肠、午餐肉、三明治、肉松、馅料等。添加量：2.5%～20%。
乳制品：牛奶、豆奶、酸奶、配方奶粉等。添加量：0.5%～5%。
饮料：各种果汁、碳酸饮料。添加量：0.5%～3%。
酒类：添加到白酒、黄酒、啤酒、果酒和药酒中，生产出高纤维保健酒。添加量：0.5%～10%。
调味品：香辣酱、果酱、酱油、醋、火锅料、方便面汤料等。添加量：5%～15%。
冷冻食品：冰糕、冰棍、果冻、冰淇淋等。添加量：0.5%～5%。
2．功能特性
1）调节脂类代谢：聚葡萄糖可在小肠内造成一层膜，并缠裹部分食物脂肪，能有效限制消化道内脂肪的吸收，促进类脂化合物的排泄，增加饱腹感，减少进食量，从而达到调节血脂，减少脂肪堆积，预防肥胖等功效。
2）降低胆固醇：聚葡萄糖能吸附胆汁酸、胆固醇变异原等有机分子，抑制总胆固醇（TC）浓度升高，降低胆酸及盐类的合成与吸收，降低人体血浆和肝脏胆固醇水平，防治冠状动脉硬化，胆石症和预防心脑血管疾病等。
3）减少糖量吸收：聚葡萄糖可阻碍事物与消化液充分接触，抑制增血糖素分泌，促使葡萄糖吸收减慢，从而降低餐后血糖水平，充分发挥胰岛素的作用，防止糖尿病。
4）预防治便秘：聚葡萄糖能在人体肠道中吸水膨胀并保持水分，增加粪便体积，刺激肠道蠕动，加速排便频率，起到润肠通便和预防便秘的作用。
5）能够排毒养颜：聚葡萄糖能有效调节肠道pH值，改善有益细菌的繁殖环境，使双歧杆菌等有益菌群迅速扩大，从而抑制腐生菌生长，防止肠道黏膜萎缩，并及时将体内毒素
和代谢废物排泄，避免毒素从皮肤排出，达到美肤养颜的效果和预防痔疮、胃肠炎、结肠癌等疾病的发生。
3．健康功效
聚葡萄糖是一种新型的水溶性膳食纤维，至今已有五十多个国家批准作为健康食品配料使用，被大量用于制造强化纤维食品，食用后具有保持肠胃通畅的功能。聚葡萄糖除具有不溶性膳食纤维所特有的明显增加粪便体积、增强通便、降低肠道癌的风险等的作用外，还具有不溶性膳食纤维所不具备或不明显的功能，如结合清除体内的胆酸，明显降低血清胆固醇，更容易引致饱腹感，能明显降低饭后血糖水平等。
1）低热量聚葡萄糖经过胃和小肠时不被吸收，约30%被大肠内微生物发酵，生成挥发性脂肪酸和CO2等，约60%从粪便中排出，产生的热量只有蔗糖的25%、脂肪的11%。由于聚葡萄糖的发热量极低，很少能转化为脂肪，不会引起肥胖。
2）调整肠胃功能，促进营养物质的吸收由于膳食纤维有助于消化道平衡，摄入高纤维膳食是维持消化道健康的关键。聚葡萄糖作为一种水溶性膳食纤维，可以缩短食物在胃内的排空时间，促进消化液的分泌，有利于营养物质的吸收和消化，可缩短内容物（粪便）通过肠道的时间，降低结肠的压力，减少肠内有害物质和肠壁接触的时间，促进肠道运动，增强结肠的渗透压，从而稀释胃肠中有害物质的浓度，并促使它们排出体外。因此，聚葡萄糖可有效改善肠道功能，促进排便，消除便秘，预防痔疮，缓和有害物质所导致的中毒和腹泻，改善肠内菌群和辅助抑制癌症的作用。
3）调节肠道菌群平衡的益生元聚葡萄糖是有效的益生元，被摄入人体后，在胃肠道上半部分并不被消化，只是到了胃肠道的下半部分被发酵，这有利于肠道有益菌（双歧杆菌、乳杆菌）的繁殖，并抑制有害菌如梭状芽孢杆菌和拟杆菌。聚葡萄糖被有益菌发酵产生短链脂肪酸如丁酸等，降低了肠道pH值，可以帮助抵抗感染，并降低癌症的危险性。因而，聚葡萄糖能给食品配方师提供有益于消化道健康的益生元配料。
4）降低血糖反应聚葡萄糖能改善末稍组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求，抑制胰岛素的分泌，阻碍对糖的吸收，且聚葡萄糖本身不被吸收，从而达到降低血糖水平的目的，非常适于糖尿病患者食用。聚葡萄糖相对血糖反应只有5- 7，而葡萄糖有100。
5）促进矿物元素的吸收膳食中添加聚葡萄糖能够促进肠道对钙的吸收，可能是因为聚葡萄糖在肠道中被发酵产生短链脂肪酸使肠道的环境酸化，而酸化环境增加了钙的吸收。日本的Hitoshi Mineo教授等发表在The Journal of nutrition（2001）上的研究表明：随着聚葡萄糖的浓度在0-100mmol/L增加时，小鼠空肠、回肠、盲肠、大肠的钙吸收作用呈递增趋势。
二、聚葡萄糖的生产工艺
1. 生产工艺
天津科技大学食品工程与生物技术学院的张泽生等研究了聚葡萄糖的合成工艺，其具体条件如下：
原料：葡萄糖（食品级）；山梨醇、柠檬酸（分析纯）。
反应条件：搅拌速率90 r/min
真空度101 kPa
反应温度170℃
反应时间50 min
柠檬酸用量0.7%
山梨醇11.8%
得到的聚葡萄糖中还原糖含量低于2%。
南昌大学生命食院万茵等研究了聚葡萄糖的合成工艺，其具体条件如下：
原料：葡萄糖、柠檬酸（分析纯）；山梨醇（进口分装固体生化试剂）。
反应条件：真空度1～20 mmHg
反应温度130～140℃
反应时间90 min
聚葡萄糖含量大于90%，聚葡萄糖中还原糖含量低于4%。
华东理工大学的张文清等
聚葡萄糖是水溶性膳食纤维里面一种比较理想的食品配料,论文以聚葡萄糖产品为研究对象,对其分析方法、合成路线、生产车间工艺设计及实施几个方面进行了研究。在查阅了相关文献的基础上,确定了用装备电化学检测器的高压阴离子交换色谱仪来测定聚葡萄糖的含量方法。选择以葡萄糖、柠檬酸、山梨醇为原料的合成路线,搭建了小试反应装置,在该反应装置上研究了温度、反应时间等对原料转化率和分子量的影响,得到了优化的反应条件为125-135℃、1.5h。在小试基础上进行了中试放大流程的设计,包括工艺流程、设备选型和材料选用、生产过程质量控制点设定、三废处理等。相关的结果表明设计是比较成功的。根据试验结果,对原有闲置厂房进行了改造,自行设计了一条年产10000吨的聚葡萄糖成品生产线,形成了一条符合HACCP要求的聚葡萄糖产品专用的生产线,并在2009年通过了HACCP认证,实现了出口的既定目标。
表 1 中试工艺条件
工序名称工艺条件
聚合 1.投料量：葡萄糖300千克，山梨醇34千克，柠檬酸3.4千克
2.聚合温度：140～160℃，聚合时间：3～4小时，真空度：≥-0.070MPa
提纯 1.投料量：纯化水1500立方米，碳酸氢钾4.7千克，糖碳5千克
2.脱色温度：80℃，脱色时间0.5小时
浓缩灭菌 1.浓缩：真空度-0.070MPa，流量≤300L/h,分离器内温度≤80℃包装 1.规格：25千克/桶
(Refined)
图2 聚葡萄糖的生产工艺流程
新型聚葡萄糖，最为经典的是科特食品科学公司研发的聚葡萄糖Litesse，现已广泛应用。其制取方法较为传统，是用食品级葡萄糖、山梨醇、柠檬酸以89：10：1的大概比例混合后，在高温真空条件下，经过熔融缩聚、溶液中和、产物脱色三步法而得。也可采用淀粉水解产物代替葡萄糖。反应时山梨醇作为增塑剂，柠檬酸、无机酸(磷酸、盐酸等)作为催化剂。反应温度为130℃～295℃之间。反应时间视温度、真空度而异，温度和真空度越高，反应时间越短，一般几十小时左右。此种方法简单有效，但还是存在几个缺憾：分子量分布不容易控制；高温反应产生色素，漂白困难；产物的酸度较高，限制了产品在非酸性食品中的应用。为此，众多学者提出了新的制备方法。Mariana Santos等证实，在发酵液中与蔗糖一起加入麦芽糖、乳糖或半乳糖可促进较少聚合度的低聚葡萄糖产生，张陈采用普鲁兰酶酶解微生物发酵得到高分子量葡聚糖的方法制备低分子量的聚葡萄糖。还有学者和科研单位对聚葡萄糖的传统制备过程进行优化，从而降低成本。万茵等的研究得出最佳合成工艺条件为l30-l40℃、1.5h。陈子昂等采用一步制备法，即利用搅动的反应体系，将聚合、中和及脱色、干燥在一个反应器中进行，不仅大大简化了生产程序，而且产品纯度、色泽及主要质量指标均优于传统的三步法。华侨大学还研制出低聚葡萄糖硫酸酯的制备技术，应用于生物医药、抗癌抗肿瘤药物，生物保健品等领域。此外，还有烷基聚葡萄糖苷简称烷基多苷，即APG，以及近几年才研制的松香基聚葡萄糖苷(RPG) ，都是非离子表面活性剂，用于家用洗涤剂、化妆品和工业清洗剂的配制。
2．质量标准
项目标准
色泽：乳白色或浅黄色
形状：颗粒状
气味：具有本品特有的气味，无异味
滋味酸、甜适口
聚葡萄糖（%）≥90
水分（%）≤4.0
溶解度（%）≥90
灼烧残渣90%≤0.3
5－羟基糠醛，（以干燥品无灰分计，%）≤0.1
葡萄糖（%）≤4.0
山梨糖醇（%）≤2.0
砷（以As计，mg/Kg）≤0.5
铅（以Pb计，mg/Kg）≤0.5
菌落总数，cfu/g≤1000
大肠菌群，MNP/100g≤40
霉菌，cfu/g≤25
酵母，cfu/g≤25
致病菌（指肠道致病菌和致病性球菌）不得检出
https://www.doczj.com/doc/465684375.html,/view/77e576b81a37f111f1855b8f.html?from=rec&pos=1&weight=4 &lastweight=2&count=5食品添加剂聚葡萄糖国家标准（征求意见稿）
三、国内生产企业
1. 孟州泰利杰公司
2002年底，孟州泰利杰公司迅速将自主研发的科技成果转化为现实生产力，首例在中国建成了年产2000吨聚葡萄糖（可溶性膳食纤维）生产线，结束了中国不能工业化生产聚葡萄糖（可溶性膳食纤维）的历史。接着随着市场的需求，又于2003年扩产建成了年产5000吨的生产线。2004年，泰利杰公司的聚葡萄糖（可溶性膳食纤维），被科技部列入―国家火炬计划项目‖。根据国家的项目规划，泰利杰公司董事会研究决定：投资3000万，厂区移地搬迁并扩建年产10000吨聚葡萄糖（可溶性膳食纤维）生产线。该项目于2004年开始，到2007年全面结束。至此，孟州市泰利杰公司不仅成为中国最大，而且是世界上数一数二的聚葡萄糖（可溶性膳食纤维）生产厂家。
2. 上海博程膳食纤维发展有限公司
1999年，引进美国的聚葡萄糖生产线及技术在博程实现国产化；
2007年，博程新专利“无糖聚葡萄糖”专利通过国家专利局审核，这标志着拥有自主知识产权的全新升级产品在国内首次突破；同时采用高新膜分离技术的博程上海工厂投产，总产量突破8000吨，产品系列覆盖聚葡萄糖6种规格所有系列；
2010年5月,博程南通工厂开始筹建，一期工程投资5000万元，设计规模达15000吨，成为国内最大膳食纤维生产企业；
2011年6月，国内最大的“膳食纤维研发中心”在博程生产基地竣工并投入运营。
四、聚葡萄糖价格
表 2 聚葡萄糖价格