國家衛健委於8月5日發布了關於阿拉伯木聚糖等8種“三新食品”的公告及解讀，將甘蔗渣提取來源的阿拉伯木聚糖列為新食品原料。
阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan, AX）是一種存在於禾本植物如小麥、大麥、燕麥、稻米等中的複雜多糖，其基本結構是由β-D-吡喃木糖殘基構成主鏈骨架，通過C(O)-2，C(O)-3或C(O)-2，3鍵連接α-L-呋喃阿拉伯糖基取代物，同時含有一定量的阿魏酸基團 。它具有多種健康益處，包括降低血清膽固醇、維持血糖水平、抗氧化活性等[1]。
阿拉伯木聚糖的分子表征、生物活性和應用與其分子結構密切相關，不同來源的 AX 在分子量、支化度和結構方麵具有不同的分子特征，不同的結構導致 AX 的生物活性產生不同的影響[2]。
此外，阿拉伯木聚糖的提取方法也影響了其結構和功能，包括水提取法、化學溶劑提取法和酶提取法等[1]。
01、甘蔗渣作為提取源的優勢
阿拉伯木聚糖的提取通常來自植物加工的副產品，如甘蔗渣、麩皮和米糠，這些副產品在食品工業中通常被視為廢棄物，但阿拉伯木聚糖的提取為它們提供了增值的機會。
來源包括：
小麥：小麥是阿拉伯木聚糖的主要來源之一，尤其在小麥麩皮中含量較高。
大麥：大麥也是重要的阿拉伯木聚糖來源，尤其在釀造工業中產生的副產品中。
燕麥：燕麥中含有的阿拉伯木聚糖對健康有益。
稻米：稻米胚乳和米糠中也含有一定量的阿拉伯木聚糖。
玉米：玉米的麩皮和胚芽部分含有阿拉伯木聚糖。
早在2022年3月國家食品安全風險評估中心發布了關於新食品原料阿拉伯木聚糖公開征求意見，其中提到“阿拉伯木聚糖是以甘蔗渣、小麥麩皮、玉米皮等禾本植物為原料，經預處理、食用堿提取、脫堿濃縮、中和沉澱、洗滌淨化、幹燥等工藝製成”，而此次正式公告中確定“阿拉伯木聚糖是以甘蔗渣為原料，經清洗、壓榨、氫氧化鈉提取、沉澱、純化、幹燥等工藝製成。”，去除了其他來源。
甘蔗渣作為提取源的阿拉伯木聚糖有何優勢？
選擇甘蔗渣作為提取阿拉伯木聚糖的原料具有多個優勢和特點[3][4]：
可再生資源：甘蔗渣是製糖工業的副產品，來源廣泛，可持續性高 。
可再生資源：甘蔗渣是製糖工業的副產品，來源廣泛，可持續性高 。
高含量纖維素和半纖維素：甘蔗渣中含有豐富的纖維素和半纖維素，這使得它成為提取阿拉伯木聚糖的良好原料 。
成本效益：作為一種農業副產品，甘蔗渣的成本較低，這有助於降低提取阿拉伯木聚糖的整體成本 。
環境友好：利用甘蔗渣可以減少農業廢棄物的環境負擔，符合循環經濟和可持續發展的理念 。
提取效率：研究表明，甘蔗渣中的阿拉伯木聚糖相對容易提取，且提取率較高 。
綜合利用：提取阿拉伯木聚糖後的殘渣可以進一步用於生產燃料乙醇等其他產品，實現甘蔗渣的高值化利用 。
優化工藝：通過響應麵法等優化工藝，可以提高提取效率並減少成本，使得工業規模生產成為可能 。
高純度產品：從甘蔗渣提取的阿拉伯木聚糖純度較高，有利於開發高附加值的產品 。
結構特性：甘蔗渣中的阿拉伯木聚糖具有獨特的化學結構，如較低的阿拉伯糖基取代度，這可能影響其在食品工業中的應用特性 。
經濟可行性：已有研究對從甘蔗渣提取阿拉伯木聚糖的經濟可行性進行了評估，為工業化生產提供了依據 。
通過這些優勢和特點，可以看出甘蔗渣是提取阿拉伯木聚糖的理想原料，具有推動工業應用和社會經濟價值的潛力。
02、不同提取來源的阿拉伯木聚糖有哪些區別？
不同來源的阿拉伯木聚糖 (AX) 在結構上的差異，導致其性質也表現出多樣性。以下是一些主要性質差異：
1. 溶解性
來源差異：甘蔗渣AX通常比小麥麩皮AX溶解性低（甘蔗渣AX的A:X比率約為0.2，小麥麩皮AX的0.6），因為其A:X比率較低，取代基較少。
分子量影響：低分子量AX溶解性更高，因為其分子鏈更短，更容易與水分子相互作用。
pH值影響：AX的溶解性受pH值影響，通常在酸性條件下溶解性更好。
2. 粘度
來源差異：甘蔗渣AX通常比小麥麩皮AX粘度更高，因為其分子量較大，分子鏈更長。
分子量影響：高分子量AX粘度更高，因為其分子鏈更長，更容易形成網絡結構。
濃度影響：AX溶液的粘度隨濃度增加而增加。
3. 凝膠形成能力
來源差異：甘蔗渣AX通常比小麥麩皮AX凝膠形成能力更強，因為其分子量較大，分子鏈更長。
分子量影響：高分子量AX凝膠形成能力更強，因為其分子鏈更長，更容易形成網絡結構。
交聯劑影響：使用交聯劑可以增強AX的凝膠形成能力。
4. 分子量分布廣泛
甘蔗渣AX釋放的分子量範圍更廣，包括高分子量和低分子量組分。
影響：
產品多樣性：可以根據不同的應用需求，通過控製提取和酶解條件，獲得不同分子量範圍的AX組分。
功能多樣性：不同的AX組分具有不同的功能特性
高分子量AX：具有較高的粘度和凝膠形成能力，可用於食品增稠劑、穩定劑和結構化劑。
低分子量AX：具有較低的粘度和更好的溶解性，可用於食品配料、功能性食品和藥物載體。
5. 提取效率不同
某些來源的阿拉伯木聚糖可能更容易提取，且提取效率可能更高。例如，甘蔗渣比麥麩更容易釋放其阿拉伯木聚糖，並且釋放的分子量範圍更廣 。
6. 應用領域不同
由於結構和特性的差異，不同來源的阿拉伯木聚糖可能適用於不同的應用領域，如食品工業、造紙工業、生物燃料生產等[5]。
7. 提取方法的影響
不同的提取方法，如堿性提取、酶提取或物理和化學方法的組合，可能會影響阿拉伯木聚糖的產率、純度和結構 。
8. 抗氧化活性
來源差異：一些來源的AX，如燕麥AX，具有較強的抗氧化活性，可以清除自由基，保護細胞免受氧化損傷。
結構影響：AX的結構，如取代模式和側鏈結構，會影響其抗氧化活性。
9. 降血糖活性
來源差異：一些來源的AX，如黑麥AX，具有降血糖活性，可以延緩腸道對葡萄糖的吸收，降低血糖水平。
結構影響：AX的結構，如分子量和取代模式，會影響其降血糖活性。
10. 副產品價值
從甘蔗渣中提取AX後，剩餘的富含木質素的殘渣仍然具有進一步加工和利用的價值。
影響：
資源綜合利用：可以將甘蔗渣中的不同成分轉化為高價值產品，實現資源的綜合利用。
增加經濟效益：通過開發木質素衍生物等產品，可以進一步提高甘蔗渣的經濟價值。
11. 其他性質
色澤：不同來源的AX色澤不同，影響其在食品領域的應用。
風味：不同來源的AX風味不同，影響其在食品領域的應用。
穩定性：不同來源的AX穩定性不同，影響其在加工和應用過程中的穩定性。
總結：
綜上所述，不同來源的阿拉伯木聚糖在分子結構、流變特性、生物活性和應用潛力方麵具有各自的特點，這些特點決定了它們在特定應用中的適用性和效率。
03、阿拉伯木聚糖在食品中的應用
阿拉伯木聚糖作為一種功能性食品成分，在食品工業中有著廣泛的應用案例。以下是一些具體的應用案例：
穀物產品：阿拉伯木聚糖的結構特性，如支鏈度、溶解度和分子量，與其在食品係統中的功能之間存在很強的相關性。它被用於改善意大利麵、餅幹、蛋糕、麵包和啤酒等穀物產品的物理化學特性[9]。
功能性食品：阿拉伯木聚糖具有抗氧化作用，並且是一種有益生元作用的膳食纖維。它有助於促進腸胃健康、控製血糖水平、幫助減肥以及提高免疫力[10]。
膳食補充劑：在美國，阿拉伯木聚糖被食品藥品監督管理局認定為一種膳食纖維，並在歐盟、加拿大等國家和地區被允許添加在食品或膳食補充劑中[6]。
新食品原料：根據國家食品安全風險評估中心的公告，阿拉伯木聚糖作為新食品原料，已經通過了安全性評估，並且有明確的推薦食用量，即每天不超過15克[6]。
減肥和控糖食品：由於阿拉伯木聚糖能夠減緩糖的吸收並降低血糖水平，它在減肥和控製血糖的食品中具有潛在的應用價值[10]。
免疫增強補充劑：阿拉伯木聚糖也被用於免疫增強補充劑中，例如Daiwa Peak免疫增強補充劑，其主要成分為木糠來源的阿拉伯木聚糖和香菇多糖[10]。
以上應用案例展說明了阿拉伯木聚糖在食品工業中的多樣性和重要性，其健康益處和功能性特點使其成為食品開發中的寶貴原料。
04、如何確保阿拉伯木聚糖在食品加工過程中的安全性和穩定性？
確保阿拉伯木聚糖在食品加工過程中的安全性和穩定性，需要考慮以下幾個關鍵方麵：
原料選擇與預處理：選擇高質量的原料並進行適當的預處理，如清洗、壓榨等，以去除雜質並減少潛在的微生物汙染[6]。
提取與純化工藝：采用合適的提取和純化技術，例如堿提取、酶提取或機械輔助提取等，以獲得高純度的阿拉伯木聚糖。這些工藝不僅能提高得率，還能保持其結構和功能性[1]。
加工條件控製：在加工過程中，控製溫度、時間、pH等條件，以避免阿拉伯木聚糖的降解或結構變化，確保其穩定性和功能性[7]。
食品安全法規遵循：根據《中華人民共和國食品安全法》、《關於阿拉伯木聚糖等8種“三新食品”的公告》（2024年第3號）等相關規定，確保生產和使用過程符合食品安全標準，進行必要的安全性評估[6]。
不適宜人群的警示：對於嬰幼兒、孕婦和哺乳期婦女等特定人群，由於食用安全性資料不足，應在標簽和說明書中明確標注不適宜人群和食用限量。
質量監控：建立嚴格的質量監控體係，定期檢測產品中的微生物含量、重金屬、農藥殘留等，確保產品符合食品安全標準。
穩定性研究：開展穩定性研究，評估阿拉伯木聚糖在不同環境條件下的物理、化學和生物學穩定性，以確定合適的儲存和運輸條件。
健康聲稱的支持：如果產品進行健康聲稱，需要有充分的科學依據和臨床試驗數據支持，確保聲稱的準確性和真實性。
通過上述措施，可以確保阿拉伯木聚糖在食品加工中的安全性和穩定性，為消費者提供健康、高質量的食品產品。
05、阿拉伯木聚糖在食品開發中麵臨的挑戰和解決方案是什麽？
阿拉伯木聚糖在食品工業中的應用雖然具有多種潛在優勢，但也麵臨一些挑戰。以下是一些主要挑戰以及可能的解決方案：
挑戰：
成本問題：阿拉伯木聚糖的提取和純化過程可能成本較高。
解決方案：通過改進提取技術、規模化生產和副產品利用來降低成本。
溶解性和分散性：在某些食品體係中，阿拉伯木聚糖可能難以溶解或分散。
解決方案：通過物理或化學改性提高其溶解性和分散性。
穩定性問題：在加工過程中，阿拉伯木聚糖可能在高溫或pH變化下不穩定。
解決方案：研究和開發更穩定的阿拉伯木聚糖衍生物或配方。
功能性限製：阿拉伯木聚糖的某些功能特性可能受到限製，如粘度控製和凝膠形成。
解決方案：結合其他食品成分或添加劑以增強其功能性。
法規和標準：法規限製或缺乏標準化可能影響其在食品工業中的使用。
解決方案：與監管機構合作，推動阿拉伯木聚糖在食品中的安全使用和標準化。
消費者接受度：消費者可能對新成分的安全性和效果持保留態度。
解決方案：加強消費者教育和透明度，展示其健康益處和安全性。
技術複雜性：阿拉伯木聚糖的提取和應用可能涉及複雜的技術。
解決方案：投資研發，簡化工藝，提高生產效率。
環境影響：提取和生產過程可能對環境造成影響。
解決方案：采用可持續的生產方法和環保技術。
其他可能的解決方案：
研發投資：增加對阿拉伯木聚糖提取和應用的研發投資。
跨學科合作：與化學、生物學和工程學等領域的專家合作，開發新的應用和解決方案。
工藝優化：優化提取和應用工藝，提高效率和降低成本。
產品創新：開發新的阿拉伯木聚糖基產品，以滿足市場需求。
市場研究：進行市場研究，了解消費者的需求和偏好。
教育和宣傳：通過教育和宣傳活動提高消費者對阿拉伯木聚糖的認識。
監管合規：確保產品符合所有相關法規和安全標準。
副產品利用：探索副產品的潛在用途，增加產品的整體價值。
質量控製：在大規模生產中，確保產品質量的一致性至關重要。這需要建立嚴格的質量控製體係，對原料、生產過程和最終產品進行監控。
供應鏈管理：穩定和可靠的原料供應是大規模生產的關鍵。需要建立有效的供應鏈管理體係，以應對原料價格波動、供應不穩定等問題。
健康聲稱的科學支持：健康食品成分的健康聲稱需要有充分的科學依據。企業需要進行臨床試驗和研究，以支持其產品的健康益處。
通過這些解決方案，可以克服阿拉伯木聚糖在食品工業中應用的挑戰，並充分利用其潛在的優勢。
06、阿拉伯木聚糖的市場趨勢和潛在需求
阿拉伯木聚糖作為一種重要的功能性食品成分，在全球市場上的需求正在逐漸增長。
根據QYResearch的報告，全球阿拉伯木聚糖市場的銷售額在2023年達到了0.7億元，並預計到2030年將達到0.9億元，年複合增長率（CAGR）為4.2%（2024-2030）[8]。
Comet Biorefining、大和薬品株式會社和Neogen Corporation等是市場上的主要企業。2023年，這些企業在國際市場占有率方麵占據了較大的份額，其中前五大廠商占據了較大比例的市場份額[8]。
北美和歐洲是阿拉伯木聚糖的兩個重要生產地區，2023年分別占有相應的市場份額。預計未來幾年，這些地區將保持最快的增速，到2030年其市場份額將進一步提升[8]。
產品類型和應用：堿提取工藝的阿拉伯木聚糖在市場上占有重要地位，預計到2030年其市場份額將達到顯著比例。同時，從應用角度來看，製藥行業在2023年占據了阿拉伯木聚糖應用的較大部分份額，未來幾年預計將有穩定的增長率[8]。
中國市場：中國市場在過去幾年變化較快，2023年市場規模已達到一定水平，並預計在2030年將進一步提升，屆時在全球市場的占比也將增加[8]。
行業應用潛力：阿拉伯木聚糖由於具有抗氧化作用和益生元特性，被廣泛應用於食品添加劑、保健品、醫藥、有機合成等領域。特別是在助消化、控製血糖、提升免疫和減肥等功能性食品中，阿拉伯木聚糖的應用前景廣闊。
政策和法規：2024年8月5日國家衛生健康委發布《關於阿拉伯木聚糖等8種“三新食品”的公告》（2024年第3號），阿拉伯木聚糖已通過安全性評估，並被認可作為食品原料的屬性，這為其在食品工業中的使用提供了法規支持。
消費者認知和接受度：隨著消費者對健康食品和功能性成分的認知提高，預計阿拉伯木聚糖的市場接受度將進一步提升，尤其是在健康意識較強的消費群體中。
綜上所述，阿拉伯木聚糖作為一種具有多種健康益處的天然多糖，在全球市場上展現出積極的發展趨勢和廣闊的市場潛力，隨著阿拉伯木聚糖在中國正式作為新食品原料使用，預計阿拉伯木聚糖在食品工業中的應用將會進一步擴大。
綜上所述，雖然阿拉伯木聚糖等健康食品成分在食品工業中具有巨大的應用潛力，但要實現大規模生產和應用，企業需要克服一係列挑戰，這需要企業進行長期的研發投入、市場研究和戰略規劃。
引用資料：
[1]王偉旭,汪麗萍,於雷,等.阿拉伯木聚糖提取方法研究進展[J].糧油食品科技,2016,24(05):24-28.DOI:10.16210/j.cnki.1007-7561.2016.05.006.
[2] Polymers ( IF 4.7 ) Pub Date : 2023-01-01 , DOI: 10.3390/polym15010225
[3] 周鵬飛.綜合利用甘蔗渣製備低聚木糖和燃料乙醇的研究[D].暨南大學,2014.
[4] Foods ( IF 4.7 ) Pub Date : 2023-06-06 , DOI: 10.3390/foods12122280
[5] Food Hydrocolloids ( IF 11.0 ) Pub Date : 2015-05-01 , DOI: 10.1016/j.foodhyd.2015.01.012
[6] 國家衛生健康委員會解讀《關於阿拉伯木聚糖等8種“三新食品”的公告》
[7] 耿夢園,羅登林,白周亞,等.阿拉伯木聚糖對麵團及麵製品品質影響的研究進展[J].食品與發酵工業,2024,50(09):364-369.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036042.
[8] QYResearch（恒州博智）《2024年全球阿拉伯木聚糖行業總體規模、主要企業國內外市場占有率及排名》
[9] Foods ( IF 4.7 ) Pub Date : 2022-04-01 , DOI: 10.3390/foods11071026
[10] 食研匯2022-03-22 新食品原料阿拉伯木聚糖征求意見，助力纖維+、控糖、減肥類功能食品
來源：麻将网站食品研發創新服務中心，圖片來源：創客貼會員。
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