研究人员表示,以酵母为基础的塔加糖生产工艺可能会释放低GI甜味剂的商业潜力

2025-06-16 19:29来源:本站

   Researchers have uncovered an efficient, cost-effective way to produce a low-calorie sweetener (40% fewer calories than sucrose) derived from lactose. ?GettyImages / EBlokhina

  研究人员发现了一种从乳糖中生产低热量甜味剂(比蔗糖低40%的热量)的有效、经济的方法。?一些/ EBlokhina

  新研制的酵母菌株,能够有效地代谢乳糖进入塔格糖(低热量、低糖甜味剂)可能是解锁的关键商业规模的可用性甜味剂,厄巴纳伊利诺斯州大学的研究人员相信。

  塔加糖是一种甜味剂,它的味道和质地与蔗糖或蔗糖几乎相同。然而,塔加糖的热量比蔗糖要少得多——约占蔗糖的40%。”伊利诺伊大学(University of Illinois)食品科学与人类营养学教授金永苏(Yong-Su Jin,音译)领导了设计酵母菌株的研究团队。

  “此外,它不会像蔗糖或果糖那样增加血糖水平。tagatose的血糖指数为3,远远低于蔗糖(68)和果糖(24)。因此,tagatose具有较低的风险发展为2型糖尿病和其他疾病引起的快速和重复的血糖增加在血液中,”金说。?

  尽管它的健康优势,越来越多的消费者希望减少糖的摄入量,有效的,成本效益高的生产tagatose一直是一个行业的障碍。

  金说,tagatose的制造成本很高,这使得它无法广泛用于商业用途。金补充说,尽管它在水果和乳制品中天然存在,但浓度太低,无法有效分离tagatose。

  传统的生产方法包括多步酶法,将半乳糖(乳糖的一种成分)转化为塔加糖。金进一步解释说,酶的反应效率非常低,这意味着只有30%的半乳糖被转化为塔加糖,这迫使制造商使用昂贵的工艺从半乳糖混合物中去除塔加糖。

  研究小组使用了酵母细胞的内部机制 “小塔格糖工厂”(类似于乙醇制造商使用酵母从玉米中生产燃料)。然后,研究人员通过对两种基因进行调整,培育出了一种酵母,这种酵母能从乳糖中产生塔加糖。首先,他们取出一个基因,让酵母在乳糖代谢过程中使用半乳糖作为细胞燃料。其次,他们添加了两个基因,将半乳糖转化为塔加糖。

  当酵母被喂食乳糖时,它自身的新陈代谢会促使它产生90%的塔加糖——远高于传统生产30%的产量。金说,酵母反应器的规模也比酶反应器大得多,这可能使tagatose的大规模高效生产成为可能。

  希腊酸奶的复兴在过去10年席卷了美国市场——自那以来一直如此 冷却——也导致了大量的酸性乳清废料(从最终的酸奶产品中过滤出来的水和乳糖的混合物)。

  金表示,他的团队设计的以酵母为基础的工艺能够间接使用乳清,这可能会给希腊酸奶制造商提供一种解决方案,使他们能够卸载乳清废料。

  “由于希腊酸奶最近很受欢迎,乳清的处理是乳制品行业的一个问题。我们希望我们的过程可以用来解决过剩乳清的问题。由于我们基于酵母发酵的方法允许更高的产品比例和直接使用廉价的乳制品废料,我们预计tagatose的生产成本可以显著降低。”金说。?

  金表示,随着高效酵母发酵工艺的发展,在成品消费产品中添加tagatose的可能性是无限的。

  “通过进一步的代谢工程,我们可以利用我们的工程酵母菌株,从乳清中大量的乳糖中生产出其他有价值的产品,”金说。

  的?研究由美国生物科学研究所和美国能源部资助。?

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