国家卫健委于8月5日发布了关于阿拉伯木聚糖等8种“三新食品”的公告及解读，将甘蔗渣提取来源的阿拉伯木聚糖列为新食品原料。
阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan, AX）是一种存在于禾本植物如小麦、大麦、燕麦、稻米等中的复杂多糖，其基本结构是由β-D-吡喃木糖残基构成主链骨架，通过C(O)-2，C(O)-3或C(O)-2，3键连接α-L-呋喃阿拉伯糖基取代物，同时含有一定量的阿魏酸基团 。它具有多种健康益处，包括降低血清胆固醇、维持血糖水平、抗氧化活性等[1]。
阿拉伯木聚糖的分子表征、生物活性和应用与其分子结构密切相关，不同来源的 AX 在分子量、支化度和结构方面具有不同的分子特征，不同的结构导致 AX 的生物活性产生不同的影响[2]。
此外，阿拉伯木聚糖的提取方法也影响了其结构和功能，包括水提取法、化学溶剂提取法和酶提取法等[1]。
01、甘蔗渣作为提取源的优势
阿拉伯木聚糖的提取通常来自植物加工的副产品，如甘蔗渣、麸皮和米糠，这些副产品在食品工业中通常被视为废弃物，但阿拉伯木聚糖的提取为它们提供了增值的机会。
来源包括：
小麦：小麦是阿拉伯木聚糖的主要来源之一，尤其在小麦麸皮中含量较高。
大麦：大麦也是重要的阿拉伯木聚糖来源，尤其在酿造工业中产生的副产品中。
燕麦：燕麦中含有的阿拉伯木聚糖对健康有益。
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：玉米的麸皮和胚芽部分含有阿拉伯木聚糖。
早在2022年3月国家食品安全风险评估中心发布了关于新食品原料阿拉伯木聚糖公开征求意见，其中提到“阿拉伯木聚糖是以甘蔗渣、小麦麸皮、玉米皮等禾本植物为原料，经预处理、食用碱提取、脱碱浓缩、中和沉淀、洗涤净化、干燥等工艺制成”，而此次正式公告中确定“阿拉伯木聚糖是以甘蔗渣为原料，经清洗、压榨、氢氧化钠提取、沉淀、纯化、干燥等工艺制成。”，去除了其他来源。
甘蔗渣作为提取源的阿拉伯木聚糖有何优势？
选择甘蔗渣作为提取阿拉伯木聚糖的原料具有多个优势和特点[3][4]：
可再生资源：甘蔗渣是制糖工业的副产品，来源广泛，可持续性高 。
可再生资源：甘蔗渣是制糖工业的副产品，来源广泛，可持续性高 。
高含量纤维素和半纤维素：甘蔗渣中含有丰富的纤维素和半纤维素，这使得它成为提取阿拉伯木聚糖的良好原料 。
成本效益：作为一种农业副产品，甘蔗渣的成本较低，这有助于降低提取阿拉伯木聚糖的整体成本 。
环境友好：利用甘蔗渣可以减少农业废弃物的环境负担，符合循环经济和可持续发展的理念 。
提取效率：研究表明，甘蔗渣中的阿拉伯木聚糖相对容易提取，且提取率较高 。
综合利用：提取阿拉伯木聚糖后的残渣可以进一步用于生产燃料乙醇等其他产品，实现甘蔗渣的高值化利用 。
优化工艺：通过响应面法等优化工艺，可以提高提取效率并减少成本，使得工业规模生产成为可能 。
高纯度产品：从甘蔗渣提取的阿拉伯木聚糖纯度较高，有利于开发高附加值的产品 。
结构特性：甘蔗渣中的阿拉伯木聚糖具有独特的化学结构，如较低的阿拉伯糖基取代度，这可能影响其在食品工业中的应用特性 。
经济可行性：已有研究对从甘蔗渣提取阿拉伯木聚糖的经济可行性进行了评估，为工业化生产提供了依据 。
通过这些优势和特点，可以看出甘蔗渣是提取阿拉伯木聚糖的理想原料，具有推动工业应用和社会经济价值的潜力。
02、不同提取来源的阿拉伯木聚糖有哪些区别？
不同来源的阿拉伯木聚糖 (AX) 在结构上的差异，导致其性质也表现出多样性。以下是一些主要性质差异：
1. 溶解性
来源差异：甘蔗渣AX通常比小麦麸皮AX溶解性低（甘蔗渣AX的A:X比率约为0.2，小麦麸皮AX的0.6），因为其A:X比率较低，取代基较少。
分子量影响：低分子量AX溶解性更高，因为其分子链更短，更容易与水分子相互作用。
pH值影响：AX的溶解性受pH值影响，通常在酸性条件下溶解性更好。
2. 粘度
来源差异：甘蔗渣AX通常比小麦麸皮AX粘度更高，因为其分子量较大，分子链更长。
分子量影响：高分子量AX粘度更高，因为其分子链更长，更容易形成网络结构。
浓度影响：AX溶液的粘度随浓度增加而增加。
3. 凝胶形成能力
来源差异：甘蔗渣AX通常比小麦麸皮AX凝胶形成能力更强，因为其分子量较大，分子链更长。
分子量影响：高分子量AX凝胶形成能力更强，因为其分子链更长，更容易形成网络结构。
交联剂影响：使用交联剂可以增强AX的凝胶形成能力。
4. 分子量分布广泛
甘蔗渣AX释放的分子量范围更广，包括高分子量和低分子量组分。
影响：
产品多样性：可以根据不同的应用需求，通过控制提取和酶解条件，获得不同分子量范围的AX组分。
功能多样性：不同的AX组分具有不同的功能特性
高分子量AX：具有较高的粘度和凝胶形成能力，可用于食品增稠剂、稳定剂和结构化剂。
低分子量AX：具有较低的粘度和更好的溶解性，可用于食品配料、功能性食品和药物载体。
5. 提取效率不同
某些来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，甘蔗渣比麦麸更容易释放其阿拉伯木聚糖，并且释放的分子量范围更广 。
6. 应用领域不同
由于结构和特性的差异，不同来源的阿拉伯木聚糖可能适用于不同的应用领域，如食品工业、造纸工业、生物燃料生产等[5]。
7. 提取方法的影响
不同的提取方法，如碱性提取、酶提取或物理和化学方法的组合，可能会影响阿拉伯木聚糖的产率、纯度和结构 。
8. 抗氧化活性
来源差异：一些来源的AX，如燕麦AX，具有较强的抗氧化活性，可以清除自由基，保护细胞免受氧化损伤。
结构影响：AX的结构，如取代模式和侧链结构，会影响其抗氧化活性。
9. 降血糖活性
来源差异：一些来源的AX，如黑麦AX，具有降血糖活性，可以延缓肠道对葡萄糖的吸收，降低血糖水平。
结构影响：AX的结构，如分子量和取代模式，会影响其降血糖活性。
10. 副产品价值
从甘蔗渣中提取AX后，剩余的富含木质素的残渣仍然具有进一步加工和利用的价值。
影响：
资源综合利用：可以将甘蔗渣中的不同成分转化为高价值产品，实现资源的综合利用。
增加经济效益：通过开发木质素衍生物等产品，可以进一步提高甘蔗渣的经济价值。
11. 其他性质
色泽：不同来源的AX色泽不同，影响其在食品领域的应用。
风味：不同来源的AX风味不同，影响其在食品领域的应用。
稳定性：不同来源的AX稳定性不同，影响其在加工和应用过程中的稳定性。
总结：
综上所述，不同来源的阿拉伯木聚糖在分子结构、流变特性、生物活性和应用潜力方面具有各自的特点，这些特点决定了它们在特定应用中的适用性和效率。
03、阿拉伯木聚糖在食品中的应用
阿拉伯木聚糖作为一种功能性食品成分，在食品工业中有着广泛的应用案例。以下是一些具体的应用案例：
谷物产品：阿拉伯木聚糖的结构特性，如支链度、溶解度和分子量，与其在食品系统中的功能之间存在很强的相关性。它被用于改善意大利面、饼干、蛋糕、面包和啤酒等谷物产品的物理化学特性[9]。
功能性食品：阿拉伯木聚糖具有抗氧化作用，并且是一种有益生元作用的膳食纤维。它有助于促进肠胃健康、控制血糖水平、帮助减肥以及提高免疫力[10]。
膳食补充剂：在美国，阿拉伯木聚糖被食品药品监督管理局认定为一种膳食纤维，并在欧盟、加拿大等国家和地区被允许添加在食品或膳食补充剂中[6]。
新食品原料：根据国家食品安全风险评估中心的公告，阿拉伯木聚糖作为新食品原料，已经通过了安全性评估，并且有明确的推荐食用量，即每天不超过15克[6]。
减肥和控糖食品：由于阿拉伯木聚糖能够减缓糖的吸收并降低血糖水平，它在减肥和控制血糖的食品中具有潜在的应用价值[10]。
免疫增强补充剂：阿拉伯木聚糖也被用于免疫增强补充剂中，例如Daiwa Peak免疫增强补充剂，其主要成分为木糠来源的阿拉伯木聚糖和香菇多糖[10]。
以上应用案例展说明了阿拉伯木聚糖在食品工业中的多样性和重要性，其健康益处和功能性特点使其成为食品开发中的宝贵原料。
04、如何确保阿拉伯木聚糖在食品加工过程中的安全性和稳定性？
确保阿拉伯木聚糖在食品加工过程中的安全性和稳定性，需要考虑以下几个关键方面：
原料选择与预处理：选择高质量的原料并进行适当的预处理，如清洗、压榨等，以去除杂质并减少潜在的微生物污染[6]。
提取与纯化工艺：采用合适的提取和纯化技术，例如碱提取、酶提取或机械辅助提取等，以获得高纯度的阿拉伯木聚糖。这些工艺不仅能提高得率，还能保持其结构和功能性[1]。
加工条件控制：在加工过程中，控制温度、时间、pH等条件，以避免阿拉伯木聚糖的降解或结构变化，确保其稳定性和功能性[7]。
食品安全法规遵循：根据《中华人民共和国食品安全法》、《关于阿拉伯木聚糖等8种“三新食品”的公告》（2024年第3号）等相关规定，确保生产和使用过程符合食品安全标准，进行必要的安全性评估[6]。
不适宜人群的警示：对于婴幼儿、孕妇和哺乳期妇女等特定人群，由于食用安全性资料不足，应在标签和说明书中明确标注不适宜人群和食用限量。
质量监控：建立严格的质量监控体系，定期检测产品中的微生物含量、重金属、农药残留等，确保产品符合食品安全标准。
稳定性研究：开展稳定性研究，评估阿拉伯木聚糖在不同环境条件下的物理、化学和生物学稳定性，以确定合适的储存和运输条件。
健康声称的支持：如果产品进行健康声称，需要有充分的科学依据和临床试验数据支持，确保声称的准确性和真实性。
通过上述措施，可以确保阿拉伯木聚糖在食品加工中的安全性和稳定性，为消费者提供健康、高质量的食品产品。
05、阿拉伯木聚糖在食品开发中面临的挑战和解决方案是什么？
阿拉伯木聚糖在食品工业中的应用虽然具有多种潜在优势，但也面临一些挑战。以下是一些主要挑战以及可能的解决方案：
挑战：
成本问题：阿拉伯木聚糖的提取和纯化过程可能成本较高。
解决方案：通过改进提取技术、规模化生产和副产品利用来降低成本。
溶解性和分散性：在某些食品体系中，阿拉伯木聚糖可能难以溶解或分散。
解决方案：通过物理或化学改性提高其溶解性和分散性。
稳定性问题：在加工过程中，阿拉伯木聚糖可能在高温或pH变化下不稳定。
解决方案：研究和开发更稳定的阿拉伯木聚糖衍生物或配方。
功能性限制：阿拉伯木聚糖的某些功能特性可能受到限制，如粘度控制和凝胶形成。
解决方案：结合其他食品成分或添加剂以增强其功能性。
法规和标准：法规限制或缺乏标准化可能影响其在食品工业中的使用。
解决方案：与监管机构合作，推动阿拉伯木聚糖在食品中的安全使用和标准化。
消费者接受度：消费者可能对新成分的安全性和效果持保留态度。
解决方案：加强消费者教育和透明度，展示其健康益处和安全性。
技术复杂性：阿拉伯木聚糖的提取和应用可能涉及复杂的技术。
解决方案：投资研发，简化工艺，提高生产效率。
环境影响：提取和生产过程可能对环境造成影响。
解决方案：采用可持续的生产方法和环保技术。
其他可能的解决方案：
研发投资：增加对阿拉伯木聚糖提取和应用的研发投资。
跨学科合作：与化学、生物学和工程学等领域的专家合作，开发新的应用和解决方案。
工艺优化：优化提取和应用工艺，提高效率和降低成本。
产品创新：开发新的阿拉伯木聚糖基产品，以满足市场需求。
市场研究：进行市场研究，了解消费者的需求和偏好。
教育和宣传：通过教育和宣传活动提高消费者对阿拉伯木聚糖的认识。
监管合规：确保产品符合所有相关法规和安全标准。
副产品利用：探索副产品的潜在用途，增加产品的整体价值。
质量控制：在大规模生产中，确保产品质量的一致性至关重要。这需要建立严格的质量控制体系，对原料、生产过程和最终产品进行监控。
供应链管理：稳定和可靠的原料供应是大规模生产的关键。需要建立有效的供应链管理体系，以应对原料价格波动、供应不稳定等问题。
健康声称的科学支持：健康食品成分的健康声称需要有充分的科学依据。企业需要进行临床试验和研究，以支持其产品的健康益处。
通过这些解决方案，可以克服阿拉伯木聚糖在食品工业中应用的挑战，并充分利用其潜在的优势。
06、阿拉伯木聚糖的市场趋势和潜在需求
阿拉伯木聚糖作为一种重要的功能性食品成分，在全球市场上的需求正在逐渐增长。
根据QYResearch的报告，全球阿拉伯木聚糖市场的销售额在2023年达到了0.7亿元，并预计到2030年将达到0.9亿元，年复合增长率（CAGR）为4.2%（2024-2030）[8]。
Comet Biorefining、大和薬品株式会社和Neogen Corporation等是市场上的主要企业。2023年，这些企业在国际市场占有率方面占据了较大的份额，其中前五大厂商占据了较大比例的市场份额[8]。
北美和欧洲是阿拉伯木聚糖的两个重要生产地区，2023年分别占有相应的市场份额。预计未来几年，这些地区将保持最快的增速，到2030年其市场份额将进一步提升[8]。
产品类型和应用：碱提取工艺的阿拉伯木聚糖在市场上占有重要地位，预计到2030年其市场份额将达到显著比例。同时，从应用角度来看，制药行业在2023年占据了阿拉伯木聚糖应用的较大部分份额，未来几年预计将有稳定的增长率[8]。
中国市场：中国市场在过去几年变化较快，2023年市场规模已达到一定水平，并预计在2030年将进一步提升，届时在全球市场的占比也将增加[8]。
行业应用潜力：阿拉伯木聚糖由于具有抗氧化作用和益生元特性，被广泛应用于食品添加剂、保健品、医药、有机合成等领域。特别是在助消化、控制血糖、提升免疫和减肥等功能性食品中，阿拉伯木聚糖的应用前景广阔。
政策和法规：2024年8月5日国家卫生健康委发布《关于阿拉伯木聚糖等8种“三新食品”的公告》（2024年第3号），阿拉伯木聚糖已通过安全性评估，并被认可作为食品原料的属性，这为其在食品工业中的使用提供了法规支持。
消费者认知和接受度：随着消费者对健康食品和功能性成分的认知提高，预计阿拉伯木聚糖的市场接受度将进一步提升，尤其是在健康意识较强的消费群体中。
综上所述，阿拉伯木聚糖作为一种具有多种健康益处的天然多糖，在全球市场上展现出积极的发展趋势和广阔的市场潜力，随着阿拉伯木聚糖在中国正式作为新食品原料使用，预计阿拉伯木聚糖在食品工业中的应用将会进一步扩大。
综上所述，虽然阿拉伯木聚糖等健康食品成分在食品工业中具有巨大的应用潜力，但要实现大规模生产和应用，企业需要克服一系列挑战，这需要企业进行长期的研发投入、市场研究和战略规划。
引用资料：
[1]王伟旭,汪丽萍,于雷,等.阿拉伯木聚糖提取方法研究进展[J].粮油食品科技,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] 周鹏飞.综合利用甘蔗渣制备低聚木糖和燃料乙醇的研究[D].暨南大学,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] 国家卫生健康委员会解读《关于阿拉伯木聚糖等8种“三新食品”的公告》
[7] 耿梦园,罗登林,白周亚,等.阿拉伯木聚糖对面团及面制品品质影响的研究进展[J].食品与发酵工业,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业总体规模、主要企业国内外市场占有率及排名》
[9] Foods ( IF 4.7 ) Pub Date : 2022-04-01 , DOI: 10.3390/foods11071026
[10] 食研汇2022-03-22 新食品原料阿拉伯木聚糖征求意见，助力纤维+、控糖、减肥类功能食品
来源：食品伙伴网食品研发创新服务中心，图片来源：创客贴会员。
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