自20世紀(jì)80年代以來(lái)，人們逐漸了解了果寡糖的優(yōu)良生理特性。1982年，首次工業(yè)化生產(chǎn)果寡糖。

1983年，Hidaka一般食品成分生產(chǎn)工藝分別開發(fā)果寡糖。1988年，Hiraya 研究了黑曲霉中屁-呋喃果糖苷酶的性質(zhì)，分離純化了酶，并采用聚焦色譜法測(cè)定了酶的純度和等電點(diǎn)。1990年，F(xiàn)ujita得到了β-呋喃果糖苷糖的三種同工酶。

經(jīng)過美國(guó)食品工藝師協(xié)會(huì)和現(xiàn)代科學(xué)研究的反復(fù)，得出結(jié)論，現(xiàn)代酶工藝酶化蔗糖生產(chǎn)的低聚果糖的分子結(jié)構(gòu)和保健功能與果蔬中的低聚果糖完全相同，是一種天然的雙歧因子。

1998年，中國(guó)科學(xué)院上海藥學(xué)院與北京醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院分離后，測(cè)定了氫1和碳13核磁振。根據(jù)的峰值結(jié)果，其分子結(jié)構(gòu)和日本文獻(xiàn)報(bào)告GF2、GF3、GF4相同。

低聚果糖主要有兩種生產(chǎn)工藝，一種是以蔗糖為原料，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)β-或果糖基轉(zhuǎn)移酶β-呋喃果糖苷酶轉(zhuǎn)化而成；

二是以菊粉為原料，酶水解生成。

主流生產(chǎn)方法是以蔗糖為原料，分泌黑曲霉、鐮刀霉、日本曲霉等菌種β-呋喃果糖苷酶與盧-果糖基轉(zhuǎn)移酶發(fā)生酶反應(yīng)，通過過濾、凈化、精制和濃縮獲得成品。

高濃度(50%-60%)50%-60%的蔗糖溶液通過一系列酶轉(zhuǎn)移獲得。

從第一代液體發(fā)酵技術(shù)和第二代固定細(xì)胞催化技術(shù)到第三代固定酶催化技術(shù)。

(一)酶水解

以菊芋為原料的生產(chǎn)工藝：

菊芋→菊粉→水解→過濾→脫色→脫鹽→濃縮→低聚果糖

該方法產(chǎn)生的低聚果糖鏈較長(zhǎng)。

以菊芋為原料，將提取物浸泡在熱水中，然后用酶處理提取物，使壓濾液光滑，提高低聚果糖產(chǎn)量95%以上。葡萄糖、果糖和蔗糖采用高純化過濾技術(shù)分離去除，使低聚果糖純度達(dá)到94%. 85%-98. 58%。

(二)黑曲霉發(fā)酵高濃度蔗糖法

當(dāng)基質(zhì)蔗糖濃度低于0時(shí)，以蔗糖為基質(zhì)發(fā)酵.5%傾向于水解反應(yīng)，主要產(chǎn)生葡萄糖和果糖；當(dāng)基質(zhì)蔗糖濃度增加到50%時(shí)，只有轉(zhuǎn)移反應(yīng)而不發(fā)生水解反應(yīng)，低聚果糖的收率可超過60%。

首先，在28-30%的蔗糖液培養(yǎng)基中，將篩選出的高酶活黑曲霉株接種℃下振搖培養(yǎng)2-4d，獲得果糖轉(zhuǎn)移酶活性高的黑曲霉菌體。氮源物質(zhì)(如蛋白酶和NH4 NO3.0.5%-0.無(wú)機(jī)鹽(如75%)MgSO4和KH2PO4.將這些菌體作用于50%~60%蔗糖溶液60%蔗糖溶液pH催化產(chǎn)生低聚果糖。反應(yīng)后，發(fā)酵液為:葡萄糖(36%-38%)、蔗糖(10%-12%)、果寡三糖(21%-28%)、果寡四糖(21%-24%)、果寡五糖(3%-6%)、低聚果糖55%-60%。雖然該方法大大提高了果寡糖產(chǎn)量，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，但酶不能重復(fù)使用，自動(dòng)化程度低，生產(chǎn)成本高。

（三） 細(xì)胞固定增殖法

大多數(shù)真菌產(chǎn)生的果糖轉(zhuǎn)移酶，如黑曲霉，屬于細(xì)胞酶，因此固定增殖細(xì)胞可以直接連續(xù)生產(chǎn)低聚果糖，并用載體包埋生產(chǎn)酶細(xì)胞以獲得固定顆粒。低聚果糖溶液與蔗糖或葡萄糖溶液反應(yīng)，固定化酶可重復(fù)使用，便于連續(xù)生產(chǎn)。海藻酸鈣包埋法是固定黑曲霉菌體細(xì)胞的較佳方法，其他包括瓊脂包埋法、卡拉膠包埋法和微膠囊法。將黑曲霉孢子與海藻酸鈉海藻酸鈉混合，然后滴入氯化鈣溶液，固化1h收集固定增殖細(xì)胞顆粒后。顆粒填充反應(yīng)柱，50-60℃以下是50%蔗糖溶液以一定速度脫色、脫鹽、濃縮等工藝生產(chǎn)的液體低聚果糖。

（四） 固定化酶法

先用黑曲霉發(fā)酵β-或果糖轉(zhuǎn)移酶β-呋喃果糖苷酶，然后破碎細(xì)菌細(xì)胞，分離純化β-或果糖轉(zhuǎn)移酶盧-呋喃果糖苷酶，然后固定。海藻酸鈉包埋法一般與固定菌體相同。50-60%的蔗糖糖漿是50-60%℃酶催化蔗糖通過固定酶柱或固定化床生物反應(yīng)器以一定速度轉(zhuǎn)移，反應(yīng)時(shí)間控制在24h，經(jīng)過一系列脫色、脫鹽、濃縮等分離凈化步驟，獲得約60%的低聚果糖產(chǎn)品。該方法是一種國(guó)際研究方法，由于固定酶具有良好的操作穩(wěn)定性，可重復(fù)使用，利用率高，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)性和自動(dòng)化，降低生產(chǎn)成本。

(五)共固定法

對(duì)高濃度蔗糖、固定增殖細(xì)胞和固定化酶的反應(yīng)：

GF（蔗糖）→GF(果寡三糖) GF三、(果寡四糖) GF(果寡五糖) G（葡萄糖）

葡萄糖是影響化學(xué)驅(qū)動(dòng)力的平衡產(chǎn)物；P-呋喃果糖苷酶抑制劑，防止蔗糖的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。顯然，消除葡萄糖可以提高蔗糖的轉(zhuǎn)化率。黑曲霉和其他酶(異構(gòu)酶、葡萄糖氧化酶)通常用于包埋或協(xié)同作用，如戊二醛和丹寧葡萄糖氧化酶或異構(gòu)酶與黑曲霉交聯(lián)，然后與海藻酸鈉結(jié)合，包埋顆粒，然后填充反應(yīng)柱，生產(chǎn)低聚果糖葡萄糖異構(gòu)化或氧化副產(chǎn)品，消除葡萄糖的抑制作用。

（六）純化

低聚果糖含量不高，為50%-60%。該產(chǎn)品還含有30%-35%的葡萄糖和10%-15%的蔗糖。這些副產(chǎn)品不僅降低了低聚果糖的功能特性，而且限制了低聚果糖的應(yīng)用，不利于低聚果糖的普遍推廣。

低聚果糖溶液在投放市場(chǎng)前需要進(jìn)一步加工，包括脫色、脫鹽、分離純化、濃縮和微生物滅菌。

制備高純度低聚果糖的方法有：凝膠過濾色譜、納濾、發(fā)酵、酶和離子交換色譜。低聚果糖產(chǎn)品中的葡萄糖可以通過酵母消化產(chǎn)生高純度低聚果糖。培養(yǎng)后，將轉(zhuǎn)化酶活性較弱的酵母添加到總糖濃度為20%的低聚果糖中℃、250r/min反應(yīng)24h，80.低聚果糖24%的純度。

早年，我國(guó)色譜分離技術(shù)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不成熟，95%的高純度低聚果糖尚未在我國(guó)推廣。近年來(lái)，利用色譜分離技術(shù)凈化功能糖取得突破，成功開發(fā)了模擬移動(dòng)床技術(shù)，幫助國(guó)內(nèi)低聚果糖企業(yè)實(shí)現(xiàn)95%高純度低聚果糖的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，縮小了與國(guó)際知名品牌的差距。

在55型低聚果糖產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用分離純化技術(shù)去除大部分葡萄糖和蔗糖，精制95%高純度低聚果糖。

在眾多的分離純化技術(shù)中，色譜分離技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，分離效率高。通過模擬移動(dòng)床技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低聚果糖的連續(xù)生產(chǎn)和分離純化。分離葡萄糖和蔗糖也可作為果葡糖漿的原料，降低了95%的高純度低聚果糖生產(chǎn)成本，更有利于公共食品中低聚果糖的推廣。

脫鹽對(duì)低聚果糖的質(zhì)量也有重要影響。較終產(chǎn)品的電導(dǎo)率通常在100-300之間μS/cm，口感差，糖粉溶解后顏色深，透光率低，存在食品安全隱患，不能滿足下游產(chǎn)品的要求。10引進(jìn)脫鹽產(chǎn)品電導(dǎo)μS/m其中，口感純正，糖粉溶解后無(wú)色，透光率99%以上，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，完全滿足下游產(chǎn)品要求。