自20世紀80年代以來，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果寡糖采用一般食品成分生產(chǎn)工藝分離開發(fā)。1988年，Hiraya 研究了黑曲霉中的屁股-呋喃果糖苷酶的性質(zhì)，分離凈化酶，并采用聚焦色譜法測定酶的純度和等電點。1990年，F(xiàn)ujita得到了β-呋喃果糖苷糖的三種同工酶。

經(jīng)過美國食品工藝師協(xié)會和現(xiàn)代科學研究的反復，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，中國科學院上海藥學院與北京醫(yī)科大學藥學院分離后，對氫1和碳13核磁振進行了測定。根據(jù)得到的峰值結(jié)果，其分子結(jié)構(gòu)與日本文獻報道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；

另一種是以菊粉為原料，酶水解生成。

中國、日本、韓國等國家的主流生產(chǎn)方法是以蔗糖為原料，分泌黑曲霉、鐮刀霉、日本曲霉等菌種的第一種方法β-呋喃果糖苷酶和盧-通過過濾、凈化、精制和濃縮，對果糖基轉(zhuǎn)移酶進行酶反應。

黑曲霉產(chǎn)生的果糖轉(zhuǎn)移酶通常用于高濃度(50%)-60%)蔗糖溶液通過一系列酶轉(zhuǎn)移獲得低聚果糖產(chǎn)品。

低聚果糖的生產(chǎn)工藝已從第一代液體發(fā)酵技術和第二代固定細胞催化技術發(fā)展到第三代固定酶催化生產(chǎn)技術。

(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

該方法生成的低聚果糖鏈較長。

以菊芋為原料，熱水浸提獲得提取液，然后酶法處理提取液，使壓濾液流暢，提高低聚果糖出率達95%以上，應用納濾高純化技術分離去除葡萄糖、果糖和蔗糖，使低聚果糖純度達94. 85%-98. 58%。

(二)黑曲霉發(fā)酵高濃度蔗糖法

當基質(zhì)蔗糖濃度低于蔗糖時0.5%，傾向于水解反應，主要產(chǎn)生葡萄糖和果糖；當基質(zhì)蔗糖濃度增加到50%時，低聚果糖的收率可超過60%。

首先，將篩選出的高酶活黑曲霉株接種5%-10在%蔗糖液培養(yǎng)基中，28-30℃下振搖培養(yǎng)2-4d，獲得果糖轉(zhuǎn)移酶活性較高的黑曲霉菌體。為提高酶活性，氮源物質(zhì)(如蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì))可適當添加到培養(yǎng)基中NH4 NO3，0.5%-0.75%)和無機鹽(如MgSO4和KH2PO4，0.1%-0.15%)，然后在一定溫度和60%的蔗糖溶液中使用這些菌體pH低聚果糖是由下催化產(chǎn)生的。反應結(jié)束后，發(fā)酵液的葡萄糖(36%)-38蔗糖(10%)-12果寡三糖(21%)-28果寡四糖(21%)-24果寡五糖(3%)-655%的低聚果糖-60%。雖然該方法大大提高了果寡糖產(chǎn)量，工藝設備簡單，但酶不能重復使用，自動化程度低，生產(chǎn)成本高。

(3) 固定增殖細胞法

黑曲霉等大多數(shù)真菌產(chǎn)生的果糖轉(zhuǎn)移酶屬于細胞酶，因此固定增殖細胞可以直接連續(xù)生產(chǎn)低聚果糖，并用載體包埋生產(chǎn)酶細胞以獲得固定顆粒。將包埋產(chǎn)品與蔗糖或葡萄糖溶液反應，獲得低聚果糖溶液，固定酶可重復使用，便于連續(xù)生產(chǎn)。固定黑曲霉菌細胞的方法較好采用海藻酸鈣包埋法，其他包括瓊脂包埋法、卡拉膠包埋法和微膠囊法。將黑曲霉孢子與預先滅菌的海藻酸鈉混合，然后滴入氯化鈣溶液固化1h然后收集固定的增殖細胞顆粒。在反應柱中填充顆粒50-60℃以下是50%蔗糖溶液以一定速度通過脫色、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，然后破碎細菌細胞，分離純化β-或果糖轉(zhuǎn)移酶盧-呋喃果糖苷酶，然后固定。海藻酸鈉一般用于包埋固定菌體。-60%蔗糖糖漿在50-60℃酶催化蔗糖以一定速度通過固定酶柱或固定化床生物反應器轉(zhuǎn)移，反應時間控制在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。由于固定酶具有良好的操作穩(wěn)定性，可重復使用，利用率高，可實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的連續(xù)性和自動化，降低生產(chǎn)成本，該方法是一種國際研究方法。

(五)共固定法

黑曲霉發(fā)酵高濃度蔗糖法、固定化增殖細胞法和固定化酶法生產(chǎn)果寡糖的反應式：

GF（蔗糖）→GF2(果寡三糖) GF3，(果寡四糖) GF4(果寡五糖) G（葡萄糖）

葡萄糖是影響化學驅(qū)動力的平衡產(chǎn)物；P-呋喃果糖苷酶的抑制物阻止了蔗糖的進一步轉(zhuǎn)化。顯然，消除葡萄糖可以提高蔗糖的轉(zhuǎn)化率。黑曲霉通常用于包埋或與其他酶（異構(gòu)酶和葡萄糖氧化酶）協(xié)同作用。例如，戊二醛和丹寧將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，制成包埋顆粒，然后填充反應柱，在生產(chǎn)低聚果糖的同時異構(gòu)化或氧化副產(chǎn)物葡萄糖，從而消除葡萄糖的抑制作用，分別獲得63%和71%的低聚果糖。

（六）純化

低聚果糖的低聚果糖含量不高，為50%-60%，該產(chǎn)品也含有30%-3510%葡萄糖，10%葡萄糖-15%蔗糖。這些副產(chǎn)品不僅降低了低聚果糖的功能特性，還導致糖尿病患者和肥胖者無法食用，限制了低聚果糖的應用，不利于低聚果糖的普遍推廣。

在投放市場之前，生產(chǎn)的低聚果糖溶液需要進一步加工，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來生產(chǎn)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30℃、250r/min反應24h，可制得的純度為80.24%低聚果糖。

早年，我國色譜分離技術產(chǎn)業(yè)化技術不成熟，95%高純度低聚果糖在我國尚未推廣。近年來，利用色譜分離技術凈化功能糖取得突破，成功開發(fā)了模擬移動床技術，協(xié)助國內(nèi)低聚果糖企業(yè)實現(xiàn)95%高純度低聚果糖的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，縮小了與國際知名品牌的差距。

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

在眾多分離純化技術中，色譜分離技術經(jīng)濟實用，分離效率高。通過模擬移動床技術，可以實現(xiàn)低聚果糖的連續(xù)生產(chǎn)和分離純化。分離的葡萄糖和蔗糖也可以作為生產(chǎn)果葡糖漿的原料，降低了95%高純度低聚果糖的生產(chǎn)成本，更有利于低聚果糖在大眾食品中的推廣。

脫鹽對低聚果糖的質(zhì)量也有重要影響。不經(jīng)脫鹽處理，較終產(chǎn)品的電導率通常很高100-300μS/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。引入脫鹽產(chǎn)品電導10μS/m其中，口感純正，糖粉溶解后無色，透光率達99%以上，達到國際先進水平，完全滿足下游產(chǎn)品要求。