抗性糊精的特性、功能及市场前景.pdf

发 酵 科 技 通 讯 4 0 卷 抗性糊精的特性、功能及市场前景 周焕 霞王彩梅袁卫涛 杨 海军(保龄宝生物股份有限公司山东禹城2 5 1 2 0 0)摘要：抗性糊精是一种低热量葡聚糖，属于低分子水溶性膳食纤维，是现代食品工业 中的一种重 要 原辅料。本文介绍 了抗性糊精的特性、功能及其在食品领城 中应用和市场前景。关键 词：抗性 糊精膳 食 纤 维 生理功 能 膳食纤维是人类饮食中的一种不可或缺的营 养成分，具有改善人体肠道菌群，改善血糖和脂肪 代谢，降低血清胆固醇，促进矿物质吸收等生理功 能 1 1。然而，当今人们的饮食习惯，使得膳食纤维 的摄入量逐年减少，特别是近年来 由于追求美味，精加工食品的消费量逐渐增大，从而更加速 了这 一倾 向。因此，加工食品中添加一定量的膳食纤维 变得非常必要。市场上，存在多种可溶的和不可溶的膳食纤 维。不溶性膳食纤维由于 口感粗涩且不光滑，所以 很难使加工食品变得美味。而高分子水溶性膳食 纤维，由于其粘度高、凝胶性大，在食 品加工上也 不能得到 良好 的应用圆。近年来出现 的低粘度水 溶性膳食纤维使膳食纤维这种营养素变得容易吸 收，在低粘度水溶性膳食纤维中抗性糊精是最具 代表性的产品。抗性糊精属低分子水溶性膳食纤维。根据膳 食纤维含量的不同，抗性糊精分为 I型和 型两 种。由于其含有抗人体消化酶(如淀粉酶、葡萄糖 淀粉酶等)作用的难消化成分，在消化道中不会被 消化吸收，可直接进入大肠，因此它是一种低热量 食 品原料，可作为膳食纤维发挥各种生理作用I 3 J。抗性糊精 由 日本科学家二十世纪八十年代末 发明，在 日本 国内抗性糊精在 1 9 8 9年 申请 了专 利，并相继在欧洲和美国申请了抗性麦芽糊精的 专利；在我国，抗性糊精的研究在二十世纪九十年 代 中后期才开始有人研究，华南理工大学有人根 据国外的专利做了一些相关的研究。2 0 0 7年，广 东省食品研究所 申请了一种抗性麦芽糊精的制备 方法的专利，这个专利利用普鲁兰酶代替传统方 豳 法中的糖化酶制备抗性麦芽糊精。同年，日本松谷 化学工业株式会社申请 了含有异构化糖的抗性麦 芽糊精的制造方法 的专利4 J。2 0 1 0年保龄宝生物 股份有限公司申请 了一种新型抗消化糊精的制备 方法，该专利采用酶制剂直接转化生产，大大提升 了淀粉向功效成分转化的转化率，使最终产 品中 有效成分含量达到 9 0 以上。目前抗性糊精 的制 备方法主要是双螺旋挤压机法及高温法，这两种 方法耗时耗能，热能利用率低。微波法制备抗性糊 精的研究还在实验室阶段。1 理化特性 抗性糊精为 白色到淡黄色粉末，略有甜味，无 其他异 味，易溶于水，不溶于 乙醇，1 0 水溶液为 透明或淡黄色，p H值为 4 0 6 0【5 J。抗性糊精 的水 溶液黏度 很低(3 0 水溶液约 0 0 l p a S)，并 且黏 度值受剪切速率和温度的影 响小l3 J。抗性糊精热 量 低(0 5 k a l g-1 4 k a l g)、耐 热、耐 酸、耐 压、耐 冷 冻，低褐变、耐储存，这些性质作为膳食纤维添加 到食 品中后不会改变产品的最终品质。抗性糊精由淀粉加工而成，是将焙烤糊精 的 难消化成分用工业技术提取处理并精炼而成的一 种低热量葡聚糖，属于低分子水溶性膳食纤维【3】。通过甲基化分析 已证 明，抗性糊精具有 比原料淀 粉更复杂的分支结构，这是因为淀粉加热分解过 程 中本身所含 的还 原性 葡萄糖基发 生分子 内脱 水，或被解离的葡萄糖残基转移到任意羟基形成 新的分支结构。淀粉在酸热分解的同时，转移反应 及逆合成反应同时进行，抗性糊精除了淀粉原本 拥有的 仅 一 1，4和 仅 一 l，6葡萄糖苷之外，还拥有仅 一 第 4 0卷第 4期 2 0 1 1 年1 O 月 发 酵 科 技 通 讯 l，2和 一 1，3键合的萄萄糖苷结构，部分还原端 上还有分子 内脱水 的缩 葡聚糖 和 B 一 1，6葡萄糖 苷结构的存在嘲。2 生理 功能 从抗性糊精所 具有 的抗 消化 酶作用 特性来 看，它是一种低热量食品原料，而且 由于在消化道 中不会被消化吸收，可直接进入大肠，因此，可作 为膳食纤维发挥各种生理作用。2 1 降低血糖 实验表 明食用抗性糊精后可明显抑制血糖和 胰蔚素 的上升。这是因为抗性糊精可延缓和抑制 小肠对糖类 的消化吸收，并改善末梢组织对胰岛 素的感受性，降低对胰岛素的需求。水溶性 的抗性 糊精 随着凝胶的形成，阻止了糖类的扩散，推迟了 糖类在肠内的吸收，从而抑制了糖类吸收后血糖 的上升和血胰岛素升高的反应。此外抗性糊精能 改变消化道激素的分泌，如使胰汁的分泌减少，从 而抑制了糖类的吸收。抗性糊精还可通过改变肠 道内消化酶活性来调节机体代谢活动。抗性糊精 还具有抑制淀粉酶对淀粉的作用，延长酶作用于 淀粉的时间，使葡糖糖释放缓慢，从而起到降低血 糖 的作用。2 2 调节血脂 膳食纤维能显著降低血胆固醇，它能使动脉 粥样硬化的风险降低，在降低血胆固醇的时候，还 会使肝脏、主动脉及其它组织的胆固醇含量降低，具有抗脂肪肝、抗动脉粥样硬化 的作用。连续摄入 抗性糊精这种低分子量水溶性膳食纤维，可降低 血清胆 同醇和中性脂肪浓度及体内脂肪量，抗性 糊精还可吸附胆汁酸、脂肪等而使其吸收率下降，可达到降血脂，改善各种类型高血脂症患者 的脂 类代谢的作用。有实验证明抗性糊精还具有降低 血压 的作用，但作用机理 目前不明。2-3 整理 肠道 抗性糊精在小肠 内不被吸收，可直接进入大 肠，能促进肠道有益菌群 的生长、繁殖，是一种双 歧杆菌增殖因子，益生菌的代谢为人体提供一些 有用的调节物质，可提高人体机能，包括免疫系统 和肠道功能，同时抑制肠道有害微生物的生长繁 殖。抗性糊精在大肠 内发酵产生短链脂肪酸，产酸 量较同等膳食纤维多。这些短链脂肪酸能阻止癌 细胞的生长与繁殖，抗性糊精 的吸水膨胀能增加 粪便体积，促进肠道蠕动，对于便秘、痔疮、结肠癌 等疾病有 良好的预防效果。2 4 控制体重 抗性糊精具有膳食纤维特有的增容、持水、持 油的作用，在 胃肠 内吸水后，能够使 胃、肠扩张，产 生饱腹感，减少进食量。另外抗性糊精的低热值，特别有利于减肥人士控制体重。3应 用领 域 目前，抗性糊精主要还是应用在食品领域，人 们一直在致力于开发一种具有与砂糖或糖粉有着 同样粉状特性和加工适应性 的低黏度水溶性膳食 纤维。抗性糊精基本满足上述要求且使用方便，黏 度和甜度均 比较低，还具有优越的耐酸、耐热性，可广泛用于乳制品、保健品、婴儿食 品、面制 品、肉 制品中。3 1 在乳制品中的应用 抗性糊精可 以像砂 糖或糖类一样 简单 的添 加，又不会影响食物原有的风味和质构，从而可 以 应用到需要强化食物纤维 的乳制品或乳饮料 中。由于抗性糊精与脂肪有相似的口感，热量低，可部 分替代砂糖或脂肪来调制低热量冰淇林、低脂肪 型酸奶饮料等。近年来，发酵乳和乳酸饮料消费量 递增，在发酵乳或乳酸饮料 中添加一定量的抗性 糊精，可使乳酸菌、双歧杆菌等肠 内有益菌的生物 机能充分的发挥，从而产生极大的相乘效果f 5 1。3 2 在保健品中的应用 糖尿病人保健食 品：抗性糊精具有的降低血 糖的功能使得它在糖尿病人保健食 品中的应用 前景广阔。研究表明，每 日摄人一定量 的抗性糊精 可以有效防止糖尿病人的各种症状。便秘人群保健食 品：水溶性膳食纤维 目前广 泛用于调节微生态平衡、润肠通便 的保健食 品。抗 性糊精作为水溶性膳食纤维的一种，以其优越 的 整理肠道 的功能作为防止便秘 的保健食 品必将受 到患者欢迎。减肥食 品：一般糖类物质热量高达 4 c a l g，各 种糖发酵后产生的酒精 的热量高达 2 c a l g，而难 消化糊精的热量只有 l c a l g 。因此，添加到减肥 食 品中，得到广大爱美女性 的青睐。3 _ 3 在婴幼儿食 品中的应用 婴幼儿特别是断乳后体 内双歧杆菌骤减，导 致腹泻厌食、发育迟缓、营养成分的利用率 降低。翻 一 发 酵 科 技 通 讯 第4 0 卷 在婴儿配方食 品中加入抗性糊精，可以提高营养 素的利用率和促进对钙、铁、锌等微量元素的吸收翻。3 4在面制品中的应用 抗性糊精可以增加和改善面包色泽，使 出笼 馒头 口感 良好，有特殊香味，面条添加后韧性 良 好，耐煮耐泡。饼干烘焙对面粉筋力质要求很低，便于大比例地添加抗性糊精，更有利于制作 以纤 维功能为主的多种保健饼干；糕点则是在制作 中 含有大量水分，烘焙时会凝固成松软产 品影响质 量，水溶性抗性糊精添加在糕点中，可保持产品绵 软、滋润，增加保质期，延长货架存放时间5 1。3 5在肉制品中的应用 膳食纤维与蛋白通过食盐和疏水键相互作用 形成 了热稳定性凝胶。并且，膳食纤维还能吸咐香 味物质，防止香味物质的挥发。添加一定量的膳食 纤维可提高 肉制品产 品出品率，增强 口感和质量；抗性糊精可以作为一种优 良的脂肪替代 品，生产 出高蛋 白、高膳食纤维、低脂肪、低盐、低热量并具 有保健功能的火腿肠I8 J。4 市 场前景 抗性糊精 由于其 良好的特性和应用价值，已 经逐渐引起各国相关生产企业 的重视，并被食品 级保健品生产企业所青睐。近两年，已经有大型的 国际企业将该产 品推上市场。T a t e&l y l e推出了 P r o mi t o r 可溶性玉米纤维，并逐步展 开了该产品 的市场开拓。R o q u e t t e推出了 N U T R I O S E系列膳 食纤维产 品，并宣传为 N U T R I O S E(R)F B 0 6是 R o q u e t t e公司生产的一种可溶性膳食纤维。于此 同时，保龄宝生物股份有限公 司具有专利技术的 抗性糊精 已经推向市场。日本松谷化学研制开发 的 F i b e r s o l 一 2和 F i b e r s o l 一 2 B的本质 也是抗性 糊 精，而且经过松谷 的推广，该产 品已经在国内被较 多的食品企业所接受。在 日本，抗性糊精 的产量在 各类食物纤维产量 中位居第二，仅次于聚合葡萄 糖，已用于清凉饮料、果汁饮料、调味料、果子酱的 生 产 9、o l。由于推 出抗性糊精的企业，均已其特定 的名 称投放市场，因此，该产品 目前具体市场销售量较 难统计。但是，根据对 目前人们摄入膳食纤维 的情 况统计，水溶性膳食纤维将有非常巨大的发展潜 力和一个不错的市场潜在容量。另外，从 目前世界 上存在 的几大热点：超重朋巴 胖 问题成为一大 困 扰；零热量 低热量成为食品 饮料产品的热门趋 势；消化健康 13益受 到重视，益生元 益生素逐渐 被消费者所认知来看，抗性糊精这种水溶性膳食 纤维在这几方面的作用一旦受到消费者青睐，也 将产生巨大的消费市场，因此前景看好。参考文献：1】寇秀颖，于国萍 水溶性膳食纤维 F i b e r s o l-2和 N u t r i o s e F B f J】学术论坛，2 0 0 8，5 0-5 1 2】大隈一裕，等 水溶性膳食纤维 F i b e r s o l-2 食品添加剂，2 0 0 3，(5)：1 1-1 6 3】付银 龙，钱 和 难 消化糊 精及其 应用 J】粮食 于油脂，2 0 0 2，(1 1)：4 3 4 4 【4】滕健微波法抗性麦芽糊精的制备及其性质和应用 的研 究 硕士论文 5】徐 仰丽，等 抗 性糊精 的研 究进展 J】河南 工业 大学 学报 2 0 0 8，2 9(4)：6 7 7 1 f 6】顾 正彪，王志强，谢春 阳 淀粉酸热转化过程 研究 J 1 陕 西粮 油科技，1 9 9 6，2 1(3)：4 3-4 5 7】大隈 一裕，刘 凌 难 消化糊精 F i b e r s o l-2的保健功效 J】中 国食物与 营养，2 o o 2，(2)：5 O 一 5 1 8】杨海军 功能性食 品配料一 水溶性膳食纤 维 J】中国食物与 营养，2 0 0 3(9)：2 9 3 1 f 9】食物纤维 作业部会 机 能性素材 的开发 现状【J 食品 与开 发，1 9 9 1，2 6(4)：1 4 1 6 1 0 编集 部 食 物纤 维一市 场动 向与表 示【J 食 品 与开发，1 9 9 0 2 5(9)：3 9 4 6 黪 i 建+一 毫