功能糖的特性及應(yīng)用前景分析3.doc

功能糖的特性及應(yīng)用前景分析楊海軍(山東保齡寶生物技術(shù)有限公司)11.1 赤蘚糖醇的代謝赤蘚糖醇是小分子物質(zhì)，通過被動擴散很容易被小腸吸收，大部分都能進入血液循環(huán)中，只有少量直接進入大腸中作為碳源發(fā)酵。然而，進入血液的赤蘚糖醇又不能被機體內(nèi)的酶系統(tǒng)所消化將解, 而只能透過腎從血液中濾去，經(jīng)尿排出體外。就因為它獨特的代謝特性，決定了它的極低能量值。進入機體內(nèi)的赤蘚糖醇中有 80%通過尿排出，這部分顯然不提供能量。另有 20%進入大腸中，假設(shè)其中有半數(shù) (已是最大估計量 ) 被腸道細菌發(fā)酵成不飽和脂肪酸，并被重新吸收和代謝。這樣分析得知，被攝入的赤蘚糖醇中最多只有 10%的有能量價值，為人體提供能量來源。赤蘚糖醇的能量值不超過 0.2kcal/g是所有多元糖醇甜味劑中能量值最低的一種。11.2 赤蘚糖醇的高耐受量由于進入機體內(nèi)的赤蘚糖醇中有 80%會迅速徹底地被小腸所吸收，避免了不吸收物質(zhì)可能帶來的副作用。小腸內(nèi)壁高度的不吸收碳水化合物會產(chǎn)生很高的滲透壓，這樣導(dǎo)致小腸壁黏膜表面產(chǎn)生水流，故引起了腹瀉。而不消化吸收的碳水化合物進入大腸中，被腸道細菌發(fā)酵產(chǎn)生大量揮發(fā)性物質(zhì)，超出了能通過血液重新吸收和隨糞便排出的數(shù)量極限，故而產(chǎn)生了腸胃脹氣。這兩種副影響的程度大小還與攝取者個人的具體身體素質(zhì)有關(guān)，嚴(yán)重者有時還會出現(xiàn)腹部痙攣和腸內(nèi)翻滾現(xiàn)象。對于赤蘚糖醇現(xiàn)象來說，由于大多能被小腸所吸收，故其耐受量很高，副作用很小。赤蘚糖醇及某些糖醇的最大無作用量名稱最大無作用量資料來源名稱最大無作用量資料來源男(g/kg體重)女(g/kg體重)男(g/kg體重)女(g/kg體重)山梨糖醇0.150.3小泉等(1)乳糖醇0.0750.15小泉等(4)麥芽糖醇0.30.3小泉等(1)0.370.37奧等(3)木糖醇0.30.3小泉等(2)赤蘚糖醇0.660.80奧等(5)0.75奧等(3)0.550.76奧等(6)12 各種糖醇的比較(1) 赤蘚糖醇與其他糖醇的物理化學(xué)性質(zhì)比較。品名數(shù)據(jù)項目赤蘚糖醇木糖醇甘露糖醇山梨糖醇麥芽糖醇碳原子數(shù)456612分子量122152182182344熔點1219416597150溶液熱量cal/g-43-3615-2815-26-1819熱穩(wěn)定性160160160160160pH212210210210210溶解度%(25)3764207060(2) 很多糖醇能被人體吸收消化代謝，并有一定熱量，被稱作“營養(yǎng)性甜味劑”(赤蘚醇例外，熱量值極低)，各種糖醇的滲透效果和四元醇或六元醇比較如下表：品種分子量相應(yīng)滲透量g為四元醇%為六元醇%赤蘚糖醇122100100150木糖醇1528080120異麥芽酮糖醇344353550(3) 吸濕性的比較。 赤蘚糖醇的吸濕性極低，即使在相對濕度90%以上環(huán)境中也不易吸濕，使得它十分適合于壓片或是粉劑，如巧克力、口香糖或者一些醫(yī)藥片劑中。 異麥芽糖醇在 25, 相對濕度 85%以下的環(huán)境中幾乎沒有吸濕性; 當(dāng)溫度提高到 60和80, 相對濕度分別是 75%和 65%時, 吸濕性大增。 木糖醇的吸濕性溫度/相對濕度/%水分吸收量/%溫度/相對濕度/%水分吸收量/%1d2d3d1d2d3d23760.40.1180.30837450.048貯藏 4d863.87.6425.20550.0549221.737.792.34630.05413 赤蘚糖醇的應(yīng)用赤蘚糖醇是一種新型營養(yǎng)型甜味劑，其特點是對熱穩(wěn)定性好、吸濕性小、冰點較低，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如食品、醫(yī)藥、化妝品、化工等許多方面。(1) 赤蘚糖醇由于不易被酶所降解, 因而不參與糖代謝和血糖變化，故該產(chǎn)品非常適宜于糖尿病患者食用。它還可以代替庶糖制成低熱值的保健食品，非常適合于肥胖病患者，高血壓病人和心血管病人食用。(2) 赤蘚糖醇食用后在結(jié)腸中不會發(fā)酵，可避免腸胃不適和增強人體免疫力。(3) 赤蘚糖醇的抗齲齒功能非常明顯，齲齒發(fā)生的主要原因是口腔中的變形鏈球菌腐蝕牙齒的琺瑯質(zhì)造成的，由于赤蘚糖醇不能為上述病原菌所利用，因而所制成的糖果和專用潔齒用品對保護少年兒童的口腔健康具有十分積極的作用 ,赤蘚糖醇容易粉碎，吸濕性低，適宜做口香糖的甜味料，可用赤蘚糖醇制成低能，非蝕性、抗齲齒的口香糖。(4) 赤蘚糖醇在食品加工業(yè)可廣泛應(yīng)用于焙烤制品、各類糕點、乳制品、巧克力、各類糖果、餐桌糖、口香糖、軟飲料、冰激凌等食品中，不僅較好地保持了食品的色香味，而且還能效地防止食品變質(zhì)。 被覆食品 由于赤蘚糖醇熔點低、吸濕性低，可利用這一特點被覆食品。例如，煎餅在125 的赤蘚糖醇溶液中浸漬 1 2 s, 室溫下冷卻，在相對濕度 80%, 溫度 30下放置 5天后 ,被覆的煎餅吸水率僅為 015%, 未被覆的是 18%。用赤蘚糖醇被覆糕點，根據(jù)不同的需要，既可防潮又可保濕，從而延長食品的貨架壽命。 固體飲料 可利用赤蘚糖醇溶解時吸熱大的特點制成清涼性固體飲料。實驗表明，10g赤蘚糖醇溶解于 90g水中，溫度下降約 4.8。在100mL, 22 的自來水中溶解溶解 17g赤蘚糖醇時，實例約為有 6 的降溫效果。低酸性的酸乳酪 乳酸發(fā)酵后的發(fā)酵乳中，添加 10%的赤蘚糖醇，保存期間酸味上升很少。例如，脫脂乳 10%，水 90%進行乳酸發(fā)酵 ,pH調(diào)成 4.2, 乳酸菌 8.8 108的發(fā)酵乳, 添加10%的赤蘚糖醇，10保持一個月后，pH值為4.1, 乳酸菌數(shù)為 7.2108, 達到了酸味上升少,乳酸菌數(shù)下降也少的效果。而用蔗糖取得同樣效果需添加 20%以上，這樣甜度會上升，適口效果也不如加赤蘚糖醇的制品。原因在于赤蘚糖醇滲透壓降低，抑制了乳酸發(fā)酵，從而控制酸味上升。 巧克力 吸濕性高的糖類制成的巧克力有起霜現(xiàn)象，赤蘚糖醇的操作上和砂糖一樣，所以在制造中以及成品質(zhì)量標(biāo)定性上不會發(fā)生上述問題。由于可以和其他甜味料并用，制成的巧克力在食感、風(fēng)味、口感等方面不次于原來的制品 ,而且熱量降低，可制成有清涼感的非蝕性巧克力。 糖果、餐桌甜味料、冰淇淋 單獨使用赤蘚糖醇時，由于結(jié)晶性高，可制成硬而脆的糖果，與其它糖類混合則可制成具有低能量，無腐蝕性的糖果或粉狀、方狀非吸濕性餐桌甜味料。(5) 赤蘚糖醇在醫(yī)藥領(lǐng)域被用來包衣藥片 ,它賦予藥片入口清涼、適口性好的新形象，低熱量、非蝕性、易貯藏更是藥品制造所追求的目標(biāo)，還可以作為某些藥品的前體 (如用于氣喘病或心絞痛的硝基赤蘚醇 )。(6) 其它。它亦能用做高分子聚合物的組份和添加劑，生產(chǎn)聚醚多羥基化合物，醇酸樹脂 ,聚酯等。赤蘚糖醇可促進溶液中的乙醇分子與水分子的結(jié)合, 從而降低酒類飲料的酒精的異味和感官刺激，改善蒸餾酒和葡萄酒的質(zhì)量。在化妝品方面，赤蘚糖醇可替代甘油的部分作用，但赤蘚糖醇為非微生物營養(yǎng)性的成分，故可防止因化妝品變質(zhì)對人體所帶來的不應(yīng)有的傷害。在化工方面，赤蘚糖醇可作為有機合成的中間體，以及制造油漆、炸藥等產(chǎn)品的原料。膳食纖維膳食纖維是指能抗人體小腸消化吸收的而在人體大腸能部分或全部發(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和，包括多糖、低聚糖糖、木質(zhì)素以及相關(guān)的植物物質(zhì)。根據(jù)溶解性不同，分為水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維兩大類，具有如下功能特性：(1) 具有較強的吸水功能和膨脹功能膳食纖維可吸收相當(dāng)于自身重數(shù)倍的水，在腸胃中吸水膨脹并形成高黏度的溶膠或凝膠，使人產(chǎn)生飽腹感并抑制進食。對肥胖人群有較好的調(diào)節(jié)減肥功能。同時增加大便水分、體積，刺激腸道蠕動，加速排便頻率，使糞便中的有害物質(zhì)特別是致癌物質(zhì)及時排出體外，大大減少腸道癌和痔瘡等的發(fā)病機率。(2) 改變腸道系統(tǒng)中微生物群落組成膳食纖維可被大腸有益菌部分發(fā)酵或全部發(fā)酵，產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸，如乙酸，乳酸等?？烧{(diào)節(jié)腸道 pH, 改善有益菌的繁殖環(huán)境，使雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌增殖，從而使得雙歧桿菌等有益菌群能迅速擴大。這對抑制腐生菌生長，防止腸道黏膜萎縮和支持腸黏膜屏障功能，維持維生素供應(yīng)，保護肝臟等都是十分重要的。(3) 具有吸附有機物的功能膳食纖維能吸附膽汁酸、膽固醇變異原等有機分子，抑制總膽固醇 ( TC) 濃度升高, 降低膽酸及其鹽類的合成與吸收，降低人體血漿和肝臟膽固醇水平，防治冠狀動脈硬化、膽石癥和預(yù)防心腦血管疾病。膳食纖維還能吸附葡萄糖使吸收減慢，另