低聚异麦芽糖的物理特性、功能与应用

低聚异麦芽糖的物理特性、功能与应用

姓名：贺湘专业：制糖工程

摘要:本文在介绍了低聚异麦芽糖物理性质及生理功能的基础上，对其作为一种添加剂在食品工业各领域中的应用进行了综述。

关键词:低聚异麦芽糖；物理特性；应用

1 前言

众所周知，麦芽糖是两个葡萄糖分子以α-1，4糖苷键连接起来的双糖，异麦芽糖则是两个葡萄糖分子以α-1，6糖苷键连接起来的双糖[1]。由于分子构象不同，所以，为区别于麦芽糖而称为异麦芽糖。通常，麦芽糖容易被酵母所发酵，异麦芽糖不易被酵母所发酵，异麦芽糖系非发酵性低聚糖[2]。

低聚异麦芽糖能有效的促进人体内有益细菌-双歧杆菌的生长繁殖，故又称为“双歧杆菌生长促进因子”，简称“双歧因子”。经多年临床与实际应用表明，双歧杆菌有许多保健功能，而作为双歧杆菌促进因子的低聚异麦芽糖自然就受到了人们的关注[3]。

自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，但作为支链淀粉或多糖的组成部分，在某些发酵食品如酱油、黄酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在[4]。

2 低聚异麦芽糖的物理特性

2.1 甜度

甜度低，为蔗糖的40％-50％。低聚异麦芽糖甜度低、热量低，难以被人体消化，食用后基本上不增加血糖血脂，但有润肠、通便作用，可用来代替部分蔗糖，降低食品甜度并改变其味质，增加味感[5]。

2.2 粘度

低聚异麦芽糖浆与相同浓度蔗糖溶液粘度很接近，食品加工时比饴糖容易操作，对于糖果、糕点等食品的组织与特性无不良影响[6]。

2.3 耐热性和耐酸性

低聚异麦芽糖耐热、耐酸性极佳。浓度50%糖浆在pH 3、120℃之下长时间加热不会分解。应用到饮料、罐头及高温处理或低PH食品中可保持原有特性与功能[7]。

2.4 保湿性与防止淀粉老化

低聚异麦芽糖具有保湿性，使水分不易蒸发，对各种食品的保湿与其品质的维持有较好的效果，并能抑制蔗糖与葡萄糖的形成结晶。面包类、甜点心等以淀粉为主体的食品，往往稍加存放即行硬化，而添加低聚异麦芽糖就能防止淀粉老化，延长食品的保存时间[8]。

2.5 着色性

低聚异麦芽糖所含糖分子末端为还原基因，与蛋白质或氨基酸共热会发生Maillard反应而产生裼变着色，着色程度的深浅与糖浓度有关，并与共热的蛋白质或氨基酸的种类、PH、加热温度及时间长短有关。所以，采用低聚异麦芽糖加工各种食品时应考虑到上述各种因素的配合[9]。

2.6 水分活度

低聚异麦芽糖水分活度：在浓度75%、25℃时为0.75。接近蔗糖，用于代替部分蔗糖在食品配方中的换算颇为方便[10]。

2.7 冰点下降

低聚异麦芽糖的冰点下降与蔗糖接近，冻结温度高于果糖。用于冷饮品制造，使产品松软可口[11]。

2.8 发酵性

低聚异麦芽糖是酵母与乳酸菌不能利用的糖类。添加到面包、发酵乳（酸奶）中，不会被酵母菌、乳酸菌利用掉而残留在食品中发挥其特性，促进双歧杆菌发育。特别是在发酵乳中不会妨碍正常乳酸菌发酵[12]。

2.9 抗龋齿性

低聚异麦芽糖抗龋齿性甚佳，不易被蛀牙病原菌-变异链球菌发酵，所以产生的酸少，牙齿不易腐蚀，它与蔗糖并用时，也能阻碍蔗糖不易被变异链球菌作用而产生水不溶性的高分子葡聚糖，抑制蔗糖的蛀牙性。低聚异麦芽糖中潘糖对阻碍齿垢形成的效果极为明显[13]。

龋齿也是我国儿童最普遍的牙病之一，保护儿童口腔卫生、预防牙病，以低聚异麦芽糖代替白砂糖，生产不易龋齿的食品和饮料是一件很有价值的工作，希望引起卫生界、食品保健界注目[14]。

2.10 安全性

低聚异麦芽糖的最大无作用量在2g/kg体重以上。对于低聚异麦芽糖粉，老鼠经口投与急性毒性LD50为4g/kg体重以上，与低毒性蔗糖（LD50为29.8/kg体重）和麦芽糖（LD50为26.7/kg体重）相比较，它是极其安全的[15]。

饮水中添加上述糖粉，1年内老鼠自由摄取，每日摄取量为异麦芽糖2.7-5.0g/kg体重，经长期饲养试验，解剖结果和血液检查无任何异常现象，用细菌回归变异试验及培养细胞的染色体异常试验，无任何变异原性。所以，低聚异麦芽糖是安全性极高的甜味剂[16]。

3 低聚异麦芽糖的生理功能

低聚异麦糖属于非消化性低聚糖类，它的生理功能可分为直接效应和间接效应。

3.1 直接效应[17]

低聚异麦糖,食用后可直接产生的一些生理功能效应，为低聚异麦糖本身所固有的性质。低聚异麦糖难以被消化，低甜度，低热量，基本上不增加血糖血脂，有利于防止心脑血管疾病。这主要是由于口腔和肠道中不含有消化低聚异麦芽糖的酶类，低聚异麦芽糖可以顺利达到大肠，为双歧杆菌所利用，因此它在一定程度上起到了水溶性膳食纤维的作用，并且促进了人体肠道内双歧杆菌的增加，从而能抑制肠道内有害菌及腐败物质的形成，提高了机体的免疫力。又由于低聚异麦芽糖的吸收与人体胰岛素无关(或关系极少，不会引起血糖和胰岛素水平的较大变化)，所以它又是糖尿病人和低血糖患者理想的甜味剂，同时它不易被龋齿菌利用，不会引起龋齿的发生。

3.2 间接效应[17]

由于低聚异麦糖促进有益菌生长后，由有益菌所产生的许多生理效应，为有益菌本身所固有的性质。对一个健壮的人来说,有益菌群如双歧杆菌、乳杆菌占95%以上，而有害菌群

如大肠杆菌、校菌等仅占有1%左右。这些细菌之间，处于生态平衡，使人体保持健康状态。其中双歧杆菌是人体的“健康卫士”。双歧杆菌对人体的生长发育、防病抗病、新陈代谢、健康长寿、生老病死都起着举足轻重的作用。低聚异麦芽糖进入人体后，能促进体内双歧杆菌的繁殖，调整肠道内的菌群，增加有益菌的比例。作为人体肠道中最重要的有益菌群-双歧杆菌的增殖因子，低聚异麦芽糖间接的生理功能己为国内外许多科学家所证实，因此低聚异麦芽糖的生理功能是显著的。

4 低聚异麦芽糖在食品工业中的应用

4.1 在面包中的应用[18]

低聚异麦芽糖部分代替白砂糖应用于面包生产中，效果较好几乎不影响成品的质,产品的保湿性好。但在低聚异麦芽糖添加时,要考虑低聚异麦芽糖对酵母菌发酵起抑制作用的因素,添加量要以不影响面包膨发为宜。

4.2 在糖果、焙烤制品及小食品中的应用[19]

用于糖果生产的低聚异麦芽糖(糖浆和糖粉)，要求的水解率（DE值）都比较低，一般在40-42之间。因为低DE值的低聚异麦芽糖在明胶、蛋白干的配合下，经过长时间的搅打充气，形成了多相网架结构，口感柔韧，有咀嚼感。同时还要求糖份组成中葡萄糖含量要少，聚合度小的低聚糖含量要多，糖浆纯度要高。在糖果配方中，低聚异麦芽糖与蔗糖的比值必须大于1。在这种比值条件下，低聚异麦芽糖能阻止蔗糖变为不溶性葡聚糖形成齿垢而蛀牙，起到抗龋齿的作用。

4.3 在冰淇淋等冷饮中的应用[13]

低聚异麦芽糖粘度比砂糖稍高，且其粘度随温度升高而降低，随浓度的升高而升高。pH 值及盐类对其粘度影响较小。其添加于低糖冰淇淋中后对膨胀率有一定抑制作用，低糖冰淇淋物性指标低于普通冰淇淋。应用低聚异麦芽糖开发低糖冰淇淋的工艺仍有待进一步研究。

4.4 在饮料行业中的应用[20]

低聚异麦芽糖适合代替部分蔗糖，添加到各种饮料、食品等中配制功能食品饮料。低聚异麦芽糖的耐热性和耐酸性比蔗糖好，水分活性比蔗糖低，粘度与蔗糖相仿。所以用低聚异麦芽糖代替或部分代替蔗糖，工艺和设备不必更改。例如:碳酸饮料、豆奶饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、茶饮料、营养饮料、补铁、补钙、补碘饮料、酒精饮料、咖啡、可可粉末饮料等。

4.5 在乳品中的应用[21]

奶粉：添加于婴幼儿和中老年奶粉中，低聚异麦芽糖既有双歧杆菌增殖功效,还有降血脂降血糖、促进矿物元素的吸收等功效。低聚异麦芽糖添加量1%~3%

发酵酸奶：在鲜牛奶中加入低聚异麦芽糖浆，经双歧杆菌和乳酸发酵产生活性酸奶，低聚异麦芽糖对保持酸奶中双歧杆菌的数量和存活起了关键作用，低聚异麦芽糖的添加量为1%~5%。

风味乳饮料和乳酸饮料：可增加乳饮料的营养和保健功能。

4.6 在酒业中的应用

利用低聚异麦芽糖的甜度特性，可替代蔗糖作为酒类的糖源。在黄酒酿造中添加低聚异