麦芽糖醇的功能特性

背景及概述^[1]

麦芽糖醇是较早用作低热量甜味剂的糖醇之一，是一种天然的营养甜味剂。由麦芽糖氢化制取，麦芽糖醇商品有液体和结晶两种。物化特性：呈无色透明的晶体，熔点135～140℃，对热、对酸都很稳定，在水中的溶解度20℃时比蔗糖低，但在30℃以上时较蔗糖高，甜度是蔗糖的80%～90%，甜味特性接近于蔗糖。液体麦芽糖醇的甜度是蔗糖的60%。麦芽糖醇在水中溶解度大，常配制成75%～80%的溶液使用，甜度接近蔗糖。麦芽糖醇极易溶解于水，溶解时吸收少量热量，食用时几乎没有清凉感。麦芽糖醇不易结晶，吸湿性较强，耐酸性好。

保健生理特性：①可预防龋齿。麦芽糖醇不被口腔微生物发酵转变成酸，具有很好的防止龋齿特性。此外，产品中所含少量的麦芽三糖醇还会抑制麦芽糖酶的活性，更加提高了它对微生物的稳定性。②可控制血糖升高。摄入麦芽糖醇时，血糖不会迅速升高，且不刺激胰岛素分泌。在体内几乎不被分解。③麦芽糖醇具有很好的保湿性和非结晶性；麦芽糖醇具有一定的黏稠度，能改善产品口感，而且促进人体新陈代谢。

麦芽糖醇是很好的低热量甜味料，是很好的儿童非龋齿食品甜味料。人体摄入后不能成为能源，因此，不会使血糖升高和增加脂肪与胆固醇，对心血管病、糖尿病、动脉硬化、高血压患者是理想的医疗食品甜味剂。麦芽糖醇可用于生产各种保健型蛋糕、糕点、饼干等。糖醇类有一共同特点，就是在摄食过多时有引起腹泻的作用，因此在摄入量适度的情况下，有通便的功能。麦芽糖醇每天每人摄入100g不会引起肠胃不适。

功能特性^[2]

1.低热量性

试验证明，用14C标示之放射性麦芽糖醇，让白鼠口服，跟踪24h，有60%以上的放射性是由白鼠的胃、小肠及小肠黏膜而转移至盲肠、大肠及粪便中，而在体内其他脏内则微乎其微。另以10%的14C标示的醇液，0.2mL经由尾静脉注入白鼠体内，24h后约有85%以上经尿排出，因此，该醇的利用率较低，在动物体内很难被消化代谢，属低热量甜味剂(一般认为仅为8786.4kJ/g)，因而可以避免因食糖而导致糖原转化为脂肪的可能，大大降低人体肥胖病的出现率。

2.不会引起血糖浓度升高，不刺激胰岛素分泌

日本细谷等1971年对27岁至56岁的成年男子以每千克体重0.5g的麦芽糖醇摄食量进行试验，经一周后，发现血液中各种成分，如血糖、胰岛素及无机物等并无显著变化；而在同样情况下，摄食葡萄糖者结果相反。证明麦芽糖醇摄食后不会引起血糖升高，不会刺激胰岛素的分泌，因而对糖尿病患者是一种福音。

3.与脂肪同食，可抑制人体脂肪的过量贮存

麦芽糖醇不刺激胰岛素的活性，从而也降低了在血液中摄取脂肪并贮存于动物脂肪组织中起关键作用的脂蛋白脂肪酶(LPL)和活力，因而麦芽糖醇与脂肪同食较蔗糖或其他甜味剂与脂肪同食造成较少的脂肪贮存，因此对预防和治疗肥胖病患者有一定功效。

4.具有抑制龋齿的特性

实验证明，麦芽糖醇不易被口腔内的链球菌转化为酸，也能抑制该菌产生葡聚糖，从而抑制了龋齿的产生。

5.可促进钙的吸收

Takase、Goda等用大白鼠进行试验，证实了用麦芽糖醇喂养的大白鼠，其粪便中排出的钙明显减少，表明麦芽糖醇可以提高钙的吸收和保留率。因此，麦芽糖醇对儿童和老年人因钙摄入却吸收不足而引起的骨病，有明显的预防治疗作用。

6.安全性

多元糖醇的不利因素表现在过量摄取会引起肠胃不适或腹鸣，但各种不同糖醇的致腹泻特性不一样，麦芽糖醇的致腹泻阈值要比木糖醇和山梨醇大得多。对于麦芽糖醇来说，每人每天摄入100g不会引起肠胃不适。

7.压片性

麦芽糖粉的流动性和压缩成形性良好，适宜于压片加工处理用。此外同其它原料混合均匀性好，不易产生混合不匀的现象。与其它供压片用糖质材料一样，麦芽糖醇具有与压力成比例的特性，即压力越大，硬度也越高，用它可以将柔软的材料加工成坚硬的压片制品。故此，在各种食品和保健食品的生产中，广泛应用它作为压片产品的赋形剂。

8.维生素C的稳定剂

当麦芽糖醇与维生素C一起加热时，能减少和抑制维生素C的氧化和分解反应。而且在存在维生素C的条件下，完全不会发生色泽加深现象，特别是高含维生素C的饮料食品，添加使用麦芽糖醇有稳定维生素的效果。

应用^[2]

1. 麦芽糖醇在食品工业中的应用

1)制备无糖食品：通过对糖尿病患者进行急性试验共38例，服用麦芽糖醇餐后1h及2h的血糖和对照组相比无显著差异。4例糖尿病患者，每日服麦芽糖醇20g，连续服用40d(二个疗程)，检查血糖、血脂、肾功、肝功未见变化，说明糖尿病患者可食用麦芽糖醇，同时麦芽糖醇的甜度是蔗糖的80%～95%，较其他糖醇高，且甜昧特性接近于蔗糖，使它在无需改变传统工艺或配方的情况下，就能直接替代蔗糖，制造多种无糖食品。

2）制备无糖糖果

由于麦芽糖醇的风味口感好，具有良好的保湿性和非结晶性，同时甜味柔和纯正，加热至150℃不着色，与氨基酸一起加热不引起美拉德反应，可用来制造各种糖果。

3）制备无糖饮料

麦芽糖醇具有一定的黏稠度，具有难发酵性，所以在制造悬浮性果汁饮料或乳酸饮料时，添加麦芽糖醇替代砂糖，能使饮料口感丰满润滑。麦芽糖醇能给人一种质体感，无需再加任何高倍甜味剂，成品清爽宜人。

4）制备乳制品

添加麦芽糖醇的乳制品，不但对乳制品的风味无影响，更使其具有独特的色香味，营养丰富，而且甜度低，热能低，稳定性和水溶性好，其蛋白质、乳脂、矿物质等主要营养素的配比完全符合中老年人和糖尿病患者的生理特点，不会增加代谢负担。其代谢途径独特，在患者缺乏胰岛素时，麦芽糖醇能透过细胞膜调整代谢，供给细胞以营养和能量，起到葡萄糖加胰岛素的功能，同时，麦芽糖醇还具有增加消化液分泌，预防便秘的功效。麦芽糖醇乳制品甜味纯正，能增加人体内的双歧杆菌，增强人体免疫力，对降低血糖，减少脂肪酸的形成，促进人体内钙的吸收，具有较明显的作用。

5）用作脂肪替代品

麦芽糖醇是蛋糕和奶油有效的乳化剂和发泡剂，利用麦芽糖醇的乳化稳定性，生产的油、水型乳化人造奶油，不仅质量高，用于食品生产中还可以使食品产生油脂感和光滑结构的特性，因而用麦芽糖醇做脂肪代用品，生产低热量食品，能保持原有脂肪食品的风味和组织。

2. 麦芽糖醇在化学工业中的应用

麦芽糖醇对酸、热稳定，在化学工业中，可作为合成化学的原料，用于制造合成树脂、表面活性剂、接触剂等，还可作为添加剂、保湿剂用于卷烟，可使烟草持水能力提高。

3. 麦芽糖醇在医药工业的应用

从代谢物性分析，人体对麦芽糖醇的吸收率较低，被吸收的麦芽糖醇首先水解生成葡萄糖或山梨糖醇，进入各自的代谢途径中。由于麦芽糖醇在体内的水解速度很慢，所释放出的葡萄糖不足以引起血糖水平的波动，同时水解释放出的山梨糖醇的吸收更为缓慢，在某种程度上还会抑制葡萄糖的吸收，因此，人体摄入麦芽糖醇后血糖水平和血液胰岛素水平增加幅度很小，此外还能促进钙的吸收，因此可作成药用饮料等产品，专用于糖尿病、肝病、心血管病、动脉硬化、高血压、肥胖病以及骨质疏松症患者。

4. 麦芽糖醇在化妆品中的应用

由于麦芽糖醇具有良好的吸湿性、保湿性，可作为化妆品的某种成分，用作湿润调节剂。总之，随着经济的快速发展和社会的进步，人们对营养和健康会越来越关注，需求也向多样化、功能性发展，而作为具有重要和独特功能的功能性甜味剂—麦芽糖醇，会越来越受到人们的青睐，市场前景非常广阔。

制备^[3]

麦芽糖醇是由麦芽糖经氢化还原制成的双糖醇。工业上其生产工艺可分为两大部分，部分是将淀粉水解制成高麦芽糖浆，第二部分是将制得的高麦芽糖浆加氢还原制成麦芽糖醇。整个工艺流程如下：

操作要点：

(1)调浆：先将一定量的水加入调浆罐中，开动搅拌器，逐渐加入淀粉，将淀粉调成浓度为10%～20%的淀粉乳，调粉时充分搅拌，防止结团。待淀粉完全调匀后，加入0.1%左右的纯碱，将pH调至6.0～6.4，为提高淀粉酶的活力，加入0.2%～0.5%(对淀粉而言)的氯化钙，搅拌均匀。

(2)液化：该工序对提高麦芽糖的产率很关键，应严格操作。将调好的淀粉乳打入贮罐，α-淀粉酶的加入量按5U/g淀粉计，100℃液化至DE值10～12。同时立即升温100℃以上，保持5min，进行高温灭酶。经过高温处理后的淀粉液化液，分散性好，不易发生凝沉，利于糖化操作。

(3)糖化：将液化冷却至45～50℃，调节pH至5.8～6.0，加异淀粉酶20U/g淀粉和鲜麸皮，β-淀粉酶10U/g淀粉，糖化30～40h，得到含80%～95%麦芽糖，5%～15%麦芽三糖的糖化液。

(4)压滤：其作用是除去糖化液中的杂质，保证后面工序的顺利进行。用板框式压滤机压滤，以硅藻土或压碎珍珠石为助滤剂，至得到澄清的滤液为止。

(5)脱色：按滤液干物质的0.5～1.0%加入粉末活性炭，加入前先将活性炭与等量滤液混合，这样易于活性炭的混合。脱色操作条件：pH4.5～5.0，80℃，30min，以20～25rpm的速度搅拌，然后以硅藻土为助滤剂(用量为0.3～0.5kg/m2)，用板框式压滤机压滤。先用少量糖化液把硅藻土调匀，然后用泵打入加滤机，压力要求在0.1MPa以下，使硅藻土均匀地沉积在滤面上，开始滤出的滤液不清，将其回流到脱色罐，直至液澄清为止，关闭回流管，将滤液送至贮缸，过滤压力应控制在0.2～0.3MPa。

(6)离子交换：通过离子交换除去滤液中的金属离子、离子型色素以及残留的可溶性含氮物等杂质，可进一步提高糖液的纯度和热稳定性，使其无色透明。离子交换流程：糖化液→阳柱→阴柱→阳柱→阴柱。选用强酸性阳树脂和强碱性阴树脂，使用前离子树脂经浸泡膨胀后，分别装入阴、阳柱中，再经酸洗、碱洗、水选后即可使用，交换时控制流速约700kg/h，温度为40℃左右。树脂使用周期的长短视糖浆中杂质含量而定，杂质量高则使用周期短。

(7)真空浓缩：真空度维持在0.086～0.092MPa，糖液温度约为50～53℃，真空度不低于0.066MPa，蒸汽压力控制在0.2～0.3MPa。浓缩至固形物含量40～60%，停汽放空，即可作为制备麦芽糖醇的原料。

主要参考资料

[1] 中华烘焙食品大辞典·原辅料及食品添加剂分册

[2] 麦芽糖醇的功能特性与应用

[3] 功能性甜味剂———麦芽糖醇