异麦芽低聚糖的主要应用

背景及概述^[1-2]

我们通常把由2-10个单糖组成的糖类称为低聚糖。大多低聚糖具有低热量、整肠、提高机体免疫力及其他独特的作用。这种糖由于原料来源广，成本低，且功能各异，从而受到世界各国的极大重视，使世界各国都纷纷投入该领域的研究和开发。近年来它作为一种新的功能性食品原料开发研究十分活跃。异麦芽低聚糖(ISOmaltooligosaccharide)是公认的有效的双歧杆菌的生长促进因子。双歧杆菌有整肠作用，清除人体垃圾，分解致癌物质，降低血液中胆固醇水平，预防高血压。合成维生素和氨基酸，防止便秘、下痢，抑制许多病原菌和腐败菌生长，增强人体免疫功能。所以，异麦芽低聚糖是保健食品的基料。它甜味柔和、粘度低、保湿性好、水分活度低，易保存，在酸性条件下对热稳定性好，对龋齿有明显抑制作用，是儿童糖果、食品、饮料理想原料，在国外已经广泛地应用于保健品工业和其他食品工业。其产量日益增长。

生理功能^[3]

异麦芽低聚糖之所以成为热门课题，是因为它具有特殊的生理功能。首先，异麦芽低聚糖对人体胃肠道功能具有特殊保健作用，日益广泛地被食品业者所青睐，它是人体肠道中有益菌群———双歧杆菌的繁殖促进因子，异麦芽低聚糖被人体摄食后，不会被人体的胃和小肠所消化吸收，而是直接进入大肠被双歧杆菌首先利用，肠道中其他有害菌等不能利用它们，这有助于双歧杆菌大量繁殖，从而可以抑制肠内有害菌及腐败物质的形成，有利于肠内菌群的改善，促进肠道内的微生态向良性循环调整。异麦芽低聚糖是难发酵性糖，不被Strepotcocusmutans (突变链球菌)所利用，也不被口腔酶液分解，因而具有保护牙齿的作用。异麦芽低聚糖与砂糖合用时，可强烈抑制不溶性葡聚糖的合成，从而阻碍形成齿垢，防止牙齿表面珐琅质脱灰。异麦芽低聚糖不受人体唾液酶以及小肠中消化酶所水解，被摄入后人体血糖值及血中胰岛素均未上升，所以异麦芽低聚糖可以防治肥胖病，并可作为糖尿病人的保健甜味剂。人体摄取低聚异麦芽糖后总胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸、血糖、血压均降低，而摄食相同的蔗糖均有所上升，长期食用异麦芽低聚糖，可以减少心血管疾病的发生，有降低心血管疾病发生率的作用。

性质^[3]

异麦芽低聚糖具有如下有利食品加工的特性。

1)甜度　异麦芽低聚糖IMO—500(含异麦芽糖50%)甜度为52，异麦芽低聚糖IMO—900(含异麦芽糖89%～90%)甜度为42。甜度低的异麦芽低聚糖替代部分蔗糖可以降低食品甜度，改善味感。

2）粘度　异麦芽低聚糖浆与相同浓度蔗糖溶液粘度接近，对糖果、糕点等食品的组织与物理性质无不良影响。

3）耐热性、耐酸性　异麦芽低聚糖耐热、耐酸性极佳，浓度50%的糖浆在pH值为3，温度120℃下长时间加热不会分解。

4）保湿性和防淀粉老化　异麦芽低聚糖对各种食品的保湿和维持品质的效果好，能抑制蔗糖与葡萄糖的结晶形成，添加异麦芽糖浆还能防止淀粉老化，可延长食品的保存期。

5）着色性　异麦芽低聚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美拉德反应而产生褐变，着色程度与糖浓度有关，并与共热的蛋白质或氨基酸种类、pH值、加热温度及时间长短有关。

6）水份活度　当浓度为75%，温度为25℃时异麦芽低聚糖水份活度为0.75，相当接近蔗糖。

7）冰点下降　异麦芽低聚糖的冰点下降与蔗糖接近，冻结温度高于果糖。

8）发酵性　异麦芽低聚糖不被酵母及乳酸菌所利用，在面包、发酵乳中不致被酵母、乳酸菌所利用而残留在食品中发挥其各种生理功能和特性，同时可促进发酵乳中双歧杆菌的发育。

9）抗龋齿性　异麦芽低聚糖不易被蛀牙病原菌变异链球(Streptococcusmutans) 发酵，所以产酸少、不易腐蚀牙齿，它与蔗糖并用时，也能阻碍蔗糖被变异链球菌作用而产生水不溶性的高分子葡聚糖，抑制了蔗糖的龋齿性。

安全性^[3]　

异麦芽低聚糖的无作用量为2g/kg体重，老鼠经口投与急性毒性LD50为44g/kg(体重)以上，与蔗糖29.8g/kg(体重)和麦芽糖26.7g/kg(体重)相比，它的安全性更高。饮水中添加此糖粉，1年内由老鼠自由摄取，长期饲养试验每日摄入量为2.7～5.0g/kg(体重)，解剖结果与血液检查无任何异常现象。细菌回归变异试验及培养细胞染色体异常试验无任何变异原性。

应用^[3]

1. 在食品中的应用

异麦芽低聚糖多作为功能食品的配料，也可以作为特种保健食品配料，同时也可以直接食用。不仅在日本，在欧洲也被人们所认识，并进入了市场。目前已经商品化的低聚糖有低聚果糖的低聚半乳糖。在欧洲有很多国家在研究开发低聚糖的生产和功能，例如荷兰、比利时、瑞典、英国均有大学和研究机构开展低聚糖的研究。研究工作指出：人们摄入异麦芽低聚糖促进人体肠内双歧菌和乳酸菌的增殖，从而改变肠内菌群的比例，提高人体的免疫力。异麦芽低聚糖特别适合于用作幼儿、老人、疾病患者的营养食品。我国上市品种有异麦芽低聚糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、水苏糖等生产能力超过3万吨，1998年产1万吨。用低聚糖配制的食品主要有百氏、娃哈哈的酸奶、酒类、奶粉、糖果等品种。可以广泛地应用于糖果、糕点、软饮料、粉末饮料、牛乳及用于调味乳、发酵乳、双歧杆菌培养液、以及乳酸菌饮料、布丁、凝胶食品，冰淇淋、冰棒、雪糕、面包、饼干、蛋糕、果冻、畜肉加工品、水产加工品、豆腐以及蜂蜜加工品等。

2. 在医药上的应用

平均葡萄糖聚合度为5的低聚麦芽糖，用作肾脏病患者能源相当有效。主含麦芽三糖(G3)四糖(G4)、异麦芽低聚糖的功能性低聚糖，系淀粉经生物酶水解技术制成。具有低甜度、低热值、低渗性和易为人体吸收等特点。其中G4～7具有抗菌活性特别是G3和G4能明显抑制肠内分泌毒素的产气荚膜梭菌的作用。异麦芽低聚糖能使人体的双歧杆菌增殖，从而降低血清胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸的含量，清理体内环境，消除心血管疾患的病因。麦芽五糖是最近使用的临病诊断用试剂，用于血清中α-淀粉酶活性的测定，用以诊断胰腺炎之外的各种脏器病变，应用价值很大。

制备^[2]

1)主要原料

玉米淀粉、酶制剂等如表1所示。

2)主要设备

调浆缸、喷射液化器、液化罐、糖化罐、脱色罐、板框过滤机、浓缩器、离子交换柱、喷雾干燥塔、包装机等。

3)主要工艺流程

4)理化指标

外观无色粘稠液体，水份26%；干物质74%；pH4～6；灰份<0.5；色泽<0.1；分支低聚糖>50%。

5）异麦芽糖浆的组成

制得的异麦芽低聚糖含葡萄糖42%，麦芽糖4.2%，异麦芽糖22%，麦芽三糖2%，异麦芽三糖8%，其他分支低聚糖(含潘糖)21%等等。与日本异麦芽糖浆500相类似。

主要参考资料

[1] 低聚糖异麦芽糖的生产技术与产品开发

[2] 异麦芽低聚糖的生产、开发与应用

[3] 异麦芽低聚糖及其生产与应用