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您当前位置:创联食用胶网 » 市场分析 » 功能性新型糖类食品添加剂及其应用

  • 功能性新型糖类食品添加剂及其应用
  • 来源:网络        2017-03-22         4329
【摘要】

糖类化合物是食品添加剂的重要来源,糖类原料生产的食品添加剂,其化学结构和天然糖类相同,安全可靠,且大都能被人体消化吸收,具有营养功能。这类食品添加剂可用化学合成、生物合成和天然提取等方法制备,随着现代技术水平的不断提高,糖生产成本的下降,糖类食品添加剂将会占到越来越重要的比重。

功能性糖类食品添加剂除营养和感觉好以外,还具有调节生理活动的功能。如乳糖醇作为食品添加剂时具有一些保健功能,能促进双歧杆菌及其它有益菌的大量增殖,有助于人体内微生态的平衡,最新结果发现乳糖醇还是一个“感觉良好”的高效通便剂。水溶性膳食纤维功能性低聚糖由于不易被人体消化吸收,具有膳食纤维的部分生理功能,如降低血清胆固醇和预防结肠癌等刚,还可作为优良的饲料添加剂,起到抗生素的作用。

1、糖醇类添加剂

糖醇是指糖还原性酮醛基经过加氢还原后生成的多元醇,如木糖醇就是用木糖还原生成,麦芽糖醇用麦芽糖还原生成。目前,我国已经大规模投入生产的糖醇主要有:山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、半乳糖醇、赤藓糖醇以及用淀粉水解液加氢生成的各种淀粉糖醇。
糖醇具有的多羟基结构使其具有与水结合的能力,有一定的吸水性(异麦芽糖醇、赤藓糖醇除外);因此,它们具有保持食品湿度、改善或保持柔软度、改善脱水食品的复水性、控制结晶乃至控制食品的粘度和组织结构、降低水分活度等作用。

另外一方面,相比于食糖,糖醇具备以下特性:

①低热量。

人体胃肠道内没有水解糖醇的酶,所以难以被消化吸收,糖醇的热值均低于葡萄糖(4.06kCal/g),可作为肥胖病人的专用食品;

②防龋齿。

糖醇不适宜作为口腔微生物的营养源,某些糖醇,如木糖醇甚至可以抑制突变链球菌的生长繁殖,故长期摄入也不会引起牙齿龋变;

③促进肠道内双歧杆菌增殖,改善肠道功能。

糖醇中的异麦芽糖醇、木糖醇、乳糖醇等对肠道内的有益菌——双歧杆菌有明显的增殖作用,称为双歧因子,具有改善肠道功能的作用。

因此,糖醇具有热量低、不刺激胰岛素分泌、能缓解糖尿病、防止肥胖和预防龋齿等功能,作为食糖替代品广泛应用在饮料、烘烤食品、糖果等方面。如用糖醇作为食糖替代品制造的口香糖,具有抗龋齿和消除牙斑的作用。

此外咀嚼口香糖还具有使唾液质量发生变化、增加面肌活动等作用,有利于口腔健康。糖醇代替食糖生产的无糖巧克力,具有低脂、低糖和低能量的特点。麦芽糖醇制备的饼干类似于蔗糖,口感、风味均优于蔗糖饼干。无糖酸奶保护肠道菌群微生态,形成生物屏障,抑制有害菌对肠道的入侵,提高人体免疫功能。防止疾病。

2、 海藻糖

海藻糖是由二个葡萄糖基通过α-1,1键所形成的非还原性二糖,它广泛存在于昆虫、霉菌、酵母、地衣、显花植物、无脊椎动物等生物体内。因海藻糖不具有还原性,所以耐酸、耐热。研究表明,海藻糖具备化学惰性、无毒性,在pH值3.5~10.0有99%残存;耐热,在120℃时90 min不褐变,水溶液在12个月保存稳定性。

另外,无水结晶海藻糖具有很强的吸湿性,是优异的天然脱水剂。概括起来,海藻糖可应用以下几个方面:

(1)天然的食品保护剂。

在食品加工过程中,添加一定量的海藻糖,对于淀粉类食品,如馒头、面、饼干等,可抑制淀粉的老化,延长食品的保质期;对于鸡蛋、鱼类等蛋白质含量丰富的食品,可抑制蛋白质变性,保持食品良好的口感;而对于肉类、油炸类等含脂肪较多的食品,添加海藻糖可有效地抑制脂肪的酸化,保持食品优良的品质。此外,固体饮料、粉末调味品、干燥食品往往容易吸潮变质,添加海藻糖后,可降低食品的吸湿性,延长保存期。

(2)多功能调味剂。

在食品中添加一定量的海藻糖可使甜味、咸味、酸味等良好的味道得以保持,且有加强、改善作用,可使口感更好;而对苦味、涩味等不良味道及某些刺激性味道,海藻糖具有减轻和掩盖作用。如对干馏类食品及畜肉所特有的臭味.海藻糖具有显著的改善作用。

(3)非龋齿性甜味剂。

海藻糖不能被口腔病原菌所分解而生成会导致龋齿的酸性物质。因此用它来代替常用的甜味剂,对预防龋齿起着积极的作用,可添加于口香糖、饮料等。

(4)低热量糖,由于海藻糖不易被人体消化吸收,可抑制血清、肝脏中胆固醇。

3 、低聚糖

低聚糖是指含有2~10个糖苷键聚合而成的化合物,较常用的有低聚木糖、低聚异麦芽糖、菊粉(长链果聚糖)、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖等。它们一般是白色或着淡黄色的粉末,甜度不如蔗糖,只是蔗糖的40%~60%。

低聚糖不易生物降解,其主要特点:

(1)难消化性,热值低(为蔗糖的1/6~1/2左右)而不会导致肥胖。与单独空腹服用葡萄糖人群比较,空腹服用低聚糖后血糖和胰岛素都未升高,可供糖尿病人食用。

(2)活化肠道内双歧杆菌并促进其增殖,双歧杆菌对保护人体健康起着十分重要的作用,如抑制肠内腐生菌的生长繁殖,分解碳水化合物产生有机酸,维持肠道菌群平衡,促进肠道蠕动,防治便秘;合成B族维生素,并促进对某些无机盐之利用;产生有益于人体的物质从而增强人的机体免疫力,预防疾病发生;分解致癌物质,预防和抑制肿瘤的发生,并可防止体内胆固醇积蓄。

(3)不易为腐败菌发酵,具防腐和抗龋齿的功能。

(4)具有膳食性纤维的部分生理功能。

目前,开发成熟的低聚糖有:

①低聚葡萄糖。

低聚葡萄糖是以葡萄糖为单体,柠檬酸为催化剂,山梨醇为增塑剂,经热聚合而形成的一种水溶性高分子化合物。低聚葡萄糖作为一种新型的膳食纤维和增稠剂、膨胀剂、配方助剂、填充剂等,主要应用于低能量、高纤维等功能性食品中。在纤维食品中,低聚葡萄糖以其90%以上的水溶性膳食纤维含量成为一种主要的纤维来源;在低能量食品中,低聚葡萄糖可以部分或者全部地替代糖和脂肪,在降低食品能量的同时,能保持食品原有的风味和质感,带来令人满意的口感享受。

②低聚半乳糖。

低聚半乳糖是目前国际上已经开发的功能性低聚糖之一,它是一种具有天然属性的功能性低聚糖,其分子结构一般是在半乳糖或葡萄糖分子上连接1~7个半乳糖基。

低聚半乳糖对肠内的双歧杆菌和乳酸菌具有同时增殖的作用,且可抑制有害菌滋长,同时具有和膳食纤维相同效用,可促进肠胃蠕动,改善肠道功能。

③低聚木糖。

低聚木糖由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成,低聚木糖淡黄色或浅褐色粉末,其甜度为砂糖的40%左右,酸稳定性和热稳定性均很好。低聚木糖有耐酸、耐高温、稳定性强、配伍性好等特点,是优良的双歧杆菌增殖因子,能很好地应用在一些保健品、医药、食品等方面,其有效用量为成人每日摄入0.7g,是目前用量小、效果较好的低聚糖。此外,低聚木糖还具有一些特殊功能,如保护肝脏、预防龋齿、降低血压、降低血清胆固醇、抗疲劳等。低聚木糖还可以广泛地作为绿色饲料添加剂。

4、甜菊糖及其衍生物

甜菊糖是从菊科草本植物甜叶菊的叶、茎中提取的纯天然甜味剂。甜菊糖具有高甜度、低热量、耐热和稳定等特点:

①低热量。

甜菊糖以β(2—1)键连接,在上消化道不被人体消化吸收,而在消化道下段主要被盲肠内微生物分解为甜菊醇,并被部分吸收,生成的热量仅为为6.3kCal/g;

②稳定性好。

甜菊糖熔点为198~202℃,有较好的耐热性能,在pH值3~9溶液中较稳定。在通常的食品饮料加工条件下,甜菊糖的性质是相当稳定的,有利于降低粘稠度,抑制细菌生长,延长产品保质期。甜菊糖的主要成分ST和RA,对酸碱热稳定性较好,且无论以粉状或溶液状都对日光十分稳定。长期储存不会发霉变质,制成品经热处理无蔗糖的褐变现象,可用于碳酸饮料、茶类、酒类、咖啡、饼干、糖果、巧克力、乳制品冰激凌、果蔬汁、海鲜类、肉类、药类等日用商品中。

甜菊糖在食品中可应用于:

(1)脂肪替代物。

甜菊糖溶于水后形成光滑细腻、脂肪式的凝胶,提供极佳的脂肪质地。如在冰淇淋中甜菊糖可完全取代脂肪成分,具备粘稠、润滑和油脂般的口感,同时还可以防止在冰冻过程中产生粗糙的质地。

(2)天然低热值甜味剂。

甜菊糖是目前世界已发现最接近蔗糖口味的天然甜味剂,甜菊糖在罐头、水产品、调味品、饮料、蜜饯、果脯、果糕、冷食中使用,除保持原有风味外,由于甜菊糖的稳定性,不易成为微生物营养源,延长了产品保质期。

(3)保健添加剂。

在含有双歧杆菌和乳酸杆菌的酸奶中加人甜菊糖可促进这两种杆菌的增殖,抑制有害细菌的繁殖,具有保健功效。

5、异麦芽酮糖

异麦芽酮糖,俗称帕拉金糖,是葡萄糖与果糖结合的双糖。1957年,在甜菜制糖过程中首次制得其结晶,并以当地地名命名,中文译名为帕拉金糖。帕拉金糖在自然界中微量存在于蔗汁和蜂蜜中,品质极似蔗糖,味感纯正,但甜度仅为蔗糖的42%。帕拉金糖低热量、不潮解、不吸湿、甜味纯正,风味良好。它不会引起牙齿龋变,摄取后不会引起血清葡萄糖和胰岛素水平波动,故可供糖尿病病人食用。亦为肥胖病人和减肥人士提供了食品甜味剂。帕拉金糖主要用于冷冻饮品、果酱、糖果、饼干、面包、糕点、饮料类、配制酒等。

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