低聚异麦芽糖改性及抑菌作用初探

低聚异麦芽糖改性及抑菌作用初探

车晓彬冯莉谢长丽

（山东鲁抗医药股份有限公司，济宁，272021）

摘要：本文利用低聚异麦芽糖抑菌试验证明，除青霉外，对其它菌无效果，通过对低聚异麦芽糖进行改性研究，其抑菌证明，改性的1%低聚异麦芽糖溶液，使病原真菌无法生长，抑菌率达100%，而灰霉的抑菌效果>50%。

关键词：低聚异麦芽糖改性抑菌

1、概述

低聚异麦芽糖(Isomaltaligosaccharides)是指葡萄糖之间至少有一个以上以α（1→6）糖苷键结合而成的单糖数在2-10不等的一类低聚糖，又称分枝低聚糖。其结构为：

低聚异麦芽糖有一定的甜度，约为蔗糖的50%，且甜味柔和醇美，可以用来替代部分蔗糖食品的甜度，改善其味质；它的黏度与相同浓度蔗糖溶液很接近，食品加工易操作，对于糖果、糕点等的组织与物性无不良影响；它耐热、耐酸性极佳，浓度50%糖浆在pH=3、120℃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，可以保持其功能与特性；低聚异麦芽糖保持水分不易蒸发，对各种食品的湿润与维持其品质效果好，并能抑制蔗糖的结晶形成，这对面包类、甜点心等以淀粉为主体的食品，稍加存放即行硬化者，添加低聚异麦芽

=,比蔗糖（）、糖浆因能防止淀粉老化而延长食品的保存时间；它的水性活度A

w

高麦芽糖浆（）、葡萄糖浆（）的都低，而一般的细菌、酵母、霉菌在A

<的环境

w

中均不能生长，这意味着低聚异麦芽糖具有较佳的防腐效果，具有一定的抑菌作用。由于低聚异麦芽糖所含糖分子末端为还原基团，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，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值、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。

它具有难发酵性，所以很难为酵母及乳酸菌利用，因而添加到发酵食品中不会被破坏，仍然可发挥作用。低聚异麦芽糖有较强的抗龋齿性，是因为它不为链球菌作用，若与蔗糖混用能强烈抑制由蔗糖生成葡聚糖，而起到保护牙齿的作用。日本的光冈知足等人研究证实：低聚异麦芽糖是良好的双歧杆菌增殖因子，每天服用一定数量的低聚异麦芽糖，例如15-20g，能促进肠内双歧杆菌大量繁殖，抑制有害菌的生长，从根本上增强了人体的免疫力。

鉴于低聚异麦芽糖的上述功能特性，该糖是一种新型的优良的食品添加剂，可广泛应用于饮料、乳制品、糖果、糕点、果酱、蜂蜜以及营养口服液等各种食品。由于数量太少，它的功能性不能明显表现出来，所以，人们多年来追求大量地生产这种低聚糖。随着微生物酶工程深入研究的发展，大工业生产这种低聚糖才成为可能。低聚异麦芽糖于1982年由日本林原生化研究所开发成功，1985年，由昭和产业公司首先推入市场。目前，日本有多家公司生产这种低聚糖，年产量超过10000吨。一直以来，日本在这方面的研究、开发与应用位居世界前列，而美国、德国目前极少报道。在我国，对低聚异麦芽糖的研究才刚刚起步，因此有大量的工作要做。我国是农业大国，淀粉原料极为丰富，用玉米、大米、甘薯等均可作为原料，采用酶工程技术生产新型低聚糖。因此，低聚异麦芽糖在我国具有十分广阔的前景，它的研究生产必将促进我国保健食品的发展，并可望在其它领域有进一步的研究、开发。

目前，低聚异麦芽糖主要用于食品工业，其它领域尚未报道。对于低聚异麦芽糖，一般的细菌、酵母、霉菌都不能利用，况且，它又具有良好的成膜性、高保湿性和无毒副作用，如果能够利用到果品、蔬菜、鲜花等保鲜上，它将成为一种新型的绿色保鲜剂。大量资料上报道甲壳低聚糖可以用于水果保鲜，效果较好。但是，甲壳低聚糖的制备工艺复杂，成本较高，而低聚异麦芽糖的生产工艺较简单，成本低。为此，低聚异麦芽糖用于果品、蔬菜、鲜花等保鲜上，如获得成功，将会带来不可估量的经济效益。因此，我们进行了低聚异麦芽糖改性及抑菌实验研究。

2、低聚异麦芽糖抑菌作用

实验材料及方法

2.1.1材料

（1）常用病原菌：

青霉（peni）、西瓜枯萎菌（Fon）、苹果炭疽菌（）、聚端孢、茄子菌（）、番茄叶霉菌（Ful）、立枯丝核（Rhizo）、灰霉（Botory）

（2）培养基：PDA

（3）仪器：LS-B35L型立式压力蒸汽灭菌锅（江阴滨江医疗设备厂）、DH5000型电热恒温培养箱（天津泰斯仪器有限公司）、无菌台

2.1.2方法：

（1）带菌滤纸片制备：取培养5天上述病原菌斜面，注入5ml无菌水，冲洗孢子液，倒入灭菌后的空培养皿中，取灭过菌的滤纸片，浸泡在孢子液2min，备用。

（2）低聚异麦芽糖抑菌作用

不同的培养基制备：

A: 水 + 2%琼脂

B: 水 + 2%琼脂 + 2%葡萄糖

C: 水 + 2%琼脂 + 2%低聚异麦芽糖

将上述制备的A、B、C培养基灭菌，倒平皿。将（1）中的灭菌滤纸片放入皿中央，28℃下培养，96小时后测定菌落大小。每实验重复三次。

（3）低聚异麦芽糖膜对病原菌的作用

a:取灭菌过的10%、20%、30%、40%、50%低聚异麦芽糖溶液1ml，涂布于PDA 平皿培养基上，接入含菌的滤纸片，28℃培养，96小时后测定菌落大小并记录生长情况。

b:同a一样，将涂布低聚异麦芽糖溶液于培养皿中，置于30℃恒温培养箱，鼓风干燥。两天后，使其表面水分蒸发形成一层低聚异麦芽糖膜，再接含菌滤纸片，28℃培养，96小时后测定菌落大小并记录生长情况。

结果及分析：

2.2.1低聚异麦芽糖抑菌作用

由表1可以看出：各病原菌在含2%葡萄糖的培养基上生长最快，其营养利用率较高，菌落直径略大，在含2%低聚异麦芽糖的培养基上生长情况与不含碳源的培养基基本相当，且观察过程中发现，培养相同时间时，含2%低聚异麦芽糖培养基上菌丝普遍稀疏，不饱满，孢子成熟晚，其正常生命周期明显推迟。因此，可看出：低聚异麦芽糖可作为真菌碳源而被利用，但利用率极低，这是由于该三碳以上的低聚异麦芽糖纯度为90%，它不易被微生物利用，其中10%的低聚异麦芽二糖可被某些微生物利用。

2.2.2低聚异麦芽糖膜对病原菌的作用

由a实验以湿平皿接种，培养96h后观察，发现各处理与CK生长情况基本相当，无明显区别。这说明低聚异麦芽糖溶液在培养基表面并没有起到抑制真菌生长的作用，这是由于其溶液具有流动性，不能阻断病原菌对PDA培养基中营养吸收。由b实验，培养96h后，其菌落直径见表2。

由表2可知：青霉菌在30%以上浓度的低聚异麦芽糖膜表面不生长，而在10%和20%有较弱生长，其余各菌在各处理平皿中均有生长，但菌落直径均小于CK