功能糖的特性及应用前景分析3

功能糖的特性及应用前景分析

杨海军(山东保龄宝生物技术有限公司)

11.1 赤藓糖醇的代谢

赤藓糖醇是小分子物质，通过被动扩散很容易被小肠吸收，大部分都能进入血液循环中，只有少量直接进入大肠中作为碳源发酵。然而，进入血液的赤藓糖醇又不能被机体内的酶系统所消化将解, 而只能透过肾从血液中滤去，经尿排出体外。就因为它独特的代谢特性，决定了它的极低能量值。进入机体内的赤藓糖醇中有 80%通过尿排出，这部分显然不提供能量。另有 20%进入大肠中，假设其中有半数 (已是最大估计量 ) 被肠道细菌发酵成不饱和脂肪酸，并被重新吸收和代谢。这样分析得知，被摄入的赤藓糖醇中最多只有 10%的有能量价值，为人体提供能量来源。赤藓糖醇的能量值不超过 0.2kcal/g是所有多元糖醇甜味剂中能量值最低的一种。

11.2 赤藓糖醇的高耐受量

由于进入机体内的赤藓糖醇中有 80%会迅速彻底地被小肠所吸收，避免了不吸收物质可能带来的副作用。

小肠内壁高度的不吸收碳水化合物会产生很高的渗透压，这样导致小肠壁黏膜表面产生水流，故引起了腹泻。而不消化吸收的碳水化合物进入大肠中，被肠道细菌发酵产生大量挥发性物质，超出了能通过血液重新吸收和随粪便排出的数量极限，故而产生了肠胃胀气。这两种副影响的程度大小还与摄取者个人的具体身体素质有关，严重者有时还会出现腹部痉挛和肠内翻滚现象。对于赤藓糖醇现象来说，由于大多能被小肠所吸收，故其耐受量很高，副作用很小。

赤藓糖醇及某些糖醇的最大无作用量

名称最大无作用量资料来名称最大无作用量资料来

男(g/kg 体重) 女(g/kg

体重)

源男(g/kg

体重)

女(g/kg

体重)

源

山梨糖

醇0.15 0.3

小泉等

(1)

乳糖醇

0.075 0.15

小泉等

(4)

麦芽糖

醇0.3 0.3

小泉等

(1)

0.37 0.37

奥等

(3)

木糖醇0.3 0.3

小泉等

(2)

赤藓糖

醇

0.66 0.80 奥等(5) —0.75 奥等(3) 0.55 0.76 奥等(6)

12 各种糖醇的比较

(1) 赤藓糖醇与其他糖醇的物理化学性质比较。

碳原子数 4 5 6 6 12 分子量122 152 182 182 344 熔点℃121 94 165 97 150 溶液热量

cal/g

-43 -3615 -2815 -26 -1819

热稳定性℃>160 >160 >160 >160 >160 pH 2~12 2~10 2~10 2~10 2~10 溶解

度%(25℃)

37 64 20 70 60

(2) 很多糖醇能被人体吸收消化代谢，并有一定热量，被称作“营养性甜味剂”(赤藓醇例外，热量值极低)，各种糖醇的渗透效果和四元醇或六元醇比较如下表：

品种分子量相应渗透量g 为四元醇% 为六元醇% 赤藓糖醇122 100 100 150

木糖醇152 80 80 120

异麦芽酮糖醇344 35 35 50

(3) 吸湿性的比较。

①赤藓糖醇的吸湿性极低，即使在相对湿度90%以上环境中也不易吸湿，使得它十分适合于压片或是粉剂，如巧克力、口香糖或者一些医药片剂中。

②异麦芽糖醇在 25℃, 相对湿度 85%以下的环境中几乎没有吸湿性; 当温度提高到 60℃和80℃, 相对湿度分别是 75%和 65%时, 吸湿性大增。

③木糖醇的吸湿性

温度/℃相对

湿度

/%

水分吸收量/%

温度

/℃

相对

湿度

/%

水分吸收量/% 1d 2d 3d 1d 2d 3d

23 76 0.4 0.118 0.308

37

45 0.048

贮藏

4d 86 3.8 7.64 25.20 55 0.054

92 21.7 37.7 92.34 63 0.054

13 赤藓糖醇的应用

赤藓糖醇是一种新型营养型甜味剂，其特点是对热稳定性好、吸湿性小、冰点较低，其应用领域十分广泛，如食品、医药、化妆品、化工等许多方面。

(1) 赤藓糖醇由于不易被酶所降解, 因而不参与糖代谢和血糖变化，故该

产品非常适宜于糖尿病患者食用。它还可以代替庶糖制成低热值的保健食品，非常适合于肥胖病患者，高血压病人和心血管病人食用。

(2) 赤藓糖醇食用后在结肠中不会发酵，可避免肠胃不适和增强人体免疫力。

(3) 赤藓糖醇的抗龋齿功能非常明显，龋齿发生的主要原因是口腔中的变形链球菌腐蚀牙齿的珐琅质造成的，由于赤藓糖醇不能为上述病原菌所利用，因而所制成的糖果和专用洁齿用品对保护少年儿童的口腔健康具有十分积极的作用 ,赤藓糖醇容易粉碎，吸湿性低，适宜做口香糖的甜味料，可用赤藓糖醇制成低能，非蚀性、抗龋齿的口香糖。

(4) 赤藓糖醇在食品加工业可广泛应用于焙烤制品、各类糕点、乳制品、巧克力、各类糖果、餐桌糖、口香糖、软饮料、冰激凌等食品中，不仅较好地保持了食品的色香味，而且还能效地防止食品变质。

①被覆食品由于赤藓糖醇熔点低、吸湿性低，可利用这一特点被覆食品。例如，煎饼在125℃的赤藓糖醇溶液中浸渍 1 2 s, 室温下冷却，在相对湿度 80%, 温度 30℃下放置 5天后 ,被覆的煎饼吸水率仅为 015%, 未被覆的是 18%。用赤藓糖醇被覆糕点，根据不同的需要，既可防潮又可保湿，从而延长食品的货架寿命。

②固体饮料可利用赤藓糖醇溶解时吸热大的特点制成清凉性固体饮料。实验表明，10g赤藓糖醇溶解于 90g水中，温度下降约 4.8℃。在100mL, 22℃的自来水中溶解溶解 17g赤藓糖醇时，实例约为有 6℃的降温效果。

③低酸性的酸乳酪乳酸发酵后的发酵乳中，添加 10%的赤藓糖醇，保存期间酸味上升很少。例如，脱脂乳 10%，水 90%进行乳酸发酵 ,pH调成 4.2, 乳酸菌 8.8 ×108的发酵乳, 添加10%的赤藓糖醇，10℃保持一个月后，pH值为

4.1, 乳酸菌数为 7.2×108, 达到了酸味上升少,乳酸菌数下降也少的效果。而用蔗糖取得同样效果需添加 20%以上，这样甜度会上升，适口效果也不如加赤藓糖醇的制品。原因在于赤藓糖醇渗透压降低，抑制了乳酸发酵，从而控制酸味上升。

④巧克力吸湿性高的糖类制成的巧克力有起霜现象，赤藓糖醇的操作上和砂糖一样，所以在制造中以及成品质量标定性上不会发生上述问题。由于可以和其他甜味料并用，制成的巧克力在食感、风味、口感等方面不次于原来的制品 ,而且热量降低，可制成有清凉感的非蚀性巧克力。

⑤糖果、餐桌甜味料、冰淇淋单独使用赤藓糖醇时，由于结晶性高，可制成硬而脆的糖果，与其它糖类混合则可制成具有低能量，无腐蚀性的糖果或粉状、方状非吸湿性餐桌甜味料。

(5) 赤藓糖醇在医药领域被用来包衣药片 ,它赋予药片入口清凉、适口性好的新形象，低热量、非蚀性、易贮藏更是药品制造所追求的目标，还可以作为某些药品的前体 (如用于气喘病或心绞痛的硝基赤藓醇 )。

(6) 其它。它亦能用做高分子聚合物的组份和添加剂，生产聚醚多羟基化合物，醇酸树脂 ,聚酯等。

赤藓糖醇可促进溶液中的乙醇分子与水分子的结合, 从而降低酒类饮料的酒精的异味和感官刺激，改善蒸馏酒和葡萄酒的质量。

在化妆品方面，赤藓糖醇可替代甘油的部分作用，但赤藓糖醇为非微生物营养性的成分，故可防止因化妆品变质对人体所带来的不应有的伤害。

在化工方面，赤藓糖醇可作为有机合成的中间体，以及制造油漆、炸药等产品的原料。膳食纤维

膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收的而在人体大肠能部分或全部发酵的

可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、低聚糖糖、木质素以及相关的植物物质。根据溶解性不同，分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维两大类，具有如下功能特性：

(1) 具有较强的吸水功能和膨胀功能

膳食纤维可吸收相当于自身重数倍的水，在肠胃中吸水膨胀并形成高黏度的溶胶或凝胶，使人产生饱腹感并抑制进食。对肥胖人群有较好的调节减肥功能。同时增加大便水分、体积，刺激肠道蠕动，加速排便频率，使粪便中的有害物质特别是致癌物质及时排出体外，大大减少肠道癌和痔疮等的发病机率。

(2) 改变肠道系统中微生物群落组成

膳食纤维可被大肠有益菌部分发酵或全部发酵，产生大量短链脂肪酸，如乙酸，乳酸等。可调节肠道 pH, 改善有益菌的繁殖环境，使双歧杆菌、乳酸菌等有益菌增殖，从而使得双歧杆菌等有益菌群能迅速扩大。这对抑制腐生菌生长，防止肠道黏膜萎缩和支持肠黏膜屏障功能，维持维生素供应，保护肝脏等都是十分重要的。

(3) 具有吸附有机物的功能

膳食纤维能吸附胆汁酸、胆固醇变异原等有机分子，抑制总胆固醇 ( TC) 浓度升高, 降低胆酸及其盐类的合成与吸收，降低人体血浆和肝脏胆固醇水平，防治冠状动脉硬化、胆石症和预防心脑血管疾病。膳食纤维还能吸附葡萄糖使吸收减慢，另外膳食纤维还具有一种抑制增血糖素分泌的作用，这样就可充分发挥胰岛素的作用，防止糖尿病。此外，膳食纤维还具有吸附人体自由基的作用。

(4) 阳离子结合和交换功能

膳食纤维可与 Cu、Pb等重金属离子进行交换，缓解重金属中毒。更重要的

是它能与肠道中的 K+、Na+进行交换，促使尿液和粪便中大量排出 Na、K, 从而降低血液中的 Na+与 K+比，产生降低血压的作用。