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功能糖的主要产品、特性及生产中的应用(下)

放大字体  缩小字体 时间:2006-07-05 09:54 来源:中国发酵工业协会  浏览:1063  原文:

六、保龄宝牌低聚果糖 
    
    1、分类 

    按形态分为低聚果糖糖浆和低聚果糖糖粉(或颗粒)两类。 
    按低聚果糖总含量分为G型和P型:低聚果糖总含量不小于50%者为G型;低聚果糖总含量不小于90%者为P型。 

    2、外观 

    糖浆为无色或淡黄色、透明黏稠液体,带低聚果糖清香,甜味柔和清爽,无异味,无外来杂质。
糖粉为白色无定形粉末(颗粒为白色无定形颗粒),甜味柔和清爽,带低聚果糖清香,无异味,无外来杂质。

赤藓糖醇 

    据资料统计,我国现有糖尿病人3000多万,世界卫生组织估计,至2025年中国糖尿病人将达5000万,中国有可能继印度之后成为世界第一糖尿病大国,这不仅因为中国人口基数最大,还因为中国经济发展快速,使生活迅速改善的国人肥胖者剧增,而中国肥胖症者“中心性肥胖”居多,生活陡变的中国“中心性肥胖人”成为糖尿病的“易感人群”。 

    近年来,辅助无砂糖、低热量制品发展的是各种糖醇类甜味剂的开发成功,特别是在饮料、乳品中常用的低热量的赤藓糖醇,在无砂糖胶姆糖中使用的木糖醇,具有预防龋齿功效,均为糖醇类甜味剂中最为成功的产品先例,为开拓无砂糖、低热量食品市场奠定了基础。 

    而赤藓糖醇因其是一种新型天然无热量甜味剂,不致肥胖、不发酵、防蛀牙,目前在国际市场上很是看好,罐装咖啡的顶尖品牌日本可口可乐公司的新产品“扎,哥伦比亚”、日本麒麟、三得利及雪印乳品等也都在自己的得力产品中使用赤藓糖醇。 

    赤藓糖醇工业化之初,即1991年,日本日研化学的产量为1000吨;至1994-1995年,日研化学产量至2300吨;1996--1997年其产量为6000吨;至1997年9月又扩产至12000吨;于1998年3月又按计划扩产至20000吨,现今,在欧盟有比利时的Cerestar公司年产上万吨的装置、日本的三菱化成/日研的生产能力愈5000吨;最近由三菱和美国的Cargill公司联合投资在美国建立年产20000吨的生产工厂;韩国和巴西等国目前也纷纷开展赤藓糖醇生产技术的研发。在’98 Fi Asia、’99Fi Asia和Fi Asia2000连续三届亚洲食品添加剂展览会上,Cerestar公司和Misubish Chemical 公司都对赤藓糖醇做了介绍,美国食品与药物管理局(FDA) 于1997批准赤藓糖醇列入GRAS(公认无害物)的清单。 

    随着赤藓糖醇应用领域的不断扩展及日本市场、世界市场对低热值功能性甜味剂的需求不断增长,赤藓糖醇依然供不应求。上述情况表明,世界市场的赤藓糖醇消费需求十分旺盛,销售量平稳上升态势,随着国内消费者对其特殊保健功能的认知,国内消费市场也将启动,市场前景十分看好。
  
    目前,赤藓糖醇的生产在国内尚属空白,山东保龄宝生物技术有限公司以托起民族工业为己任,于2002年斥资1.496亿元人民币,兴建年产3000吨赤藓糖醇生产线,新项目的投产将为国内消费者提供一种新型健康食品配料,产品积极国际市场,以高新技术产品直接参与国际市场竞争!

  赤藓糖醇是由葡萄糖经发酵而得到的一种白色晶体,具有甜味,甜度为蔗糖的70-80%。赤藓糖醇在自然界中分布极广,如水果、蘑菇、地衣等。另外,在发酵食品及哺乳动物体内也存在,是一种天然糖质,由于赤藓糖醇具有良好的特性,在食品工业中具有广泛的应用前景。

    一般来讲,糖醇类是以糖类为原料,在高温高压下添加氢制造而成,而赤藓糖醇是葡萄糖为原料经酵母发酵而得到的四碳糖醇,是葡萄糖发酵甜味剂。其生产工艺为: 

    葡萄糖→发酵→菌体分析→色层分离→脱盐→脱色→晶析→结晶分离→干燥 

    一、赤藓糖醇的物理及甜味特性 

    化学名称为l,2,3,4-丁四醇,英文名称为l,2,3,4—Butanetetrol,分子式为C4H10O4,分子量为122.12,熔点118-122℃,沸点329-331℃,分子式为: 
    CH2OH 
    CHOH 
    CHOH 
    CH2OH 

    赤藓糖醇的结晶性好,吸湿性低,易于粉碎制得粉状产品。在相对湿度90%以上环境中也不吸湿,比蔗糖更难吸湿;赤藓糖醇对热和酸十分稳定,在一般食品加工条件下,几乎不会出现褐变或分解现象,能耐硬糖生产时的高温熬煮而不褐变。 

    赤藓糖醇属于填充型甜味剂,溶于水时会吸收较多的能量,溶解热-97.4J/g,使用时有一种凉爽的口感特性。其甜味纯正,甜味特性良好,与蔗糖的甜味特性十分接近,无不良后苦味。与糖精、阿斯巴甜、安赛蜜共用时的甜味特性也很好,可掩盖强力甜味剂通常带有的不良味感或风味。如赤藓糖醇与甜菊苷以1000:(1~7)混合使用,可掩盖甜菊苷的苦后味。

    主要功能: 

    极低热值,能量仅为0-0.2Kcal/g,被称为“0”热值配料 
    不吸湿,即使在90%的空气湿度下也不会吸湿 
    溶解热-43cal/g,入口清凉 
    高耐受量,正常机体最大耐受量50g/d 
    不被突变链球菌利用,抗龋齿 

    二、赤藓糖醇的代谢特性 

    虽然从结构上看赤藓糖醇是一种多羟基化合物,但它的分子量很小,所以在人体内及哺乳动物体内消化系统中的代谢途径方式与其它多元醇类不一样,它主要有以下特点: 

    ①低能量值 

    根据日本厚生省的糖类热量评价法(平成3年卫新第71号)测定的结果,赤藓糖醇的热量值为0 Kal/g。另外,据1995年10月日本厚生省发表的“食品的营养表示基准(素案)”,赤藓糖醇的热量换算系数(Kal/g)为0  

    ②高耐受量,无副作用 

    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。 

    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,这样导致小肠壁粘膜表面产生水流,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。 
    

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    三、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

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    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: 

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    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

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    四、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,而且还能有效地防止食品变质。    
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秒,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0.5%,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(目前国内有“保龄宝”牌水溶性膳食纤维)。

    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粘度的溶胶或凝胶,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,防止肠道粘膜萎缩和支持肠粘膜屏障功能,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。  

    一、膳食纤维在功能性食品中的应用 

    膳食纤维可广泛应用到各种食品、保健品和医药制品中,应用的主要目的是补充人体生理所需的膳食纤维量,增加产品保健功能、改进产品风味、提高产品品质和附加值等。山东保龄宝生物技术公司与国外科研机构合作,在国内首开先河开发生产了水溶性膳食纤维,引领了功能性食品新的发展方向。膳食纤维主要应用领域: 

    1.水溶性膳食纤维在保健食品中的应用 

    (1).糖尿病人保健食品  

    糖尿病是一种胰岛素绝对或相对不足引起的疾病,表现为碳水化合物、脂肪蛋白质、水及电解质的代谢紊乱。随着我国经济的发展和生活水平的提高,我国糖尿病人也急剧增加,到2002年底已超过6000万。目前,糖尿病还没有根治方法,有效控制糖尿病,也是一个漫长的过程,除药物治疗外,主要还是依靠饮食控制。因此,适当调整饮食结构,是防治糖尿病的最主要方法。  

    水溶性膳食纤维可延缓胃排空,在胃肠中形成一种粘膜,使食物营养素的消化吸收过程减慢,不溶性膳食纤维会吸附葡萄糖而减慢吸收。这样,血液中的糖分只能缓慢增加,或胰岛素稍有不足,也不致马上引起血糖浓度增加。况且水溶性膳食纤维还具有抑制血糖素分泌的作用。广西医科大学附属医院陈绍萱等对确诊为Ⅱ型糖尿病患者356人进行饮食治疗,在其饮食中添加水溶性膳食纤维,控制在16~25 g/d,观察期为3~4周,分别测定治疗前后空腹及餐后2 h血糖。

   (2)便秘人群保健食品 

    水溶性膳食纤维目前广泛用于调节微生态平衡、润肠通便的保健食品,水溶性膳食纤维被服用后,促进肠道双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌,同时产生大量短链脂肪酸,如乙酸、醋酸、叶酸和乳酸,改变肠道pH值,改善有益菌群的繁殖环境,从而加快肠道蠕动,使粪便顺利排出。 

    2.水溶性膳食纤维在乳制品中的应用 

    在乳制品中加入膳食纤维能同时满足了人们对蛋白质、维生素A、脂肪等动物性营养成分和膳食纤维等植物性营养成分的需求,能进一步提高乳制品的营养价值和应用范围。长期饮用能使肠道舒畅,防治便秘,并可降低胆固醇、调节血脂、血糖,特别适于中老年人、糖尿病人和肥胖者食用。该类产品在欧美很受消费者欢迎。如:法国的AGLN公司的“Nactalia Ercrem” 产品,其中含有约1.0%左右的水溶性膳食纤维。 水溶性膳食纤维在乳品中应用具有如下作用: 
 
    (1).使用水溶性膳食纤维可以改善乳品口感,提高稳定性,且不与其中任何成份发生对人体不利的理化反应。  
    (2).长期饮用含有水溶性膳食纤维的乳品,能使肠道舒畅,并可降低胆固醇、调节血脂、血糖,特别适于中老年人饮用。  

    3.水溶性膳食纤维在饮料中的应用  

    膳食纤维类饮料是西方很流行的功能性饮料。其既能解渴、补充水分,又可提供人体所需膳食纤维。这类产品,尤其是水溶性膳食纤维在欧美和日本等发达国家比较流行。如日本可口可乐公司生产的含膳食纤维矿泉水,盛行日本;另外,西欧国家和美国的高纤维橙汁、高纤维茶等也很普遍;目前国内汇源公司开发并生产了高纤果汁,北京三元乳业推出了高纤奶。长期饮用能使肠道舒畅,防治便秘,并可降低胆固醇、调节血脂、血糖、助控减肥,特别适于中老年人、糖尿病人和肥胖者饮用。在饮料中应用,有如下特性: 

?(1)、饮用添加水溶性膳食纤维的饮料,能使饮用者吸收各营养成份的同时,增强饱腹感,减少对热量物质的摄入量,长期饮用能显著助控减肥,特别适合中青年肥胖者饮用; 

?(2)、在饮料中使用水溶性膳食纤维后,可使饮料中其它微粒均匀分布溶液中,不易产生沉淀和分层现象; 
 
    4.水溶性膳食纤维在婴幼儿食品中的应用 

    婴幼儿特别是断乳后体内双歧杆菌骤减,导致腹泻厌食、发育迟缓,营养成分的利用率降低;食用水溶性膳食纤维食品,可以提高营养素的利用率和促进对钙、铁、锌等微量元素的吸收。 

    二、“保龄宝”牌水溶性膳食纤维摄入量和市场前景 

    研究表明,每天每千克体重摄入0.045~0.067g膳食纤维,可保证每天营养素的平衡;有便秘习惯的人每天每千克体重应保证0.09~0.11g的膳食纤维。正常体重者每人每天必须保证8~20g的膳食纤维。 
    膳食纤维在欧美及日本八、九十年代就普遍应用于食品、医药保健品中,产品年销售额在300亿美元以上,然而在我国由于经济发展的制约,膳食纤维最近几年才开始应用。到2002年底,我国有老年人1亿多,肥胖病人7000多万,糖尿病人6000多万人,再加上数以亿计的便秘和心血管病人,对膳食纤维消费量大大增加,市场前景极为广阔。大力发展和加快我国膳食纤维及其产品的应用推广,对促进国民身体素质的提高和健康具有深远的意义。

日期:2006-07-05
 

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