难消化糊精文献综述.doc

青岛农业大学抗性糊精研究综述姓名：曹金苗学号：412081012导师：孙庆杰 时间：2012/11/5摘要抗性糊精是一种低热量葡聚糖，属于低分子水溶性膳食纤维，是现代食品工业中的一种重要原辅料。本文介绍了抗性糊精的特性、功能及其在食品领城中应用和市场前景。关键词：抗性糊精 膳食纤维 生理功能 介绍膳食纤维作为第六大营养素在人类饮食中的作用是不可缺少，具有改善人体肠道菌群，改善血糖和脂肪代谢，降低血清胆固醇，促进矿物质吸收等生理功能1。然而，近年来饮食中精加工食品的出现使人们忽略了膳食纤维的摄入量。因此，在加工食品中添加一定量的膳食纤维变得非常必要。，膳食纤维按照溶解性分为：不可溶的性的膳食纤维(IDF)和可溶的膳食纤维(SDF)。不溶性膳食纤维口感粗涩且不光滑，所以很难使加工食品变得美味。水溶性膳食纤维，由于其粘度高、凝胶性大，在食品加工上也不能得到好的应用2。近年来出现的低粘度水溶性膳食纤维使膳食纤维这种营养素变得容易吸收，抗性糊精既是代表。抗性发展历程糊精由日本科学家二十世纪八十年代末发明， 在1989 年申请了专利，相继在欧洲和美国申请了抗性麦芽糊精的专利；在我国，抗性糊精的研究在二十世纪九十年代中后期才开始有人研究， 华南理工大学有人根据国外的专利做了一些相关的研究。2007 年，广东省食品研究所申请一种抗性麦芽糊精的制备方法的专利，专利利用普鲁兰酶代替传统方法中的糖化酶制备抗性麦芽糊精。同年日本松谷化学工业株式会社申请了含有异构化糖的抗性麦芽糊精的制造方法的专利4。2010 年保龄宝生物股份有限公司申请了一种新型抗消化糊精的制备方法，该专利采用酶制剂直接转化生产，大大提升了淀粉向功效成分转化的转化率，使产品中有效成分含量达到90%以上。目前抗性糊精的制备方法主要是双螺旋挤压机法及高温法， 这两种方法耗时耗能，热能利用率低。微波法制备抗性糊精的研究还在实验室阶段。市场上，存在多种可溶的和不可溶的膳食纤维。不溶性膳食纤维由于口感粗涩且不光滑，所以很难使加工食品变得美味。而高分子水溶性膳食纤维，由于其粘度高、凝胶性大，在食品加工上也不能得到良好的应用2。近年来出现的低粘度水溶性膳食纤维使膳食纤维这种营养素变得容易吸收，在低粘度水溶性膳食纤维中抗性糊精是最具代表性的产品。表一 IDF 与SDF对比分析生理作用IDFSDF咀嚼时间延长缩短胃内停留时间略有延长延长对肠内pH变化无降低与胆汁酸结合作用结合不结合可发酵性极弱较高肠粘性物质增加增加大便量增加关系不大血清胆固醇不变下降食后血糖量不变上升对大肠癌有预防作用不明显1理化特性抗性糊精为白色到淡黄色粉末，略有甜味，无其他异味，易溶于水，不溶于乙醇，10水溶液为透明或淡黄色，pH值为 4.06.05。抗性糊精的水溶液黏度很低 (30%水溶液约 0.01 pas)，并且黏度值受剪切速率和温度的影响小3。抗性糊精热量低（0.5kal/g1.4kal/g）、耐热、耐酸、耐压、耐冷冻，低褐变、耐储存，这些性质作为膳食纤维添加到食品中后不会改变产品的最终品质。抗性糊精由淀粉加工而成，将焙烤糊精的难消化成分用工业技术提取处理并精炼而成的一种低热量葡聚糖属于低分子水溶性膳食纤维3。通过甲基化分析已证明，抗性糊精具有比原料淀粉更复杂的分支结构，这是因为淀粉加热分解过程中本身所含的还原性葡萄糖基发生分子内脱水，或被解离的葡萄糖残基转移到任意羟基形成新的分支结构。淀粉在酸热分解的同时，转移反应及逆合成反应同时进行，抗性糊精除了淀粉原本拥有的 -1，4和 -l，6葡萄糖苷之外，还拥有 1，2和 -1，3键合的萄萄糖苷结构，部分还原端上还有分子内脱水的缩葡聚糖和 -1，6葡萄糖苷结构的存在 6。 2生理功能从抗性糊精所具有的抗消化酶作用特性来看，它是一种低热量食品原料，而且由于在消化道中不会被消化吸收，可直接进入大肠，因此，可作为膳食纤维发挥各种生理作用。 21降低血糖实验表明食用抗性糊精后可明显抑制血糖和胰岛素的上升。这是因为抗性糊精可延缓和抑制小肠对糖类的消化吸收，并改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的需求。水溶性的抗性糊精随着凝胶的形成，阻止了糖类的扩散，推迟了糖类在肠内的吸收，从而抑制了糖类吸收后血糖的上升和血胰岛素升高的反应。此外抗性糊精能改变消化道激素的分泌，如使胰汁的分泌减少，从而抑制了糖类的吸收。抗性糊精还可通过改变肠道内消化酶活性来调节机体代谢活动。抗性糊精还具有抑制淀粉酶对淀粉的作用，延长酶作用于淀粉的时间，使葡糖糖释放缓慢，从而起到降低血糖的作用。 22调节血脂膳食纤维能显著降低血胆固醇，它能使动脉粥样硬化的风险降低，在降低血胆固醇的时候，还会使肝脏、主动脉及其它组织的胆固醇含量降低，具有抗脂肪肝、抗动脉粥样硬化的作用。连续摄入抗性糊精这种低分子量水溶性膳食纤维，可降低血清胆同醇和中性脂肪浓度及体内脂肪量，抗性糊精还可吸附胆汁酸、脂肪等而使其吸收率下降，可达到降血脂，改善各种类型高血脂症患者的脂类代谢的作用。有实验证明抗性糊精还具有降低血压的作用，但作用机理目前不明。 23整理肠道抗性糊精在小肠内不被吸收，可直接进入大肠，能促进肠道有益菌群的生长、繁殖，是一种双歧杆菌增殖因子，益生菌的代谢为人体提供一些有用的调节物质，可提高人体机能，包括免疫系统和肠道功能，同时抑制肠道有害微生物的生长繁殖。抗性糊精在大肠内发酵产生短链脂肪酸，产酸量较同等膳食纤维多。这些短链脂肪酸能阻止癌细胞的生长与繁殖，抗性糊精的吸水膨胀能增加粪便体积，促进肠道蠕动，对于便秘、痔疮、结肠癌等疾病有良好的预防效果。 24控制体重抗性糊精具有膳食纤维特有的增容、持水、持油的作用，在胃肠内吸水后，能够使胃、肠扩张，产生饱腹感，减少进食量。另外抗性糊精的低热值，特别有利于减肥人士控制体重。 3应用领域目前，抗性糊精主要还是应用在食品领域，人们一直在致力于开发一种具有与砂糖或糖粉有着同样粉状特性和加工适应性的低黏度水溶性膳食纤维。抗性糊精基本满足上述要求且使用方便，黏度和甜度均比较低，还具有优越的耐酸、耐热性，可广泛用于乳制品、保健品、婴儿食品、面制品、肉制品中。常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之上，还可以帮助糖尿病患者降低胰岛素和三酸甘油脂。 保健品作为便秘、糖尿病、肥胖等各种健康食品的原辅料和保健品载体制成的纤维片、胶囊、口服液、冲剂等，是目前我国膳食纤维应用的主体部分。3090 面制品馒头、面包、糕点、饼干、挂面、方便面等。520 肉制品火腿肠、午餐肉、三明治、肉松、馅料等。2.53 乳制品牛奶、豆奶、酸奶、奶粉等。15 31在乳制品中的应用抗性糊精可以像砂糖或糖类一样简单的添加，又不会影响食物原有的风味和质构，从而可以应用到需要强化食物纤维的乳制品或乳饮料中。由于抗性糊精与脂肪有相似的口感，热量低，可部分替代砂糖或脂肪来调制低热量冰淇林、低脂肪型酸奶饮料等。近年来，发酵乳和乳酸饮料消费量，在发酵乳或乳酸饮料中添加一定量的抗性糊精，可使乳酸菌、双歧杆菌等肠内有益菌的生物机能充分的发挥，从而产生极大的相乘效果5。 32在保健品中的应用糖尿病人保健食品：抗性糊精具有的降低血糖的功能，使得它在糖尿病人保健食品中的应用前景广阔。研究表明，每日摄人一定量的抗性糊精可以有效防止糖尿病人的各种症状。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。抗性糊精作为水溶性膳食纤维的一种，以其优越的整理肠道的功能作为防止便秘的保健食品必将受到患者欢迎。减肥食品：一般糖类物质热量高达 4cal/g，各种糖发酵后产生的酒精的热量高达 2cal/g，而难消化糊精的热量只有 1cal/g7。因此，添加到减肥食品中，得到广大爱美女性的青睐。 33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。 在婴儿配方食品中加入抗性糊精，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5.34在面制品中的应用抗性糊精可以增加和改善面包色泽，使出笼馒头口感良好，有特殊香味，面条添加后韧性良好，耐煮耐泡。饼干烘焙对面粉筋力质要求很低，便于大比例地添加抗性糊精，更有利于制作以纤维功能为主的多种保健饼干；糕点则是在制作中含有大量水分，烘焙时会凝固成松软产品影响质量，水溶性抗性糊精添加在糕点中，可保持产品绵软、滋润，增加保质期，延长货架存放时间5。 35在肉制品中的应用膳食纤维与蛋白通过食盐和疏水键相互作用形成了热稳定性凝胶。并且，膳食纤维还能吸咐香味物质，防止香味物质的挥发。添加一定量的膳食纤维可提高肉制品产品出品率，增强口感和质量；抗性糊精可以作为一种优良的脂肪替代品，生产出高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低盐、低热量并具有保健功能的火腿肠8。 4市场前景抗性糊精由于其良好的特性和应用价值，已经逐渐引起各国相关生产企业的重视，并被食品级保健品生产企业所青睐。近两年，已经有大型的国际企业将该产品推上市场。 Tate&lyle推出了 Promitor可溶性玉米纤维，并逐步展开了该产品的市场开拓。 Roquette推出了 NUTRIOSE系列膳食纤维产品，并宣传为 NUTRIOSE (R)FB 06是 Roquette公司生产的一种可溶性膳食纤维。于此同时，保龄宝生物股份有限公司具有专利技术的抗性糊精已经推向市场。日本松谷化学研制开发的 Fibersol-2和 Fibersol-2B的本质也是抗性糊精，而且经过松谷的推广，该产品已经在国内被较多的食品企业所接受。在日本，抗性糊精的产量在各类食物纤维产量中位居第二，仅次于聚合葡萄糖，已用于清凉饮料、果汁饮料、调味料、果子酱的生产 9、10。由于推出抗性糊精的企业，均已其特定的名称投放市场，因此，该产品目前具体市场销售量较难统计。但是，根据对目前人们摄入膳食纤维的情况统计，水溶性膳食纤维将有非常巨大的发展潜力和一个不错的市场潜在容量。另外，从目前世界上存在的几大热点：超重 /肥胖问题成为一大困扰；零热量 /低热量成为食品/饮料产品的热门趋势；消化健康日益受到重视，益生元 /益生素逐渐被消费者所认知来看，抗性糊精这种水溶性膳食纤维在这几方面的作用一旦受到消费者青睐，也将产生巨大的消费市场，因此前景看好。参考文献： 1寇秀颖 ,于国萍 .水溶性膳食纤维 Fibersol-2和 Nutriose FB J.学术论坛 ,2008，50-51.2大隈一裕 ,等.水溶性膳食纤维 Fibersol-2J.食品添加剂 2003,(5)：11-16 3付银龙 ,钱和 .难消化糊精及其应用J.粮食于油脂 ,2002, (11):43-44 4滕健 .微波法抗性麦芽糊精的制备及其性质和应用的研究.硕士论文 5徐仰丽 ,等.抗性糊精的研究进展J.河南工业大学学报 . 2008,29(4)：67-71 6顾正彪 ,王志强 ,谢