2019年度食品衛(wèi)生安全國家行業(yè)標準項目立項方案(征求意見)中提及擬運行《食品營養(yǎng)強化劑酵母β-葡聚糖》規(guī)范的制訂工作中,擬擔負企業(yè)為上海食用添加劑和調(diào)料產(chǎn)業(yè)協(xié)會,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食材與營養(yǎng)成分發(fā)展趨勢研究室。文中緊緊圍繞β-聚糖的構造特性、生理作用、主要用途、不一樣來源于實現(xiàn)了詳盡的具體描述,而且整理了與β-聚糖有關的國際性、中國規(guī)范、政策法規(guī)及現(xiàn)行政策動態(tài)性,致力于為全方位、科學研究地進行規(guī)范制訂工作中帶來參照。
-、 β-聚糖概述
1、構造與特性
聚糖是由葡萄糖水單個聚合反應而成的高分子材料含糖量,是大自然中極為普遍的含糖量鏈,分成α型和β型,在其中α型多見人體的熱量來源于,不具有分子生物學活力。β-聚糖是木質(zhì)素,約帶有70%的β-(1,4)鍵和30%的13-(1,3)鍵。因為分子結構匯聚水平和β-(1,3)糖苷鍵成分的不一樣,分成水性和非水溶二種,水溶β-聚糖占50%-70%,在其中β-(1,4)糖苷鍵與β-(1,3)糖苷鍵總占比為2.3:1,較非水性的這-占比低。高純的β-聚糖展現(xiàn)乳白色,無氣味,溶液濃稠,對高溫、弱酸性、堿性都相對穩(wěn)定,在許多 有機溶液(如酒精、甲苯、正丁醇)中不融解,在其中小量β-聚糖與蛋白相結合產(chǎn)生糖蛋白。除此之外,β-聚糖具備疑膠性、較高的持水力發(fā)電和持油力,可做為破乳劑、增粘劑、增稠劑等使用到食品生產(chǎn)生產(chǎn)加工行業(yè)。世界各國研究發(fā)現(xiàn),β-聚糖活力的尺寸與需求量、在水溶液中的溶解度狀況和黏度、相對分子質(zhì)量及構造等具有密切相關。
2、獲取加工工藝
β-聚糖的獲取辦法具體包含微波加熱法、凍融循環(huán)法、超音波法、酒精-酶和開水二步驟和發(fā)酵。獲取全過程中需考慮到β-聚糖的提取率及商品純凈度,而且應當考慮到維持其固有的構造,那樣能夠確保β-聚糖的生物活性。微波加熱法獲取時,加溫使組織細胞內(nèi)氣溫快速上升,水氣化造成的強勁工作壓力將細胞質(zhì)和壁被打破,產(chǎn)生很小的孔眼,進-步加溫體細胞內(nèi)部和植物細胞水份成分均會降低,體細胞收攏且表層發(fā)生裂縫??籽奂傲芽p使體細胞外界的液態(tài)易進到組織細胞內(nèi),融解并釋放出來胞內(nèi)物質(zhì)。運用凍融循環(huán)的辦法能夠 獲取β-聚糖,由于很多高分子材料,包含高分子聚乙烯純正卡拉膠等在凍融循環(huán)后都能夠產(chǎn)生疑膠。超音波法是使用超聲波造成的空蝕功效完成萃取液的部分產(chǎn)生超高壓高溫及機械設備振蕩功效加速非均相兩相相互之間的傳熱全過程,進而節(jié)約獲取時間且提升得率,更主要的是留下了活性物質(zhì)的構造,進而保存了其微生物以及他活力。這類辦法合適β-聚糖的獲取,針對β-聚糖的綜合利用具備較大的促進功效。酒精-酶和開水二步驟是先將原材料與-定濃度值的乙醇溶液混和,添加胰蛋白酶及耐高溫α-胃蛋白酶,除去所取得的上清液后,對沉渣開展干躁,隨后運用開水法獲取β-聚糖。發(fā)酵在β-聚糖的獲取中少見報導。燕麥片全粉及麥麩中都帶有大量的的活力成份β-聚糖,酵母的植物細胞中也富含充足的β-聚糖,用此菌發(fā)醇燕麥麩皮細胞培養(yǎng)液,該菌可以大批量繁育轉化成酵母菌β-聚糖,并且菌苗運用麥麩中的木薯淀粉及蛋白等成份,那樣也增強了燕麥片β-聚糖的含量及減低了獲取全過程中的成本費。因而,發(fā)酵獲取β-聚糖是比較好的方式 。
3、生理作用
Degroot等研究發(fā)現(xiàn)燕麥片中獲取出的β-聚糖可以極大幅度的減少胃腸消化吸收油酸時的速率,那樣人體內(nèi)碳水化合物的生成量相對應的便會降低,這充分說明;β-聚糖具備降膽固醇,防止心腦血管疾病的功效。Wood等研究表明,燕麥片β-聚糖的日攝取量在1.8之上時要明顯減少飯后身體的血糖升高力度,且攝人量越大身體糖上升力度的越小,并推斷與β-聚糖產(chǎn)生高粘性自然環(huán)境相關,及減緩胃及腸胃對葡萄糖粉的消化吸收,具備調(diào)整血糖水平,預防肝癌的功效。燕麥片β-聚糖的攝取量與大腸癌發(fā)病率呈顯著的成反比。申瑞玲等根據(jù)大量的實驗科學研究,得到以下結果:燕麥片β-聚糖能促使小白鼠腸胃及排泄物中的腸道益生菌繁衍,并遏制有毒菌的繁育,進而改進胃腸道自然環(huán)境,具備低聚果糖的作用。Estrada等分析了燕麥片β-聚糖對已感柒E.Vermiformis菌的小鼴鼠調(diào)整作用,發(fā)覺內(nèi)服和皮內(nèi)注射均具備推動其網(wǎng)織紅細胞殖的作用,且其抵御病菌入侵的工作能力也在提高。
4、主要用途
酵母菌β-聚糖己被運用于食品類、藥業(yè)和精飼料等行業(yè)。在其中,β-聚糖在食物中的運用范疇逐漸擴張,從中式快餐谷類食品類調(diào)料到曲奇餅干、乳制品、肉類食品等各種食物中,并有機會獲得進-步的運用。
將其添加冰琪淋和酸牛奶中,β-聚糖不但能夠做為人體脂肪替代品,還能夠做為乳酸菌飲料和雙岐桿菌等的發(fā)醇底物,對身體的腸道菌群有利。宮曉靜等研究發(fā)現(xiàn)隨酵母菌β-聚糖使用量的提升,冰激凌硬底化后的強度提升。酵母菌β-聚糖的添加使商品有著較高的含水率。Konukalapl科學研究聚糖在低脂肪Cheddar奶酪中的運用,數(shù)據(jù)顯示,隨人體脂肪取代量的提升,商品與低脂肪對比對比強度、延性、融流指數(shù)值更低,奶酪試品延展性和內(nèi)聚性相仿。
燕麥片β-聚糖的高持水溶性和持油溶性,添加肉食品之后,能夠提升企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。在低熱量(蛋白質(zhì)含量不會改變)臘腸中,魔芋膠和燕麥片化學纖維均能夠 更改商品的-些特點,可做為人體脂肪類的代替品。酵母菌β-聚糖因為其獨特的構造特點,在肉類食品中應用具備提高肉食品持水工作能力、改進脆度、強度等作用。王淼等根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),酵母菌β-聚糖在肉食品如香腸中能夠 取代在其中人體脂肪以制取低脂肪香腸,擺脫減少人體脂肪造成 的質(zhì)構和感觀降低。應用3~4%能夠 大大提高肉食品的脆度、強度、延展性、膠黏性、咬合性等質(zhì)構、口味指標值。
加上質(zhì)量濃度為1—5%的燕麥片化學纖維的吐司面包及甜點心,制成品的體型更高,產(chǎn)品品質(zhì)更強。Inglett等從小麥胚芽粉和燕麥麩皮中獲取知名為燕麥片精的化學纖維,即由β-聚糖和木薯淀粉麥芽糊精構成的人體脂肪代替品。酵母菌β-聚糖在烘焙食品食品類中還可以做為人體脂肪替代品來減少生日蛋糕、吐司面包等食物中的植物油脂。宮曉靜等科學研究了酵母菌β-聚糖做為人體脂肪代替品取代重油蛋糕秘方中的部位人體脂肪。結果顯示,生日蛋糕中的水份成分伴隨著生日蛋糕中脂肪率的降低而提升。酵母菌β-聚糖的添加使重油蛋糕的延展性、僵持性和回應性均有所增加,與此同時改進了重油蛋糕的咬合性,添加20%人體脂肪代替品的生日蛋糕感觀指標值與傳統(tǒng)式重油蛋糕比較貼近。
在其他食品類中的運用。酵母菌β-聚糖具備膳食纖維素樣的作用,做為生物大分子能夠 更改流通性、乳狀液性等以適用于各類食物中。Thammakiti將酵母菌β-聚糖做為乳狀液增稠劑運用于沙拉醬中,不僅能合理維持沙拉醬的乳狀液可靠性,且可以加強甲基纖維素阻攔脂質(zhì)消化吸收的功效,推動甘油三酯的排出來,提升腸道蠕動。
除此之外酵母菌β-聚糖或是功能食品的主要原材料,具備提高免疫力、抗感染藥、防輻射等作用,能夠做為功能性食品和膳食補充劑的原材料運用于該類設備中。酵母菌β-聚糖不但有著不錯的生理作用,并且具備滿意的運用作用,在食物行業(yè)能夠 做為人體脂肪取代、增粘劑、破乳劑等運用于各種各樣食物中。做為新型的食品,它的更普遍的使用使用價值還有待進-步的分析和開發(fā)設計。
二、 β-聚糖的來源于
1、酵母菌
β-聚糖存有與酵母菌植物細胞中,占植物細胞體力勞動50%~60%。酵母菌植物細胞從內(nèi)往外分成三層,各自為聚糖層、蛋白質(zhì)層和甘露聚糖層。酵母菌的植物細胞占酵母菌細胞干重的25%~30%,在其中除聚糖外甘露聚糖占31%上下,蛋白占11%~13%,脂質(zhì)9%,及其1%~2%的幾丁質(zhì)。在其中,β-聚糖和幾丁質(zhì)關鍵功能是保持植物細胞構造的可靠性,進而維持體細胞正常情況下的生理學形狀。酵母菌植物細胞中85%的聚糖是由β-(1,3)糖苷鍵聯(lián)接,與此同時帶有3%的β-(1,6)糖苷鍵,玻璃化溫度和相對分子質(zhì)量都非常高,具備較強的免疫力活力。其構造不同于-般糖原的線型分子式,只是-種獨具特色的三重超微主板螺旋式構造。
2、谷類
β-聚糖是禾谷物綠色植物子粒植物細胞中的-種非木薯淀粉含糖量,在各種谷類上都普遍現(xiàn)象,但成分差異很大(見表1),在其中麥籽和燕麥片中β-聚糖的成分較高。不一樣谷類來源于的β-聚糖具備同樣的通用性分子式,但β-(1,4)/β-(1,3)鍵的占比,三糖,四糖占比,相對性分子質(zhì)量及其類化學纖維精彩片段的總數(shù)不盡相同。在長鏈構造中,單獨的β-(1,3)鍵和2~3個的β-(1,4)糖苷鍵會兩色發(fā)生。但目前的科學研究并沒有在β-聚糖分子結構中看到存有有兩個或是大量鄰近的β-(1,3)鍵。
申明:文中常用照片、文本來源于《中國食品添加劑》,著作權歸原作全部。