背景及概述^[1][2]

麥芽糖糊精是具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的多聚糖,它是以各類淀粉作原料,經(jīng)酶法工藝低程度控制水解、轉(zhuǎn)化、干燥而成。其原料是含淀粉質(zhì)的玉米、大米等,也可以是精制淀粉,如玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉等。目前,我國(guó)各地生產(chǎn)的麥芽糖糊精系列產(chǎn)品,均以玉米、大米等為直接原料,酶法工藝生產(chǎn)的。其DE值(DextroseEquivalent,還原糖當(dāng)量)小于20。

早在20世紀(jì)50年代,人們便開始研究麥芽糖糊精。W.J.Whelan將由α-1,4-糖苷鍵連接而成的淀粉的水解產(chǎn)物稱為麥芽糖糊精,1957年,美國(guó)玉米工業(yè)研究基金會(huì)將麥芽糖糊精定義為玉米淀粉的不完全水解產(chǎn)物,現(xiàn)在公認(rèn)的麥芽糖糊精的定義由FDA于1983年提出,已不局限于玉米淀粉的水解產(chǎn)物,屬于多糖類型的大分子替代劑。

麥芽糖糊精的流動(dòng)性良好,無色,無淀粉和其它異臭味,不甜或者甜味極弱。用量比例很高時(shí),也不會(huì)掩蓋產(chǎn)品原有食品的風(fēng)味和香味,是一種優(yōu)良的的載體。麥芽糖糊精易溶于水,黏性適度,增稠性,膠黏性,抑制糖結(jié)晶和穩(wěn)定泡沫的效果好,具有優(yōu)良的乳化性能,又促進(jìn)產(chǎn)品成型和調(diào)整產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)的作用,其吸潮性低,不易結(jié)團(tuán),成模性也好,既能防止產(chǎn)品變形又可改善外觀。

麥芽糖糊精有較好的耐酸鹽和耐熱性,不易褐變,在人體內(nèi)的消化吸收好,可作為兒童病人及運(yùn)動(dòng)員的食品原料。由于麥芽糖糊精具有許多優(yōu)良特性,因此,近年來在食品工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,是理想的食品基礎(chǔ)原料,促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展。

理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)^[1]

麥芽糖糊精的性狀與DE值有直接的關(guān)系,麥芽糖糊精的DE值在4%～6%時(shí),其糖組成全部是四糖以上的較大分子。DE值在9%～12%時(shí),其糖組成是低分子糖類的比例較少,而高分子糖類較多。因此,此產(chǎn)品無甜味,不易受潮,難以褐變。在食品中使用,能提高食品的觸感,并產(chǎn)生較強(qiáng)黏性。DE值在13%～17%時(shí),其甜度較低,不易受潮,還原糖比例較低,難以褐變,溶解性較好。用于食品中,能產(chǎn)生適應(yīng)的黏度。DE值在18%～20%時(shí),稍有甜味,有一定的吸潮性,還原糖比利適當(dāng),能發(fā)生褐變反應(yīng),溶解性良好,在食品中使用不會(huì)產(chǎn)生提高黏度的效果。麥芽糖糊精的性狀受DE值的影響。

麥芽糖糊精

應(yīng)用^[3]

麥芽糖糊精由于其口感溫和、甜度低和吸濕性弱，被應(yīng)用于多種食品中。例如，麥芽糖糊精可以用作填充劑、載體、風(fēng)味增強(qiáng)劑、保濕劑、分散劑、成膜劑、包囊劑等?？梢栽谑袌?chǎng)上買到多種麥芽糖糊精。但是，仍然存在著對(duì)更簡(jiǎn)單、更易于實(shí)施的生產(chǎn)麥芽糖糊精的。

(1) 改變體系的黏度,有較好的乳化作用和增稠效果。當(dāng)DE值為3～5時(shí),可產(chǎn)生脂肪的質(zhì)構(gòu)和口感,常用作沙拉、冰淇淋、香腸等的脂肪替代品。

(2) 抑制褐變反應(yīng)。當(dāng)食品體系中有大量還原糖和蛋白質(zhì)存在時(shí),高溫容易引起褐變。由于麥芽糖糊精DE值較低,所以褐變反應(yīng)的程度較小,可作為一種惰性壁材用于敏感性化學(xué)物質(zhì),如香精香料、藥物等的微膠囊化。

(3) 結(jié)合/黏合作用好,為各種甜味劑、香味劑、填充劑和色素的優(yōu)良載體。麥芽糖糊精在防止包埋香精氧化方面差異很大,一般隨著DE值的增加而降低。由于其成膜性能較差,在噴霧干燥過程中麥芽糖糊精并不能有效地持留揮發(fā)性成分,通常與蛋白質(zhì)聯(lián)合使用作為壁材。較低DE值的麥芽糖糊精具有較強(qiáng)的成膜或涂抹性能,可促進(jìn)產(chǎn)品成型,改善產(chǎn)品外觀,同時(shí)還有一定的隔絕氧氣的作用可用于水果涂膜保鮮。

(4) 降低冰點(diǎn)。在冷凍甜點(diǎn)和某些糖果中,冰點(diǎn)降低具有重要的意義。在冰淇淋制品中加入麥芽糖糊精替代部分蔗糖,可以在不改變體系可溶性固型物含量的情況下,改變產(chǎn)品的冰點(diǎn)抑制冰晶生長(zhǎng)。

(5) 降低體系甜度,在糖果中加入麥芽糖糊精可以降低甜味預(yù)防牙病、高血壓和糖尿病等。

(6) 防結(jié)塊、增加產(chǎn)品分散性能和溶解性能等,用于制備固體酒、速溶飲品可保持產(chǎn)品風(fēng)味、改善產(chǎn)品外觀以及增進(jìn)溶解性能。

(7) 易于被人體吸收,可用作運(yùn)動(dòng)員、病人和嬰幼兒配方食品。

制備^[2]

十九世紀(jì)初化學(xué)家Kir.chhoff試驗(yàn)時(shí)無意發(fā)現(xiàn)了酸可以水解淀粉制糖。根據(jù)工藝的不同，淀粉糖的生產(chǎn)方法有酸法、酸酶法或者全酶法三種。在酸法中，淀粉首先被酸水解成麥芽糖、低聚糖、糊精等產(chǎn)物，然后繼續(xù)分解成為麥芽糖糊精。傳統(tǒng)酸解法工藝上存在許多缺點(diǎn)：(1)對(duì)設(shè)備的耐酸耐壓要求比較高；(2)對(duì)原料質(zhì)量要求高且一次投料量?。?3)糖液色澤較深，精制繁瑣且費(fèi)用大；(4)葡萄糖得率低，不超過90％；因此酸法水解工藝逐漸被酶法水解所代替。

二十世紀(jì)四十年代，酸酶法開始興起。在酸酶法中，淀粉首先在pH為1.5的加壓酸性條件下被液化，然后經(jīng)過葡萄糖淀粉酶水解成為各種低聚糖。與酸法相比，酸酶法制備麥芽糖糊精具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)消耗酸少、成本低，酸用量?jī)H為酸法的20％；(2)反應(yīng)周期短，糖化液的DE值比較容易控制；(3)糖液色澤淺，副產(chǎn)物少，品質(zhì)較好。雖然酸酶法相對(duì)于酸法有了一定的改善，但仍然有許多不足之處，比如對(duì)設(shè)備要求高，副產(chǎn)物較多、產(chǎn)物不純、精制成本高以及甜味不足等。

二十世紀(jì)六十年代后，隨著酶制劑在淀粉糖工業(yè)中的使用，酸酶法逐漸被雙酶法取代，成為各國(guó)生產(chǎn)麥芽糖糊精的主要工藝。在雙酶法中，首先是將淀粉調(diào)漿糊化，然后利用液化酶將淀粉降粘同時(shí)初步水解為糊精和低聚糖，最后再利用葡萄糖淀粉酶和異構(gòu)酶酶解得到不同的產(chǎn)品。雙酶法反應(yīng)條件溫和，對(duì)設(shè)備損害小，副產(chǎn)物少，產(chǎn)物純度高，具有很多優(yōu)勢(shì)。目前麥芽糖糊精的主要原材料還是大米淀粉為主。

主要參考資料

[1] 劉文慧, 王頡, 王靜, & 徐立強(qiáng). (2007). 麥芽糊精在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀. 中國(guó)食品添加劑(2), 183-186.

[2] 譚龍飛, 文毓, 黃永杰, 陳琳琳, & 陳純. (2006). 以殼聚糖、麥芽糊精和蔗糖為壁材制備肉桂醛微膠囊. 食品科學(xué), 27(1), 115-118.

[3] 蔣繼豐, & 吳紅艷. (2002). 麥芽糊精在食品中的應(yīng)用. 高師理科學(xué)刊, 22(3), 72-74.