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异麦芽酮糖(帕拉金糖)的功能与应用

    异麦芽酮糖(isomaltulose)亦称帕拉金糖、异构蔗糖,英文通用名称:(6-O-α-Glucopyr-anosyl-D-fructose)是一种天然的、新型的功能性糖,也是目前唯一没有用量限定的甜味剂。对于不宜摄入食糖而需要慎重选择甜味剂的特殊人群来说,异麦芽酮糖是良好的,包括糖尿病人群。

    分子式:C12H22O11•H2O

    分子量:342.30,异麦芽酮糖(6-O-α-D-吡喃葡糖基-D-果糖)是一种结晶状的还原性双糖,其结晶体含有1分子的水,失水后不呈结晶状。它呈正交晶体,含水异麦芽酮糖晶体的相对分子质量为360.32

    比旋光度:〔α〕20D97.2°

    异麦芽酮糖是由葡萄糖与果糖以a-1,6糖苷键结合而成的还原性二糖。异麦芽酮糖的化学名称为6-O-a-D吡喃葡萄糖基-D-果糖。它在化学文摘注册号是13718-94-0,其分子量为360.3。

    按国际惯例必须用糖醇代替食糖才能称作无糖食品,帕拉金糖和帕拉金糖醇近些年之所以国际流行,主要是因为他们不会像其他糖醇导致肠鸣和腹泻。甜度是蔗糖的50-60%,具有低吸湿性、高稳定性、高耐受性、低热量、甜味纯正等特点。产品安全性高,美国FDA给予其GRAS(公认安全)的称号。

    各种糖醇对人摄入均有一定耐受量,否则会有不同程度的助泻作用,例如山梨醇一次摄入15g,即能腹泻,木糖醇一次性摄入30g会产生腹泻,但异麦芽酮糖醇的耐受量却惊奇的大,每日摄入50g不会产生任何肠胃不适和腹泻。因此经过FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会审查通过,对异麦芽酮糖醇的每日摄入量可不作规定。FDA也对异麦芽酮糖醇ADI值不做限量。

    因异麦芽酮糖就具有某些独特的理化性质,生理功能和使用安全性在欧美等发达国家近年来需求量急剧上升,已占据无糖食品所用糖醇类甜味剂的50%以上。

    目前国外有固定细胞发柱式用蔗糖流水作业反应产生异麦芽酮糖,但转化率低,能耗高、水耗高、废水排放也多。我国从上世纪九十年代异麦芽酮糖在广东有研究成果,但因为酶活十分不稳定,经常失活,只有间断的少量生产,国内至今没有稳定的酶法帕拉金糖生产企业。

    从国外大量研究文献、临床论证报告中可以概括出异麦芽酮糖的健康特性主要在以下几个方面:

    安全可靠,可大量食用。根据有关医学研究,异麦芽酮糖不会被唾液、胃酸和胰液消化,一直到小肠才被小肠蔗糖酶-异麦芽糖酶Sucrase-isomaltaseComplex(S-Icomplex)复合催化水解成葡萄糖和果糖吸收。因为其结构类似蔗糖,消化后分解成葡萄糖和果糖直接吸收代谢,因此没有任何食用安全问题。有关资料显示,人体一次食用85克也不会导致腹泻。异麦芽酮糖的安全性已经得到日本厚生省、欧盟食品安全部门、美国FDA等的充分认可,在相关官网和文件中均可查询到。

    不会形成牙菌斑,更可抑制蛀牙的形成。根据有关临床研究论证,异麦芽酮糖不能被口腔引起蛀牙的微生物利用,因此不会产生不溶性聚葡萄糖,不会形成牙菌斑,造成蛀牙和引起牙周病问题。而且当异麦芽酮糖接触已经形成的牙菌斑,它可以防止其pH值低于5.5,所以不会形成蛀牙。因此异麦芽酮糖不仅本身不会引起蛀牙,更有抑制由蔗糖引起的蛀牙效果。美国食品和药物管理局(FDA)批准异麦芽酮糖作为非致龋性糖源。

    持续、缓慢、均衡的提供能量,提高抗疲劳能力。异麦芽酮糖具有与蔗糖相同的能量,但它只在人体小肠中被分解吸收,而且分解吸收的速度只有蔗糖的五分之一,因此,能够持续、缓慢、均衡的提供能量,从而提高持久运动、抗疲劳的能力。日本、欧美的许多研究证实了这一点。这一特性目前已被欧美国家广泛应用于运动食品和营养餐中。

    平抑蔗糖、葡萄糖等二糖对血糖波动的影响,抑制血糖上升。异麦芽酮糖是一种与二糖类物质分解酶亲和性强,但分解能力较弱的糖类。由于其能较蔗糖等其它二糖类物质先与二糖分解酶结合,并且其完全分解需一定的时间,从而抑制人体对其它糖类的吸收。因此,异麦芽酮糖能够平抑蔗糖、葡萄糖等二糖对血糖波动的影响,抑制血糖上升。日本绿风庄病院营养室和内科、庆应义塾大学医学研究部、东京家政大学、武居小儿科医院、东京女子医科大学小儿科等有关研究机构,西村一弘、酒井雅司、武居正郎等一批研究人员对此进行了临床研究,证实了异麦芽酮糖的这一功能,其临床研究成果分别发表在2006年、2007年日本《病态营养学会志》,以及2007年日本病态营养学会年次学术集会上。日本德岛大学的武田英二教授等也进行过临床研究,具有相同的结论。中国营养学报2001年第23卷第4期也登载异麦芽酮糖对糖尿病患者糖脂代谢的影响报道。

    抑制脂肪积累,促进体内脂肪的氧化分解。根据最新研究报告,肥胖的机理是由于人体脂肪组脂中的lipoproteinlipase(LPL)被胰岛素激活,以致LPL迅速将中性脂肪吸入脂肪组织所引起。而异麦芽酮糖被消化吸收后不会引起胰岛素的分泌,也就不会引起LPL活性的激活作用,所以异麦芽酮糖的存在将使得油脂不容易被吸收至脂肪组织中。不仅如此,异麦芽酮糖的存在还使得血糖较长时间稳定在一个水平上,促进体内脂肪的氧化分解。日本德岛大学医学部营养学分部、明治乳业株式会社、日本冈山大学农学部、冈山县冈山市津岛中等机构,武田英二、新井英一、岩泽美佐子、西山纹惠等研究人员对此进行了临床研究,证实了异麦芽酮糖的这项功能,其研究成果分别发表在2004年19号、2005年20号增刊的《静脉经肠营养》,以及2004年28号《草食实验动物》上。

    改善大脑功能,保持大脑注意力集中。近年来,国外的专家学者,尤其是日本的专家学者,通过凯培林心理测试、人类脑神经电磁波等方法研究和测试,发现食用异麦芽酮糖后,大脑的注意力集中时间要大大长于食用蔗糖,对精神紧张的舒缓效果也要大大强于食用蔗糖。这些研究成果已经发表在日本精糖技术研究会志上。

    异麦芽酮糖不仅具有上述健康生理功能,而且其甜味纯正,可以遮蔽异味(如,DHA鱼油腥味、大豆腥味,人参、蓝莓、杏仁的异味),还可平衡口感、改善食物风味。这为尽可能利用天然健康的原配料,来开发口味、口感良好的功能食品提供了便利。

    应用于运动食品开发。利用异麦芽酮糖不致龋齿、肠道唯一吸收、血糖值和胰岛素较恒定、持续均衡提供能量的特性,使用它作为新糖源,加入植酸、K+、Na+、Cl-等主剂以及抗坏血酸、氨基乙磺酸、精氨酸等助剂,开发运动员饮料,以保持运动员电解质的平衡及疲劳的恢复,可在较长时间内保持运动员及重体力劳动者的能量供应。国外在应用异麦芽酮糖开发运动食品方面已经非常广泛,可以找到大量的应用案例和产品报道。

    应用于调节血糖水平、调节胆固醇食品的开发。

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利用异麦芽酮糖可抑制其它二糖对血糖波动的影响,抑制血糖上升的特性,与其它具有调节血糖、调节胆固醇的食品原料搭配,可开发功能强化的食品。例如,与谷物产品搭配。谷物产品通常含有较为丰富的维生素、矿物质和膳食纤维,对人体血糖水平和胆固醇产生有益的影响,与异麦芽酮糖搭配,功能可得到进一步强化。然而,好处还不仅仅于此,在谷物棒等固体产品中采用异麦芽酮糖来组成粘合系统,不仅可避免糖类的负面影响,还可避免多元醇的不足之处,如,容易腹泻、缺乏焦糖色,以及麦芽糖醇、木糖醇容易吸潮等。

    应用于学生食品、白领人士营养补充食品的开发。正常情况下,中小学生上课的时间为上午8―12点,下午3―5点半。食用一般的普通食品,在上课两个半至三个小时后,相当多的学生就会由于大脑血糖不足而导致注意力不够集中、思考能力下降,尤其是对于体能储备不足的小学生而言更为明显,影响了学习效果。如果采用课间餐的形式补充营养,也会由于课间餐后很快就开始上课而效果不好。利用异麦芽酮糖改善大脑功能、保持注意力集中的特性,与一些营养品合理搭配,可开发专门适用于中小学生的食品,帮助提高学习效果。对于需要持续、长时间进行脑力工作的白领而言,这一类的功能食品也是非常有益的。

    应用于瘦身食品开发。利用异麦芽酮糖抑制脂肪积累、促进脂肪氧化分解的特性,可把异麦芽酮糖作为原料之一,与一些健康而且具有瘦身作用的植物提取物等搭配,开发出非常健康、有益于身体的瘦身食品。这在日本已经有实际应用案例,据介绍这样的产品在日本销量非常好。在中国,采用一些大家公认的具有减肥功能的一些植物提取物来搭配,将有可能开发出口感良好的瘦身饮品。

    开发“低G.I.和低I.I.”新健康概念的功能食品。现在,人们已经较为充分的认识到高升糖指数(G.I.)和高胰岛指数(I.I.)食物对人体健康的危害。低G.I.值食物可以有效防止肥胖、糖尿病、高血压和心脏病;高I.I.值食物会导致胰岛素分泌过多,促使中性脂肪吸入脂肪组织,致使脂肪积累而发胖。目前国外已经测定了1000多种食物的G.I.值(中国有关机构已经测定了200多种),对I.I.值的研究和测定也在进行中。追求低G.I.同时是低I.I.特性的食品,正在逐渐成为新的健康流行。根据有关研究结论,异麦芽酮糖不仅能够提供营养,而正是这样一种具有平衡偏低的G.I.和I.I.值的糖,同时还可以平抑其它糖类的G.I.和I.I.值。因此,应用异麦芽酮糖为糖源,将有可能开发出符合“低G.I.和低I.I.”这一新健康概念的功能食品。澳大利亚和新西兰以批准异麦芽酮糖作为食糖的替代品。

    异麦芽酮糖和异麦芽酮糖醇属于健康饮食发展趋势下的前沿产品,具有非常大的市场潜力,同时由于经济发展带动健康饮食迅速发展的原因,这两款产品已经开始赢得了本身发挥作用的市场空间,并将迎来快速的增长期。

    总而言之,异麦芽酮糖和异麦芽酮糖醇在上述几方面的应用符合发展趋势,也是目前市场所迫切需要的。尤其是在功能性糖果、能量缓释运动产品、代餐类食品中,均有机会开发出划时代、促进行业变革的产品,不仅给消费者带来健康的享受,更可为企业带来良好的经济效益和良好的社会地位。

    (作者系中国食品添加剂和配料协会名誉理事长)

责任编辑:张慧琳

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利用异麦芽酮糖可抑制其它二糖对血糖波动的影响,抑制血糖上升的特性,与其它具有调节血糖、调节胆固醇的食品原料搭配,可开发功能强化的食品。例如,与谷物产品搭配。谷物产品通常含有较为丰富的维生素、矿物质和膳食纤维,对人体血糖水平和胆固醇产生有益的影响,与异麦芽酮糖搭配,功能可得到进一步强化。然而,好处还不仅仅于此,在谷物棒等固体产品中采用异麦芽酮糖来组成粘合系统,不仅可避免糖类的负面影响,还可避免多元醇的不足之处,如,容易腹泻、缺乏焦糖色,以及麦芽糖醇、木糖醇容易吸潮等。

    应用于学生食品、白领人士营养补充食品的开发。正常情况下,中小学生上课的时间为上午8―12点,下午3―5点半。食用一般的普通食品,在上课两个半至三个小时后,相当多的学生就会由于大脑血糖不足而导致注意力不够集中、思考能力下降,尤其是对于体能储备不足的小学生而言更为明显,影响了学习效果。如果采用课间餐的形式补充营养,也会由于课间餐后很快就开始上课而效果不好。利用异麦芽酮糖改善大脑功能、保持注意力集中的特性,与一些营养品合理搭配,可开发专门适用于中小学生的食品,帮助提高学习效果。对于需要持续、长时间进行脑力工作的白领而言,这一类的功能食品也是非常有益的。

    应用于瘦身食品开发。利用异麦芽酮糖抑制脂肪积累、促进脂肪氧化分解的特性,可把异麦芽酮糖作为原料之一,与一些健康而且具有瘦身作用的植物提取物等搭配,开发出非常健康、有益于身体的瘦身食品。这在日本已经有实际应用案例,据介绍这样的产品在日本销量非常好。在中国,采用一些大家公认的具有减肥功能的一些植物提取物来搭配,将有可能开发出口感良好的瘦身饮品。

    开发“低G.I.和低I.I.”新健康概念的功能食品。现在,人们已经较为充分的认识到高升糖指数(G.I.)和高胰岛指数(I.I.)食物对人体健康的危害。低G.I.值食物可以有效防止肥胖、糖尿病、高血压和心脏病;高I.I.值食物会导致胰岛素分泌过多,促使中性脂肪吸入脂肪组织,致使脂肪积累而发胖。目前国外已经测定了1000多种食物的G.I.值(中国有关机构已经测定了200多种),对I.I.值的研究和测定也在进行中。追求低G.I.同时是低I.I.特性的食品,正在逐渐成为新的健康流行。根据有关研究结论,异麦芽酮糖不仅能够提供营养,而正是这样一种具有平衡偏低的G.I.和I.I.值的糖,同时还可以平抑其它糖类的G.I.和I.I.值。因此,应用异麦芽酮糖为糖源,将有可能开发出符合“低G.I.和低I.I.”这一新健康概念的功能食品。澳大利亚和新西兰以批准异麦芽酮糖作为食糖的替代品。

    异麦芽酮糖和异麦芽酮糖醇属于健康饮食发展趋势下的前沿产品,具有非常大的市场潜力,同时由于经济发展带动健康饮食迅速发展的原因,这两款产品已经开始赢得了本身发挥作用的市场空间,并将迎来快速的增长期。

    总而言之,异麦芽酮糖和异麦芽酮糖醇在上述几方面的应用符合发展趋势,也是目前市场所迫切需要的。尤其是在功能性糖果、能量缓释运动产品、代餐类食品中,均有机会开发出划时代、促进行业变革的产品,不仅给消费者带来健康的享受,更可为企业带来良好的经济效益和良好的社会地位。

    (作者系中国食品添加剂和配料协会名誉理事长)

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