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膳食纖維是人類飲食中的一種不可或缺的營養(yǎng)成分，具有改善人體腸道菌群，改善血糖和脂肪代謝，降低血清膽固醇，促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等生理功能[1]。然而，當(dāng)今人們的飲食習(xí)慣，使得膳食纖維的攝入量逐年減少，特別是近年來由于追求美味，精加工食品的消費(fèi)量逐漸增大，從而更加速了這一傾向。因此，加工食品中添加一定量的膳食纖維變得非常必要。
市場上，存在多種可溶的和不可溶的膳食纖維。不溶性膳食纖維由于口感粗澀且不光滑，所以很難使加工食品變得美味。而高分子水溶性膳食纖維，由于其粘度高、凝膠性大，在食品加工上也不能得到良好的應(yīng)用[2]。近年來出現(xiàn)的低粘度水溶性膳食纖維使膳食纖維這種營養(yǎng)素變得容易吸收，在低粘度水溶性膳食纖維中抗性糊精是最具代表性的產(chǎn)品。
抗性糊精屬低分子水溶性膳食纖維。根據(jù)膳食纖維含量的不同，抗性糊精分為Ⅰ型和Ⅱ型兩種。由于其含有抗人體消化酶(如淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等)作用的難消化成分，在消化道中不會(huì)被消化吸收，可直接進(jìn)入大腸，因此它是一種低熱量食品原料，可作為膳食纖維發(fā)揮各種生理作用[3]。
抗性糊精由日本科學(xué)家二十世紀(jì)八十年代末發(fā)明，在日本國內(nèi)抗性糊精在1989年申請(qǐng)了專利，并相繼在歐洲和美國申請(qǐng)了抗性麥芽糊精的專利；在我國，抗性糊精的研究在二十世紀(jì)九十年代中后期才開始有人研究，華南理工大學(xué)有人根據(jù)國外的專利做了一些相關(guān)的研究。2007年，廣東省食品研究所申請(qǐng)了一種抗性麥芽糊精的制備方法的專利，這個(gè)專利利用普魯蘭酶代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中的糖化酶制備抗性麥芽糊精。同年，日本松谷化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社申請(qǐng)了含有異構(gòu)化糖的抗性麥芽糊精的制造方法的專利[4]。2010年保齡寶生物股份有限公司申請(qǐng)了一種新型抗消化糊精的制備方法，該專利采用酶制劑直接轉(zhuǎn)化生產(chǎn)，大大提升了淀粉向功效成分轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率，使最終產(chǎn)品中有效成分含量達(dá)到90%以上。目前抗性糊精的制備方法主要是雙螺旋擠壓機(jī)法及高溫法，這兩種方法耗時(shí)耗能，熱能利用率低。微波法制備抗性糊精的研究還在實(shí)驗(yàn)室階段。
抗性糊精為白色到淡黃色粉末，略有甜味，無其他異味，易溶于水，不溶于乙醇，10％水溶液為透明或淡黃色，pH值為4.0～6.0[5]。抗性糊精的水溶液黏度很低(30%水溶液約0.01 pa·s)，并且黏度值受剪切速率和溫度的影響小[3]。抗性糊精熱量低（0.5～1.4kal/g）、耐熱、耐酸、耐壓、耐冷凍，低褐變、耐儲(chǔ)存，這些性質(zhì)作為膳食纖維添加到食品中后不會(huì)改變產(chǎn)品的最終品質(zhì)。
抗性糊精由淀粉加工而成，是將焙烤糊精的難消化成分用工業(yè)技術(shù)提取處理并精煉而成的一種低熱量葡聚糖，屬于低分子水溶性膳食纖維[3]。通過甲基化分析已證明，抗性糊精具有比原料淀粉更復(fù)雜的分支結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)榈矸奂訜岱纸膺^程中本身所含的還原性葡萄糖基發(fā)生分子內(nèi)脫水，或被解離的葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移到任意羥基形成新的分支結(jié)構(gòu)。淀粉在酸熱分解的同時(shí)，轉(zhuǎn)移反應(yīng)及逆合成反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，抗性糊精除了淀粉原本擁有的α-1，4和α-l，6葡萄糖苷之外，還擁有α-1，2和α-1，3鍵合的萄萄糖苷結(jié)構(gòu)，部分還原端上還有分子內(nèi)脫水的縮葡聚糖和β-1，6葡萄糖苷結(jié)構(gòu)的存在[6]。
從抗性糊精所具有的抗消化酶作用特性來看，它是一種低熱量食品原料，而且由于在消化道中不會(huì)被消化吸收，可直接進(jìn)入大腸，因此，可作為膳食纖維發(fā)揮各種生理作用。
實(shí)驗(yàn)表明食用抗性糊精后可明顯抑制血糖和胰島素的上升。這是因?yàn)榭剐院裳泳徍鸵种菩∧c對(duì)糖類的消化吸收，并改善末梢組織對(duì)胰島素的感受性，降低對(duì)胰島素的需求。水溶性的抗性糊精隨著凝膠的形成，阻止了糖類的擴(kuò)散，推遲了糖類在腸內(nèi)的吸收，從而抑制了糖類吸收后血糖的上升和血胰島素升高的反應(yīng)。此外抗性糊精能改變消化道激素的分泌，如使胰汁的分泌減少，從而抑制了糖類的吸收。抗性糊精還可通過改變腸道內(nèi)消化酶活性來調(diào)節(jié)機(jī)體代謝活動(dòng)。抗性糊精還具有抑制淀粉酶對(duì)淀粉的作用，延長酶作用于淀粉的時(shí)間，使葡糖糖釋放緩慢，從而起到降低血糖的作用。
膳食纖維能顯著降低血膽固醇，它能使動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)降低，在降低血膽固醇的時(shí)候，還會(huì)使肝臟、主動(dòng)脈及其它組織的膽固醇含量降低，具有抗脂肪肝、抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。連續(xù)攝入抗性糊精這種低分子量水溶性膳食纖維，可降低血清膽同醇和中性脂肪濃度及體內(nèi)脂肪量，抗性糊精還可吸附膽汁酸、脂肪等而使其吸收率下降，可達(dá)到降血脂，改善各種類型高血脂癥患者的脂類代謝的作用。有實(shí)驗(yàn)證明抗性糊精還具有降低血壓的作用，但作用機(jī)理目前不明。
抗性糊精在小腸內(nèi)不被吸收，可直接進(jìn)入大腸，能促進(jìn)腸道有益菌群的生長、繁殖，是一種雙歧桿菌增殖因子，益生菌的代謝為人體提供一些有用的調(diào)節(jié)物質(zhì)，可提高人體機(jī)能，包括免疫系統(tǒng)和腸道功能，同時(shí)抑制腸道有害微生物的生長繁殖。抗性糊精在大腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，產(chǎn)酸量較同等膳食纖維多。這些短鏈脂肪酸能阻止癌細(xì)胞的生長與繁殖，抗性糊精的吸水膨脹能增加糞便體積，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，對(duì)于便秘、痔瘡、結(jié)腸癌等疾病有良好的預(yù)防效果。
抗性糊精具有膳食纖維特有的增容、持水、持油的作用，在胃腸內(nèi)吸水后，能夠使胃、腸擴(kuò)張，產(chǎn)生飽腹感，減少進(jìn)食量。另外抗性糊精的低熱值，特別有利于減肥人士控制體重。
目前，抗性糊精主要還是應(yīng)用在食品領(lǐng)域，人們一直在致力于開發(fā)一種具有與砂糖或糖粉有著同樣粉狀特性和加工適應(yīng)性的低黏度水溶性膳食纖維。抗性糊精基本滿足上述要求且使用方便，黏度和甜度均比較低，還具有優(yōu)越的耐酸、耐熱性，可廣泛用于乳制品、保健品、嬰兒食品、面制品、肉制品中。
抗性糊精可以像砂糖或糖類一樣簡單的添加，又不會(huì)影響食物原有的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)，從而可以應(yīng)用到需要強(qiáng)化食物纖維的乳制品或乳飲料中。由于抗性糊精與脂肪有相似的口感，熱量低，可部分替代砂糖或脂肪來調(diào)制低熱量冰淇林、低脂肪型酸奶飲料等。近年來，發(fā)酵乳和乳酸飲料消費(fèi)量遞增，在發(fā)酵乳或乳酸飲料中添加一定量的抗性糊精，可使乳酸菌、雙歧桿菌等腸內(nèi)有益菌的生物機(jī)能充分的發(fā)揮，從而產(chǎn)生極大的相乘效果[5]。
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應(yīng)用前景廣闊。研究表明，每日攝人一定量的抗性糊精可以有效防止糖尿病人的各種癥狀。
便秘人群保健食品：水溶性膳食纖維目前廣泛用于調(diào)節(jié)微生態(tài)平衡、潤腸通便的保健食品。抗性糊精作為水溶性膳食纖維的一種，以其優(yōu)越的整理腸道的功能作為防止便秘的保健食品必將受到患者歡迎。
減肥食品：一般糖類物質(zhì)熱量高達(dá)4cal/g，各種糖發(fā)酵后產(chǎn)生的酒精的熱量高達(dá)2cal/g，而難消化糊精的熱量只有1cal/g[7]。因此，添加到減肥食品中，得到廣大愛美女性的青睞。
嬰幼兒特別是斷乳后體內(nèi)雙歧桿菌驟減，導(dǎo)致腹瀉厭食、發(fā)育遲緩、營養(yǎng)成分的利用率降低。在嬰兒配方食品中加入抗性糊精，可以提高營養(yǎng)素的利用率和促進(jìn)對(duì)鈣、鐵、鋅等微量元素的吸收[5]。
抗性糊精可以增加和改善面包色澤，使出籠饅頭口感良好，有特殊香味，面條添加后韌性良好，耐煮耐泡。餅干烘焙對(duì)面粉筋力質(zhì)最要求很低，便于大比例地添加抗性糊精，更有利于制作以纖維功能為主的多種保健餅干；糕點(diǎn)則是在制作中含有大量水分，烘焙時(shí)會(huì)凝固成松軟產(chǎn)品影響質(zhì)量，水溶性抗性糊精添加在糕點(diǎn)中，可保持產(chǎn)品綿軟、滋潤，增加保質(zhì)期，延長貨架存放時(shí)間[5]。
膳食纖維與蛋白通過食鹽和疏水鍵相互作用形成了熱穩(wěn)定性凝膠。并且，膳食纖維還能吸咐香味物質(zhì)，防止香味物質(zhì)的揮發(fā)。添加一定量的膳食纖維可提高肉制品產(chǎn)品出品率，增強(qiáng)口感和質(zhì)量；抗性糊精可以作為一種優(yōu)良的脂肪替代品，生產(chǎn)出高蛋白、高膳食纖維、低脂肪、低鹽、低熱量具有保健功能的火腿腸[8]。
抗性糊精由于其良好的特性和應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)逐漸引起各國相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的重視，并被食品級(jí)保健品生產(chǎn)企業(yè)所青睞。近兩年，已經(jīng)有大型的國際企業(yè)將該產(chǎn)品推上市場。Tate&lyle推出了Promitor可溶性玉米纖維，并逐步展開了該產(chǎn)品的市場開拓。Roquette推出了NUTRIOSE系列膳食纖維產(chǎn)品，并宣傳為NUTRIOSE(R)FB06是Roquette公司生產(chǎn)的一種可溶性膳食纖維。于此同時(shí)，保齡寶生物股份有限公司具有專利技術(shù)的抗性糊精已經(jīng)推向市場。日本松谷化學(xué)研制開發(fā)的Fibersol-2和Fibersol-2B的本質(zhì)也是抗性糊精，而且經(jīng)過松谷的推廣，該產(chǎn)品已經(jīng)在國內(nèi)被較多的食品企業(yè)所接受。在日本，抗性糊精的產(chǎn)量在各類食物纖維產(chǎn)量中位居第二，僅次于聚合葡萄糖，已用于清涼飲料、果汁飲料、調(diào)味料、果子醬的生產(chǎn)[9、10]。
由于推出抗性糊精的企業(yè)，均已其特定的名稱投放市場，因此，該產(chǎn)品目前具體市場銷售量較難統(tǒng)計(jì)。但是，根據(jù)對(duì)目前人們攝入膳食纖維的情況統(tǒng)計(jì)，水溶性膳食纖維將有非常巨大的發(fā)展?jié)摿鸵粋€(gè)不錯(cuò)的市場潛在容量。另外，從目前世界上存在的幾大熱點(diǎn)：超重/肥胖問題成為一大困擾；零熱量/低熱量成為食品/飲料產(chǎn)品的熱門趨勢(shì)；消化健康日益受到重視，益生元/益生素逐漸被消費(fèi)者所認(rèn)知來看，抗性糊精這種水溶性膳食纖維在這幾方面的作用一旦受到消費(fèi)者青睞，也將產(chǎn)生巨大的消費(fèi)市場，因此前景看好。
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