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二十一世紀(jì)將是多糖的時(shí)代（其中包括微生物多糖、植物多糖和菌類多糖）。目前對微生物多糖極其衍生物的鑒定、分類和商品化等方面已取得了長足的進(jìn)展。各種新類型的微生物多糖膠的篩選正在世界范圍內(nèi)積極進(jìn)行，來源于不同微生物的能產(chǎn)生某些特殊性質(zhì)的新型微生物多糖物質(zhì)不斷問世。下面介紹幾種糖類物質(zhì)及它們在食品工業(yè)中的應(yīng)用和功效。

一、黃原膠（Xanthan Gum）

黃原膠又名黃單胞菌多糖、漢生膠、苫頓膠等，是由黃單胞菌以淀粉或蔗糖為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵及一系列生化過程，zui終得到的一種生物高聚物。其主要成分為葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等。分子量達(dá)數(shù)百萬。它具有突出的高粘性和水溶性，*的流變學(xué)特性，優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性和PH穩(wěn)定性，令人滿意的兼容性。該產(chǎn)品是世界上生產(chǎn)規(guī)模zui大，用途zui廣的微生物多糖。美國曾對9種微生物多糖進(jìn)行評價(jià)，黃原膠以其功能全面、用途廣泛而居*。

黃原膠可用于多種行業(yè)，例如：用于食品工業(yè)，可使飲料不分層、啤酒發(fā)泡足而持久、冰淇淋更松軟可口、面包和蛋糕延長松軟時(shí)間、肉制品的風(fēng)味和口感得以改善并提高出品率；黃原膠的這些性質(zhì)使制成食品及其它產(chǎn)品具有更長的貨架壽命、良好的流動性、均一的粘度、更好的質(zhì)構(gòu)、口感和令人愉悅的外觀。

　　1969年，美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)黃原膠作為食品添加劑；1983年，世界衛(wèi)生組織、糧農(nóng)組織批準(zhǔn)在世界范圍使用。

產(chǎn)品的功效與應(yīng)用

1、突出的高粘性和水溶性

黃原膠易溶于冷水和熱水。它是具有多側(cè)鏈線性結(jié)構(gòu)的多羥基化合物。其羥基能與水分子相結(jié)合，形成較穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而且在很低的濃度下具有較高的粘度，增稠*。

2、*的流變學(xué)特性

黃原膠具有*的剪切稀釋性能。當(dāng)施加一定的剪切力時(shí)，流體粘度迅速下降。而除去剪切力后，流體又恢復(fù)原有粘度。且這種變化是可逆的。

由于上述流變性能，使黃原膠具有*的乳化穩(wěn)定性能。所謂乳化性是指在一個(gè)懸乳體中，將油滴分散并懸浮到已增稠了的水溶液中。因此，黃原膠是一種的乳化穩(wěn)定劑。

3、優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性

大多數(shù)高分子化合物，如羥甲基纖維素、海藻膠、淀粉等一經(jīng)加熱，粘度即明顯下降。而溫度低至零度左右時(shí)，分子結(jié)構(gòu)和性能即發(fā)生異化。而黃原膠在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)（-18℃—80℃）基本保持原有的粘度及性能，因而具有穩(wěn)定可靠的增稠效果和凍融穩(wěn)定效果。

4、PH穩(wěn)定性

黃原膠溶液的粘度基本不受酸、堿的影響，在PH1-13范圍內(nèi)，能保持原有性能。

5、令人滿意的兼容性

黃原膠與各種鹽類有著良好的兼容性。與高濃度的糖或鹽類共存時(shí)能形成穩(wěn)定的增稠系統(tǒng)，并保持原有的流變性。與其他化學(xué)物質(zhì)（酸、堿、表面活性劑、防腐劑等）均有令人滿意的兼容性。

6、黃原膠的安全性

黃原膠采用天然物質(zhì)為原料，經(jīng)發(fā)酵精制而成的生物高聚物。1983年聯(lián)合國糧農(nóng)組織的世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）所屬食品添加劑專家委員會已正式批準(zhǔn)其為安全食品添加劑，而且對添加量不作任何限制。

二、異麥芽酮糖醇（Isomalt）

異麥芽酮糖醇（Isomalt）又稱帕拉金糖醇（Palatinitol），國外稱益壽糖，是近年來上新興的功能性食用糖醇，是一種理想的代糖品。其*的理化性質(zhì)、生理功能和食用安全性已經(jīng)實(shí)驗(yàn)充分證實(shí)，被美國FDA給予食品安全zui高等級“GRAS（*安全）”，對其每日攝入量不作限制。其用量近年來急劇上升。

異麥芽酮糖醇由α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇（GPS）和α-D-吡喃葡糖基-1，1-甘露糖醇（GPM）基本上按等摩爾的比例混合而成，其結(jié)構(gòu)見圖：

α-D-吡喃葡糖基-D-山梨糖醇 α-D-吡喃葡糖基-D-甘露糖醇(GPS) (GPM)其中GPM含有2個(gè)摩爾的結(jié)晶水，因此異麥芽酮糖醇成品是含有約5%的結(jié)晶水白色結(jié)晶狀混合物。

大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)異麥芽酮糖醇主要分兩步，*步是以蔗糖為原料經(jīng)α-葡基轉(zhuǎn)移酶（蔗糖異構(gòu)酶）的作用生成異麥芽酮糖（帕拉金糖），第二步是異麥芽酮糖在催化劑作用下氫化為異麥芽酮糖醇（帕拉金糖醇），在氫化異麥芽酮糖的過程中，產(chǎn)生兩個(gè)同分異構(gòu)體，即GPS和GPM。再將GPS和GPM混合物經(jīng)過濃縮、結(jié)晶、干燥即得成品。異麥芽酮糖醇為無氣味白色、結(jié)晶狀糖醇、不吸濕、甜味純正、甜度為蔗糖的50-60%，有遮蔽苦味的作用、低熱卡、熱值僅為蔗糖的50%，約8.4KJ/g，熱穩(wěn)定性好，對酸、堿穩(wěn)定，各種微生物很難利用，不致于齲齒。

產(chǎn)品的功效與應(yīng)用

異麥芽酮糖醇做作為一種具有特殊性能的新型優(yōu)良的甜味劑，可應(yīng)用于糖果、飲料、巧克力、口香糖、冰淇淋、果凍、果醬、糕點(diǎn)、涂抹食品、餐桌甜味劑等，它具有以下*的特性：

1、適合糖尿病、高血脂等病人使用 由于人體本身的消化酶極難分解利用異麥芽酮糖醇，因此基本不被吸收，不會引起血糖和胰島素任何明顯上升。

2、非致齲齒性 異麥芽酮糖醇，包括人體口腔中造成蛀牙的S.matans也不能分解利用，因而食用后不會產(chǎn)生不溶性葡聚糖和大量乳酸，所異麥芽酮糖醇是不會導(dǎo)致齲齒的更適兒童食用的甜味劑。

3、甜味純正天然，可與其它強(qiáng)力甜昧劑配合使用，掩蓋其不良的味道。

4、低熱量性 一方面由于異麥芽酮糖醇本身所含有的熱量只有蔗糖的50%；另一方面，異麥芽酮糖醇基本不被人體吸收利用。因此，它對人體來說基本是零熱量，適合高血壓、高血脂、肥胖及害怕肥胖的人群使用。

5、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 異麥芽酮糖醇為多元糖醇，沒有還原性，非常穩(wěn)定，在較強(qiáng)的酸、堿條件下也不水解，在很高溫度下也不產(chǎn)生色素，與蔗糖相比，其穩(wěn)定性在數(shù)值上大10倍以上；也不會和食品中其他成份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)。

6、高耐受性 很多甜味劑，如*、*、氫化葡萄糖漿、麥芽糖醇漿及很多低聚糖，如食用過多會造成腹脹、腸鳴、腹瀉等不適現(xiàn)象，因而FAO/WHO都規(guī)定其zui大使用量，但人體對異麥芽酮糖醇的耐受量卻驚奇的大，每日攝入50g不會造成腸胃不適：因此經(jīng)FAO/WHO聯(lián)合食品添加劑專家委員會審查通過，對異麥芽酮糖醇的每日攝入量可不作規(guī)定。

7、非吸濕性 與庶糖、葡萄糖或某些低聚糖相比異麥芽酮糖醇具非常低的吸濕性，在25℃，相對濕度為70%時(shí)基本沒有吸濕性。從而保證以它為原料生產(chǎn)和糖果等產(chǎn)品沒有吸濕發(fā)粘現(xiàn)象。

8、異麥芽酮糖醇是一種優(yōu)良的雙歧桿菌增殖因子，雖然異麥芽酮糖醇不能被人體和絕大多數(shù)微生物的酶系所利用，但卻可以被人體腸道中的雙歧桿菌所分解利用，促進(jìn)雙歧桿菌的生長繁殖，維持腸道的微生態(tài)平衡，有利于人體的健康。

三、異麥芽酮糖(Isomaltulose)

異麥芽酮糖(1somaltulose)是蔗糖經(jīng)酶異構(gòu)轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，甜度為蔗糖的42％，甜味純正。它的一個(gè)重要特性是不會引起牙齒齲變，水解速度較蔗糖慢，且可能作為糖尿病人或其它疾病病人的非腸道能量來源而應(yīng)用在臨床上。對于不宜攝入食糖而需要慎重選擇甜味劑的特殊人群來說，異麥芽酮糖是良好的食糖替代品。

異麥芽酮糖（6-O-α-D-吡喃葡糖基-D-果糖）是一種結(jié)晶狀的還原性雙糖，其結(jié)晶體含有1分子的水，失水后不呈結(jié)晶狀。與果糖一樣，它呈正交晶體，含水Palatinose晶體的相對分子質(zhì)量為360；它的溶點(diǎn)在122～123℃，比蔗糖（182℃）要低得多；其旋光度[α]20D=97.2。；還原活性是葡萄糖的52%。

產(chǎn)品的功效與應(yīng)用

1、異麥芽酮糖具有與蔗糖類似的甜味特性，它對味蕾的zui初刺激速度比蔗糖快，zui強(qiáng)的甜味刺激與蔗糖一樣，終了時(shí)的甜刺激則要比蔗糖弱。無任何異味，其甜度是蔗糖的42%，而且不隨溫度變化而改變。將其應(yīng)用在糖果和巧克力類食品中，沒有發(fā)現(xiàn)它與蔗糖間存在明顯的差異。

2、室溫下，異麥芽酮糖的溶解度只有蔗糖的一半。但隨著溫度的升高，其溶解度會急劇增加，80℃時(shí)可達(dá)蔗糖的85%。因此，在相對高的溫度下生產(chǎn)的含異麥芽酮糖的食品于常溫下保存時(shí)，可能會出現(xiàn)的結(jié)晶現(xiàn)象。濃度相同時(shí)，異麥芽酮糖溶液的粘度略小于蔗糖溶液。

3、與顆粒狀蔗溏和乳糖不同。異麥芽酮糖沒有吸濕性，即使添加1.5%～15%的檸檬酸,其吸濕性也不會增加,而同樣條件下顆粒狀蔗糖的吸濕性卻大為增加。將異麥芽酮糖與檸檬酸混合，保溫貯藏22天也沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化糖生成。這些特性表明，對于含有機(jī)酸或*的食品來說，用異麥芽酮糖作增甜劑比用蔗糖要穩(wěn)定。

4、異麥芽酮糖抗酸水解能力很強(qiáng)。將20%的酸化Palatinose水溶液和蔗糖水溶液（PH=2）煮沸后比較它們的水解率，發(fā)現(xiàn)60min后蔗糖*水解，而此時(shí)異麥芽酮糖并沒被水解。用異麥芽酮糖做糖果熬煮試驗(yàn)表明，120℃時(shí)其甜味沒有變化，只出現(xiàn)了輕微的褐變；在高達(dá)140℃時(shí)，異麥芽酮糖開始出現(xiàn)褐變、分解和聚合等反應(yīng)；繼續(xù)升溫至160℃以上，這些反應(yīng)明顯加劇。因此，異麥芽酮糖的熱穩(wěn)定性要比蔗糖略差些。

5、大多數(shù)細(xì)菌和酵母不能發(fā)酵利用異麥芽酮糖。將含有異麥芽酮糖和蔗糖的酸性飲料或面包貯存一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)異麥芽酮糖的數(shù)量一點(diǎn)也沒減少。因此，當(dāng)異麥芽酮糖應(yīng)用在發(fā)酵食品和飲料生產(chǎn)中，其抗微生物特性使得產(chǎn)品的甜味易于保持。另外，異麥芽酮糖不被口腔細(xì)菌（包括致齲齒屬細(xì)菌）所發(fā)酵利用，所以它的致齲齒性很低。

6、異麥芽酮糖除在高溫長時(shí)間下產(chǎn)生少量色素外， 它具有與異麥芽酮糖醇一樣的特點(diǎn)，可應(yīng)用于飲料、糖果、糕點(diǎn)、冰淇淋、果醬、配制酒及一切制作工藝不需要很高溫度的食品行業(yè)。

四、果寡糖（FOS）

低聚果糖（Fructooligosaccharide）英文縮寫FOS，又稱蔗果低聚糖、果寡糖或蔗果三糖族低聚糖，是指在蔗糖分子的果糖殘基上通過β(1-2)糖苷鍵連接1~3個(gè)果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合物。

果寡糖廣泛存在于：大麥、大蒜、洋蔥、黑麥、馬鈴薯、蘆葦根、菊芋、小麥、黑小麥等植物中，但商品果寡糖制劑主要是通過微生物發(fā)酵來生產(chǎn)。

低聚果糖是以蔗糖為原料，通過果糖基轉(zhuǎn)移酶,運(yùn)用高科技生物技術(shù)轉(zhuǎn)化而成的一種功能性低聚糖，其甜度只有等量的0.6倍，甜味純正，較蔗糖甜味清爽，味道純凈，不帶任何后味。體內(nèi)測量的低聚果糖熱值僅為1.5Kcal/g,熱值極低。低聚果糖的水份活性及粘性與蔗糖相當(dāng)。低聚果糖的保濕性與*、飴糖相似。適用于保濕時(shí)間長的食品，以保證食品的貨架期。低聚果糖在１２０°C中性條件下，穩(wěn)定性與蔗糖相近，保留了蔗糖的食品加工特性。

FOS由于其*的結(jié)構(gòu)，不被消化道的胃酸和酶消化，能直達(dá)大腸，被人體有益的菌群雙歧桿菌選擇性的吸收，使人體的有益菌群雙歧桿菌迅速增殖，并產(chǎn)生短鏈脂肪酸，使腸道PH值偏向酸性，擬制有害菌群的生長，同時(shí)降低某些有害還原酶的活性，減少腸道內(nèi)致癌物質(zhì)和有害代謝物的生成和積累，真正起到清除腸道垃圾的作用。

產(chǎn)品的功效與應(yīng)用

由于FOS是一種可溶性膳食纖維，長期服用可降低血清*，改善脂質(zhì)代謝。實(shí)踐證明，F(xiàn)OS對提高人體免疫力、改善腸道功能、防止便秘和降低血脂等十分有效，是一種功能性保健產(chǎn)品，為新興的功能性養(yǎng)生食品及新型糖源。

1、作為益生素即雙歧桿菌促生素。不僅可以使產(chǎn)品附加上低聚果糖的功能，而且可以克服原產(chǎn)品的某些缺陷，使產(chǎn)品更。如在非發(fā)酵乳制品（原乳、奶粉等）中添加低聚果糖，可以解決中老年人和兒童在補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)易上火和便秘等問題；在發(fā)酵乳制品中增加低聚果糖，可以為產(chǎn)品中的活菌提供營養(yǎng)源，增強(qiáng)活菌作用，延長保質(zhì)期；在谷物產(chǎn)品等添加低聚果糖，可以得高產(chǎn)品品質(zhì)并延長產(chǎn)品貨架期。

2、作為膳食纖維素，可以有效地降低血清*和血脂，對因血脂高而引起的高血壓、動脈硬化等有一系列心血管疾病有較好的改善作用。如在降血壓和調(diào)節(jié)血脂的食品、保健品中添加低聚果糖，不僅可以提高產(chǎn)品的功效，而且還可以改善產(chǎn)品的口感，提高產(chǎn)品的檔次。

3、作為活化因子即鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)和微量元素的活化因子，可以達(dá)到促進(jìn)礦物質(zhì)和微量元素吸收的效果，如在補(bǔ)鈣、鐵、鋅等食品、保健品中添加低聚果糖，可以提向產(chǎn)品的功效。

4、作為營養(yǎng)素，可以促進(jìn)體內(nèi)自然合成B類*，具有支持腦、神經(jīng)系統(tǒng)、消化及能量生成的作用。如在提高人體免疫力的滋補(bǔ)食品中添加低聚果糖，不僅可以增強(qiáng)產(chǎn)品的功效，而且可以降低產(chǎn)品的火氣。

5、作為*的低糖、低熱值、難消化的甜味劑，添加于食品中，不僅可以改善產(chǎn)品的口味，降低食品的熱值，而且可以延長產(chǎn)品的貨架期。如在減肥食品中添加低聚果糖，可以極大降低產(chǎn)品熱值；在低糖食品中低聚果糖，較難引起血糖升高；在酒類產(chǎn)品中添加低聚果糖，可以防止酒中內(nèi)溶物沉淀，改善澄明度，提高酒的風(fēng)味，使酒的口感更醇厚、更清爽；在果味飲料和茶飲料中添加低聚果糖，可以使產(chǎn)品口味更細(xì)膩柔和、更清爽。

6、在焙燒食品中增加低聚果糖，可以增進(jìn)產(chǎn)品的色澤，改進(jìn)脆性，有利于膨化