麥芽糖醇

麥芽糖醇

新型的功能性甜味劑
麥芽糖醇是一種新型的功能性甜味劑,由于其具有低熱量、非齲齒性、難消化性、促進鈣的吸收等多種生理特性,已經引起了人們的廣泛關注。麥芽糖醇(maltitol)又名氫化麥芽糖,化學名1,4-o-α-D-吡喃葡萄糖基-D-山梨糖醇,是由1分子葡萄糖通過α-1,4-鍵連接一個山梨醇所組成的二糖。分子式為C12H24O11,相對分子質量為344.31。麥芽糖醇為無色透明晶體,易溶于水,難溶于甲醇和乙醇。麥芽糖醇是一種新型的甜味劑,廣泛用于糖味食品加工中。以往人們食用的甜味劑基本上都是熱量高、甜度大的糖類,易引起糖尿病、肥胖症、動脈硬化和心髒衰弱等疾病。麥芽糖醇甜度高、熱量低、安全性好,原料也比較充足,制造工藝簡單,具有其他甜味料所不具備的獨特性能。[1]
    中文名:麥芽糖醇 外文名: 别名: 化學式:C12H24O11 分子量:344.31 CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點:149-152℃℃ 沸點: 水溶性: 密度:1.69g/cm3 外觀: 閃點: 應用: 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号: 英文名:Maltitol CAS号:585-88-6

物理參數

密度:1.69g/cm3

熔點:149-152℃

沸點:788.5°Cat760mmHg

閃點:430.7°C

蒸汽壓:9.8E-29mmHgat25°C

性能

麥芽糖醇的甜度為蔗糖的85%~95%。具有耐熱性、耐酸性、保濕性和非發酵性等特點,基本上不起美拉德反應。在體内不被消化吸收,熱值僅為蔗糖的5%,不使血糖升高,不增加膽固醇,為療效食品的理想甜味劑。用于兒童食品。可防齲齒。

生理學特性

非腐蝕性:麥芽糖醇不是産酸的基質,幾乎完全不會導緻細菌合成不溶性聚糖,所以麥芽糖醇是極難形成齲齒的非腐蝕性新糖質。

促進鈣的吸收:通過動物實驗表明麥芽糖醇有促進腸道對鈣吸收的作用和增加骨量及提升骨強度的性能。

不刺激胰島素的分泌:麥芽糖醇由于難以消化吸收,血糖值上升少,故而對葡萄糖代謝所必須的胰島素的分泌,沒有什麼刺激作用,這樣一來減少了胰島素的分泌。由此可見,麥芽糖醇可以作為供糖尿病患者食用的甜味劑。

抑制體内脂肪過多積聚:如果同時攝入高脂肪和砂糖後,由于刺激了胰島素的分泌,脂蛋白分解酶活性提高,故而很容易增加體内脂肪的積聚。若用麥芽糖醇替代砂糖制造如冰淇淋、蛋糕、巧克力之類的高脂肪食品,由于不會刺激胰島素分泌,因此可以期望減少體内脂肪的過度積聚。

難消化性:麥芽糖醇在人體内幾乎完全不能為唾液、胃液、小腸膜酶等分解,除腸内細菌可利用一部分外,其餘均無法消化而排出體外。

攝人體内的麥芽糖醇中,約10%在小腸分解吸收後作為能源利用;餘下的90%在大腸内的細菌作用下分解為短鍊脂肪酸,其餘一部分在大腸吸收後作為能源利用。因而将麥芽糖醇在小腸内的吸收量加上大腸内短鍊脂肪酸的吸收量,可以計算出麥芽糖醇的熱量值約為2Keal/g。

生産工藝

麥芽糖醇是由麥芽糖經氫化還原制成的雙糖醇。工業上其生産工藝可分為兩大部分,第一部分是将澱粉水解制成高麥芽糖漿,第二部分是将制得的麥芽糖漿加氫還原制成麥芽糖醇。

整個工藝流程:澱粉一調漿(濃度10%~20%,pH6.0~6.4)一液化(100℃,DE10~12)一糖化(45~50℃,pH5.8~6.0)一壓濾一脫色(pH4.5~5.0,80℃,30rain,20~25轉/分)一壓濾一離子交換(流速700kg/h,40cI=左右)一真空濃縮(0.086~0.092Mpa,50~53~C)一高麥芽糖漿一備料(濃度12%~15%)一調pH(7.5~8.0)一進料反應(溫度120~C~130~C,壓力8Mpa)一過濾脫色一離子交換一蒸發濃縮一成品。

糖漿制備

(1)調漿:先将一定量的水加入調漿罐中,開動攪拌器,逐漸加入澱粉,将澱粉調成濃度為10%~20%的澱粉乳,調粉時充分攪拌,防止結團。待澱粉完全調勻後,加入0.1%左右的純堿

,将pH調至6.0~6.4,為提高澱粉酶的活力,加入0.2%~0.5%(對澱粉而言)的氯化鈣,攪拌均勻。

(2)液化:該工序對提高麥芽糖的産率很關鍵,應嚴格操作。将調好的澱粉乳打入貯罐,d一澱粉酶的加入量按5U/g澱粉計,IO0~C液化至DE值1O~12。同時立即升溫100℃以上,保持5min,進行高溫滅酶。經過高溫處理後的澱粉液化液,分散性好,不易發生凝沉,利于糖化操作。

(3)糖化:将液化冷卻至45~50℃,調節pH至5.8~6.0,加異澱粉酶20U/g澱粉和鮮麸皮,13一澱粉酶10U/g澱粉,糖化3O~40h,得到含80%~95%麥芽糖,5%~15%麥芽三糖的糖化液。

(4)壓濾:其作用是除去糖化液中的雜質,保證後面工序的順利進行。用闆框式壓濾機壓濾,以矽藻土或壓碎珍珠石為助濾劑,至得到澄清的濾液為止。

(5)脫色:按濾液幹物質的0.5~1.0%加入粉末活性炭,加入前先将活性炭與等量濾液混合,這樣易于活性炭的混合。脫色操作條件:pH4.5~5.0,80℃,30min,以20~25rpm的速度攪拌,然後以矽藻土為助濾劑(用量為0.3—0.5kg/m2),用闆框式壓濾機壓濾。先用少量糖化液把矽

藻土調勻,然後用泵打入加濾機,壓力要求在0.1MPa以下,使矽藻土均勻地沉積在濾面上,開始濾出的濾液不清,将其回流到脫色罐,直至液澄清為止,關閉回流管,将濾液送至貯缸,過濾壓力應控制在0.2~0.3MPa。

(6)離子交換:通過離子交換除去濾液中的金屬離子、離子型色素以及殘留的可溶性含氮物等雜質,可進一步提高糖液的純度和熱穩定性,使其無色透明。離子交換流程:糖化液一陽柱一陰柱一陽柱一陰柱。選用強酸性陽樹脂和強堿性陰樹脂,使用前離子樹脂經浸泡膨脹後,分别裝入陰、陽柱中,再經酸洗、堿洗、水選後即可使用,交換時控制流速約700kg/h,溫度為40℃左右。樹脂使用周期的長短視糖漿中雜質含量而定,雜質量高則使用周期短。

(7)真空濃縮:真空度維持在0.086—0.092MPa,糖液溫度約為50~53℃,真空度不低于0.066MPa,蒸汽壓力控制在0.2~0.3MPa。濃縮至固形物含量40~60%,停汽放空,即可作為制備麥芽糖醇的原料。

麥芽糖醇的制備。将固形物含量為40%~60%的無色純淨的高麥芽糖漿在堿性條件下,按澱粉投入量的8%加入鎳催化劑。在高壓釜中通入5~18MPa氫氣,在此條件下麥芽糖開始吸收H進行加氫反應。氫化結束後,即得麥芽糖醇液。然後過濾除去糖液中的催化劑,再經活性碳和離子交換處理(操作要求及步驟與前述操作相同),便可得到澄清的麥芽糖醇。最後經真空濃縮、噴霧幹燥等工序即可制成麥芽糖醇漿或粒狀産品。

麥芽糖醇熔點較高,可以選擇較高的幹燥溫度,但由于麥芽糖醇黏度大,必須在瞬間幹燥,因此可以采用全結晶工藝生産結晶麥芽糖醇,即以液體麥芽糖醇為原料在融化狀态下噴霧幹燥來生産粉末狀固體産品。

發展展望

人們保健意識的提高及肥胖病、糖尿病等現代病問題的日益突出,對安全性高、口感好、不齲齒、不影響血糖值的各種糖醇的需求量将會越來越大,麥芽糖醇的研究發展和開發應用日益受到重視,市場前景十分廣闊。

麥芽糖醇雖然在國外應用很廣,但在中國應用開發較晚,前期需從國外進口,價位很高,影響了麥芽糖醇作為功能性甜味劑的開發應用。國内已經正式投入生産,年産量達5000噸。國外主要有意大利、日本、法國和美國等國生産,由于麥芽糖醇獨特的功能特性,其産品一直都供不應求,其中日本在此方面發展相對領先,因此該項目市場前景廣闊。

主要生産企業

麥芽糖醇産業經過數十年的發展,現已在全球範圍内形成以羅蓋特和龍力生物為第一梯隊,保齡寶、華康、綠健為第二梯隊,其它中小企業為第三梯隊的市場競争格局。

其中,山東龍力生物股份有限公司總部位于山東禹城,是全球功能糖産業巨頭企業、中國功能糖領軍企業、國家重點高新技術企業、中國功能糖支柱企業、國家生物技術産業骨幹企業、中國最大的功能糖醇生産基地,在全球食品添加劑和配料領域具有極高的認知度。龍力生物緻力于功能糖産業的研發和創新,與中科院、農科院、北京大學、清華大學等建立了密切的産學研合作關系。擁有國家認定企業技術中心、多元醇實驗室等科研平台。相繼獲得“全國澱粉糖行業二十強企業”、“中國輕工業五百強企業”“全國食品行業優秀企業”、“全國食品安全示範單位”、“全國發酵行業循環經濟試點企業”、“中國馳名商标”、“山東名牌”、“山東出口名牌”、“山東省免檢産品”等榮譽稱号。

食品應用

根據我國《食品添加劑使用衛生标準》(GB2760-1996)中規定:麥芽糖醇可按生産需要适量用于雪糕、冰棍、糕點、果汁(味)型飲料、餅幹、面包、醬菜和糖果;用于果汁(味)型飲料,按稀釋倍數的80%加入。

(1)在功能性食品中的應用

麥芽糖醇在體内幾乎不分解,所以可用做糖尿病人、肥胖病人的食品原料。

(2)用于糖果、巧克力生産

由于麥芽糖醇的風味口感好,具有良好的保濕性和非結晶性,可用來制造各種糖果,包括發泡的棉花糖、硬糖、透明軟糖等。

(3)在果汁飲料中的應用

麥芽糖醇有一定的粘稠度,且具難發酵性,所以在制造懸浮性果汁飲料或乳酸飲料時,添加麥芽糖醇代替一部分砂糖,能使飲料口感豐滿潤滑。

(4)在冷凍食品中的應用

冰淇淋中使用麥芽糖醇,能使産品細膩稠和,甜味可口,并延長保存期。

麥芽糖醇作為食品添加劑,被允許在冷飲、糕點、果汁、餅幹、面包、醬菜、糖果中使用,可按生産需要确定用量。

無糖蛋糕又叫做健康蛋糕,不會直接轉化為使血糖上升的成分,低卡、低熱量,适合所有人适用,特别是病人和怕發胖的人群。

一、麥芽糖醇生産低熱量奶油蛋糕配方

單位:g

配料

保準配方

低熱量配方

蛋糕

1000

1000

麥芽糖醇

——

500

奶油

1000

500

砂糖

1000

600

雞蛋

1000

1000

發酵粉

1000

1000

香蘭素

适量

适量

二、麥芽糖醇生産果味橡皮糖配方

單位:質量分數%

配料

配方1

配方2

結晶麥芽糖醇

——

76.7

液體麥芽糖醇

81.25

——

氫化植物油

8.62

10.74

卵磷脂

0.25

0.31

膠質基料

8.63

10.74

檸檬酸

0.95

1.23

草莓香味料

0.15

0.19

天然色素

0.07

0.09

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