麦芽糊精是一种由D-葡萄糖单元通过α-1-4键连接而成的非甜营养性糖聚合物,其D-葡萄糖当量(Dextrose Equivalent,DE值)小于20,介于2到20之间。DE值高于20则被认为是葡萄糖浆。
麦芽糊精的理化性质受DE值影响显著,主要体现在以下几个方面:在粘度方面,DE值降低会导致粘度增加,当DE值在3-5时可形成凝胶。溶解性随DE值升高而增加,相对于淀粉,麦芽糊精具有良好的可溶性。甜度方面,DE值升高甜度相应增加,但由于是低DE值淀粉水解产物,整体甜度接近于无味。冰点降低方面,DE值降低时冰点降低,这是因为平均分子量增加导致溶液中分子数目下降。渗透性方面,低DE值麦芽糊精渗透压较低,易透过半透膜,可作为病人营养液的碳源。吸水性能方面,DE值升高时吸水性逐渐增加,但整体而言麦芽糊精吸水性较低。
通过X-射线衍射图谱分析,麦芽糊精的结晶峰消失,呈现弥散状,表现为无定型结构,这与原料淀粉的A型结构形成明显差异。差示热扫描(DSC)曲线显示麦芽糊精没有明显的吸热峰。TG曲线表明随着DE值增加,分解速度变慢,最大降解温度降低,热稳定性增强。
麦芽糊精在食品体系中具有多种功能性质。其能够改变体系的粘度,有较好的乳化作用和增稠效果。当DE值为3-5时,可产生脂肪的质构和口感,常用作沙拉、冰淇淋、香肠等的脂肪替代品。
麦芽糊精具有防结块、增加产品分散性能和溶解性能的功能。用于制备固体酒、速溶饮品可保持产品风味、改善产品外观以及增进溶解性能。
麦芽糊精可作为各种甜味剂、香味剂、填充剂和色素的优良载体,具有良好的结合/粘合作用。较低DE值的麦芽糊精具有较强的成膜或涂饰性能,可促进产品成型,改善产品外观,同时还有一定的隔绝氧气的作用,可用于水果涂膜保鲜。
由于麦芽糊精还原糖含量较低,其褐变反应不明显。当食品体系中有大量还原糖和蛋白质存在时,高温容易引起褐变,由于麦芽糊精DE值较低,所以褐变反应的程度较小,可作为一种惰性壁材用于敏感性化学物质如香精香料、药物等的微胶囊化。
麦芽糊在科研的应用如下:
冰淇淋应用: DE值10的麦芽糊精(7.0%)配合CMC-Na、明胶和单甘酯,可使冰淇淋口感细腻、膨胀率理想、抗融性好。作为脂肪替代品时,在油水比3:7、麦芽糊精35%、单甘酯1.8%、蔗糖酯0.2%条件下,人造脂肪黏稠度和乳化稳定性最佳。
糖果生产: 添加1%-2%麦芽糊精可有效延缓糖果烊化和返砂,增加糖果白度并降低成本,但添加量过多或淀粉糖浆过高会减弱效果。
果蔬粉加工: 添加麦芽糊精可提高果蔬粉贮藏稳定性,减少结块发黏现象,对品质、抗氧化性、吸湿性和玻璃化转变有显著改善作用。
麦芽糊精易于吸收,可用作运动员、病人和婴幼儿的营养剂及葡萄糖药用制剂,用于补充能量和营养缺乏。
在药物微胶囊化方面,乳清蛋白-麦芽糊精缀合物可作为乳化剂替代阿拉伯树胶,尤其适用于中链甘油三酯乳化。麦芽糊精与马铃薯淀粉按30:70比例组合的微胶囊,具有最高封装效率(85.79%),可控制面筋水解物在胃肠道中的释放,保护生物活性。
通过酯化修饰可增强麦芽糊精的持水力、抗氧化性、成膜性、抗美拉德反应能力和保香率。在冷饮中,酯化后亲水基团增多,持水性能增强,乳化稳定性更好。在饮料中,引入长链基团可增强抗凝沉性,提高产品稳定性。
麦芽糊精广泛而优良的功能性质使其市场前景广阔。目前麦芽糊精的生产仍带有一定的经验性,产品质量并不十分稳定,精确控制产品的DE值和组分分布仍有一定困难。
为了满足日益增长的市场需求,提供各种精确控制DE值和分子量分布的高档产品仍是研究的重中之重,因此有必要开发一种高效的可控制的生产工艺。这将是工艺研究的热点。
对淀粉性质的深入研究有助于了解麦芽糊精的一些功能性质。尽管淀粉种类会在一定程度上影响麦芽糊精的生产、结构、组成和功能性质,其机理仍不清楚,麦芽糊精组成、DE值同功能性质之间的关系也有待于进一步探索。例如同为DE值为5的麦芽糊精溶液有的澄清,有的混浊,这严重影响到产品的适用范围。因此,只有理论上明确了才有可能更好的指导实际应用。
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