異麥芽酮糖醇的功能與應用研究

丘春洪

（肇慶煥發生物科技有限公司，廣東 肇慶 526000）

異麥芽酮糖醇是一種食品原料，它的原材料是異麥芽酮糖。異麥芽酮糖醇是食品原料中的新資源。由于異麥芽酮糖醇是不會升高血糖、不會引發胰島素波動的糖果類食品，加之具備高耐受性特點，其功能性和食用安全性都得到實驗驗證，并獲得“GRAS（公認安全）”的食品安全最高等級，由美國FDA 授予，同時，2008 年，國家衛生部也將異麥芽酮糖醇批準為新資源食品，除了嬰幼兒食品外，該產品可在其他各類食品加工中應用，建議每天食用量不要超過100 克。本文將對其的功能和應用價值進行多層次的研究，作者研究的《由異麥芽酮糖通過催化加氫制備異麥芽酮糖醇的方法》曾獲國家發明專利（ZL201510361774.1）。

1 異麥芽酮糖醇概述

異麥芽酮糖醇（Isomalt）也稱為拉金糖醇，在國際上被譽為益壽糖，該物體為無臭結晶的白色性狀，味甜，約為蔗糖甜度的60%，輕度吸濕，表現為145℃～150℃的熔點；可溶于水，在水溫25℃時溶解度為37.8%，水溫40℃時溶解度為77.6%，水溫60℃時溶解度為134.1%，表現為-39.4kJ/g 的溶解熱，極小的負溶解熱性，在代糖產品中冷效應最低，難以相溶乙醇，與蔗糖的味道接近，甜味清爽且能長時間延續，在功能上可以遽蔽苦味、平衡口感和風味，熱值2Kcal/g（8.4K/g），大約為蔗糖的一半，具備良好的熱穩定性和酸堿穩定性，難以水解，在100℃加熱60min情況下仍然不分解，而蔗糖在該環境下可完全水解[1]。

當前，異麥芽酮糖醇已經在飲料和各類食品生產中廣泛應用，并且西方無糖食品使用的甜味劑市場，有50%的市場份額被異麥芽酮糖醇占據。具體來說，包括飲料、食品、壓片糖、冰激凌、糖果、果醬、餐桌甜品、果凍、口香糖、烘烤食品、乳制品、巧克力、豆奶制品、中藥涼茶等方面。異麥芽酮糖醇的結構為：α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇（GPS）和α-D-吡喃葡糖基-1，1-甘露醇（GPM），其原理是按照等摩爾的比例實施混合，其結構見圖1。其中有2 個摩爾的結晶水包含在GPM 中，所以，異麥芽酮糖醇成品的混合物中，含有5%的結晶水白色結晶物[2]。

圖1 異麥芽酮糖醇結構圖

2 異麥芽酮糖醇的生產工藝

2.1 生產流程

異麥芽酮糖→溶解→加氫→鎳過濾→脫色→過濾→降溫→離子交換→濃縮→噴霧造粒（結晶）→流化床降溫→粉碎→篩分→磁棒→包裝→金檢→碼垛入庫

2.2 生產工序

異麥芽酮糖醇的生產工序包括兩個步驟。第一步，利用α-葡基轉移酶反應生成功能，將蔗糖原料生成異麥芽酮糖；第二步，將異麥芽酮糖利用催化劑氫化為異麥芽酮糖醇，在該過程中有兩個同分異構體產生，即α-D-呋喃葡糖基-1，1-D-甘露醇（GPM）和α-D-呋喃葡糖基-1，6-D-山梨醇（GPS），有兩種糖醇通過等摩爾混合反應形成，最后通過脫色、離交、濃縮、固化、粉碎、篩分后形成，可以視為蔗糖衍生的二元功能性糖醇。

3 異麥芽酮糖醇的功能特性

3.1 低糖、低熱量

1.低糖。因為異麥芽酮糖醇不超過0.3%的還原糖，糖尿病人食用異麥芽酮糖醇，不會升高胰島素和血糖，因此糖尿病的患者可適當地食用。在此功能下，很多糖果食品中可以應用異麥芽酮糖醇，例如，以其作為原料或者輔料，制作硬糖、巧克力、口香糖等一些食物，這些食物比較適合糖尿病以及害怕長胖的人群使用。

2.低熱量。異麥芽酮糖醇的熱值只有2Kcal/g（8.4 K/g），是高血糖、高血壓、高血脂患者最安全的糖類食品，并可以輔助減肥。

3.2 促進良性菌群增值

對于體內雙歧桿菌的繁殖來說，異麥芽酮糖醇是重要的因子。盡管人體的微生物酶系統不能直接吸收異麥芽酮糖醇，但人體腸道中的雙歧桿菌卻能夠分解異麥芽酮糖醇，然后將其充分利用，加快該良性菌群的生長繁殖，更好地平衡腸道的微生物，形成保護健康的屏障[3]。

3.3 具備高耐受性

很多甜味劑使用過多會導致腹脹、腹瀉等不適癥狀，如低聚糖、山梨醇、氫化淀粉水解物、木糖醇等食物，所以，FAO/WHO 都做了食用量的限制規定，但人體針對異麥芽酮糖醇的耐受量很大，所以，FAO/WHO 聯合食品添加劑專家委員會審查通過，同類食品中沒有做每日攝入量限制的就是異麥芽酮糖醇，但我國新資源食品做出每日低于100g 攝入量的規定。

3.4 高穩定性、非吸濕性

1.高穩定性。作為多元糖醇的異麥芽酮糖醇，因為無需還原而非常穩定，哪怕是在超強的酸、堿環境里也不會水解，高溫下不會生成色素，其穩定性比蔗糖大10 倍的數值，也不易與食品中的其他成分產生化學反應。因為異麥芽酮糖醇難以被大部分微生物利用，所以，在產品中添加異麥芽酮糖醇，會有效延長貨架期。

2.非吸濕性。異麥芽酮糖醇比起蔗糖、某些低聚糖、葡萄糖，吸濕性極低。在溫度25℃下70%的相對濕度時，幾乎沒有吸濕現象，更有利于包裝和運輸。

3.5 代謝功能

異麥芽酮糖醇和其他水溶性糖類有極大的區別，該糖醇的雙糖鍵裂解速率極低，因此在人體內被吸收的成分極小，多糖類糖醇在人體內要先分解為單糖，方可以被小腸吸收。試驗結果顯示，口服異麥芽酮糖醇后，表現為低齲齒性；在小鼠的齲齒率方面，蔗糖為58%，異麥芽糖醇為15%，山梨醇為18%，木糖醇為11%。在攝入50g～100g 異麥芽酮糖醇時，血糖和胰島素都沒有變化；因為熱值低，它主要部分進入大腸，降解成CH4、CO2、H2，還有揮發性脂肪酸。胰島素無變化表明利用異麥芽酮糖醇進行脂肪合成的可能性[4]。

3.6 其他功能特征

1.非致齲齒性。異麥芽酮糖醇不會導致口腔內的變形鏈球菌的分解利用，因為不能生成酸和葡聚糖，不會發生蛀牙現象，兒童食用很安全。

2.負溶解熱具備合理性。異麥芽酮糖醇產生的負溶解熱只有-39.4KJ/kg，因此，品嘗時不易出現口感的冰涼不適。

3.甜味純正天然。異麥芽酮糖醇能夠與其他強力甜味劑搭配使用，比如三氯蔗糖、甜菊糖、甜蜜素等，以覆蓋其他強力甜味劑不好的味道。

4 異麥芽酮糖醇的應用研究

4.1 在各類飲品中的應用

異麥芽酮糖醇完全可以應用在飲料、涼茶、果汁、豆制品、乳制品等飲品中，其應用價值表現在兩個方面。第一，因為其無糖、零蛋白、低甜、零脂肪、低卡路里，同時具備益生元素和雙歧桿菌增生因子，顯著增加了飲品的特性和保健功能；第二，可以遮蔽異味、平衡口感和風味。異麥芽酮糖醇針對果汁、豆制品、中藥存在的異味，能夠有效遮蔽，改善口感的同時，突出飲品原有的風味。在各類飲品中應用異麥芽酮糖醇，通常占比4%～6%即可，如果甜度不夠，可以適量復配甜菊糖或者麥芽糖醇。

4.2 在無糖硬糖中的應用

目前市場上無糖硬糖的主要原料包括異麥芽酮糖醇、木糖醇、麥芽糖醇以及相關混合物。比起其他類型的糖醇，異麥芽酮糖醇的吸濕性極低，在溫度25℃，濕度70%條件下幾乎沒有吸濕性，這有利于產品儲存更加穩定，讓硬糖的表面更光潔。異麥芽酮糖醇與蔗糖的風味類似，更有利于硬糖中其他香味物質釋放其風味。目前比較流行的清咽潤喉型的硬糖，例如荷氏出品的冰球無糖薄荷糖，主要原料就是異麥芽酮糖醇和香精。該類硬糖中應用異麥芽酮糖醇應該注重兩方面的問題。第一，甜度。異麥芽酮糖醇本身不具備很高的甜度，大約只有蔗糖的50%，因此，制作無糖糖果一般需要加入其他甜度高的糖醇或者高倍的甜味劑。第二，結晶的問題。因為硬糖制作成型后沒有固定的形態，一旦吸收水分極易發生重新結晶的問題，最佳措施是將適量的氫化淀粉水解物添加其中，可以有效地抗結晶。

4.3 在烘焙食品中的應用

異麥芽酮糖醇具備蔗糖的風味，又吸濕性極低，已經普遍應用在烘焙產品中，同時，該產品的理化性能良好，不但味道得以改善，更讓貨架期延長。例如，在青蘋果烘焙食品的制備中加入異麥芽酮糖醇，產品不僅理化性能極佳，也提升了產品儲存的穩定性；同時，因為蘋果組織在高溫烘焙環節中得以有效保護，不僅產品品質良好，而且，即使在水分活度極低的情況下，該產品也可以抗吸濕。研究實踐顯示，將異麥芽酮糖醇應用在烘焙食品中，具備一定的抗壞血酸功能。在松餅制作中使用不同糖醇顯現的差異性表明，含有異麥芽酮糖醇的樣品，差不多具備與蔗糖相同的質地參數，但會升高淀粉的糊化溫度。異麥芽酮糖醇在烘焙產品中的使用，不能忽略產品顏色的相關要求，因為梅拉德反應不會在異麥芽酮糖醇中產生，如果食品有顏色的必須要求，可以根據合理的配比添加木糖、葡萄糖等物質，促進其梅拉德反應產生。

4.4 在無糖巧克力中的應用

巧克力作為致密性的懸浮固體顆粒，除了少部分非脂可可固體外，糖分占據60%～70%，開發無糖巧克力具有極大的挑戰性，需要用其他物質替代糖。異麥芽酮糖醇是最好的替代品，具備專用生產巧克力的細粉200 目以上，無需切削、粉碎和再加工，能夠直接與可可塊、全脂奶粉、可可油等充分混合后精磨。異麥芽酮糖醇不超過2%的水分，完全符合巧克力的生產要求。

4.5 在其他休閑食品中的應用

德國曼海姆/奧克森富特的發明專利《谷物產品中的異麥芽酮糖醇》，是德國曼海姆/奧克森富特的發明專利，該技術以麥片棒、膨化大米、玉米片、膨化玉米等谷物產品為芯體，利用異麥芽酮糖醇作為涂層或者粘結劑，進行休閑食品的開發，在降低產品糖分的同時，也大幅度降低了因為使用山梨糖醇、木糖醇等導致的腹瀉風險。

4.6 在制藥領域的應用

研究顯示，異麥芽酮糖醇在美國藥典、歐洲藥典、英國藥典等多國 藥典中都有記載和相關的描述，但制藥行業在對異麥芽酮糖醇的應用中，異麥芽酮糖醇發揮著粘結劑和填充劑的作用，并且在壓片工序中作用比較明顯[5]。但因為規格不同、粒度不同、狀態不同的異麥芽酮糖醇的壓片性能及片劑的性能會存在一定的差異性，需要根據實際情況合理應用。

5 結語

綜上所述，在新的健康理念下，人們更加青睞低熱量和無糖食品，由此功能糖醇在食品和飲料行業的應用得到快速的發展，其中最有發展前景的就是異麥芽酮糖醇產品。異麥芽酮糖醇具備極佳的理化性質、功能特征以及特殊的口感，并且在應用過程中比其他糖醇的耐受性更強，因此，異麥芽酮糖醇產品注定會在飲料、糖果食品行業得到更廣闊范圍的應用，同時會增加功能性食品和飲料在市場上的競爭力。