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乳糖醇的性质及其在食品保健品中的应用

发布时间:2018-12-10 20:02 类别:乳糖醇

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  乳糖醇的性质及其在食物、保健品中的使用

  (山东绿健生物手艺无限公司,禹城251200)摘要:跟着糊口程度的提高,纯真H感好的食物曾经不克不及满足人们的需求。保守甜味剂蔗糖虽然甜美适 I=1,但过量食用容易惹起肥胖症、糖尿病、高血脂症、龋齿等疾病。如许,有益于健康的新型食物甜味剂就应 运而生。乳糖醇作为一种低热量的甜味剂日益遭到人们的关心。乳糖醇不只味甜还具有防止龋齿、增殖肠道有 益菌群、有益通便、降低脂肪堆集、庇护肝脏等保健功能,并且是糖尿病患者可食用的甜味剂,这些特征是传 统产物所不具备的,作为一种新的保健型食物添加剂,其在食物开辟使用中具有很大的潜力。本文引见了乳糖 醇的制备方式、理化性质、功能特征及其在食物中的使用。跟着对乳糖醇相关特征研究的深切,很多新型食物 的开辟前景曾经展示在人们的面前。 环节词:乳糖醇;甜味剂;理化性质;保健功能;使用 中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1006—2513(2016)03—015l一05 Properties oflactitolandits application infoodandhealth products XIN Cheng fu,JINGWen-li。YULi,RENShang—mei,JIANGYan-yan。 (ShandongLvjianBiologicalTechnologyCo.,Ltd.,Yucheng 251200) Abstract:Withthe improvement livingstandards,foodthatonly tasteswell may notmeetconsumer’Sneeds. Although thetraditionalsweetener--sucroseis sweetanddelicious,butexcessive consumption can easily leadto obesity,diabetes,hyperlipidemia,dental cariesandotherdisease.Morenewsweetenerthatbenefitstohealthare invented.Asalowcaloriesweetener,thelactitolis gradually welcomed onlysweetbut alsohasthehealthfunctionsuchas prevention cavities,theproliferationofbeneficialintestinalflora,conducive tostool,reducefat accumulation,protect theliverandSOon.Itisthesweetenerfordiabetics patient.Therefore,as anewhealth-foodadditive,ithasa greatpotential inthe applications offood development.This articledescribesthe preparation,thephysical andchemical properties andthefunctional properties oflactitol,andits application infood. Withfurther study oflactitol’S properties,moreprospects ofnew usages willbediscoved. Keywords:lactit01)sweetenert physical andchemical properties;healthfunction;aplication 乳糖醇别名乳梨醇,是一种甜味剂,其化学 素质是4-O-fl-D-吡喃半乳糖一D一山梨醇,为 白色晶体或无色液体。乳糖醇在天然界中并不存 在,是由乳糖经还原反映制得一种双糖醇【11,其 布局式为: C12HMOIICH,oH CH,OH 收稿日期:2015-12-11 作者简介:信成夫(1967一),男。工程师,本科,糖醇以及新产物的研究与开辟。 万方数据型雾鋈燃开辟使用Chi naFoodAddit{veS:!::::::=:!1 1983年4月由世界粮农组织和卫生组织 (FAO/WHO)结合构成的食物添加剂专家委员会 (JECFA)核准乳糖醇能够作为食物添加剂利用, 并将其归类为甜味剂,对乳糖醇的每日摄入量 (ADI)“不做特殊划定”。欧洲一些国度及澳大利 亚、加拿大、日本等国度曾经核准乳糖醇作为食 品原料利用。乳糖醇的公认无毒承认申请已由美 国食物药品办理局接管存档。我国也已核准利用 乳糖醇作为甜味剂列入利用卫生尺度。 1乳糖醇的制备方式 制备乳糖醇的还原方式有高压镍催化加氢 法、硼氢化盐还原法和电解还原法【2]。 目前出产乳糖醇的次要采用的方式是高压镍 催化加氢法131。该氢化反映在有40atm或更高压 力的高压釜中进行,设备要求很是严酷,若控制 欠好,一些产物会发生降解。氢化反映完成后, 催化剂经沉降和过滤除去,乳糖醇溶液经活性炭 和离子互换树脂纯化。纯化后的乳糖醇通过浓 缩、结晶、离心和干燥等过程获得乳糖醇晶体。 硼氢化盐还原方式[21在常压设备中进行,反 应前提暖和,但料液中的硼很难除去。电解还原 法[Zl是在电解设备中进行,反映专注性好,降解 产品好,但电极往往是“汞齐”一类物质,容易 形成情况的污染,给环保带来麻烦。 2乳糖醇的性质 2.1理化性质 2.1.1乳糖醇的具有形式 乳糖醇次要具有形式是液体乳糖醇和结晶乳 糖醇。液体乳糖醇多为浓度为70%的溶液。结 晶乳糖醇次要有三种形式:无水乳糖醇、一水乳 糖醇和二水乳糖醇。无水乳糖醇的熔点是146T, 一水乳糖醇的熔程是94~97,二水乳糖醇的 熔程是70~80T[41。 2.1.2乳糖醇的风味和甜度 作为一种甜味剂,乳糖醇具有清新无后 味雷同蔗糖的口感,甜度约为不异浓度蔗糖的 40%【5】,适于添加到低甜度的食物中,高甜度食 品添加时则需要与高强度甜味剂如阿斯巴甜、甜 蜜素等夹杂(含有10%乳糖醇和0.03%阿斯巴 甜,或0.03%甜美素,或0.013%糖精钠,其甜 度与10%的蔗糖相当)利用,甜味口感很是 接近蔗塘,而且能连结食物特有的风味及特征。 2.1.3乳糖醇的黏度和消融性 乳糖醇易溶于水和二甲基亚矾,微溶于乙醇, 几乎不溶于氯仿、乙醚和乙酸乙酯b】。室温时, 乳糖醇的消融度和蔗糖类似;温度较低时,其溶 解度小于蔗糖[61。乳糖醇消融是一个放热的过程, 25时一水乳糖醇的消融热为一12.7cal/g[31。相 同浓度的乳糖醇与蔗糖的黏度附近[51。 2.1.4乳糖醇的吸湿性和保湿性 不异相对湿度下,乳糖醇的吸湿性远低于山 梨醇和木糖醇。在相对湿度较低时乳糖醇与甘露 醇的吸湿性附近;当相对湿度在85%以上时,乳 糖醇的吸湿性略强于甘露醇131。别的,乳糖醇具 有较好的保湿性,可连结食物湿度和风味,防止 食物因干燥而惹起的口感变差151。 2.1.5冰点下降 与其他糖类和盐类物质一样,乳糖醇的水溶 液会惹起冰点下降,下降程度与蔗糖雷同,冻结 温度比葡萄糖和果糖高,冷却反映很是暖和,不 像木糖醇和山梨醇那样猛烈[61。 2.1.6乳糖醇的不变性 乳糖醇热不变性较强。结晶乳糖醇高温加热 至100T起头得到结晶水,200T以上时才会有轻 微颜色变化[31,加热至250以上时发生分子内 脱水,生成乳焦糖和低分子的糖醇类分化物[71。 乳糖醇具有较好的耐酸碱性12-31。10%的乳糖 醇溶液在pill3(用氢氧化钠调理)前提下100T 加热1h后连结不变,没有变色反映。10%的乳糖 醇溶液在pHl和2(用盐酸调理)的前提下100T 加热4h后降解率别离为5.6%和1.4%,没有变色 反映,分化产品次要是山梨醇和半乳糖醇。 乳糖醇的布局中没有羰基,属于非还原性糖 醇,所以乳糖醇不会与氨基化合物乳卵白质、氨 基酸等发生美拉德反映。 2.2乳糖醇的保健功能 2.2.1低热量 研究表白[31,人体摄人乳糖醇后,在血液 中检测不到乳糖醇,收受接管尿中只要摄人量的约 万方数据 0.5%,而粪便中的量能够忽略不计,粪便中短链 脂肪酸和微生物添加,故乳糖醇在大肠中被微生 物发酵操纵,其释放的热量为8.36kJ/g,约为蔗 糖的一半,属于低热量甜味剂。如许乳糖醇能够 零丁或者与其他甜味剂夹杂,取代蔗糖制备成低 热量食物,满足肥胖患者的需求。 2.2.2防止龋齿 临床尝试证明,糖类物质惹起龋齿构成的原 因是口腔中的微生物操纵摄入的糖发酵发生酸, 这类酸可粉碎牙齿的珐琅质,从而发生龋齿161。 口腔微生物操纵乳糖醇的速度相当迟缓,不会引 起牙齿蚀斑的构成131。相反,乳糖醇对牙齿具有 庇护感化‘31。乳糖醇是英国牙科协会和卫生教育 机构保举的防龋齿甜味剂,并由英国科学委员会 核准利用。 2.2.3糖尿病患者可食用的甜味剂 人体中缺乏分化乳糖醇的口一半乳糖苷酶【8】, 零丁服用乳糖醇后人体血液中测不出本品,所以 乳糖醇不克不及被肠胃消化和接收。血糖的办理是糖 尿病病人办理的次要方针之一,而乳糖醇的摄入 不影响血糖值,也不会惹起胰岛素的升高f3】,符 合糖尿病患者特殊饮食的需要,胰岛素依赖性(I 型)和非胰岛素依赖性(II型)的糖尿病患者均 可食用本品。 2.2.4乳糖醇对蔗糖接收的影响191 已被证明乳糖醇抑止蔗糖接收,乳糖醇和蔗 糖按照l:l比例夹杂食用后,血液中的葡萄糖 含量是摄人等量蔗糖后的一半,而构成的肝糖原 是后者的五分之一。每日食用胆固醇的小鼠,将 乳糖醇添加到其饮食中后,可降低50%的血清胆 固醇。 2.2.5增殖肠道无益菌群 浩繁研究表白,乳糖醇可以或许显著推进肠道有 益菌的发展,而不会被无害菌操纵,能够归为益 生元。在以乳糖醇为碳源的纯培育基中【l01,乳 酸双歧杆菌Bi一07、幼儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、 副干酪乳杆菌Lpc37和鼠李糖乳杆菌HN001能较 好的操纵乳糖醇发酵增殖,同时对潜在的病源微 生物大肠杆菌、沙门氏菌等根基没有推进感化。 人体每日摄入109乳糖醇,7日后检测粪便 pH较着降低(P=0.02)、丙酸和丁酸浓度显著增 加(P=0.001),双歧杆菌显著添加(P=0.017),几乎没有肠胃不适的症状…】。在ChunleiChen 的研究【12】中发觉每日服用15~459乳糖醇能够 显著提高双歧杆菌和乳酸菌的数量(P<0.01), 并显著抑止产气荚膜杆菌的增殖(P<0.01)。 Ballongue等发觉每日服用209乳糖醇能够添加健 康人群粪便中的双歧杆菌和乳杆菌[11l。 2.2.6舒服的通便剂 乳糖醇根基不被小肠接收从而达到大肠在 肠道中被微生物发酵生成短链脂肪酸(乳酸、乙 酸、丙酸、丁酸等),降低了肠道酸度,刺激肠 道爬动;结肠的转运速度与乳糖醇的剂量成正相 关,缘由是乳糖醇添加管腔内水滞留和肠爬动, 从而惹起分泌物体积增大,添加分泌速度,推进 排便[131。乳糖醇医治便秘的过程也很是舒服,在 Delas对114位成人便秘患者的研究1141中,94% 的患者感受医治过程很是舒服,与以前服用的传 统药物(黏胶、油脂和刺激性通便剂)比拟,对 乳糖醇的评价要高59%,不良反映十分轻细。 对8个月到12岁的儿童便秘患者的医治效 果表白,乳糖醇也有较好地排便结果,且耐受性 比一般通便剂更好。值得留意的是,受试儿童看 起来没有发生如腹痛和胃肠气胀等副感化[171。 2.2.7庇护肝脏的感化 乳糖醇在肠道中被分化的酸性物质可与胺、 氨类物质构成难以被肠道接收的盐而被排出体 外,降低肠黏膜接收的氨[15l,而高血氨程度通 常被认为是慢性肝性脑病和急性肝功能衰竭的主 要缘由。在乳糖醇医治慢性病毒性肝炎的研究 中,患者的血浆内毒素含量从72.899/L下降到 33.33ng/L,而对照组(尺度医治组)是从66ng/L 下降到51.07ng/L,乳糖醇组的血浆内毒素下降量 远高于对照组,是一种无效庇护肝脏的物质[12l。 2.2.8降低脂肪堆积 胰岛素的排泄会提高人体脂肪组织中脂蛋 白脂肪酶的活性,使脂肪过剩堆集。而乳糖醇是 低热量甜味剂,且摄人后不会推进胰岛素的分 泌[10】。在乳糖醇对体重的影响研究中【16】,食用 添加有7%乳糖醇饲料的小鼠组在11日后体重显 著低于对照组,通过胴体构成阐发,尝试组的粗 脂肪显著降低,故乳糖醇可降低脂肪的堆集。 万方数据 chinnF00dAdditives:!:===:::3乳糖醇在食物中的使用 3.1在低糖糖果中的使用 3.1.1硬糖和软糖 乳糖醇有较高的玻璃化改变温度,可以或许完 全替代蔗糖,制备成很是好的玻璃质低糖硬质糖 果。乳糖醇吸湿性低,能够零丁利用制备硬糖, 不会发生反砂、烊化等不良质量的糖果,并且不 必利用价钱较高的防吸湿特殊包装,采用通俗包 装即可。乳糖醇还可作为抗结晶剂与其他糖醇复 配利用制备硬糖。在软糖出产中,乳糖醇也能够 完全取得蔗糖制备低糖软糖,且无需更改出产工 艺,如甜度不敷可恰当添加高倍甜味剂。 3.1.2压片糖 乳糖醇长短常抱负的压片赋型剂,由于乳糖 醇具有很是低的吸湿性。低吸湿性能够包管和延 长货架期。别的乳糖醇的消融性较好,能够包管 终产物的口感。乳糖醇长短致龋性的,所以也特 别适合于儿童产物,例如无糖维生素片。 3.1.3 口香糖 乳糖醇消融吸热,食用时有清冷之感,所以 合适口香糖的配料要求。乳糖醇常被用来取代山 梨醇作为体积填充剂。乳糖醇的劣势是它的低吸 湿性,利用乳糖醇无需添置价钱高贵的空调设备。 乳糖醇能够协助改善口感。相对于甘露醇,乳糖 醇消融性好,避免了口香糖的沙的口感。而且乳 糖醇13香糖在长的储存期中能连结柔韧的口感。 3.2在低糖焙烤食物中的使用 含有乳糖醇的焙烤食物的质构、体积和货架 期等特征与利用蔗糖的产物一样。某些焙烤食物 (如饼干)的主要特征之一是脆性,乳糖醇吸湿 性低,用乳糖醇取代蔗糖,能够使制备的产物保 持较好的脆性,合适产物要求,而其他糖醇(如 山梨醇、木糖醇等)取代蔗糖制成的饼干脆性在 几小时后就会丧失。某些焙烤食物(如蛋糕、面 包)的主要特征之一是松软,乳糖醇的保湿性较 好,用乳糖醇取代蔗糖,能够维持制备的食物中 的水分,使其连结柔嫩、可口的口感。 3.3在低糖饮猜中的使用 保守饮料是以蔗糖为甜味剂,属于高热量食 品,糖尿病患者、肥胖者等特殊人群不宜食用。 乳糖醇不变性好,能够连结饮料的色、香、味。 以乳糖醇作为甜味剂制得的饮猜中,乳糖醇次要 改善饮料的甜味,并付与其清冷、可口的风味。 乳糖醇属于低热量甜味剂,制得的饮料属于低糖 饮料,满足了特殊人群的需求。 3.4在巧克力中的使用 乳糖醇已被成功地使用到出产无糖巧克力 中,一水乳糖醇配方的精辟温度节制在60。C,使 结晶水能不变连系且不会接收空气中的水分。高 于这个温度,巧克力糖坯的黏度升高。 无水乳糖醇特别适合于巧克力的出产。由于 没有结晶水,所以会更不变。利用无水乳糖醇, 精辟的温度能够高至80。C,能答应更浓的香气并 提超出跨越产效率。无水乳糖醇的风凉感弱于一水乳 糖醇,更可以或许表现巧克力的暖和口感。别的,乳 糖醇能避免凡是糖醇带给巧克力的不悦回味。 3.5在冰淇淋中的使用 用乳糖醇制得的冰淇淋具有很好的消融特征 和布局。其甜味纯正,没有后味,但甜度较低。 可添加些强力甜味剂来填补。乳糖醇的水溶液会 使凝固点下降,当浓度为20%(w/w)时,凝固 点为一1.5oC;50%时,为一3[21。这个特征会 影响冰淇淋的凝固点、硬度、融化等特征,制备 冰淇淋时需留意调整配方。 3.6在保健食物中的使用 乳糖醇具有能量低、添加无益菌群、利于通 便、庇护肝脏等保健功能,其在保健食物范畴的 使用也越来越普遍。 4乳糖醇的成长示状 目前乳糖醇次要使用是取代蔗糖插手到食物 中作为一种分析机能优良的保健型甜味剂。乳糖 醇还可做六畜饲料改良剂,冷冻鱼糜的抗冻剂; 作为通便剂、医治肝脏等药物曾经在医药范畴应 用;在牙膏、香烟、口红等产物中也有利用。 此刻欧洲、美国和日本等国度均有企业生 产,并且规模越来越大。我国的乳糖醇起步较 晚,1995年10月上海淮海制药厂起首研制成功 并被核准利用,2014年山东绿健生物手艺无限公 司研制成功并被核准规模化出产。相信跟着人们 对乳糖醇相关特征认识的深切,其在食物等行业 万方数据 的开辟使用中的前景越来越广漠。 参考文献: 【l】凌关庭.食物添加剂手册【M】.北京:化学工业出书社, 1997:173. 【2】陈耀基.乳糖醇一具保健感化的食物添加剂【J】.食物工业, 1997(4):40-41. 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