抗性糊精

抗性糊精為白色到淡黃色粉末,略有甜味,無其他異味,水溶性好,10%水溶液為透明或淡黃色,pH值為4.0~6.0.抗性糊精的水溶液黏度很低,並且黏度值隨剪切速率和溫度變化而引起的變化微小。抗性糊精熱量低、耐熱、耐酸、耐冷凍,可作為一種低熱量可溶性食品原料,在食品工業中具有的廣闊的發展前景。

抗性糊精由澱粉加工而成,是將焙烤糊精的難消化成分用工業技術提取處理並精鍊而成的一種低熱量葡聚糖,屬於低分子水溶性膳食纖維.通過甲基化分析已證明,它具有比原料澱粉更複雜的分支結構.據推測,這些分支結構是澱粉在加熱分解過程中,其所含的還原性葡萄糖端基發生分子內脫水或被解離的葡萄糖殘基轉移到任意羥基形成的.抗性糊精和通常的澱粉酶分解物有所不同,除了澱粉原本擁有的􀀁-1,4和􀀁-1,6葡萄糖苷之外,還擁有􀀁-1,2和􀀁-1,3鍵合的萄萄糖苷結構,並在部分還原端上有分子內脫水的縮葡聚糖和􀀁-1,6葡萄糖苷結構的存在,除直鏈部分外,尚有許多不規則結構,因為澱粉在酸熱分解的同時,轉移反應及逆合成反應同時進行,生成了新的結合。

2012年8月28日，抗性糊精已被衛生部批准作為普通食品管理，具體如下：

抗性糊精可以小麥澱粉或玉米澱粉製成，採用的糊精化過程是嚴密控制的。在此過程中，澱粉經過了一定程度的水解，其後是再聚合過程。正是再聚合過程，通過形成不能被消化道內的酶切斷因而不可消化的糖苷鍵，將澱粉轉換成纖維，並且還阻礙了可消化連接的裂解。糊精化之後是分離步驟，此步驟確保分子量的分佈最佳，使流變和技術性能穩定一致，以及纖維含量恰如其分，根據2001-03年AOAC方法，此含量就抗性糊精而言為85。然後該產品將經受進一步的精製步驟，包括去除單糖以使干物的單糖和雙糖含量低於0.5%，最後是噴霧乾燥。因此，雖然抗性糊精系葡聚糖，但仍可認為其不含糖。其糖苷鍵中約25%是人類消化酶無法水解的（表1）。由於其纖維含量、其分析特點以及我們以下將進一步描述的生理特性，抗性糊精可完全溶於冷水，且不會引起粘度增加。因此根據中國疾病預防控制和預防中心的含量標準，含有抗性糊精的食品，可稱為'纖維源'---每100克含3克纖維或'富含纖維'---每100克含6克纖維。

在乳製品中的應用

抗性糊精可以像砂糖或糖類一樣簡單的添加,又不會影響食物原有的風味,從而應用到製作食物纖維強化乳製品或補充食物纖維的乳飲料中.由於抗性糊精與脂肪有相似的口感,熱量低,也可作為與乳製品風味匹配適當的低熱量麥芽糊精來使用,例如,可替換一部分砂糖或脂肪來調製低熱量冰淇淋、低脂肪型酸奶飲料等.近年來,發酵乳和乳酸飲料消費量遞增,抗性糊精的添加使得抗性糊精和乳酸菌、雙歧桿菌等腸內有益菌的生物機能更加充分的被發揮出來,從而產生了極大的相乘效果。

在嬰幼兒食品中的應用

嬰幼兒特別是斷乳后體內雙歧桿菌驟減,導致腹瀉厭食、發育遲緩、營養成分的利用率降低.食用水溶性抗性糊精食品,可以提高營養素的利用率和促進對鈣、鐵、鋅等微量元素的吸收。

在面製品中的應用

在麵包、饅頭、米飯和麵條中添加不同種類的膳食纖維,可以增加和改善麵包色澤,添加量為麵粉的3%~6%的膳食纖維可使麵糰筋力強化,出籠饅頭口感良好,有特殊香味,麵條添加後生麵條的強度有所減弱,但煮熟后強度增加,一般添加處理后的麵條韌性良好,耐煮耐泡.餅乾和糕點在配製中糖油量較多,水分含量相對低,更有必要添加膳食纖維.餅乾烘焙對麵粉筋力質量要求很低,便於大比例地添加抗性糊精,更有利於製作以纖維功能為主的多種保健餅乾;糕點則是在製作中含有大量水分,烘焙時會凝固成鬆軟產品影響質量,水溶性抗性糊精添加在糕點中,可保持產品綿軟、滋潤增加保質期,延長貨架存放時間。

在肉製品中的應用

膳食纖維與蛋白通過食鹽和疏水鍵相互作用形成了熱穩定性凝膠,可溶性膳食纖維與蛋白相互作用形成的絡合物是一種新型的膠凝體.並且,膳食纖維還能吸附香味物質,防止香味物質的揮發.添加一定量的膳食纖維可提高產品出品率,增強口感和質量;水溶性膳食纖維可以作為一種優良的脂肪替代品,生產出高蛋白、高膳食纖維、低脂肪、低鹽、低熱量具有保健功能的火腿腸。

採用Roberfroid(1999年)發表的等式，抗性糊精的熱量值是每克7.1kJ(每克1.7kcal)，此值與臨床上在健康年輕人中測定的(Vermorel等，2004)一致，也與可溶性膳食纖維公認的熱卡值一致(Livesey，1992)。在歐洲此值可用於測定食物所含的能量(Coussement，2001)。抗性糊精不同於標準澱粉而象抗性澱粉一樣，實際上在消化道的上部部分地被水解(Ver¬morel等，2004)：僅15%在小腸內被酶消化，而其餘部分進入大腸，初始量的75%在大腸內慢慢地逐漸被發酵，10%排出體外(Vanden Heuvel等，2004)。

抗性糊精有一個指標，用於表明碳水化合物防止生活方式疾病和幫助減少肥胖病的發生的能力，已獲得廣泛認可，這個指標就是血糖指數(GI)。其衡量的是攝取碳水化合物食品之後血糖反應(表明血糖水平上升的速度及其如何隨著時間的推移而維持)。血糖指數的定義是待測食品的50g碳水化合物部分的血糖反應曲線下方的增加區域，以葡萄糖反應與同一受試對象攝入相同碳水化合物含量的標準食物產生的葡萄糖反應的百分比表示(糧食與農業組織，1998)。通常與血糖指數相關的血胰島素指數(II)，其定義與此相似，也是待測食品的50g碳水化合物部分的血胰島素反應曲線下方的增加區域，以胰島素反應與同一受試對象攝入相同碳水化合物含量的標準食物產生的胰島素反應的百分比表示。GI和II似乎與應付長時間用力以及食慾調節的營養學考慮相關，在兩種情況下GI較低的食物是較好的選擇。一個重要的考慮是混雜食物和飲食整體的GI值亦可測定。攝入抗性糊精可引起低血糖(葡萄糖反應=25)和血胰島素反應(胰島素反應=13)(Donazzolo等，2003)。因此作為緩慢釋放能量的碳水化合物，它可以部分或完全替換其他碳水化合物，例如糖和澱粉。例如，當以抗性糊精製成的糖漿用於濃縮果汁飲料中(圖1)並於稀釋后飲用時，其引起的葡萄糖反應僅為等效糖製品的10%。

在中國，超重正日漸變成一個全國性的健康問題。中國肥胖問題工作組，WGOC建議將體重指數24作為中國人群超重的分界值。根據這一分界值，估計約有34%的中國人超重。

人們已充分認識到增加膳食中纖維含量的好處。抗性糊精除了可以簡單地增加食物中纖維的含量，也有助於延遲飢餓感的再產生（(Vanden Heuvel等，2004），這與以前關於GI低（Bellisle，2008）且纖維含量高（(Slavin和Green，2007年）的食物的滿足感和進食后飽足感的影響的觀察和總結是一致的。因此，抗性糊精對體重控制有潛在的作用，而且這一點也將被很快發表的最近的一項臨床研究的結果所證明。事實上，對120名超重男性採用補充抗性糊精作為可溶性纖維的膳食干預顯著改變了某些生物標誌物，並減少了通常與代謝綜合征相關的風險因素。此外，攝入抗性糊精對警覺性和認知力的影響研究表明，血糖反應並不是預測食品成分對最初提到的兩個參數的影響效率時唯一需要考慮的因素（Rozan等，2008）。這一點，加上前面提到的體重控制研究的結果，使我們提出這樣的設想，即抗性糊精對結腸的作用，以及主要是短鏈脂肪酸（SCFAs）的產生參與每日能量來源的供應，也是抗性糊精能夠長時間提供熱源的關鍵因素。這一點仍需通過臨床研究清楚地證明，而臨床實驗的設計將由於無可置疑的人類標誌物而非常複雜。事實上，應當在例如，ileostomised的患者身上測試產品，而這類測試並不總是很容易施行或在道德上很容易接受。

此外，已獲得的結果並不一定代表在健康的志願者中可獲得的結果。

在過去的幾十年中，出現的益生元產品的定義有無數種，這些定義或多或少有微妙的不同。

目前正在使用的眾所周知的前生物產品特別包括各種類型的低聚糖（如胰島素、低聚果糖和半乳糖寡糖）（Alexiou和Franck，2008年），雖然在大量服用時會擔心腸道產氣過多，但其安全使用的歷史已經很長了。然而，新的聲稱具有益生元特性的化合物也在出現，需要生物泛的前生無作用的定義，以反映人類微生物叢的微生態學的最新進展。最近國際糧農組織將所有這些因素考慮在內，把益生元產品的定義修改為'可對宿主產生與微生物叢調節有關的健康益處的非活性食物組分'（國際糧農組織，2007年）。

有人側重於攝取益生元產品后觀察到的生理效應，根據益生元產品的一種定義(Woods & Gorbach2001)對抗性糊精進行研究，該定義認為，益生元產品的特徵是：'“有益細菌”的增加和/或“有害細菌”的減少、腸道pH值的降低、SCFAs的產生和細菌酶濃度的變化’。研究表明，抗性糊精是通過結腸發酵表現出所有這些益生元作用的。這些不同的結果是來自許多研究，有體外研究，有動物（大鼠）實驗，也有人體實驗（VandenHeuvel等，2005;Lefranc-Millot等，2006b;Pasman等，2006）。這些發酵對消化道上皮內的結腸細胞有益，促使有益糖解菌群增加（圖2）、降低結腸pH值（圖3）並由此減少潛在致病性菌群（如每日服用15克抗性糊精，14天後人類大便內產氣莢膜梭菌的數量明顯減少，P<0.05）。碳水化合物在大腸內發酵產生的SCFAs也參與機體的日常能源供應，因為SCFAs可用作代謝燃料。由於此發酵並非突然發生，而是在大腸內逐步進行的，所以SCFAs的持續產生，加上最初小腸內部分消化所釋放的，使得抗性糊精成為持續時間長的熱量源。

這種緩慢而漸進的發酵與其他一些可溶性纖維恰恰相反，後者迅速發酵，可能導致消化道不適，如腹脹和腹瀉。按說明服用可帶來營養益處的量時，使聲稱，抗性糊精的耐受性很好很出色，閾值為每天45克，不產生任何消化道不適癥狀，且劑量在每天100克時無腹瀉發生（Vanden Heuvel等，2004;Vermorel等，2004;Lefranc-Millot等，2006b;Pasman等，2006）。

在中國，抗性糊精已於2008年年底由“公眾營養改善微生態項目”確認為益生元產品。其目標是增加益生元製品在中國的使用，以改善腸道菌群失調，而後者已被確定為亞健康的關鍵因素。