低聚异麦芽糖在焙烤行业的应用

1、低聚异麦芽糖的生理学特性

1.1促进双歧杆菌生长，调整肠道菌群平衡，改善肠功能

通常大肠中因缺乏大肠细菌可利用之碳源,一旦有碳水化合物进入就会对肠道菌群代谢产生重要影响。大肠杆菌利用低聚异麦芽糖的能力是不同的,体外试验结果表明,双歧杆菌对低聚异麦芽糖可以加以利用,而一些有害细菌对低聚异麦芽糖几乎都不能利用或很难利用。虽然低聚异麦芽糖也可被大肠菌群发酵生成有机酸，但双歧杆菌可对其优先利用而得以旺盛生长，而拟杆菌、梭菌、大肠杆菌等腐败细菌却都难以利用，生长受到抑制。低聚异麦芽糖刺激人体双歧杆菌生长而改善肠道功能的效果是因受试者年龄、饮食、健康及其它因素而异，在一定范围下，大体上随使用剂量增大而增加。在长期食用下，由于肠道菌群受到驯养，对低聚异麦芽糖的分解会增强，其最大无作用量会增加。

1.2产生有机酸,降低肠道PH,抑制腐败,预防便秘

低聚异麦芽糖是一种不能被人体消化道内的酶系降解的难消化低聚糖。食后直达大肠，在结肠中被大肠菌群发酵作为能源而利用，双歧杆菌、乳酸菌等有益菌发酵这类碳水化合物，可产生有机酸，其中95%为醋酸、丙酸、丁酸和乳酸等短链脂肪酸，这些短链脂肪酸很容易被人体吸收利用，人体总能量的10%是由这类短链脂肪酸所提供的。有机酸可降低肠道PH值，可有效抑制肠道腐败产物的生成，并促使肠道蠕动而促进排便。一般乳酸菌发酵生成的有机酸只有乳酸，而双歧杆菌的产酸以醋酸居多，与乳酸之比达15:1，不解离的醋酸对有害菌的抑制力比乳酸更强。

1.3改善脂质代谢，降低血脂和胆固醇

动物和人体实验都表明，吃低聚异麦芽糖对血糖、血压、降低血清胆固醇，提高HDL/LDL比例有一定的效果。双歧杆菌可产生胆酸水解酶，将结合的胆酸游离，而游离胆酸可抑制病原菌的生长，在PH6.0时，胆汁酸可同胆固醇结合而生成沉淀，随大便排除体外。双歧杆菌和低聚异麦芽糖本身也可吸收胆固醇而随大便排除，从而可有效调节血脂。此外低聚异麦芽糖被双歧杆菌发酵生成的丙酸，可抑制生成胆固醇的有关酶类的活性，进而抑制了胆固醇的合成。低聚异麦芽糖降低胆固醇的效果已从临床实验得到证明。

1.4促进钙、镁、锌、铁等矿物元素的吸收

研究表明，低聚异麦芽糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe、Zn的能力。低聚异麦芽糖不能被消化酶分解，在到达大肠后，随着低聚异麦芽糖被双歧杆菌发酵分解，释放出矿物质离子。众所周知，消化道的后半部分如盲肠、结肠等恰是矿物质元素被吸收的重要场所。另外，低聚异麦芽糖经双歧杆菌等发酵，产生的短链脂肪酸降低了肠道pH，在酸性环境中，许多矿物质溶解速度增加，因而有利于吸收。由于短链脂肪酸能刺激结肠膜细胞生长，因而提高了对矿物质的吸收能力。

1.5提高免疫力，抑制、预防肿瘤

研究表明，肠道菌群与癌症有密切复杂的关系，影响肠道菌群平衡的因素很多，包括饮食结构、生活习惯、免疫力、病原菌感染、精神压力等各种因素，其中与饮食结构的关系最为密切。肠道是人体最大的免疫器官，肠道粘膜对机体免疫作用有重要作用，体外实验看出双歧杆菌（长双歧、短双歧杆菌）可促进结肠粘膜潘式盘生产免疫球蛋白IgA，分泌型IgA具有抗感染、抗食物过敏和吸收致癌物的功能。有些双歧杆菌（包括死细胞、代谢产物）具有很大的免疫刺激作用和抑癌作用，可活化巨噬细胞产生IL—1、IL—6、INF—α等多种细胞毒性效应分子，并增强其杀癌、抑癌能力，刺激淋巴细胞有丝分裂而增殖。故食用双歧杆菌或低聚异麦芽糖对结肠癌的预防有一定作用。另外，食用益生元低聚异麦芽糖也可以调节肠道细菌的酶活性，腐败细菌产生的β—葡萄糖醛酸酶、偶氮还原酶、硝基还原酶等具有催化前致癌原转化成为致癌物的作用，通过促进肠道双歧杆菌增殖，可有效降低这些酶的活性。低聚异麦芽糖也能同一定的毒素、病毒和细菌表面结合而作为一种免疫佐剂，可减缓对抗原的吸收，增强抗原的效价和人体体液免疫力，并且低聚异麦芽糖本身也是一种抗原，可刺激机体的免疫力。

1.6抗龋齿

低聚异麦芽糖一般对牙齿无不良影响。龋齿主要是由于口腔微生物，特别是突变链球菌（Streptococcusmutans）利用蔗糖所生成的酸，特别是乳酸及不溶于水的β－葡聚糖作用的结果。低聚异麦芽糖不能成为上述口腔微生物的作用底物，也没有菌体凝结作用，因而不会引起牙齿龋变。

2、低聚异麦芽糖的理化特性

2.1甜度

低聚异麦芽糖具有柔和的甜味，其甜度约为蔗糖的45－50%，可用来代替部分蔗糖，降低食品甜度及改变其味质。

2.2粘度特性

低聚异麦芽糖浆粘度与相同浓度的蔗糖溶液接近，适合于食品加工，加工时操作简单，对产品的组织与物性无不良影响。

2.3发酵性

低聚异麦芽糖是一种酵母和乳酸菌难以利用的糖类，在用于面包等发酵制品加工时不能被酵母菌、乳酸菌发酵利用掉，而残留在发酵制品中，仍然发挥其各种特性和抗龋齿性，同时促进肠道内双歧杆菌的发育增殖。

2.4美拉德反应

具有葡萄糖、麦芽糖等类的还原基的糖类与氨基酸或蛋白质加热产生的褐变反应即美拉德反应。其反应程度，因反应时的pH值不同而变化。对于不同的pH值，使用谷氨酸钠（或甘氨酸）的情况下，以着色度随时间变化表示褐变反应进行程度。图1显示异麦芽低聚糖比砂糖容易发生褐变，在食品需要一定烧烤色时，可发挥出色作用。

图1不同pH值下低聚异麦芽糖着色度的差别

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[方法]向浓度为50%的试样添加相当于固体成分0.3%谷氨酸钠，用醋酸把PH调整为4.5及6.5然后把大约50ML防入奈斯管中，再浸入沸腾液体中经过相当时间，测定着色度。

[着色度]以30%浓度用分光光度计，在10CM的比色杯中测定，以420NM及720NM下的吸光度之差来表示。

2.5耐热性、耐酸性

低聚异麦芽糖对酸、热非常稳定。低聚异麦芽糖浆在中性或接近中性的条件下,长时间高温加热也不会分解。浓度为50%的低聚异麦芽糖糖浆在PH3、120℃之下长时间加热会有部分分解。

2.6水活性和抑菌性

水活性是表示食品中微生物可以利用的水量的值,若水活性小，则微生物能利用的水分少，微生物的生长发育受抑制。与蔗糖和酶法糖稀相比，低聚异麦芽糖的水活性值小，但与蔗糖接近，在部分食品配方中可代替蔗糖，换算颇为方便，如表1。

表1低聚异麦芽糖的水活性（75％、25℃）

用康杯型装置（Comwagunit）测定

与水活性相关联，低聚异麦芽糖抑制各种微生物发育的效果比蔗糖强。蔗糖对枯草菌、黑曲霉、耐渗透压酵母的抑制效果较差。

2.7抑制淀粉老化

低DE值淀粉水解液在低温下放置，会出现老化而变浑浊的现象。低聚异麦芽糖具有防止淀粉食品老化的作用，在糕点及面包中应用可使这些食品长期保存不变硬。

2.8保湿性、吸湿性

在具有中等水分含量（20～40％）的食品中，由于水分蒸发使食品表面硬化，出现裂纹，因此保持水分是极为重要的。而低聚异麦芽糖即使放置在低温度环境下，也不会象砂糖或饴糖那样因为干燥而使重量大幅度减少。因此，具有优秀的保持水分的能力（见表2），目前在市场上已经有些知名焙烤厂家把其用于蛋黄派或其夹心中作为保湿剂，效果非常好。

表2低聚异麦芽糖保持水分的能力

表中数字是20℃时每100g固形物的持水量（g）

方法：把在58％相对湿度下平衡的样品保存在相对温度下，定时测定重量变化。这说明，即使在低温度条件下，这种糖也具有难于结晶的特性，从而和其他糖类合用时也具有防止结晶的效果。

2.9渗透压

低聚异麦芽糖的渗透压比蔗糖高。因此可推断，在各种商品应用时，在对于组织的渗透性、防腐性等方面，会出现与蔗糖同等以上的效果。

3.1在面包、糕点行业中的应用

面包、糕点行业应用低聚异麦芽糖部分代替蔗糖，利用它的保湿性、低甜度、非发酵性糖和抑制淀粉老化等功能。能使糕点松软酥脆、面包弹性足、香甜可口、不易老化、延长保质期、提高质量档次，长期食用可以改善肠道功能。豆沙、莲蓉加工中用它代替蔗糖可防止返砂、结块、不易变质、降低了甜度，长期应用这些食品有益身体健康。

在部分焙烤中的应用效果，包括蛋糕、奶油酥、小甜饼及面包、口酥等几种。

A、鸡蛋糕：以固形物量计，用异麦芽寡糖代替白糖的使用量30%

[效果]加入低聚异麦芽糖的蛋糕在其水分、容积、弹性方面都优于单纯用蔗糖的蛋糕。

制品的状态：烧烤的颜色IMO500组＞IMO900组＞对照组。制品的容积，异麦芽低聚糖30%代替组都比单纯用蔗糖的一组稍大些，而组织的柔软性也稍好些。

异麦芽低聚糖组随着甜味降低，咸味和后味都要稍好一些。

B、奶油酥：白糖用量的30%用异麦芽低聚糖代替。

［效果］用30%的异麦芽低聚糖替换后，酪化性比只用蔗糖的要好，原材料的稳定性相差无几；

制品的容积：用异麦芽低聚糖的比只用蔗糖的略大些，柔软性也好些，烧烤的颜色都比只用蔗糖的明显加深。嗜好性：随甜味变化而风味增加，口感变好，没有显著差异。

C.奶油点心白糖量的50%异麦芽低聚糖代替

［效果］使用异麦芽低聚糖对制造的操作没有特殊的影响。

制品的适口性，用低聚异麦芽糖的比只用蔗糖的更滑润些，由于50%的白糖被置换，所以甜味减低，缺乏香味。因此，要保持香味，白糖的置换最好为25～30%。

D、小甜饼白糖使用量的50%用异麦芽低聚糖代替

［效果］用低聚异麦芽糖的甜饼，其烧烤的颜色比只用蔗糖的要深些

制品的容积没有差别；

用低聚异麦芽糖的小甜饼硬度稍差一些；

用低聚异麦芽糖的成品香味回味等比只用蔗糖的成品要好些，但没显著性差异。

因贮藏而吸水特性，用低聚异麦芽糖的比只用蔗糖的要大些。

E、面包白糖的使用量25%、50％分别用IMO500代替

［效果］原材料的膨胀率，IMO500组明显大些，尤其在第一次发酵时就已明显看出。

烧烤方面没有显著性差异。

制品容积，50%代替组最大，约比只用蔗糖的大5%，由于容积增加，所以组织变软化了。

制品的稳定率，各试验组之间基本没有差别。

因贮藏而引起的水分变化、硬度变化，50%代替组最小，IMO500代替组的保湿性有很明显提高。

嗜好性：以口感、甜味综合评价,50%组比对照组好。

F、口酥

配方：低筋粉250g IMO900 粉50g 奶油120g 色拉油30g 鸡蛋1个 碳酸氢铵8g

操作方法：

a、将奶油熔化，加入色拉油和小苏打搅拌均匀；

b、将面粉和IMO900粉一起过筛，与1中的原料搅拌均匀，和成面团；

c、成型、入炉烘烤，上火180℃，下火160℃，时间约为15分钟。

3.2在饼干中的应用

蔗糖、油脂是制作饼干的主要原料，对于形成饼干特有的组织结构、口感和风味具有相当重要的作用，是生产高品质饼干制品所不可缺少的原料。特别是糖在饼干的生产中,除了能增加甜味、上色、提高保藏性以外，对面团的流变学性质、工艺及产品品质带来很大的影响，糖的适量添加是保证正常的生产工艺及良好的产品品质十分重要的条件。在不添加糖的饼干的生产过程中，由于失去了糖的反水化作用，面粉的吸水率大幅度增加，面粉中的面筋性蛋白质的涨润度大幅度提高，面团的弹性增加，从而使得面团的调制时间延长，同时使辊压成的饼坯韧缩严重，烘烤后的产品表面起泡严重，口感僵硬。这种感官品质的产品很难被患有糖尿病、肥胖症及其他人群愉快的接受。但是随着现代消费者消费水平的提高，对健康意识的增强，这种“高糖高油脂高热量”的产品已不能符合消费者的需要。饼干产业也向着营养、健康、功能性、低热量等方面发展，低能量、无糖饼干就在这种趋势下应运而生。但是目前有些厂家生产的低能量或无糖饼干只是部分地减少油脂和糖的使用量，但是仅是减少油脂和糖的使用量是不够的，还应采用低聚糖、糖醇、类脂肪等替代物，在减少产品能量、满足部分消费者消费需求的同时，尽可能地模拟出油脂和蔗糖的功能，提高产品的可接受性.

蔗糖的替代，目前主要是采取强力甜味剂与低甜度填充型甜味剂或填充剂相结合的方法。比如低聚糖、糖醇等。

脂肪的替代，则主要是通过碳水化合物型模拟脂肪来实现。目前来说类脂肪是一个不错的选择，它具有奶油的外官和口感，但是热量和价格相对于油脂来说，却低得多。

这些原料都要求热稳定性高，不至于在高温下分解或与其他成分发生反应。

下面我简要介绍几种低能量和无糖饼干的配方，仅供参考：

A、无糖苏打饼干

基本配方

第一次调粉配方：饼干专用面粉1000g 即发酵母26g 水400g（22℃）

第二次调粉配方：饼干专用面粉1000g 麦麸纤维或豆渣纤维160g

IMO900粉300g 全脂奶粉40g 鸡蛋80g 花生油50g

精制食盐24g 小苏打10g 面团改良剂20g 水适量

生产工艺

原材料处理→第一次调粉→第一次发酵→第二次调粉→第二次发酵→辊压→冲印成型→烘烤→冷却→整理→包装→成品

工艺要点

采用中速和面，面团温度28～29℃。发酵温度28～30℃，湿度70～75％，第一次时间5～6h，第二次时间2～3h。发酵成熟面团放入辊压机辊压20～30次，第二次折叠一次，每50次转900。达到面团光滑细腻。采用冲印成型，多针孔印模，面带厚度为1.5～2.0mm，制成饼干坯。送入烤箱烘烤，温度260～280℃，时间6～8分钟，出炉冷却30分钟，整理、包装成为成品。

B、添加玉米纤维的燕麦饼干

配料用量（％）

A组：IMO900 粉31、低能量人造奶油6.5、类脂肪3、玉米油9.7

B组：鸡蛋9.2 牛奶2.9 香草香精1.3

C组：饼干专用粉16.1 发酵粉0.3 玉米纤维 5.2 NaHCO30.4 食盐0.6

D组：燕麦粉13.8

操作要点：先将A组配料搅打成糊状，依次加入预先搅拌好的B、C、D组的混合料，充分混匀后置于间隔为5cm的饼干模具中成型，在180℃下焙烤至淡棕色。

C、花生奶油曲奇饼干

配料用量（％

饼干专用粉12.3 花生酱31.6 IMO900 粉24.2 米糠油12.3

米糠纤维10.1 蛋清液8.2 NaHCO30.3 NH4HCO30.4

食盐0.3 香兰素0.3

操作要点：将所有配料混合均匀，压模成型后在190℃下烘烤10min。

4、结束语

异麦芽低聚糖与一般称之为麦芽低聚糖的直链低聚糖不同，是一种由葡萄糖以分枝形式连接的寡糖。分枝低聚糖产品因为其中含有少量的葡萄糖、麦芽糖，因此也具有以往麦芽低聚糖或酶法饴糖所见到的种种特性，故它是一种新类型的食品原料，其特性有:

a.甜味温和、适口，甜度约是蔗糖的一半；

b.粘度与砂糖相同,渗透性好,操作容易；

c.水分保持力(保湿性)高,给产品以润湿效应；

d.有防止淀粉质老化作用；

e.比砂糖或酶法饴糖有更低的水活性值，比砂糖有更强的抑菌效果；

f.由于分枝低聚糖不被酵母所发酵，制面包使用时,葡萄糖、麦芽糖等被发酵所消耗，但分枝低聚糖仍然保留，所以保持食物有温和的甜味感。