精制D-木糖在保健食品中的應(yīng)用
白福來 (濟(jì)南圣泉唐和唐生物科技有限公司, 25204)
前言
D-木糖,無色至白色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末,略有特殊氣味和爽口甜味。甜度約為蔗糖的67%。常見的功能性低聚糖和糖醇類有低聚果糖、低聚木糖、低聚異麥芽糖、水蘇糖、棉籽糖、低聚半乳糖、L-阿拉伯糖、D-木糖等。其中,D-木糖為近年來興起的一種“超強(qiáng)雙歧因子”,是一種附加值高、市場前景看好的功能性食品配料,是目前國內(nèi)外競相研究開發(fā)的功能性糖類
1. D-木糖的結(jié)構(gòu)和加工特性
D-木糖是一種由木屑、稻草、玉米芯等富含半纖維素的植物經(jīng)水解而得的一種五碳糖,易溶于熱乙醇和嘧啶,甜度為蔗糖的67%,其甜味純正,與蔗糖類似,可部分取代蔗糖作為甜味劑使用。D-木糖與葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)相似,可以還原為相應(yīng)的醇,例如:木糖醇。
D-木糖結(jié)構(gòu)式
2. D-木糖的保健功能
D-木糖作為一種新興的功能性食品配料,因具有優(yōu)良的加工特性和多種生理調(diào)節(jié)功能,被廣泛應(yīng)用于各種功能性食品中,其生理調(diào)節(jié)功能主要有以下幾方面:
2.1 調(diào)節(jié)腸道菌群,促進(jìn)雙岐桿菌增殖
D-木糖能夠選擇性的促進(jìn)腸道雙歧桿菌等有益菌的增殖,使其成為腸道優(yōu)勢菌群,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡,促進(jìn)腸道健康。雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)的正常棲居的菌群,它能夠選擇性的代謝D-木糖產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸,相反,腸道中的葡萄球菌、大腸桿菌和許多梭狀芽孢桿菌都不能利用D-木糖。雙歧桿菌代謝D-木糖產(chǎn)生的短鏈脂肪酸主要是乳酸和醋酸,能夠降低腸道的pH值,抑制了其它有害菌的繁殖,使人體內(nèi)的吲哚、酚、氨和尸胺等有害代謝物質(zhì)明顯減少,從而降低了人體患結(jié)腸癌等疾病的機(jī)率。同時(shí),腸道酸性環(huán)境的改善還能刺激腸道蠕動(dòng),增加糞便濕潤度,促進(jìn)排便,從而防止便秘發(fā)生,減少宿便對(duì)便秘患者帶來的危害,同時(shí),D-木糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群對(duì)腹瀉癥狀也有一定的緩解作用,因而它是一種具有通便和緩解腹瀉的雙向調(diào)節(jié)劑。
每天攝入D-木糖10g,即可起到較好的整腸效果,因此D-木糖也被稱為“超強(qiáng)雙歧因子”。
2.2 降低血壓、血清膽固醇及血糖
D-木糖屬于水溶性膳食纖維,具有膳食纖維的部分生理功能,D-木糖對(duì)預(yù)防高脂血癥有很好的效果。用喂食高脂飼料的方法建立高脂血癥小鼠模型,觀察D-木糖對(duì)高脂血癥成年小鼠血清總膽固醇(TC)、血清總甘油三脂(TG)和高密度膽固醇(HDL-C)含量的影響。結(jié)果表明,D-木糖可有效降低高脂血癥小鼠血清TC、TG含量,但對(duì)低密度膽固醇(LDL-C)含量的升高無明顯效果。
選擇46例高血脂患者進(jìn)行治療,攝入D-木糖持續(xù)5周后,
其心臟舒張壓平均下降799.8 Pa(6mmHg)[4]。研究表明,人的心臟
舒張壓的高低與其糞便中雙歧桿菌占總菌數(shù)的比率呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。攝入D-木糖,持續(xù)2周至3個(gè)月,總血清膽固醇可降低20~50 dl。D-木糖還可提高女性血清中高密度脂蛋白膽固醇的比率。
在腸道中,D-木糖對(duì)膽汁酸的吸收具有阻滯作用,其在腸道中水解活性比其他膳食纖維低。因此能阻滯消化道中碳水化合物的水解作用,可有效地控制血糖水平。
2.3 低熱量
D-木糖很難被人體消化酶系統(tǒng)所分解,唾液、胃液、胰液和小腸液等都幾乎不能分解D-木糖,其能量值幾乎為零,因此,D-木糖可用作減肥食品和調(diào)節(jié)血糖食品的原料。
2.4 抗齲齒
低聚糖不會(huì)引起牙齒齲變,齲齒是由于口腔微生物特別是突變鏈球菌侵蝕而引起的,D-木糖不能被口腔內(nèi)細(xì)菌所利用,也不能被口腔酶分解。因此不會(huì)引起牙齒齲變,有利于保持口腔衛(wèi)生。D-木糖與蔗糖并用時(shí)能阻止蔗糖被齲齒病原菌利用而生成牙垢,可抑制葡萄糖在牙齒上附著,防止牙齒表面琺瑯質(zhì)脫灰
2.5 生成營養(yǎng)物質(zhì)
人體攝入D-木糖,促進(jìn)雙歧桿菌等腸道有益菌的增殖,腸道有益菌群在代謝過程中,會(huì)產(chǎn)生維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、煙酸和葉酸等營養(yǎng)物質(zhì),這些營養(yǎng)素能夠被人體吸收利用,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充人體多種營養(yǎng)素的保健功能。
3. D-木糖在保健食品中的應(yīng)用前景
D-木糖以其原料來源豐富、功能優(yōu)異且附加值高等優(yōu)勢,已成為前景看好的保健食品配料。同時(shí),作為新一代生物制品,D-木糖具有優(yōu)良的加工性能,可與其它原料復(fù)配加工成膠囊、沖劑、口服液、片劑等多種劑型的產(chǎn)品,這進(jìn)一步推動(dòng)了其在保健品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
D-木糖功能性食品配料的出現(xiàn),不僅將促進(jìn)我國功能糖工業(yè)向一個(gè)新的方向發(fā)展,而且還可以處理農(nóng)林廢料,變廢為寶,保護(hù)環(huán)境,具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí),隨著人們對(duì)D-木糖的功能性認(rèn)識(shí)的提高,D-木糖的應(yīng)用范圍也會(huì)越來越廣,它的市場需求將逐年增加。在深入研究的前提下,D-木糖的生產(chǎn)成本也必將不斷降低,D-木糖作為新一代生物制品,其應(yīng)用前景十分廣闊。