麥芽糊精在食品工業(yè)中的應(yīng)用

◎ 趙 燦，楚文靖，鐘華玲，李林華

（黃山學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山 245041）

麥芽糊精是以淀粉為原料，經(jīng)酶法水解、精制、噴霧干燥制成的淀粉衍生物。麥芽糊精常常以食品原材料的形式添加到各種食品中，可以起到增稠、提高乳化性效果和溶解性以及改善風(fēng)味的作用。例如，麥芽糊精無色、微甜，可以作為糖源；在面包的生產(chǎn)中，麥芽糊精的乳化性可以較好地促使水和油的結(jié)合，增加面包的彈性，延長面包的保質(zhì)期；在糖果的生產(chǎn)中，麥芽糊精可以增強(qiáng)糖果的硬度和透明度，降低糖果的甜度等。

近年來，人們對麥芽糊精功能特性及其在食品加工方面的研究愈來愈多，本文從麥芽糊精作為食品原材料的應(yīng)用、在果蔬加工方面的應(yīng)用及在其他食品加工中的應(yīng)用3 個(gè)方面進(jìn)行概述，以期為麥芽糊精的研究提供參考。

1 麥芽糊精作為食品原材料的應(yīng)用

1.1 麥芽糊精作為食品干燥助劑的應(yīng)用

麥芽糊精具有流動(dòng)性好、溶解性高、耐熱性強(qiáng)、吸濕性低、不結(jié)團(tuán)及無臭等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地應(yīng)用在果蔬粉的加工中。果蔬粉的加工通常采用噴霧干燥的方法，而噴霧干燥的方法在操作中通常會(huì)伴隨著粘壁的情況，導(dǎo)致粉末的產(chǎn)率很低。果蔬粉在貯藏過程中容易結(jié)塊、發(fā)黏。將麥芽糊精作為添加劑可以很好地改善粘壁的情況，也可以減少粉末結(jié)塊和發(fā)黏的情況。麥芽糊精（Maltodextrin，MD）是淀粉的水解產(chǎn)物，因水解程度不同而具有不同的葡萄糖當(dāng)量（Dextrose Equivalent，DE），已廣泛應(yīng)用于食品的噴霧干燥[1-2]。食品級(jí)干燥輔助劑（載體），如麥芽糊精和阿拉伯膠，已被添加到漆樹粉末的噴霧干燥中[3-4]。應(yīng)欣等[5]對麥芽糊精用作食品干燥助劑、包埋用壁材和提升蛋白功能特性3 個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，得出開發(fā)更具功能特性的麥芽糊精是以后值得深入研究的方向。劉慧等[6]研究了五味子粉末在噴霧干燥中加入不同DE 值的麥芽糊精對其性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)麥芽糊精的加入均有利于干燥過程中因水分蒸發(fā)不粘壁的現(xiàn)象的發(fā)生。但DE 值會(huì)影響粉末的穩(wěn)定性。DE 值越高，吸濕性越高，穩(wěn)定性也就越差，所以應(yīng)選用DE 值較低的麥芽糊精，出粉率也就越高。董楠等[7]研究不同含量的麥芽糊精和β-環(huán)糊精以及不同麥芽糊精和β-環(huán)糊精的復(fù)配比例對噴霧干燥甘薯全粉的品質(zhì)影響。不同含量的麥芽糊精和β-環(huán)糊精均能提高甘薯粉的出粉率，但降低了甘薯粉的持久力，通過對比這幾種添加方法，可知20 g/100 g 麥芽糊精+4 g/100 gβ-環(huán)糊精所得產(chǎn)品的出粉率最高，對花色苷、類黃酮及總酚的保留率分別可達(dá)到69.24%、68.12%以及60.42%。

1.2 麥芽糊精作為包埋劑的應(yīng)用

微膠囊技術(shù)是一類將固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的微量物質(zhì)包覆在聚合物壁殼內(nèi)形成微小粒子的包裝技術(shù)。該技術(shù)能很好地遮蓋食品中產(chǎn)生的不良?xì)馕?，提升其穩(wěn)定性，保護(hù)囊心不受外界因素的影響，在醫(yī)藥食品等領(lǐng)域被廣泛使用。微膠囊壁材要具有良好的成膜性及乳化性，有較低的黏度和吸濕性，具有穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。杜艷瑜等[8]通過研究大黃魚魚卵磷脂/麥芽糊精-蝦青素微膠囊的理化性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、紅外光譜熱穩(wěn)定性等，證明了大黃魚魚卵磷脂/麥芽糊精-蝦青素微膠囊含水量低，溶解度較高，包埋率為（90.12 2.01）%，其過氧化值和酸價(jià)均符合標(biāo)準(zhǔn)，麥芽糊精是一種很好的微膠囊壁材，有較低的黏度和吸濕性。

1.3 麥芽糊精作為增稠劑的應(yīng)用

麥芽糊精具有甜度低、填充效果好、不易吸潮、增稠性強(qiáng)等特點(diǎn)，用于增加產(chǎn)品的黏稠度以及分散性等，溶解性麥芽糊精有較好的乳化和增稠的作用。王海鷗等[9]探究了麥芽糊精、黃原膠、羧甲基纖維素鈉作為增稠劑對于杏鮑菇凍干粉品質(zhì)的影響。以堆積密度、吸濕性、溶解性為指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)麥芽糊精的最適添加量為15%，此時(shí)其堆積密度最高、吸濕性最低、溶解時(shí)間最短。若麥芽糊精的添加量過高，則會(huì)導(dǎo)致黏度過高，從而導(dǎo)致堆積密度減小。安鴻雁等[10]研究了改性麥芽糊精在低溫腸中的開發(fā)應(yīng)用，改性麥芽糊精溶液的穩(wěn)定性和透明度較好，改性后分子間的氫鍵減少，分子鏈極性改變，使其具有雙親特性，可作為增稠劑用在低溫腸中，將腸中的淀粉、油脂、水等很好地結(jié)合起來，增加腸的穩(wěn)定性和彈性，從而改善低溫食品品質(zhì)。當(dāng)改性麥芽糊精添加量10%、淀粉添加量4%時(shí)，效果最佳。

2 麥芽糊精在果蔬粉加工方面的應(yīng)用

2.1 麥芽糊精對果蔬粉品質(zhì)的影響

相關(guān)研究表明，將麥芽糊精應(yīng)用于果蔬粉加工中，如藍(lán)莓[11]、棗粉[12]等，可以對果蔬粉的水分、色澤、流動(dòng)性等性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。麥芽糊精可以改善產(chǎn)品品質(zhì)，防止產(chǎn)品結(jié)塊，增強(qiáng)產(chǎn)品溶解性，使產(chǎn)品表面光滑，提高粉體亮度，延長產(chǎn)品貨架期，降低成本。董楠等[7]研究β-環(huán)糊精和麥芽糊精單獨(dú)加入或以一定比例加入對甘薯全粉的出粉率、色澤、流動(dòng)性、抗氧化性等品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)麥芽糊精能提高出粉率、粉體亮度，降低水分含量，提高粉末流動(dòng)性，對淀粉顆粒具有保護(hù)作用。劉慧等[6]通過在五味子中加入不同DE 值的麥芽糊精探究其對噴霧干燥的影響，發(fā)現(xiàn)加入麥芽糊精后得粉率顯著提高，麥芽糊精在粉體內(nèi)分布均勻，使五味子的粉末粒徑分布均勻，流動(dòng)性得到改善，休止角減小，也有利于水分蒸發(fā)，使含水量減小，粘壁的情況得到了改善。不同麥芽糊精添加量對果蔬粉理化性質(zhì)有顯著影響。陳芳等[13]探究不同麥芽糊精添加量對紫薯全粉理化性質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫薯全粉的流動(dòng)性、色差、亮度及花色苷的保留率會(huì)隨著麥芽糊精的添加量的增加而改善，但是吸濕性及持水能力會(huì)降低。當(dāng)麥芽糊精的添加量大于30%時(shí)，出粉率會(huì)逐漸降低。所以麥芽糊精的添加量要控制在可控的范圍內(nèi)。FARAHNAKY 等[12]對麥芽糊精的抗塑化作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)加入麥芽糊精可以降低棗糖漿的結(jié)塊程度，改善粉末的儲(chǔ)存和處理質(zhì)量，且添加10%的麥芽糊精可使結(jié)塊程度降低約30%，顯著提高粉末的貯藏穩(wěn)定性。

2.2 麥芽糊精對果蔬粉抗氧化特性的影響

麥芽糊精可以顯著提高果蔬粉的抗氧化能力，增強(qiáng)抗氧化成分的保護(hù)效果，使抗氧化成分不被過度氧化和熱降解[7]。董楠等[7]采用不同方法對比麥芽糊精及β-環(huán)糊精單獨(dú)及復(fù)配使用后甘薯全粉抗氧化成分以及抗氧化能力的變化情況。結(jié)果表明，添加20%麥芽糊精+40%β-環(huán)糊精時(shí)，產(chǎn)品中的總酚、花色苷、類黃酮的保留率分別可達(dá)到60.42%、69.24%及68.12%，效果最優(yōu)，而且麥芽糊精組的花色苷、類黃酮和總酚含量以及抗氧化能力比其他組高，其研究結(jié)果和OKI 等[14]一致。然而，有研究發(fā)現(xiàn)麥芽糊精能減弱食品粉體的抗氧化能力。曹承旭等[15]測定添加不同量麥芽糊精的蛋白粉的DPPH 自由基清除率，發(fā)現(xiàn)隨著麥芽糊精添加量的增加，DPPH 自由基的清除率逐漸減小。這是由于添加麥芽糊精稀釋了蛋白粉中抗氧化物質(zhì)的濃度，對抗氧化能力產(chǎn)生了影響。

2.3 麥芽糊精對果蔬粉吸濕特性的影響

果蔬粉的吸濕性是決定其貯藏性、穩(wěn)定性、加工性能等的關(guān)鍵因素。一般情況下，粉體的吸濕會(huì)導(dǎo)致溶解、結(jié)塊以及霉菌生長等問題。李聰?shù)萚16]考察了麥芽糊精添加量對噴霧干燥桃全粉吸濕特性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)相對濕度（Relative Humidity，RH）較低時(shí)，桃粉的水分吸附量較小，而RH 較高時(shí)，桃粉的水分吸附量明顯增大，但隨著麥芽糊精含量的增多，最終水分吸附量呈下降趨勢。該研究結(jié)果與OSMAN等[17]的研究一致，麥芽糊精含量的增加會(huì)降低粉末的吸濕性。CATALINA 等[18]將麥芽糊精添加到用蘋果泥制成的蘋果果丹皮中，發(fā)現(xiàn)麥芽糊精的加入可降低蘋果果丹皮的吸濕性，在相對濕度44%條件下，添加15%的麥芽糊精，使樣品的吸濕率降低了45%。陳芳等[13]研究不同濃度麥芽糊精對紫薯吸濕性的影響，采用Halsey 模型擬合數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在同一水分活度下，麥芽糊精的添加量越大，紫薯全粉的平衡水分含量越低。因此，麥芽糊精的添加量對果蔬粉吸濕性有重要影響。

2.4 麥芽糊精對果蔬粉玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Glass Transition Temperature，Tg）是指非晶態(tài)的食品從玻璃態(tài)到橡膠態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度。小分子糖容易出現(xiàn)黏結(jié)的現(xiàn)象，這與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)，Tg 越低，越容易黏結(jié)，而麥芽糊精具有較高的分子量、較低的黏度和較高的Tg，作為載體可以提高體系的Tg，從而改善體系結(jié)塊、黏結(jié)的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。FONGIN 等[19]研究麥芽糊精對凍干芒果溶質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響，發(fā)現(xiàn)芒果溶質(zhì)（32%）的Tg 隨麥芽糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而不連續(xù)地增加，階梯點(diǎn)在0.6 ～0.7，芒果粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升至49 ℃。CAPARINO 等[20]以麥芽糊精（DE=10）為助劑制備噴霧干粉，并研究干燥方法對芒果粉末的性質(zhì)影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可能是噴霧干燥前加入了Tg 值較高的麥芽糊精，噴霧干燥產(chǎn)品Tg 值較高。麥芽糊精分子量高，將這種無定形材料添加到低分子量富糖材料中，產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度增加。石啟龍等[21]采用差示掃描量熱儀（Differential Scanning Calorimeter，DSC）測定噴霧干燥不同助干劑的加入對桑葚粉Tg的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)料溶液中麥芽糊精比例逐漸增加時(shí)，桑葚粉的Tg 逐漸升高，當(dāng)進(jìn)料溶液中只有麥芽糊精時(shí)，桑葚粉的Tg 最高。SICCAMA 等[22]在測定蘆筍粉的Tg 含量中發(fā)現(xiàn)麥芽糊精濃度的增加與較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相關(guān)，粉體的Tg 受其固體成分和水分含量的影響，麥芽糊精含量越少，水分含量越大，Tg 值越低；增加麥芽糊精的濃度，噴霧干燥粉的水分含量降低，Tg 升高，不良結(jié)塊減少，貯藏穩(wěn)定性提高。

3 麥芽糊精在其他食品加工中的應(yīng)用

3.1 在糖果類食品中的應(yīng)用

麥芽糊精的溶解度低，但是溶于水的能力很強(qiáng)，可以很好地保持水分，所以能夠防止糖果烊化，延長保質(zhì)期。麥芽糊精具有較好的乳化性、穩(wěn)定性、流動(dòng)性等，在夾心糖果中有抗砂、減少齲齒的效果，還可以增加牛皮糖的彈性和韌性，預(yù)防蘇式糖果潮解，并有降低甜度、改善風(fēng)味的作用等。王振東等[23]在枸杞桑葚黑豆壓片糖果的加工工藝中，將麥芽糊精作為壓片糖果的填充劑使用，主要因?yàn)辂溠亢梢栽黾犹枪挠捕龋哂辛己玫母泄倨焚|(zhì)。但過多的添加會(huì)使壓片的硬度過大，影響咀嚼感。當(dāng)麥芽糊精的添加量為10%時(shí)，壓片硬度和咀嚼感均適宜。

3.2 麥芽糊精作為油脂替代品

董彥夫等[24]研究將麥芽糊精作為脂肪代替品加入低脂冰淇淋，并研究麥芽糊精對其膨脹率、融化率及開始融化時(shí)間、漿料黏度等的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，麥芽糊精具有良好的穩(wěn)定性、持水能力和形成凝膠能力，可以有效提高低脂冰淇淋的膨脹率、減少融化時(shí)間、增加漿料的黏度。

4 結(jié)語

麥芽糊精作為干燥助劑、包埋劑、增稠劑等在食品加工和貯藏等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。麥芽糊精的添加降低了果蔬粉的吸濕性、結(jié)塊度，提高了制品的Tg、流動(dòng)性、貯藏性，改變了制品的抗氧化性。隨著對麥芽糊精功能特性的研究深入，其應(yīng)用場景將進(jìn)一步擴(kuò)展。