异麦芽酮糖研究进展及其在食品加工中的应用

异麦芽酮糖作为功能性代糖,风味和理化性质与蔗糖相似,在抗酸、微生物发酵和晶体结构方面稳定,吸湿性和溶解性相对较低,适合应用于不同的食品配方。经大量研究证明,其安全性和耐受性在亚慢性毒性、胚胎毒性、致突变性和人体研究等方面都有所保障。国内外异麦芽酮糖的生产方式主要为操作稳定可重复的固定化微生物转化或显著催化的固定化酶转化,通过重结晶来提纯,利用高效液相色谱定量检测。其具有血糖指数低、消化吸收速度相对缓慢、改善胰岛素反应、益生元特性、低致龋潜力、调节肠道菌群等健康功效,在特殊医学用途食品(FSMP)、儿童食品、普通食品(包括乳制品、谷物制品等)、营养运动食品中都有深入研究和实际应用,该文还结合现有监管政策提出重新梳理其食品添加剂和新食品原料双重身份的建议。

细胞膜通透性对大黄欧文氏菌异麦芽酮糖产率的影响

利用超声波、吐温-80、丙酮和甲苯等改变大黄欧文氏菌DXW-62的细胞膜通透性,研究其对异麦芽酮糖产率的影响。结果显示:90 W超声波处理1 min后,与空白对照组相比,异麦芽酮糖产率达到80.0%以上的时间由4.0 h缩短为3.0 h;添加浓度为5.0%的吐温-80处理后,异麦芽酮糖产率在2.0 h时已达到了75.40%,与空白对照组相比,异麦芽酮糖产率达到最高值的时间由4.0 h缩短为2.5 h;2.0%的丙酮处理后,在3.5 h时异麦芽酮糖产率达到最大,为83.04%。低浓度的甲苯处理DXW-62时的异麦芽酮糖产率无明显提高,高浓度的甲苯处理时异麦芽酮糖产率有明显下降。超声波和吐温-80共同处理后异麦芽酮糖产率远低于对照组,经碘化丙啶染色后显红色荧光细胞数量最多。

基于酰胺基柱的HPLC-RID同时测定异麦芽酮糖中5种糖的含量及其影响因素

研究高效液相色谱-示差折光检测法(HPLC-RID)同时测定异麦芽酮糖产品中果糖、葡萄糖、蔗糖、异麦芽酮糖和海藻酮糖的含量及影响因素。方法采用酰胺基柱,通过精密度试验、t检验确证方法准确性,通过单因素试验和谱图比较确定色谱条件和前处理条件对分离的影响。结果表明,流动相中乙腈的增加能加强糖在酰胺基柱上的保留,三乙胺能显著消除果糖、葡萄糖和海藻酮糖在分离时产生的分裂峰或分叉峰并影响谱图中负峰的位置;样液介质中乙腈、三乙胺分别主要影响溶剂峰和负峰(峰的极性和大小)。在流动相中乙腈、三乙胺体积分数分别为75%、0.05%、柱温45℃、流速1.0 mL/min、进样体积10μL条件下,5种糖在10 min内基本基线分离,且色谱柱pH耐受安全,实际样品测定结果与COA无显著差异(p=0.05),精密度均小于1.3%,均满足相关检测标准的要求。

蔗糖异构酶在异麦芽酮糖生产中的研究进展

异麦芽酮糖是一种多功能的新型甜味剂,同时也是国际上公认安全的蔗糖替代品,在医药、食品等行业中具有广阔的应用前景。蔗糖异构酶(sucrose isomerase,SIase)是生物转化生产异麦芽酮糖最有效的生物酶制剂。作者简要论述了异麦芽酮糖的生理特性及其在生产中现存的问题,详细阐述了SIase的来源、三维结构、催化机制、高效酶分子理性改造及其异源高效表达等。随后介绍了细胞及酶固定化在异麦芽酮糖生产中的广泛应用,并展望了蔗糖异构酶在生产异麦芽酮糖中的应用。

枯草芽胞杆菌重组表达的Pantoea dispersa UQ68J蔗糖异构酶制备异麦芽酮糖的研究

异麦芽酮糖是蔗糖的同分异构体,具有多种优秀的生理功能,广泛应用于食品行业。蔗糖异构酶可以将蔗糖异构为异麦芽酮糖,与其他微生物来源的蔗糖异构酶相比,Pantoea dispersa UQ68J来源的蔗糖异构酶转化蔗糖时异麦芽酮糖产率高,副产物少。为了更好地将异麦芽酮糖应用于食品领域,该研究将P.dispersa来源的蔗糖异构酶在食品安全微生物枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中重组表达,研究重组蔗糖异构酶的酶学性质并优化其制备异麦芽酮糖的反应条件。结果表明,重组酶的最适pH值为6.0,最适温度为30℃,在pH 5.0~8.0稳定性良好,在45℃下的半衰期为68 min。用该重组酶制备异麦芽酮糖,当蔗糖质量浓度为400 g/L,加酶量为20 U/g,在30℃、pH 6.0条件下转化10 h时,异麦芽酮糖产率可达90.61%,当蔗糖质量浓度提高到700 g/L,异麦芽酮糖产率仍可达89.20%。该研究提高了蔗糖异构酶的安全特性,实现了异麦芽酮糖的高产率,为工业生产异麦芽酮糖奠定了基础。

异麦芽酮糖的低血糖指数特性及健康功能

目的:异麦芽酮糖是一种低血糖指数碳水化合物,GI值为32,它是一种独特的二糖,可以缓慢但完全地被消化吸收。方法:介绍了异麦芽酮糖的结构、来源及生产,综述了异麦芽酮糖在体内的代谢、低血糖指数特性及其健康功效。结果:异麦芽酮糖可以像蔗糖和淀粉一样被很好地消化和耐受,但水解速度更低,这有利于代谢健康。异麦芽酮糖的低血糖特性在30多个不同人群(包括儿童和成年人)的不同健康阶段(从健康人群到糖尿病患者)的临床试验中得到了一致的证明。含异麦芽酮糖的低血糖指数饮食不仅可以降低血糖反应,减少血糖波动,而且还有益于其他代谢过程,包括较高的脂肪氧化率、较低的腹部脂肪堆积,并支持体重管理。结论:异麦芽酮糖的低血糖指数特性对代谢健康有着积极的影响。

CBM介导的蔗糖异构酶的固定化研究

利用碳水化合物结构域CBM17将来源于Klebsiella sp.LX3的蔗糖异构酶PalI固定于微晶纤维素表面,以获得一种经济环保、稳定性高、可循环使用的固定化蔗糖异构酶。通过无限制克隆法构建融合CBM17标签的PalI表达载体,基于CBM17与微晶纤维素自发结合的特性,制备该酶的固定化酶;采用3,5-二硝基水杨酸比色定糖法测定该酶的酶活力;比较游离状态与固定化状态酶的酶学性质,衡量固定化酶的催化性能;测定固定化酶的可循环使用次数、可储存时间以对其稳定性进行评价。成功构建融合CBM17标签的PalI,并固定于微晶纤维素表面;固定化与游离形式的PalI表现出相似的最适温度及pH,分别为45℃、pH 6.0,而其温度稳定性及pH稳定性较游离酶均有提高,最高酶活力为(11.04±0.02)U/mg微晶纤维素(Avicel PH101);固定化酶与底物蔗糖亲和力增强,K_(m)为(79.94±9.56)mmol/L;该固定化酶具有良好的操作稳定性及储存稳定性,连续反应12次,酶活力仍保持在初始酶活力的80%左右,在4℃下储存至56 d时,酶活力降至60%以下。本研究成功制备了一种环境友好、经济可行、稳定性高的固定化蔗糖异构酶,这种固定化策略为蔗糖异构酶在工业中的应用提供了一种新的思路。

固定化细胞生物催化合成异麦芽酮糖

采用海藻酸钠固定化大黄欧文氏菌细胞生物催化蔗糖合成异麦芽酮糖,考察了固定化条件对转化过程的影响,确定了固定化优化条件为:海藻酸钠浓度为2%,细胞包埋量为20%,CaCl_2浓度为2%,固定化时间为12 h;利用该条件下的固定化菌体细胞催化初始浓度为550 g/L的蔗糖溶液,异麦芽酮糖平均转化率在80%以上,半衰期为40 d。

生物催化生产异麦芽酮糖的研究进展

异麦芽酮糖是一种具有多种功能的新型抗龋齿性甜味剂,具有广阔的应用前景。文中从生物催化过程中的关键酶、固定化生产工艺以及产物的分析及分离提取方法等方面介绍了生物催化生产异麦芽酮糖的国内外研究进展,并提出进一步选育高产菌株、优化生产工艺并在此基础上对关键酶进行改造是提高原料转化率以及扩大生产规模的关键。

亚硝基胍诱变选育高转化率异麦芽酮糖菌株

异麦芽酮糖作为一种新型的功能性蔗糖替代品,特别适合应用于运动型、功能性和健康型的食品和饮料中,目前工业化生产是以蔗糖为主要原料通过蔗糖异构酶转化形成,产蔗糖异构酶的主要菌种包括红色精朊杆菌、大黄欧文氏菌等。但是由于异麦芽酮糖生产工艺长、能耗多和蔗糖原料成本高,抑制了它的市场成长率,因此提高蔗糖的收率、降低生产成本成为亟需解决的问题。本文利用亚硝基胍在0.2mg/mL的浓度下处理60min对处于对数生长期的红色精朊杆菌进行诱变,采用班氏试剂和高效液相色谱法筛选出酶活力显著提高、遗传稳定且转化蔗糖生成异麦芽酮糖的比例较高的菌株,干细胞酶活力最高为1230U/g,异麦芽酮糖在蔗糖完全转化溶液中占固型物的最高比例为87.7%,分别比原始菌株提高了一倍和7.48%。

异麦芽酮糖及其生产方式的研究进展

随着人们对健康生活重视程度的不断提升,寻求健康型甜味剂以满足消费者的需求显得至关重要。异麦芽酮糖是一种安全的蔗糖替代品,具有水解速度慢、低GI(血糖生成指数)、抗龋齿和益生元特性等生理功能,已应用于巧克力、谷类早餐、冰淇淋等各类食品中。异麦芽酮糖主要通过蔗糖异构酶转化蔗糖生成,反应中的副产物给工业生产带来困扰。综述了异麦芽酮糖的物理特性和生物活性,系统阐述近年来异麦芽酮糖的生产方式——微生物转化法和蔗糖异构酶催化法,包括菌体发酵法、固定化细胞、固定化酶及新兴的表面展示系统等技术的生产工艺及生产中存在的问题。详细介绍了微生物转化法中改造菌株的方式及优缺点,酶催化合成法的应用前景及限制因素,为异麦芽酮糖的工业化生产提供参考。

异麦芽酮糖的转基因法生产研究

本文探讨了在两种转基因植物中生产异麦芽酮糖的可能性 ,并指出了需要解决的问题。

蔗糖异构化生产新型甜味剂异麦芽酮糖的研究现状与前景展望

异麦芽酮糖是一种具有多种功能的新型甜味剂,是健康糖。本文简述了异麦芽酮糖的理化特性,介绍了异麦芽酮糖生产相关工艺技术,包括固定化微生物生产法和蔗糖异构酶催化法,并展望了异麦芽酮糖的市场前景,为异麦芽酮糖的生产及其在食品工业的应用提供参考。

异麦芽酮糖在运动和疗效食品中的应用前景

介绍了异麦芽酮糖的甜味特性及生理功能，重点论述了异麦芽酮糖在运动和疗效食品中的应用前景。

用便携式血糖仪测定异麦芽酮糖的血糖指数

目的:通过与YSI-1500型血糖仪(YSI)的比较,评价罗氏卓越型血糖仪(罗氏)是否能用于测定异麦芽酮糖(Iso)的血糖指数(GI)。方法:分别用罗氏和YSI测定服用50 g葡萄糖(Glu)或Iso后2 h的血糖反应。计算血糖应答曲线下增加的面积(IAUC)和Iso的GI值,并比较两个血糖仪测定的结果。结果:罗氏的平均血糖浓度显著高于YSI的平均血糖浓度(6.64±0.10 vs 5.65±0.09 mmol/L,P<0.01)。罗氏的IAUC_(Glu)平均值显著高于YSI的IAUC_(Glu)平均值(322.98±17.18 vs 291.10±16.70 mmol×min/L,P<0.05)。罗氏IAUC_(Iso)平均值与YSI的IAUC_(Glu)平均值无显著差异(102.36±11.86 vs 91.37±8.19 mmol×min/L)。罗氏的GI_(Iso)平均值与YSI的GI_(Iso)平均值无显著差异(31.62±3.01 vs 31.59±2.51)。结论:尽管用罗氏卓越型血糖仪测定的血糖浓度明显高于用YSI-1500型血糖仪测定的血糖浓度,但用罗氏卓越型血糖仪测定低GI的异麦芽酮糖的GI值是可行的。

HPLC-ELSD法测定食品中异麦芽酮糖

建立了一种方便、准确、灵敏的方法以测定食品中异麦芽酮糖含量的高效液相色谱蒸发光散射检测器方法。使用Hypersil APS-2（NH2）（4.6 mm×250 mm,5μm）色谱柱分离,柱温40℃;以乙腈：水=88：12为流动相,流速1 m L/min;ELSD为检测器,雾化器温度50℃;蒸发器80℃;载气（氮气）流速1.6 L/min。结果：检出限为30μg/m L;在80~1200μg/m L内工作曲线线性良好,相关系数r2=0.9991,回收率85.6%~98.1%,精密度2.78%~2.92%。结果表明此方法前处理简单,易于操作,检测限低,在线性范围内线性良好,相关系数高,测量结果精确度高,是检测食品中异麦芽酮糖的有效方法。

利用Erwinia rhapontici NX-4菌株高效制备新型甜味剂异麦芽酮糖

引言 异麦芽酮糖（6—O-α-D-吡喃葡糖基-D-果糖，Isomaltulose）是一种还原性糖，在天然蜂蜜和甜菜汁中少量存在，具有与蔗糖最为类似的物理性质和口感。它及其糖醇具有低能量、低吸收、防龋齿性能，可供糖尿病人群和减肥人士食用，食用安全性高（被美国FDA给予食品安全最高等级“GRAS（公认安全）”，对其每日摄入量不作限制），不会令人产生腹胀、肠鸣等不良反应。更值得一提的是拥有极低的吸湿性，用它做的硬糖不会像用普通糖或其他糖替代品一样变黏，甚至可以被松散地包装。

离子交换色谱法测定调制乳粉和固体饮料中异麦芽糖、异麦芽三糖和潘糖

建立了使用离子交换色谱法检测调制乳粉和固体饮料中异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖的方法。通过β-半乳糖苷酶酶解乳糖,调节p H值沉淀蛋白并提取,采用CarboPacTM PA10阴离子交换柱(4.6 mm×250 mm),以醋酸钠和氢氧化钠为淋洗液进行二元梯度洗脱,脉冲安培法进行检测,测得异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖的含量。该方法重复性和线性关系良好,异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖的回收率为88.5%~101.9%、90.1%~105.9%、88.6%~103.7%,相对标准偏差(RSD)为6.19%、4.89%、5.43%,检出限为0.0040、0.0065、0.0080 g/100 g,该方法可准确测定调制乳粉和固体饮料中异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖的含量。

吸附交联法固定化蔗糖异构酶及其在异麦芽酮糖制备中的应用

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂,采用吸附交联法对重组短小芽孢杆菌来源的蔗糖异构酶进行固定化。以表观酶活力回收率为指标,对壳聚糖浓度、戊二醛加量、游离酶加量、固定化时间等条件进行了优化;并考察了温度、pH、固定化酶加量、反应时间以及底物浓度等因素对固定化蔗糖异构酶转化生产异麦芽酮糖的影响。结果表明,最佳固定化条件为:壳聚糖质量浓度3g/dL、戊二醛加量(体积分数)0.75%、酶加量50 U/g、固定化时间16 h,此时固定化酶活力回收率达到70.3%;最佳转化条件为:温度30℃、初始pH 4.5、酶用量15 U/g,转化10 h,蔗糖质量浓度600 g/L,异麦芽酮糖最大产物得率达到87.8%。在最佳的转化条件下连续转化16次,产物得率仍保持在87.52%,显示该固定化酶具有良好的操作稳定性及较高的异麦芽酮糖合成能力。