食品营养强化剂β一葡聚糖及其标准化现状与发展建议（一） 是自然界中最为常见的多糖链

2019年度食品安全国家标准立项计划(征求意见稿)中提到拟启动《食品营养强化剂酵母β-葡聚糖》标准的食品制定工作，拟承担单位为上海市食品添加剂和配料行业协会，营养农业农村部食物与营养发展研究所。强化其标本文围绕β-葡聚糖的剂β建议结构性质、生理功能、葡聚应用领域、糖及不同来源进行了详细的准化综述，并且梳理了与β-葡聚糖相关的现状国际、国内标准、发展法规及政策动态，食品旨在为全面、营养科学地展开标准制定工作提供参考。强化其标

-、剂β建议 β-葡聚糖概况

1、葡聚结构与性质

葡聚糖是糖及由葡萄糖单体聚合而成的高分子多糖，是自然界中最为常见的多糖链，分为α型和β型，其中α型多为机体的能量来源，不具备生物学活性。β-葡聚糖是半纤维素，约含有70％的β-(1,4)键和30％的13-(1,3)键。由于分子聚合程度和β-(1,3)糖苷键含量的不同，分为水溶性和非水溶性两种，水溶性β-葡聚糖占50％-70％，其中β-(1,4)糖苷键与β-(1,3)糖苷键总比例为2.3：1，较非水溶性的这-比例低。高纯度的β-葡聚糖呈现白色，无味，水溶液粘稠，对高温、弱酸、弱碱都比较稳定，在很多有机溶剂(如乙醇、丙酮、正丁醇)中不溶解，其中少量β-葡聚糖与蛋白质结合形成糖蛋白。此外，β-葡聚糖具有凝胶性、较高的持水力和持油力，可作为乳化剂、增稠剂、稳定剂等应用到食品生产加工领域。国内外研究发现，β-葡聚糖活性的大小与使用量、在溶液中的溶解性情况和粘度、分子量及结构等有着密切关系。

2、提取工艺

β-葡聚糖的提取方法主要包括微波法、冻融法、超声波法、乙醇-酶和热水二步法和发酵法。提取过程中要考虑β-葡聚糖的得率及产品纯度，并且应该考虑保持其原有的结构，这样才能保证β-葡聚糖的生物活性。微波法提取时，加热使细胞内温度迅速升高，水汽化产生的强大压力将细胞膜和壁被冲破，形成极小的孔洞，进-步加热细胞内部和细胞壁水分含量均会减少，细胞收缩且表面出现裂痕。孔洞及裂痕使细胞外部的液体易进入细胞内，溶解并释放胞内产物。利用冻融的方法可以提取β-葡聚糖，因为许多高分子，包括聚乙稀醇和黄原胶等在冻融后都可以形成凝胶。超声波法是利用超声产生的空化作用实现提取液的局部形成高温高压及机械扰动作用加快固液两相之间的传质过程，从而节省提取时间且提高得率，更重要的是保留了活性物质的结构，继而保留了其生物及其他活性。这种方法适合β-葡聚糖的提取，对于β-葡聚糖的开发利用具有很大的推动作用。乙醇-酶和热水二步法是先将原料与-定浓度的乙醇溶液混合，加入蛋白酶及耐热α-淀粉酶，去除所得到的上清液后，对残渣进行干燥，然后利用热水法提取β-葡聚糖。发酵法在β-葡聚糖的提取中鲜见报道。燕麦全粉及麸皮中均含有大量的活性成分β-葡聚糖，酵母菌的细胞壁中也含有丰富的β-葡聚糖，用此菌发酵燕麦麸皮培养液，该菌能够大量繁殖生成酵母β-葡聚糖，而且菌种利用麸皮中的淀粉及蛋白质等成分，这样也提高了燕麦β-葡聚糖的纯度及降低了提取过程中的成本。因此，发酵法提取β-葡聚糖是较好的方法。

3、生理功能

Degroot等人研究发现燕麦中提取出的β-葡聚糖能够大幅度的降低肠胃吸收脂肪酸时的速度，这样人体内胆固醇的合成量相应的就会减少，这充分证明；β-葡聚糖具有降低胆固醇，预防心血管疾病的作用。Wood等人研究表明，燕麦β-葡聚糖的日摄入量在1.8以上时能显著降低餐后人体的血糖升高幅度，且摄人量越大人体糖升高幅度的越小，并推测与β-葡聚糖形成高黏性环境有关，及延缓胃及肠道对葡萄糖的吸收，具有调节血糖水平，预防糖尿病的作用。燕麦β-葡聚糖的摄入量与肠癌发生率呈明显的负相关。申瑞玲等人通过大量试验研究，得出如下结论：燕麦β-葡聚糖能促进小鼠肠道及粪便中的有益菌增殖，并抑制有害菌的繁殖，从而改善肠道环境，具有益生元的功效。Estrada等人研究了燕麦β-葡聚糖对已感染E．Vermiformis菌的鼹鼠调节功能，发现口服和皮下注射均具有促进其淋巴细胞殖的功效，且其抵抗细菌侵袭的能力也在增强。

4、应用领域

酵母β-葡聚糖己被应用于食品、医药和饲料等领域。其中，β-葡聚糖在食品中的应用范围逐步扩大，从快餐谷物食品配料到饼干、乳品、肉类等多种食品中，并有望得到进-步的应用。

将其加入冰琪淋和酸奶中，β-葡聚糖不仅可以作为脂肪替代物，还可以作为乳酸菌和双歧杆菌等的发酵底物，对人体的肠道健康有益。宫艳艳等研究发现随酵母β-葡聚糖用量的增加，冰淇淋硬化后的硬度增加。酵母β-葡聚糖的加入使产品具有较高的膨胀率。Konukalapl研究葡聚糖在低脂Cheddar干酪中的应用，结果显示，随脂肪替代量的增加，产品与低脂对照相比硬度、脆性、融流指数更低，干酪样品弹性和内聚性相近。

燕麦β-葡聚糖的高持水性和持油性，加入肉制品中后，可以提高产品的品质。在低脂肪(蛋白质含量不变)香肠中，卡拉胶和燕麦纤维均可以改变产品的-些特性，可作为脂肪类的替代品。酵母β-葡聚糖由于其特殊的结构特性，在肉制品中使用具有增强肉制品持水能力、改善脆度、硬度等功能。王淼等通过研究发现，酵母β-葡聚糖在肉制品如火腿肠中可以替代其中脂肪以制备低脂火腿肠，克服降低脂肪导致的质构和感官下降。使用3~4％可以明显改善肉制品的脆度、硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性等质构、口感指标。

添加质量分数为1—5％的燕麦纤维的面包及甜点心，成品的体积更大，产品质量更好。Inglett等人从燕麦粉和燕麦麸皮中提取出名为燕麦精的纤维，即由β-葡聚糖和淀粉糊精组成的脂肪替代品。酵母β-葡聚糖在焙烤食品中可以作为脂肪替代物来降低蛋糕、面包等食品中的油脂。宫艳艳等研究了酵母β-葡聚糖作为脂肪替代品替代重油蛋糕配方中的部分脂肪。结果表明，蛋糕中的水分含量随着蛋糕中脂肪含量的减少而增加。酵母β-葡聚糖的加入使重油蛋糕的弹性、胶着性和回复性均有所增加，同时改善了重油蛋糕的咀嚼性，加入20％脂肪替代品的蛋糕感官指标与传统重油蛋糕较为接近。

在其它食品中的应用。酵母β-葡聚糖具有膳食纤维样的功效，作为大分子可以改变流动性、乳化性等以用于各种食品中。Thammakiti将酵母β-葡聚糖作为乳化稳定剂应用于蛋黄酱中，不但能有效保持蛋黄酱的乳化稳定性，且能够强化纤维素阻止脂类吸收的作用，促进胆固醇的排出，增加肠道蠕动。

此外酵母β-葡聚糖还是功能性食品的重要原料，具有增强免疫力、抗感染、抗辐射等功效，可以作为功能食品和膳食补充剂的原料应用于此类产品中。酵母β-葡聚糖不仅具有很好的生理功能，而且具有理想的应用功效，在食品领域可以作为脂肪替代、增稠剂、乳化剂等广泛应用于各种食品中。作为新兴的食品原料，它的更广泛的应用价值还有待于进-步的研究和开发。

二、 β-葡聚糖的来源

1、酵母

β-葡聚糖存在与酵母细胞壁中，占细胞壁干重50％~60％。酵母细胞壁从内向外分为三层，分别为葡聚糖层、蛋白层和甘露聚糖层。酵母的细胞壁占酵母细胞干重的25％~30％，其中除葡聚糖外甘露聚糖占31％左右，蛋白质占11％~13％，脂类9％，以及1％~2％的几丁质。其中，β-葡聚糖和几丁质主要作用是维持细胞壁结构的稳定性，从而保持细胞正常的生理形态。酵母细胞壁中85％的葡聚糖是由β-(1,3)糖苷键连接，同时含有3％的β-(1,6)糖苷键，聚合度和分子量都相当高，具有很强的免疫活性。其结构有别于-般糖类的线形分子结构，而是-种独特的三重超微螺旋结构。

2、谷物

β-葡聚糖是禾谷类植物籽粒细胞壁中的-种非淀粉多糖，在各类谷物中都普遍存在，但含量差别较大(见表1)，其中大麦和燕麦中β-葡聚糖的含量较高。不同谷物来源的β-葡聚糖具有相同的通用分子结构，但β-(1,4)/β-(1,3)键的比例，三糖，四糖比例，相对分子质量以及类纤维片段的数量各不相同。在长链结构中，单个的β-(1,3)键和2~3个的β-(1,4)糖苷键会相间出现。但现有的研究并未在β-葡聚糖分子中发现存在有2个或者更多相邻的β-(1,3)键。

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