Олигосахарид - это общий термин для обозначения сахаров, состоящих из 2-10 моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Олигосахариды обычно растворимы и широко распространены в природе. Природные олигосахариды синтезируются из гликозидов с помощью гликозидтрансфераз; другие превращаются ферментативным путем.

Олигосахариды можно разделить в зависимости от состава сырья, например, на олигосахариды, олигофруктозу и олигогалактозу. В настоящее время наибольшее производство и наиболее широкое применение находят олигосахариды, получаемые в основном из крахмала, которые обычно называют солодовыми олигосахаридами или мальтоолигосахаридами. Олигосахариды не только обладают хорошей приспособляемостью к переработке пищевых продуктов, но и выполняют разнообразные функции, полезные для здоровья человека, являясь новым видом сырья для "функциональных продуктов питания", на что обращается все больше внимания.

Что за сахар - мальтотетрасахарид?

Как вид прямоцепочечных солодовых олигосахаридов, прямоцепочечный мальтотетрасахарид представляет собой цепной олигосахаридный полимер, состоящий из четырех α-D-глюкопиранозных единиц, соединенных α-1,4-гликозидными связями. Это новый вид функционального олигосахарида, который может быть получен путем гидролиза крахмала или декстрина соответствующим ферментом генерации прямоцепочечных солодовых олигосахаридов, и имеет широкие перспективы применения в различных областях.

В чем разница между мальтотетрасахаридами?

Сладость прямоцепочечного мальтотетрасахарида составляет примерно одну пятую часть сладости сахарозы. Он обладает мягким вкусом и помогает улучшить качество различных обработанных пищевых продуктов без увеличения сладости, а при очень высокой дозировке не маскирует оригинальный вкус и аромат продуктов.

Тетрасахарид солода легко растворим в воде, его вязкость выше, чем у сахарозы и мальтозного сиропа, это отличный ингредиент для загустителя, он обладает адгезивными свойствами, может предотвратить выпадение кристаллов в осадок, подходит для конфет, выпечки, напитков и холодных напитков.

В то же время тетрасахарид солода хорошо стабилизирует пену, обладает отличными эмульгирующими свойствами, способствует формованию продукта и регулирует роль организации продукта, препятствует старению крахмала и улучшает органолептические качества пищи.

Водоудерживающий эффект лучше, чем у сахарозы при низкой влажности, а гигроскопичность ниже, чем у сахарозы или мальтозного сиропа при высокой влажности, он может стабильно выделять или поглощать воду, поэтому его можно использовать в качестве регулятора влажности выпечки и слоеных продуктов. Он может использоваться в качестве регулятора влажности для выпечки и слоеных продуктов. Он легко измельчается в порошок и оказывает значительное ингибирующее действие на явление "возврата песка" в шоколаде. Кроме того, он также обладает свойствами замедления роста крахмала, улучшения антиплавильных свойств и увеличения скорости расширения мороженого.

Тетрасахарид солода обладает хорошей устойчивостью к воздействию кислых солей и тепла, не легко подрумянивается, переваривается и усваивается в организме человека очень хорошо, может использоваться в качестве пищевого сырья для детей, пациентов и спортсменов. В целом, тетрасахарид является идеальным пищевым базовым материалом.

Применение в транс-кишечных питательных средах

В последние годы, с повышением материального и культурного уровня, люди уделяют все больше внимания важности питания. Транс-кишечное питание - это вид питательных веществ, специально разработанный для людей с низкой функцией пищеварения и всасывания и низким питательным статусом. Поскольку питательное вещество основано на трансоральном и транс-кишечном питании с целью добавки, оно может стимулировать аппетит и регулировать функцию желудочно-кишечного тракта, а также является безопасным и простым в применении, оно получило широкое распространение.

Однако сахара в транс-кишечных питательных веществах в основном представляют собой моносахариды или дисахариды, такие как глюкоза, сахароза, мальтоза и т. д. Однако, поскольку эти сахара при употреблении обладают высоким осмотическим давлением и могут легко вызвать осмотическую диарею, декстрины, регулирующие осмотическое давление, добавляются одновременно.

Было установлено, что мальтотетрасахарид может использоваться в качестве эффективного источника сахара и энергии для питательных веществ благодаря своей малоразветвленной структуре и тому, что он представляет собой прямоцепочечный олигосахарид с низкой осмоляльностью, способный расщепляться и метаболизироваться с высокой эффективностью.

Помимо вышеперечисленных пищевых применений, высокоочищенный прямоцепочечный мальтотетрасахарид также является уникальным биохимическим реагентом, используемым для изучения схемы гидролиза различных крахмалов, а также может быть использован в медицине для определения активности α-амилазы в сыворотке и моче человека, и поэтому также имеет перспективу применения в области современного анализа, автоматического тестирования и так далее.

Физиологические эффекты мальтотетрасахарида

Особые физиологические эффекты прямоцепочечного мальтотетрасахарида также заслуживают внимания:

(1) После приема мальтотетрасахарида он гидролизуется α-глюкозидазой в тонком кишечнике и очень быстро синтезирует новый гликоген в крови, но не приводит к быстрому повышению сахара в крови, а осмотическое давление низкое, что может обеспечить организм человека энергией на постоянной основе, и это может быть использовано для разработки лечебного питания для пациентов с особыми заболеваниями, такими как нефропатия и панкреатэктомия, а также для разработки функциональных спортивных напитков для повышения физической выносливости спортсменов.

(2) Он может значительно подавлять рост и размножение кишечных бактерий (например, Clostridium perfringens, Clostridium difficile, Enterobacteriaceae и т.д.) и может быть использован для разработки пищевых добавок для поддержания здоровья кишечника.

(3) Трудно ферментируется и используется Streptococcus mutans или дрожжами в полости рта, он может эффективно избежать образования зубного камня на поверхности зубов благодаря высокомолекулярному декстрану (не растворимому в воде), и обладает функцией антикариеса.

(4) Являясь предшественником синтеза фосфата олигосахарида, он способствует усвоению кальция и может использоваться в качестве пищевой добавки для профилактики остеопороза в организме человека. Обеспечивает сигналы, способствующие созреванию и транзиту дисахаридазы, таким образом, легко переваривается и всасывается, а также способствует дифференциации эпителиальных клеток тонкого кишечника.

Исследования в области мальтотетрасахарида

Начиная с 1980-х годов, на основе непрерывных достижений в технологии ферментов мальтотетрасахаридов, многие крупные пищевые, биохимические, фармацевтические и другие предприятия или научно-исследовательские институты в Японии инвестировали много трудовых и материальных ресурсов, постоянно исследовали и разрабатывали различные олигосахариды, среди которых двумя крупнейшими и наиболее влиятельными в производстве мальтотетрасахаридов являются два крупных предприятия Nippon Foods Chemical Company Limited и Hayashi Harimoto Bio-Chemical Company Limited. В настоящее время в стране и за рубежом опубликовано большое количество соответствующей литературы. (Источник: pubmed)

Что касается патентных заявок, то в настоящее время существует 40 патентов с названием мальтотетрасахарид, включая 11 китайских патентов и 2 патента BaoLinBao Biological Co. Ltd. (метод приготовления олигомальтозного сиропа с низкой вязкостью и высоким содержанием мальтотетрасахарида; процесс приготовления олигомальтозного сиропа с содержанием мальтотетрасахарида ≥60%) (Источник данных: China Knowledge)

Из-за низкой эффективности производства прямоцепочечных солодовых олигосахаридов и сложности их выделения и очистки цена на них высока, в результате чего функциональная ценность и промышленный потенциал прямоцепочечных мальтотетрасахаридов изучены и применены не полностью. Однако, исходя из текущих результатов соответствующих исследований, будь то изучение ферментов, генерирующих солодовые олигосахариды, или различных предприятий по индустриализации процесса производства солодовых тетрасахаридов, я считаю, что в будущем будет продолжаться применение солодовых тетрасахаридов для получения новых продуктов.

Между тем, успех промышленного производства мальтотетрасахарида не только обеспечит новый источник сахара для китайской фармацевтики, пищевой промышленности, ферментации и других областей, но и будет способствовать развитию питания, здравоохранения и функциональных продуктов.