Каковы области применения устойчивых декстринов в пищевой промышленности?

Пищевые волокна, как важное питательное вещество, играют чрезвычайно важную роль в здоровье и обмене веществ человека, и являются одним из семи питательных веществ, необходимых для поддержания жизни и здорового роста человека. С повышением уровня жизни люди начинают заниматься рафинированной обработкой продуктов питания, в результате чего теряется большое количество пищевых волокон, что приводит к недостаточному поступлению пищевых волокон в организм человека, поэтому необходимо усилить содержание пищевых волокон при обработке продуктов питания.

Диетические волокна можно разделить на водорастворимые пищевые волокна и нерастворимые в воде пищевые волокна в зависимости от их растворимости в воде. В настоящее время грубые и негладкие продукты из нерастворимых в воде пищевых волокон имеют плохой вкус, а применение полимерных водорастворимых пищевых волокон в пищевой промышленности еще незрело из-за их высокой вязкости и высокой гелеобразования. Поэтому в поле зрения попали устойчивые декстрины с низкой вязкостью, легкой усвояемостью, растворимостью и другими хорошими технологическими характеристиками низкомолекулярных водорастворимых пищевых волокон.

В последние годы исследователи доказали в ходе экспериментов на животных и клинических испытаний, что резистентный декстрин обладает эффективностью контроля массы тела, регулирования уровня липидов в крови, снижения уровня глюкозы в крови, содействия усвоению минералов, повышения иммунитета человека, регулирования кишечной флоры, содействия выведению мочевой кислоты и т.д., что сделало его актуальным в области водорастворимых пищевых волокон в настоящее время.

Резистентный декстрин и его характеристики

Резистентный декстрин (также называемый неперевариваемым декстрином) представляет собой смесь сахаров, получаемых из крахмала в качестве сырья, частично разлагаемых тепловой обработкой в растворе кислоты, а затем получаемых по реакции гликозилтрансферазы, которая содержит α-1,6, α-1,2, α-1,3 гликозидные связи и другие связи в теле пищеварительных ферментов, не перевариваемых в части резистентного декстрина. Поскольку резистентный декстрин трудно или медленно переваривается в пищеварительной системе человека, он используется в качестве сухой смеси, заменителя жира, пребиотика и пищевых волокон в продуктах питания.

Устойчивый декстрин представляет собой белый, слегка желтоватый порошок, слегка сладковатый, легко растворимый в холодной воде, нерастворимый в этаноле, низкая вязкость в водном растворе, на вязкость мало влияют скорость сдвига и температура. Устойчивый декстрин термоустойчив, кислотоустойчив, устойчив к давлению, морозоустойчив, мало поджаривается, устойчив к хранению и не изменяет качество продуктов при добавлении в пищу. Устойчивый декстрин также обладает функцией снижения уровня глюкозы в крови и очистки кишечного тракта, поэтому он широко используется в продуктах здравоохранения, молочных продуктах, детском питании, хлебобулочных изделиях и мясных продуктах.

Применение резистентного декстрина в пищевой промышленности

Согласно статистике исследования, глобальный доход мирового рынка резистентного декстрина составил 1,86 миллиарда долларов в прошлом году, и ожидается, что к 2025 году он достигнет 3,34 миллиарда долларов, и глобальный доход будет продолжать расти в течение следующих нескольких лет. В настоящее время на мировом рынке основную долю занимает Северная Америка, на втором и третьем месте - Европейский регион и Китай, за которым следует Япония. Однако с развитием отрасли мировые производственные мощности будут постепенно смещаться из Европы, США и других развитых стран. В настоящее время основными мировыми производителями являются японская Matsuya Chemical, французская Roget, британская Tate & Lyle Group и отечественные Shandong Bailong Chuangyuan Biological, BaoLingBao и так далее.

Устойчивый декстрин, как новое безопасное сырье с функциональными свойствами пищевых волокон, считается потенциальным пребиотиком с хорошими технологическими характеристиками. В настоящее время резистентный декстрин широко используется в напитках, кондитерских изделиях, шоколаде, молочных продуктах, хлебобулочных/питательных батончиках и мясных продуктах, а также добавляется в пищевые продукты в качестве регулятора для приготовления геля и т.д.

I. Применение резистентного декстрина в медицинских продуктах
С повышением уровня жизни, диабет, запоры и другие заболевания серьезно влияют на здоровье людей, водорастворимые пищевые волокна, добавленные в продукты здорового питания, будут способствовать контролю состояния пациента. Резистентный декстрин может, очевидно, препятствовать повышению уровня глюкозы в крови и инсулина, что объясняется тем, что резистентный декстрин может препятствовать перевариванию и всасыванию сахара в тонком кишечнике и улучшать восприимчивость периферических тканей к инсулину, что снижает восприимчивость к инсулину.

Устойчивый декстрин может препятствовать диффузии сахара с образованием геля и задерживать всасывание сахара в кишечнике, тем самым препятствуя повышению уровня глюкозы в крови и инсулина. Чжан Цзэшэн и др. изучали влияние резистентного декстрина на уровень глюкозы в крови и толерантность к глюкозе у мышей. Тест показал, что устойчивый декстрин оказывает значительное влияние на мышей-диабетиков для регулирования уровня глюкозы в крови, что может иметь потенциальное влияние на контроль веса, а также может значительно улучшить толерантность к глюкозе у мышей-диабетиков и снизить скорость или количество глюкозы, поглощаемой организмом.

CaiXiaxia и др. исследовали влияние сухого молока с добавлением инулина и резистентного декстрина на гликемический контроль и инсулинорезистентность у пожилых людей с сахарным диабетом II типа в ходе 12-недельного рандомизированного исследования. Было показано, что сухое молоко с инулином и устойчивым декстрином помогает улучшить гликемический контроль, инсулинорезистентность и контроль артериального давления, однако для оценки результатов этого исследования необходимы более масштабные исследования.

Ху Фань и др. исследовали, что резистентный декстрин улучшает инсулинорезистентность у мышей db/db за счет усиления инсулиновой сигнализации. Механизм действия резистентного декстрина у пациентов с диабетом II типа был изучен путем демонстрации того, что резистентный декстрин может улучшать резистентность к инсулину у мышей db/db путем усиления инсулиновой сигнализации.

Устойчивый декстрин может противостоять действию пищеварительных ферментов в организме, не будет перевариваться и всасываться в пищеварительном тракте, а может попасть в толстый кишечник, чтобы способствовать росту и размножению полезной кишечной флоры, а пробиотический метаболизм будет производить ряд полезных регуляторных веществ, которые в свою очередь улучшат иммунную систему человека и работу кишечника, одновременно подавляя рост вредных микроорганизмов в кишечнике.

Устойчивый декстрин поглощает воду и расширяется, что может увеличить объем каловых масс и способствовать перистальтике кишечника, а значит, может выполнять функцию организации работы кишечного тракта. Гань Дань и др. провели исследование вспомогательной слабительной функции композитной формулы экстрактов Codonopsis pilosulae и Lycopersicon spp. с устойчивым декстрином. Тест показал, что антидекстрин сам по себе оказывал значительное влияние на время первого черного стула, количество частиц черного стула и общую массу мышей, а антидекстрин также оказывал значительное влияние на время первого черного стула, количество частиц черного стула и общую массу мышей, когда он действовал в комбинации с Codonopsis pilosulae и Leptospermum officinale, что указывает на значительное влияние композитной формулы на увеличение продвижения по тонкому кишечнику мышей, сокращение времени дефекации мышей, страдающих запором, увеличение количества дефекаций и массы стула. Это указывает на то, что композитный состав оказывает значительное влияние на увеличение продвижения по тонкому кишечнику, сокращение времени дефекации, увеличение количества дефекаций и веса стула у мышей с запором.

Во-вторых, применение антидекстрина в молочных продуктах
Добавление резистентного декстрина в молочные продукты очень просто, он оказывает на молочные продукты эффект усиления клетчатки и в то же время может улучшить вкус, текстуру и сладость молочных продуктов. Резистентные декстрины, добавленные в молочные продукты, имеют вкус, схожий с жиром, и могут использоваться в качестве заменителя жира при приготовлении молочных продуктов с низким содержанием жира и калорий. Кроме того, устойчивый декстрин используется в кисломолочных продуктах, содержащих молочнокислые бактерии и бифидобактерии, и его применение более эффективно. В 2018 году компания Mengniu Dairy выпустила Slow Burn - продукт для приготовления молочных коктейлей с клетчаткой, в который добавлен резистентный декстрин 4%, выполняющий роль водорастворимого пищевого волокна, повышающего чувство сытости при употреблении продукта, регулирующего физиологические функции человека и т.д.

Чен Сяося и др. изучили влияние резистентного декстрина на качество йогурта с творогом. В ходе исследования было установлено, что при количестве добавленного декстрина 6%~20%, йогурт с декстрином может получить отличную сенсорную оценку, что открывает широкие перспективы для развития рынка. Термическая характеристика йогурта с устойчивым декстрином показала, что его низкая температура денатурации, расширение пиков денатурации и снижение общей энтальпии реакции могут быть результатом взаимодействия между устойчивым декстрином и белковыми молекулами.

Применение в детском питании
Резкое снижение количества бифидобактерий в организме младенцев и детей младшего возраста, особенно после отлучения от груди, приводит к диарее и анорексии, задержке развития и снижению усвоения питательных веществ. Добавление резистентного декстрина в детское питание может улучшить коэффициент использования питательных веществ и способствовать усвоению кальция, железа, цинка и других микроэлементов.

В-четвертых, применение резистентного декстрина в напитках
Низкая калорийность и низкий ГИ - важные характеристики пищевых волокон, поэтому можно рассмотреть возможность частичной замены жира на резистентный декстрин при производстве высококалорийных напитков для снижения калорийности продукта. Диетические волокна, попадающие в кишечный тракт таким образом, также могут создать отличную среду для полноценного роста различных пробиотиков, что уже давно является предметом многочисленных попыток в виноделии и производстве напитков. Кроме того, добавление водорастворимых пищевых волокон позволит решить проблему отстаивания и расслоения напитка. Согласно неполной статистике, функциональные пищевые волокна чаще всего используются во фруктовых соках, за которыми следуют молочные продукты.

Напитки с водорастворимыми пищевыми волокнами популярны в Японии, Европе и других странах. В настоящее время такие компании, как Coca-Cola и PepsiCo, разработали напитки, содержащие пищевые волокна, минеральную воду; Mengniu и японская Suntory производят йогуртовые напитки, содержащие пищевые волокна, и все они содержат устойчивый декстрин в качестве пищевых волокон, добавленных для удовлетворения потребностей потребителей.

Ма Менгяо и др. составили напиток с низким содержанием сахара на основе резистентного декстрина, количество резистентного декстрина, добавленного в напиток, составило 12%, а полученные показатели напитка соответствуют соответствующим национальным стандартам для напитков на основе фруктовых соков, так что применение резистентного декстрина в качестве вспомогательной добавки с низким содержанием сахара соответствует тенденции потребления напитков.

Тянь Фен и др. изучали влияние водорастворимых пищевых волокон на стабильность обезжиренных йогуртовых напитков. Исследование показало, что добавление водорастворимых пищевых волокон, устойчивого декстрина и полидекстрозы, начиная с тепловой обработки, ферментации, готовых продуктов и ряда процессов, оказало положительное влияние на стабильность системы, в которой роль эффекта устойчивого декстрина значительна, ее стоит изучать дальше и применять в промышленном производстве.

В-пятых, применение резистентного декстрина в лапшевых изделиях
Устойчивый декстрин может быть добавлен в лапшу для улучшения вкуса и характеристик продукта, может улучшить цвет хлеба, изменить текстуру пропаренного хлеба, чтобы прочность лапши увеличилась и она была устойчива к варке и замачиванию. Ван Фен и др. изучали оптимизацию состава гречневой лапши с устойчивым декстрином. С помощью одностороннего теста и ортогонального теста была получена оптимальная рецептура для добавления резистентного декстрина 6%, при которой органолептическое качество лапши было улучшено, скорость потери лапши при варке была снижена, а скорость разлома брусков была самой низкой.

VI. Применение в хлебобулочных изделиях/батончиках
Устойчивый декстрин, используемый в выпечке/батончиках, может обеспечить легкую реакцию Мелади, уменьшить количество добавляемого жира, но также может замаскировать горький вкус цельнозерновых продуктов; замаскировать плохой вкус витаминов; уменьшить сильный горький вкус эмульгатора; в дополнение к сопротивлению декстрин хорошо удерживает воду, может держать продукт в воде не так легко рассеивается, так что выпечка получается пушистой; продлить срок годности. Резистентный декстрин добавляется в качестве пищевых волокон в печенье suka и печенье slim food replacement, количество резистентного декстрина составляет 20% и 25% соответственно; в печенье XXX с низким содержанием сахара из морских водорослей добавляется 15% резистентного декстрина, чтобы увеличить текстуру продукта и снизить калорийность печенья.

Результаты сенсорной оценки показали, что предпочтения участников были схожи между печеньем с содержанием резистентного декстрина от 6% до 30% и прочным печеньем без резистентного декстрина, в то время как сенсорные оценки значительно отличались при добавлении резистентного декстрина в количестве 40% и 50%.

Лин и др. приготовили кедровый жмых, используя вместо сахарозы устойчивый декстрин и сукралозу, и обнаружили, что при низких уровнях замены (<50%) это не оказывает существенного влияния на сенсорные характеристики жмыха, тогда как более высокие уровни замены (60%, 80%) привели к уменьшению объема и повышению твердости, а также к снижению оценок в сенсорных тестах.

VII. Применение устойчивых декстринов в алкогольных напитках
Устойчивые декстрины термически стабильны, растворяясь в чистой воде, могут значительно снизить ее поверхностное натяжение и сохранить первоначальные реологические свойства чистой воды, которую можно добавлять в вино для изменения его сенсорных свойств.YingZhang и др. исследовали влияние устойчивых декстринов на качество рисового и красного вина. Тест показал, что добавление 5% стойкого декстрина может эффективно улучшить сенсорное качество рисового вина, значительно снизить поверхностное натяжение и улучшить стабильность раствора.

Восемь, в конфетах, шоколадных аппликациях
Помимо простого увеличения содержания пищевых волокон в конфетах, добавление резистентного декстрина в конфеты также может достичь цели снижения уровня сахара. Например, добавление небольшого количества устойчивого декстрина в мягкие конфеты может улучшить конфеты, особенно некоторые мягкие конфеты без сахара, из-за отсутствия поддержки разбавления сахара, текстура становится жесткой, желатиновое ощущение очевидно, но после добавления небольшого количества высокоочищенного устойчивого декстрина в формулу, текстура пушистая и мягкая, без желатинового ощущения.

Добавление в шоколад устойчивого декстрина снижает калорийность шоколада, а вкус получается легким и не сладким. В настоящее время на рынке США шоколад без сахара Chorczero с добавлением антидекстрина и розмарина лекарственного, антидекстрин добавлен в количестве 1%, практически не отличается по вкусу от обычного шоколада; японская кондитерская компания Glico в молочный шоколад Libera добавила 3% антидекстрина в продукт, чтобы увеличить содержание пищевых волокон и заявить о отсутствии сахара, что широко приветствуется потребителями.

IX. Применение в мясных продуктах
Резистентный декстрин в применении мясных продуктов относительно мало исследован, в настоящее время добавление пищевых волокон в функциональные мясные продукты - это в основном сушеное мясо, ветчина и колбаса, салями и так далее. Если взять сушеное мясо в качестве примера, то сушеное мясо является одним из традиционных продуктов питания китайской нации, с привлекательным вкусом, длительным сроком хранения, легко переносится и является необходимой пищей для домашних путешествий. Однако его мясо сухое и жесткое, что не подходит для употребления пожилыми людьми и детьми. Если мы сможем заменить часть жира в мясных продуктах на устойчивый декстрин, это не только сделает текстуру сушеного мяса мягкой и улучшит выход, но и удовлетворит спрос потребителей на натуральную и здоровую пищу.

Как новое безопасное сырье с функциональными свойствами пищевых волокон и хорошими технологическими характеристиками, устойчивый декстрин широко используется в пищевой промышленности и является функциональным пищевым ингредиентом, который стоит развивать. С повышением уровня жизни люди стали предъявлять более высокие требования к сенсорному качеству и питательности продуктов. В настоящее время все больше стран признают устойчивый декстрин в качестве важного продукта для дополнения пищевых волокон, который должен принести устойчивую и значительную коммерческую ценность.