食品工业科技论文

食品工业科技论文

　　摘 要：环糊精在食品工业的应用 摘要：环糊精具有特殊的空腔结构，可与亲脂化合物络合形成主客体包合物，在食品工业中有非常广泛的应用。近年来，环糊精作为功能成分在食品中的应用也受到越来越多的关注。本文在总结近期环糊精文献的基础上，简要阐述环糊精包合物在

　　关键词：食品工业科技论文格式

　　环糊精在食品工业的应用

　　摘要：环糊精具有特殊的空腔结构，可与亲脂化合物络合形成主客体包合物，在食品工业中有非常广泛的应用。近年来，环糊精作为功能成分在食品中的应用也受到越来越多的关注。本文在总结近期环糊精文献的基础上，简要阐述环糊精包合物在食品中的最新应用，重点探讨“空”环糊精在作为膳食纤维和水包油乳剂、去除胆固醇以及抗淀粉老化回生等方面的应用。同时对环糊精作为食品添加剂在食品加工中的国内外使用标准进行综述。目前环糊精聚合物及其衍生物在食品加工中研究较多，它与高聚物结合可制备水凝胶、纳米微粒和胶束，未来必将在食品工业中发现更多有价值的应用。

　　关键词：环糊精;食品加工;使用标准;研究进展

　　环糊精是一类环状低聚糖，通常含有六(α-环糊精)，七(β-环糊精)，八(γ-环糊精)个1，4-键连接的D-葡萄糖单元[1]。环糊精外部亲水、内部疏水，易与疏水性客体分子形成包合物，使客体分子的理化性质尤其是水溶性得到改善。环糊精吸湿性小，保水性强、均匀纯净，在食品，制药，化妆品和营养品行业得到了广泛应用。环糊精用于食品，主要是对风味物质和其它敏感成分进行分子始应用于食品工业。市场上应用最多的是β-环糊精，其次是α-和γ-环糊精。取代环糊精的羟基制备衍生物，可使环糊精的水溶性和客体特异性得到改善。目前，水溶性环糊精衍生物包括β-和γ-环糊精丙基(2-羟基)衍生物，部分乙酰化β-和γ-环糊精，部分甲基化β-环糊精，七(2，6-二-O-甲基)-β-环糊精，全甲基化β-环糊精，以及磺丁基β-环糊精钠盐[2]。本文拟从环糊精包合物、功能性“空”环糊精(未包埋客体)在食品中的应用及其作为食品添加剂在食品加工中的使用标准等方面，对环糊精国内外最新研究进展进行综述。重点探讨“空”环糊精在食品加工中的最新研究进展，旨在为环糊精在食品中的应用、开发提供参考。

　　1环糊精包合物在食品中的应用

　　环糊精包合物可以有效地提高不溶或难溶物质在水中的溶解性，降低挥发性成分的挥发，增加材料中客体物质的化学稳定性等，在食品中得到广泛应用[3]。环糊精在不同果汁中作为褐变抑制剂，使果汁色泽改善，并保留浓郁的香味[4]。肉桂酸(CA)因水溶性差应用有限，α-环糊精-肉桂酸包合物溶解性增加，能显著降低苹果汁或橙汁中大肠杆菌O157：H7以及悬浮沙门氏菌血清型的数量[5]。最近，单步静电纺丝法用于食用碳水化合物的聚合物(即支链淀粉和β-环糊精聚合)，以此聚合物包埋活性香气成分，使其在湿度合适时触发释放[6]。这种结构确保芳香成分在常规环境条件(23℃，55%UR)，甚至高温(高达230℃)下的释放都可以忽略不计，只有在超出给定的相对湿度阈值(90%)时才会释放香味。包埋活性纳米纤维膜技术已经用于活性包装。聚乙烯醇纳米网(环糊精-香兰素包合物)，含环糊精薄荷醇包合物的聚(甲基丙烯酸甲酯)纳米纤维都是通过静电纺丝技术生产的。研究表明，包合物增强了香兰素的持久性和高温稳定性，降低了薄荷醇的挥发性，同时允许香气缓慢释放[7-8]。

　　2“空”环糊精在食品加工和食品中的应用

　　2.1作为膳食纤维和水包油乳剂

　　研究学者已证明α-环糊精是一种天然的水溶性膳食纤维。根据戴维斯大学(加利福尼亚)的研究，α-环糊精作为膳食纤维，能对血液胆固醇和血糖指数产生有益影响。在食品中，它不会导致产品黏度增加，高温时很稳定，也能在低pH下使用。此外，α-环糊精具有良好的溶解性，特别适合作为饮料如乳制品和早餐麦片的添加剂。α-环糊精不含还原糖，因此不会发生美拉德反应中的变色和风味形成过程。许多食物如沙拉酱、蛋黄酱等都包含水相和油相，需要加入乳化剂使其均匀混合。传统乳化剂对热和酸较敏感，保质期不长，可能含有胆固醇，也可能引起过敏。作为淀粉的天然降解产物，α-环糊精为制备水包油乳液提供新的选择。它能包埋脂肪酸，以稳定乳液。此外，α-环糊精也能制成不同黏度的乳液，口感可以按需求调整。这种乳液不仅无胆固醇和过敏原，而且是植源性的。

　　2.2去除胆固醇

　　通常人们认为乳制品是健康食品，但脂肪含量高的产品，如黄油，奶油和某些类型的奶酪，会对健康产生不利影响。世界卫生组织和美国心脏协会建议，消费者应该减少饱和脂肪酸和胆固醇的摄入量，以降低冠心病的风险。现在人们对生产低胆固醇乳制品越来越感兴趣。实验研究表明，从均质牛奶和奶酪中去除胆固醇最有效的是β-环糊精。L.Alonso[9]等人用β-环糊精处理奶制品、鸡蛋和肉制品，制成低胆固醇食品，并且这种处理不会改变其中营养脂肪酸的性质。KNSoni[10]提出了一种减少黄油胆固醇的新方法。通过在牛奶奶油中形成胆固醇-β-环糊精包合物，可去除85%～90%胆固醇。该生产过程不需要极端条件，经济效益较高，为工业化生产低胆固醇黄油开发了新途径。López-de-Dicastillo[11]等人将含有β-环糊精的乙烯-乙烯醇共聚物应用于食品包装，牛奶样品通过直接接触包装薄膜，导致胆固醇浓度显著减少。另外，一个研究小组把环糊精添加到与乙二醛交联的聚乙烯醇中，经加工获得聚乙烯醇/β-环糊精复合薄膜。目的是制备一种抗水性生物降解材料，在食品储存过程中，它能有效地控制不稳定化合物的释放。

　　2.3抗淀粉老化回生

　　大环糊精是一类由9个及9个以上葡萄糖残基连接而成的环状麦芽聚糖的总称，主要由4-α-糖基转移酶作用于淀粉生成。由于其环状内腔较大，表现出不同于小环糊精的独特性质。研究者在玉米淀粉中添加不同浓度的大环糊精后，在回生过程中，通过测定透光率、冻融稳定性及老化性，表明大环糊精有抑制淀粉回生的作用，并且大环糊精抑制淀粉回生的效果优于β-环糊精。测定结果表明，添加的大环糊精能够改善凝胶物性，淀粉凝胶硬度减小，弹性和黏结性增加。Avrami恒温动力学模型结果表明，添加大环糊精的玉米淀粉凝胶老化速率减小，并且淀粉老化的晶核生长模式发生了变化，这与该实验X-射线衍射的研究结果相一致。研究也发现，大环糊精能与淀粉脂质形成包合物，对直链淀粉的回生起到抑制作用[12]。

　　3环糊精的特殊应用

　　近年，环糊精及其衍生物作为开发各种聚合物网络和聚集体的“基质”。高聚物和环糊精通过化学交联或物理组合形成的水凝胶、纳米微粒和胶束，已经应用于食品和制药领域。NuvoliD等人首次报道了通过前端聚合(FP)制备含有环糊精的高分子水凝胶的方法[13]。当环糊精添加浓度高于1%(摩尔比)时，其玻璃化转变温度和压缩模量会显著增加。这项研究表明，FP是一种获得含环糊精水凝胶的方便技术。这种技术可适当调节环糊精的种类和数量，从而调整聚合物的性能，使其适合应用在食品和风味物质中。

　　4环糊精作为食品添加剂在食品加工中的使用规定

　　人们已经证明α-、β-、γ-环糊精，包括HP-β-环糊精和SBE-β-环糊精，既没有致突变性，也没有遗传毒性。环糊精在大鼠体内进化与再生的影响因素研究表明，α-环糊精和γ-环糊精不会使胚胎中毒，产生畸形;HP-β-环糊精和SBE-β-环糊精在任何剂量水平下都没有致畸作用[14]。值得注意的是β-环糊精可以与胆固醇形成不溶性复合物，破坏肾功能(如肾毒性)，因此不能胃肠外给药。美国食品药品管理局(FDA)将α-、β-和γ-环糊精作为食品添加剂列在其安全名单(GRAS)上，也将HP-β-环糊精列在非活性药物成分表中。关于食品添加剂标识，联合国粮农组织/世界卫生组织专家委员会建议，食品中β-环糊精的最大添加量是每天5mg/kg，α-和γ-环糊精由于具有毒理学性质，没有定义它们的每日允许摄入量(ADI)[15]。我国《GB2760-2014》[16]食品添加剂使用标准规定α-和γ-环糊精作为稳定剂和增稠剂，可在各类食品中按生产需要适量使用;β-环糊精作为增稠剂在胶基糖果中的最大使用量为20.0g/kg，面制品和肉制品为1.0g/kg，饮料和膨化食品为0.5g/kg。

　　5展望

　　近年，环糊精聚合物、络合物及其衍生物在食品加工中受到越来越多研究者的关注，未来必将在食品工业中发现更多有价值的应用。与环糊精有关的功能性食品与包装，也将会是一个真正的新兴领域。

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