很重要,β-环糊精的使用及其安全性
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β-环糊精的使用及其安全性

一、β-环糊精简介

中文名称:β-环糊精

英文名称:β-Cyclodextrin

别名:β-环糊精;环麦芽七糖;环七糊精;BCD

结构式:低聚糖同系物,由7个葡萄糖单体经α-1,4糖苷键结合生成的环状物。

分子式:(C6H10O5)7

分子量:1135.0

理化性质:白色结晶性粉末,无臭,稍甜,溶于水(1.8 g/100 ml,20℃),难溶于甲醇、乙醇、丙酮,熔点290-305℃,内径(分子空隙)0.7-0.8nm ,旋光度[α]25D+165.5°。本品在碱性水溶液中稳定,遇酸则缓慢水解,其碘络合物呈黄色,结晶形状呈板状。本品可与多种化合物形成包结复合物,使其稳定、增溶、缓释、乳化、抗氧化、抗分解、保温、防潮,并具有掩蔽异味等作用,为新型分子包裹材料。

来源与制法:淀粉糊化后经微生物产生的环状葡萄糖基转移酶(Cyclodextrin-glycMyltransferase )作用,经脱色、结晶、分离而制得。

二、β-环糊精在食品中的应用

1、食品和食品成份的稳定

(1).防挥发、防氧化、光和热分解

食品用的香精如玫瑰油、麝香酮月桂醛十一癸醛、壬基醛、鸢尾油、茴香脑、d-樟脑、鞠荽醇等易于挥发,易受空气、日光氧化分解。同CD 包接成结晶复合物,挥发性和氧化显著缓慢,便于长期贮存或在食品中保持。

芳香和辛竦调味料提取出的油,一般不稳定,用β -CD 包接得到药含香油8-13%的复合物。复合物贮存中,挥发、氧化、热分解都大为减低,用于食品制造有相当高的稳定功效,可用于各种食物和罐头的生产,如从食、烘饼、饼干、糕点、速食食品、速溶食品、调味膏、调味粉等香味的保持和防止香料分解引起的颜色改变。

薄荷醇用β -CD 包接,在加热食品制造中可以减少损失。

香辛辣料用β -CD 包接,效果也很显著。

食用芳香油如芝麻油同β -CD 包接成固体,在速溶食品制造中保护香味。

高挥发性食品香料同β -CD 包接成复合物,再与氢化动物油或植物油混合,能在高温下保持稳定,适用于烘烤食品和罐头食品的制造。

水果香精的高沸点(100-2500)成份同β -CD 混合,另粉末基料和凝结剂混合,成为稳定的固体香精组合物

速溶饮料制造中,茶叶、咖啡豆或烤谷粒在浸出、干燥时原有香味常损失,加用β -CD 可以保持

佛手柑油或茉莉油-β-CD 复合物加入茶叶增加茶叶香味,并要长期保持。

(2).保持色素

天然色素用作食品着色剂,不存在毒性问题,但受光、热、酸、碱的影响而不稳定。β -胡萝卜素等类胡萝卜色素类,木槿等类黄酮类色素,核黄素等黄素类,胭脂红等醌类色素类,叶绿素等卜吩色素类以及其他天然色素,都可用β-CD 包接成复合物,保持稳定

(3).防潮、保温

β-CD10份,豆油5份,水5份混合成包接物,再同300份颗粒砂糖混合,干燥成粉,可作

糖果的抗潮解剂。

生奶油、搅和奶油、蛋黄酱和各种食用油都可加β-CD 制成扩散剂,涂在面包、糕点上起保水性和保形性的作用,推迟干燥和形状改变

肉制品制造中用β-CD 作结合剂,可增加产品的保温性,改进质地

2、排除臭气和苦涩味

CD 除去食品中的臭气和苦涩味道,效果特别显著。

(1).排除臭气

生鱼、咸鱼和其他海味加工品、羊肉和其他肉类、内脏、加工奶制品、大豆制品等用CD 糖浆处理,都能排除臭气。

蔬菜加工品如芦芛、西红柿、萝卜等制品生气勃勃有的臭味,可加CD 除去。

补充食品中的钙用的骨粉,常有不快气味,加少量β-CD 和少量水在60℃搅拌30分钟,气味不再出现

用作食品营养添加剂的酵母膏气味,加CD 可以除去,还可改进颜色,降低吸潮性 大豆卵磷脂CD 包接去掉不快气味,可用作保健食品添加剂

(2).去苦涩味

柑桔汁中的桔皮苷、柠檬苦素和柚皮苷有较重的苦味,溶解度极小,使桔汁带苦味,并形成混浊,不宜澄清,不利于制造瓶装或罐头产品。加0.5%β-CD ,桔汁中的柠檬苦素0.15×10-4M 和柚皮苷4×10-4M 的沉淀完全消除,苦味消失,对产品品质不起坏影响。对其他品种的柑桔如夏橙和iyokan 以及其他水果如葡萄的果汁,也有同样效果。

冰淇淋、冰牛奶、冰棍等冷食制造原料黄油或黄油有独特的臭味,带进冷食制品中,口溶性也差,加用0.5-10%的CD 包接后,配合其他原料制冷食,气味得到改善。

3、乳化

含油量高的饮料,无蛋蛋酱,调味油,搅和奶油、冰淇淋和咖啡等食品添加β-CD ,形成长期稳定的乳状悬液。

用脂肪酸、甘油、甘油脂和β-CD 作乳化剂,加入其他原料,可制成乳化性能良好的各种液状、膏状加工油脂食品,乳化状态稳定,保存一月,品质不变。用β-CD 调制的乳化食品油脂还具有透明感和可塑性。

冰淇淋原料用油脂和蛋白作代用品,加柠檬酸打成乳化液的效果不良,冻结中乳化状态极不稳定。加用CD 则容易打成分散微粒,冻结中保持稳定乳化状态,并保持特有的气味。

4、增大起泡力

冷蛋白和粉末蛋白的起泡力比新鲜蛋白显著低下,历来添加烘烤糊精,起泡力改善很有限。如果在蛋白冷冻或制粉时添加β-CD ,效果显著。

糖或糖醇加表面活性剂和β-CD 制成的粉关物质用作烘烤食品添加剂,可增大乳化起泡力。

5、固体洒和固体果汁

用CD 将液体洒类和果汁类改变成固体粉末,使用、包装、运输方便,更利于长期贮藏。

6、其他品质改进

维生素类营养品人微言轻食品添加剂,在食品烘制中易受热破坏,用β-CD 包接成复合物则对热稳定。

7、防腐

β-CD 本身不能防腐,而是保护防腐剂长期有效。β-CD 同山梨酸、脱氢乙酸、苯甲酸或其盐类包接成的复合物,远比原化合物有效。

BCD 在食品工业的应用实例表

应用分类

蛹蛋白、骨粉、酵母膏、芦笋、番茄酱、萝卜、葱、蒜制品、柑橘汁、葡萄汁、及其他果汁、甜叶菊、糖精、蛋白糖、甘草甜味剂、陈米等。

进行食品乳化、增加起泡力

高含油量的饮料、蛋黄酱、调味油、冰淇淋、咖啡饮料、油脂食品、冷冻食品、粉末蛋白、糖和糖醇类表面活性剂等。

液体的固体化

即席马丁尼酒粉、威士忌酒粉、香槟酒粉、其他粉末酒、食品粉末油、大蒜油粉、葱油粉、芝麻油粉等。

用于其他食品加工制造

糖果、巧克力、饴糖、咖啡、饼干、糕点、调味粉、速食食品、速溶茶、酱油、奶油、蛋黄油、香肠、竹笋罐头、日本纳豆、蛋白水解液、奶酪水解液、豆腐凝结剂、香肠代用肠衣、桔皮素甜味剂、果仁粉、粉末瓜子、果汁粉、粉末酱油、果糖粉、口香糖等。

三、β-环糊精的安全性

《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760―1996)中规定:可用于焙烤食品,最大用量为2.5g/kg,用于汤料,为100 g/kg。其他使用参考,用于包埋易挥发的香料使其稳定。香料与β-环状糊精的浓度比为1:1。用于包埋天然色素,使其稳定。去除异味,用于豆制品等除豆腥味,以及去除干酪素的苦味、甜菊苷的苦味、羊肉的腥味和鱼腥味等。用于制作固体酒和果汁粉。将含乙醇43%的威士忌100 ml,加水186 ml、环状糊精糖浆143 ml,混合搅拌30min ,喷雾干燥成固体酒。饮用时稀释10倍即可。用于果蔬罐头,可防止汁液产生白色混浊。橘子罐头,添加量为糖浆量的0.2%~0.4%,可不产生白色沉淀。竹笋罐头,添加0.01%~2.0%,可防止产生白色沉淀。冷冻蛋白粉末,添加0.25%,可提高起泡力和泡沫稳定性。取75g 环糊精乙醇溶液,于50℃,在搅拌中加入含200 ml洋葱汁的乙醇溶液,静置,析出包埋葱汁的结晶,经过滤、晾干后即为成品。冲汤时,取1g 成品冲入沸水200 ml 即为洋葱汤。取100g 环糊精,加水75 ml,在搅拌中加入芝麻油85~90 ml,包埋后于60℃烘干,研细,过20目筛。取0.4g 置于100 ml水中,加热至60℃,即有芝麻油香气,若加250 ml水加热至90℃,则全溶。

鉴定方法:

①本品水溶液(1+10)加1~3滴稀碘液,呈黄色。

②旋光度检验:旋光度[α]25D+165.5°±2.0°。

含量分析:用本酚硫酸法测定试样的总糖量,利用糖化酶只分解直链糊精和低聚糖,而不分解环状糊精的特性,以DNS 法(3,5-二硝基水杨酸法)测出糖化酶作用于试样产生的葡萄糖量,总糖与葡萄糖量之差与总糖之比,即为环状糊精的含量。

四、小结