短链低聚果糖：为减糖产品带来额外健康益处

消费者健康意识的觉醒使得减糖/无糖逐渐成为食品饮料行业的新标准。烘焙行业也不例外，逐步向低糖、低脂、高纤维、高蛋白等健康方向发展。短链低聚果糖(sc-FOS)是一种不被人体消化的水溶性益生元膳食纤维，能实现烘焙产品的减糖化，并同时增加纤维含量。

短链低聚果糖通常是以葡萄糖和果糖为原料，通过酶促反应制得。它具有诸多益处，包括具有较强的双歧杆菌效应、可降低潜在病原体数量、通过诱导短链脂肪酸(SCFA)产生细菌使结肠酸化、增加Ca+2和Mg+2的吸收、抗肿瘤活性、促进维生素B和维生素K的合成以及免疫调节等。

短链低聚果糖由GFn型低聚果糖分子组成，即由两个、三个或四个果糖单体组成的低聚果糖分子相互结合，在非还原端有一个葡萄糖末端单元。因此，蔗果三糖(GF2)、蔗果四糖(GF3)和蔗果无糖(GF4)是不能直接参与美拉德反应的非还原性低聚糖。

美拉德反应通常发生在高温食品加工过程中，这些场景包括烘焙、煎或油炸等过程。这是还原糖或低聚糖(即具有自由羰基的分子)与存在于多肽和蛋白质中氨基酸的氨基发生的复杂化学反应。

与短链低聚果糖(仅生成GFn型低聚果糖)相比，菊粉和低聚果糖(菊粉的酶水解产物)除了具有GFn型结构外，还包括FFn型低聚果糖，这些物质没有糖基末端，因此具有更高的还原能力，能够直接参与食品中的美拉德反应。下表显示了几种不可消化寡糖(NDOs)和多糖的比较，以及它们参与美拉德褐变的相关能力。

实验显示，用短链低聚果糖制成的饼干与添加了蔗糖的饼干呈相同的棕色，而用菊粉或菊粉衍生的低聚果糖制成的饼干有更深的棕色倾向，可以很容易与蔗糖对照区分开。

从市场角度看，如果食品生产商寻求减糖配方，同时想尽量减少与常规配方之间的视觉差异，那么使用短链低聚果糖纤维可呈现最小可区分的视觉差异。

还原性/非还原性寡糖的额外健康价值

丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，它无嗅、水溶性高，分子量为71.08，熔点为84.5°C。丙烯酰胺单体很容易聚合成聚丙烯酰胺，并在化学制造工业中提供了无数应用。

2002年，人们开始关注丙烯酰胺，当时发现在高温烹饪过程中，如通常在高于120°C和低湿度的温度条件下进行油炸和烘烤，食品中可能会产生丙烯酰胺。烘焙或油炸富含碳水化合物的食物、面包、饼干和咖啡等产品时，都有可能产生丙烯酰胺。研究表明，游离氨基酸天冬酰胺通过美拉德反应与还原糖(天然存在或添加在食物中的)发生反应是丙烯酰胺在食物中积累的主要途径。

丙烯酰胺因其对人类健康的潜在危害而闻名，包括美国FDA、欧洲食品安全局(EFSA)和世界卫生组织(WHO)在内的国际组织已提议采取行动降低其在食品工业供应链中的含量。例如，2016年3月，美国卫生与公众服务部、美国FDA食品安全与营养中心 (FDA CFSAN)发布了一份关于丙烯酰胺的安全指南。

最近，一项基于小鼠模型的研究报告称，在食品加工制造中的美拉德反应所产生的晚期糖基化终末产物(AGEs)，可能会导致“肠道渗漏”，从而对健康产生负面影响。

综上所述，与短链低聚果糖等非还原寡糖相关的较温和的美拉德反应可以提供额外健康益处，它们能通过减少参与美拉德反应，降低产生化学危险因子的风险。

为了探索上述问题，实验人员制备了减糖饼干，参考样品和测试样品之间的唯一区别是用35%短链低聚果糖或菊粉替代蔗糖。饼干在170℃烘烤10分钟后，评估丙烯酰胺的形成并与全糖版本进行比较。分析显示，全糖饼干中的丙烯酰胺含量为40.7(±4.2)μg/kg，添加菊粉和短链低聚果糖饼干的丙烯酰胺含量分别为91.3(±9.3)μg/kg(超过对照组2倍)和39.2(±4,0)μg/kg（即与参考水平相当）。

总之，有理由假设短链低聚果糖(作为一种非还原性寡糖)除了能增加日常食用产品的健康属性，它也不会对丙烯酰胺的形成产生额外贡献，从而为减糖产品带来更多附加值。

来源：荣格-《国际食品加工及包装商情》

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