起源
与木质素、β-葡聚糖和纤维素一起,阿拉伯木聚糖是构成植物组织细胞壁正常成分的天然纤维。它们存在于小麦、高粱、大米、燕麦、玉米和许多其他谷物中。
与淀粉中的直链淀粉类似,AXs 由 D-木糖残基的线性主链组成,这些残基通过 β-(1-4) 糖苷键与作为分支连接到木糖链上的单个阿拉伯糖残基连接。部分阿拉伯糖侧链被阿魏酸酯化。
功能
尽管面粉中的含量很低(2.0-3.0%),AXs 通过与水和面筋基质相互作用发挥多种作用。 AXs在面粉中的高吸水能力凸显了它们在面包制作中的作用。
AX 的功能是其特性的结果,包括:
- 在水中的溶解度
- 粘度构建
- 保水能力
- 凝胶特性
- 膳食纤维来源
AX 分为水溶性(即水可萃取)或水不溶性(水不可萃取)。在淀粉质胚乳中,约 25% 的 AXs 是
水萃取型(WE-AX)。剩余的 75% 水不可萃取部分 (WU-AX) 与 WE-AXS 具有基本相同的结构,但分子量要高得多。
水不可萃取的阿拉伯木聚糖 (WU-AXs)
WU-AXs 几乎完全是通过氢键与其他木聚糖链形成高度组织构象的木聚糖。 WU-AXs通过其他阿拉伯木聚糖之间的共价和非共价相互作用保留在细胞壁深处。
WU-AX 在其分子表面含有大量水,但在其中高度不溶。 WU-AXs 存在于离散的细胞壁片段中,可以形成物理屏障以实现最佳蛋白质聚集,并可能在混合过程中干扰强面筋基质的形成。
它们被认为会侵入气室并吸收大量的水,因此不能用于面筋发育和液膜(薄片)的形成。由于面团在发酵和烘烤过程中膨胀,WU-AXs对气体泡沫的稳定性有破坏作用,从而影响体积增加和烤箱弹簧。
水可萃取阿拉伯木聚糖 (WE-AXs)
水溶性即水萃取部分(WE-AXs)被认为松散地结合在细胞壁表面。
当木聚糖酶用于 WU-AXs 的部分和受控解聚(即 WU-AXs 转化为 WE-AXs)时,它们可以增强面团并赋予气泡结构稳定作用。
应用
与其他功能聚合物、淀粉和蛋白质一起,阿拉伯木聚糖在混合过程中参与水的整体吸收。下表有助于直观地显示 AX 对面粉在粉质仪中混合时保持水分和转化为面团的能力的影响:
面粉成分 | %面粉重量 (g / 100 g面粉) | 持水能力 (g H2 O/g干聚合物) | 总吸收百分比 (g H2 O / 100克面粉) | 面团中的水分分布 (%) |
---|---|---|---|---|
完整淀粉 | 63,00 | 0,35 | 22,05 | 32,57 |
受损淀粉 | 6,50 | 1,75 | 11,38 | 16,80 |
WU-AXs | 1,40 | 10,00 | 14,00 | 20,68 |
WE-AXs | 0,60 | 5,00 | 3,00 | 4,43 |
面筋蛋白 | 12,80 | 1,35 | 17,28 | 25,52 |
总计 | 84,30 | 67,70 | 100,00 | |
水分 + 灰分 + 糖分 + 脂质 | 15,70 |
因此,从数字的角度来看,淀粉占面粉中总干物质的 80.0-85.0%,并保持面团中约 45.0% 的水分。另一方面,阿拉伯木聚糖仅占面粉总干重的 2.0-3.0%,但占面包面团水分的 25.0%。
如果没有 AXs,面团将无法容纳或接受尽可能多的水分来获得规则的特性和流变性,因此产量(即单批次生产的面团块的数量)会更低。
规定
尽管关于阿拉伯木聚糖对许多健康状况的有效性进行了有希望的研究,但 FDA 表示,没有足够的证据来支持健康声明。
在欧盟,EFSA 得出结论,食用至少 8 克小麦胚乳中富含阿拉伯木聚糖的纤维可降低希望降低餐后血糖反应的个体的餐后血糖反应。