起源

戊聚糖天然存在于植物的纤维素和腐殖质中。

阿拉伯木聚糖结构。 D-吡喃木糖残基在C(O)-2和C(O)-3上被L-阿拉伯呋喃糖基取代。

营养

以下是一些含有戊聚糖的谷物和面粉：

• 全麦：
  • 0.9 可溶性戊聚糖
  • 2.45 酶可提取戊聚糖
  • 8.95% 总戊聚糖
• 小麦粉：
  • 0.7-0.83% 可溶性戊聚糖
  • 1.66-1.86% 酶可提取戊聚糖
  • 1.5-2.12% 总戊聚糖
• 麦麸：
  • 0.28 水溶性戊聚糖
  • 21.30% 总戊聚糖
• 黑麦：
  • 2.08水溶性戊聚糖
  • 5.41% 总戊聚糖
• 黑麦粉：
  • 2.40 水溶性戊聚糖
  • 3.15% 总戊聚糖
• 黑麦麸：
  • 1.60 水溶性戊聚糖
  • 14.86% 的水总戊聚糖

有水萃取戊聚糖（WEP）和水不可萃取戊聚糖（WUP）。 WEP 和 WUP 的区别在于分支程度。 WUP 在细胞壁结构中交联。 WUP，不溶性膳食纤维，可减少运输时间并增加粪便体积、排便频率以及致癌物的结合和排泄。 WEP，可溶性膳食纤维，比不溶性膳食纤维更容易在结肠中发酵。它会导致结肠pH值降低，增加肠道微生物的数量并改变其分布。

膳食纤维发酵导致产生有利于肠道健康的短链脂肪酸。可溶性膳食纤维尤其能降低小肠对胆固醇和葡萄糖的吸收以及餐后血液中的胰岛素水平。降低血胆固醇与降低2型糖尿病风险有关。

功能

戊聚糖对小麦功能性有显着影响。

WEP 溶解在水中时会形成高粘度溶液。与其他非淀粉多糖如阿拉伯树胶、葡聚糖或支链淀粉相比，溶液粘度相当高。WEP 增加了面团水相的粘度，因此，增加了液体薄膜和面团泡沫结构的稳定性。增加的稳定性可以延长烘箱上升时间并防止气室过早聚结。这导致更大的面包体积和更细的均质面包屑。 WEP 也有可能由于其高分子量而形成一个次要的、较弱的网络来强化面筋网络。

与 WEP 相比，WUP 使面团结构不稳定。它存在于离散的细胞壁碎片中，可以在面团发育过程中形成面筋网络的物理屏障。在发酵过程中，它会侵入气室。它还吸收大量的水，因此不能用于面筋发育和成膜。 WUP 具有很强的吸水和膨胀倾向，据报道它能够在水中保持 6 到 10 倍的重量。因此，它会降低面筋网络的稳定性。获得了较小的面包体积和较粗的面包屑和较高的初始面包屑硬度。

WEP和WUP均具有较高的保水性，可延缓面包的陈化速度。

应用

戊聚糖通常作为天然改良剂、膳食纤维强化剂或为了经济效益而添加到面包制作中。添加戊聚糖的来源、质量和数量对于提高面包质量很重要。研究表明，当面粉样品中添加 0.5%、1.0%、1.5% 和 2.0% 浓度的小麦 WEP 和 WUP 以及黑麦 WEP 时，三种戊聚糖均显着增加了吸水率和面包体积，并延缓了面包变质。 WUP 的结构可以在提取过程中进行修改。在其他研究中，将 0.8% 的 AX 添加到小麦面包粉中，去除了 2.5% 的面粉。 AX 强化面包的重量、体积、高度和硬度与标准白面包相似。

为了解决由 WUP 引起的问题，可以使用对水不可提取的阿拉伯木聚糖 (WU-AX) 具有特异性的内切木聚糖酶。它们催化有害的 WU-AX 转化为在面包制作中具有有益功能的高分子量酶溶解 AX。酶剂量很重要。最佳用量可以改善面包体积、面包屑结构和面包屑柔软度，增加发酵稳定性和抗机械应力和烤箱上升的能力。然而，大剂量会导致 WU-AX 的大范围降解。这导致面团的持水能力下降。混合后可能会出现松弛面团和面团粘性。