Мальтодекстрин — это название, которое разделяют два разных семейства химических веществ. Оба семейства являются полимерами глюкозы (называются декстрозой или декстринами ), но имеют мало химического или пищевого сходства. [2]
Усваиваемые мальтодекстрины (или просто мальтодекстрины ) производятся в виде белых твердых веществ, полученных в результате химической переработки растительных крахмалов . [3] [4] Они используются в качестве пищевых добавок , которые быстро перевариваются, обеспечивая глюкозу в качестве пищевой энергии . Они, как правило, признаны безопасными (GRAS) для производства продуктов питания и напитков в многочисленных продуктах. [5] Из-за их быстрого производства глюкозы, усвояемые мальтодекстрины представляют потенциальный риск для людей с диабетом . [6]
Устойчивые к перевариванию мальтодекстрины (также называемые устойчивыми мальтодекстринами ) определяются как пищевые добавки из-за их способности при ферментации в толстой кишке давать короткоцепочечные жирные кислоты , которые способствуют здоровью желудочно-кишечного тракта . [3] [7] Устойчивые к перевариванию мальтодекстрины также представляют собой белые твердые вещества, получаемые в результате химической обработки растительных крахмалов, но обрабатываются с использованием методов, специально предназначенных для устойчивости к перевариванию. Они используются в качестве ингредиентов во многих потребительских товарах, таких как низкокалорийные подсластители , и считаются GRAS.
Потребители могут посчитать общее название для различных пищевых добавок мальтодекстрина запутанным. [2] [6]
Усвояемые мальтодекстрины хорошо определены химически, поняты и задокументированы. [6] Напротив, устойчивые к перевариванию мальтодекстрины, являющиеся более новым и сложным химическим семейством, менее определены химически, исследованы и задокументированы. [7]
Мальтодекстрины классифицируются по эквиваленту декстрозы (DE), [5] [6] числу от 3 до 20, которое соответствует количеству свободных концов цепи в определенном образце. Более низкое значение DE означает, что полимерные цепи длиннее (содержат больше единиц глюкозы), тогда как более высокое значение DE означает, что цепи короче. [6] Это обратная концепция по сравнению со степенью полимеризации цепи. Мальтодекстрин с высоким DE слаще, лучше растворим и имеет более низкую термостойкость. Выше DE 20 код CN Европейского союза называет его глюкозным сиропом ; при DE 10 или ниже номенклатура таможенного кода CN классифицирует мальтодекстрины как декстрины.
Мальтодекстрины состоят из D - глюкозных единиц, соединенных в цепи переменной длины. Глюкозные единицы в основном связаны α(1→4) гликозидными связями , подобными тем, которые наблюдаются в линейном производном гликогена (после удаления α1,6-разветвления). [1] [4] [5] Коммерческий мальтодекстрин обычно состоит из смеси цепей, длина которых варьируется от трех до 17 единиц глюкозы. Свойства мальтодекстрина, такие как сладость, вязкость и текстура, можно изменять в процессе производства, изменяя степень гидролиза крахмала. [4]
Мальтодекстрины расщепляются на глюкозные единицы, обеспечивая пищевую энергетическую ценность в 4 калории на грамм (или 16 килоджоулей на грамм). [6] Производство мальтодекстрина позволяет получить продукт высокой чистоты с микробиологической безопасностью, что делает его пригодным для использования в различных продуктах питания, напитках, спорте и выпечке. [6]
Устойчивые к перевариванию мальтодекстрины — это химическое семейство, которое намного больше, чем семейство усваиваемых мальтодекстринов. Определение резистентного к перевариванию мальтодекстрина: «Устойчивый мальтодекстрин/декстрин — это олигосахарид глюкозы. Устойчивые мальтодекстрин и декстриновые продукты состоят из неусваиваемых олигосахаридов молекул глюкозы, которые соединены усваиваемыми связями и неусваиваемыми связями α-1,2 и α-1,3». [8] Химическое вещество имеет большую структурную сложность, чем усваиваемый мальтодекстрин. Два семейства мальтодекстринов имеют мало общего в химическом или питательном отношении.
Названия, используемые для идентификации устойчивого к перевариванию мальтодекстрина как ингредиента в пищевых продуктах в целях регулирования, включают растворимую клетчатку , устойчивый декстрин или декстрин . [2] [7] Названия могут включать пищевой крахмал, используемый для изготовления ингредиента. [4]
Химическое семейство имело историю изменений в классификации. По состоянию на 2023 год устойчивый к перевариванию мальтодекстрин считается устойчивым декстрином [7] и устойчивым крахмалом типа 5. [9] [10] [a] Другое исследование сопоставляло устойчивые декстрины и устойчивые мальтодекстрины, обнаруживая, что они различаются химически и функционально. [11] В этом исследовании конечный продукт мальтодекстрина требовал дальнейшей обработки устойчивого декстрина. Химическое семейство фактически определяется пищевым крахмалом и производственным процессом, оба из которых могут различаться в зависимости от производственных предпочтений. [7] [11]
Устойчивый к перевариванию ингредиент мальтодекстрин обладает несколькими свойствами, используемыми в производстве продуктов питания и напитков: это низковлажный (5% воды), сыпучий, мелкий белый порошок, который легко диспергируется в воде; он прозрачен в растворе с низкой вязкостью ; он не имеет запаха, слегка кислый и имеет пресный вкус; он на 90% состоит из пищевых волокон . [3] Средняя молекулярная масса устойчивой к перевариванию молекулы мальтодекстрина составляет 2000 дальтон . [3]
Мальтодекстрин, устойчивый к перевариванию, представляет собой растворимое (ферментируемое) пищевое волокно с многочисленными некрахмальными гликозидными связями, что позволяет ему проходить через пищеварительный тракт без изменения физических свойств, не подвергаясь перевариванию, не снабжая организм пищевой энергией. [7] В толстой кишке это пребиотическое волокно , ферментируемое кишечной микробиотой , что приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот, способствующих здоровью желудочно-кишечного тракта. [7] [12] [13]
После разработки пищевых ингредиентов из крахмальных источников около 1950 года, усваиваемые мальтодекстрины были впервые получены между 1967 и 1973 годами. [14] Устойчивые к перевариванию мальтодекстрины были разработаны в 1990-х годах на основе исследований питания крахмала, что привело к определению резистентного крахмала. [15] Это сопровождалось обнаружением устойчивых к перевариванию компонентов в пищевых продуктах и методах производства. [3] [15] Некоторые источники обычно ссылались на усваиваемый мальтодекстрин при описании мальтодекстрина без дальнейшего определения того, какой мальтодекстрин использовался. [2] [3]
Мальтодекстрин может быть получен ферментативным путем из любого крахмала, например , кукурузного , картофельного , рисового или маниоки . [1] [4] [5] В Соединенных Штатах этот крахмал обычно кукурузный; в Европе обычно используют пшеничный . Пищевой крахмал кипятят. Полученную пасту обрабатывают комбинацией кислоты и ферментов для получения мальтодекстринов. [6]
Устойчивые к перевариванию мальтодекстрины производятся с помощью процесса, внешне похожего на процесс для усваиваемых мальтодекстринов. [3] [7] Пищевой крахмал подвергается воздействию комбинации тепла, кислоты и ферментов перед очисткой. [3] [7] Часть процесса намеренно напоминает пищеварение человека – таким образом, результат изначально устойчив к перевариванию. [3] [7] Ни источник пищевого крахмала, ни процесс не стандартизированы .
Список из 14 методов приготовления включал от трех до четырех различных методов, включая микроволновый нагрев. [7] Похожие методы различались в деталях, возможно, потому, что методы оптимизированы для источника растительного крахмала. [7] В одном исследовании было представлено подробное описание лабораторного метода получения устойчивых к перевариванию мальтодекстринов, объединяющего несколько из перечисленных методов приготовления. [11]
Шагом в одном из методов приготовления устойчивых к перевариванию мальтодекстринов является обжаривание растительного крахмала в кислой среде. [3] В ходе этого процесса молекулы крахмала распадаются на небольшие единицы, которые затем рекомбинируют с другими, более устойчивыми к перевариванию связями. [3] [7] Для расщепления крахмала можно использовать ферменты в качестве альтернативы обжариванию. [7]
Обзор 2023 года показал, что использование различных источников крахмала и различных методов производства может привести к получению устойчивых к перевариванию мальтодекстринов с различными свойствами, сделав вывод о том, что методы производства устойчивого к перевариванию мальтодекстрина не стандартизированы. [7] Другой обзор методов 2023 года изучал устойчивые к перевариванию мальтодекстрины из трех различных источников крахмала (картофель, маниока и батат ) с использованием идентичных методов производства. [11] Полученные устойчивые к перевариванию мальтодекстрины, как было измерено, имели небольшие физические и химические различия, такие как образование кристаллов декстрина и пористость поверхности , устойчивость к перевариванию (80-85%), термическая стабильность, растворимость и образование паст. [11] Значимость таких различий для качества обработанных пищевых продуктов и здоровья неизвестна. Третье исследование 2023 года показало, что скорость переваривания мальтодекстрина является функцией молекулярной структуры . [16]
В Европейском союзе мальтодекстрин, полученный из пшеницы, освобожден от маркировки аллергенов пшеницы, как указано в Приложении II Регламента ЕС № 1169/2011. [17] Однако в Соединенных Штатах он не освобожден от декларации аллергенов в соответствии с Законом о маркировке пищевых аллергенов и защите прав потребителей , и его влияние на добровольное заявление о том, что продукт не содержит глютена, должно оцениваться в каждом конкретном случае в соответствии с применимой политикой FDA. [6]
Мальтодекстрин имеет различные применения в обработке пищевых продуктов и напитков, включая медицинское питание , детское питание , больничное питание и спортивные добавки. [6] Он также используется в качестве заменителя лактозы . [6]
Мальтодекстрин используется для улучшения текстуры и вкусовых ощущений продуктов питания и напитков, таких как картофельные чипсы и «легкое» арахисовое масло, для снижения содержания жира. [6] Это эффективный ароматизатор , наполнитель и заменитель сахара . [6]
Мальтодекстрин легко усваивается и может стать быстрым источником пищевой энергии. [6] Благодаря быстрому усвоению мальтодекстрин используется спортсменами в качестве ингредиента в спортивных напитках или восстановительных добавках для пополнения запасов гликогена и повышения производительности во время длительных тренировок. [18] Его можно принимать в качестве пищевой добавки в виде порошка, гелевых пакетов, энергетических напитков [6] или ополаскивателя для полости рта. [19] [20] Мальтодекстрин имеет высокий гликемический индекс 110 по сравнению с глюкозой (100) и столовым сахаром (80). [21]
В Соединенных Штатах мальтодекстрин считается безопасным ингредиентом (GRAS) для производства продуктов питания. [5]
Устойчивый к перевариванию мальтодекстрин включен в число других источников в качестве функционального волокна , что означает, что его использование в пищевых продуктах может обеспечить улучшение функции желудочно-кишечного тракта. [12] Низкая молекулярная масса , низкая вязкость, высокая растворимость в воде и устойчивость к ферментативной активности позволяют устойчивому к перевариванию мальтодекстрину избегать переваривания в желудочно-кишечном тракте . [7] [11] Такие свойства могут быть полезны для добавления устойчивого к перевариванию мальтодекстрина в качестве источника ферментируемого пищевого волокна в производство продуктов питания, сохраняя при этом сенсорные качества обработанных пищевых продуктов. [7] [11]
Устойчивые к перевариванию мальтодекстрины, как пребиотические пищевые волокна, являются добавками, используемыми в обработанных пищевых продуктах, в первую очередь в качестве наполнителей или с целью придания эффекта здоровью. [7] Характеристики устойчивых к перевариванию мальтодекстринов позволяют добавлять их в различные виды пищевых продуктов, такие как напитки, молочные продукты и десерты. [7] [11]
Они также относительно низкокалорийны, бесцветны, не имеют запаха и вкуса. [7] Они нетоксичны, химически стабильны и не вступают в реакцию с другими пищевыми ингредиентами в диапазоне температур, необходимых для приготовления и хранения пищи. [7] [9]
В Европе, США и Канаде промышленный устойчивый к перевариванию мальтодекстрин признан безопасным ингредиентом для производства продуктов питания. [7] [13] [22] [23]
Из-за высвобождения молекул глюкозы при переваривании мальтодекстрин может вызвать быстрое повышение уровня сахара в крови при употреблении в больших количествах, особенно у людей с диабетом или резистентностью к инсулину . [6] Поскольку мальтодекстрин быстро переваривается и всасывается, чрезмерное потребление может способствовать увеличению веса, нарушению чувствительности к инсулину и повышению уровня липидов в крови , если не сбалансировано соответствующим образом жизни или диетой. [6]
Устойчивый к перевариванию мальтодекстрин — это ферментируемое пищевое волокно, исследуемое на предмет его способности снижать риск гипогликемии , ожирения и связанных с ним расстройств метаболического синдрома . [7] [9] Проходя по толстой кишке, устойчивый к перевариванию мальтодекстрин является субстратом для выработки короткоцепочечных жирных кислот — основного источника энергии для клеток, выстилающих толстую кишку, тем самым способствуя здоровью желудочно-кишечного тракта. [7] [10] [11] [12] [13] [23] Потребление продуктов, содержащих устойчивый к перевариванию мальтодекстрин, увеличивает частоту и объем дефекаций , потенциально облегчая запор . [24]
Обзоры пришли к выводу, что устойчивый к перевариванию мальтодекстрин классифицируется как устойчивый крахмал типа 5 (RS5) , пребиотическое пищевое волокно, обладающее свойствами, которые могут улучшить контроль диабета и других расстройств метаболического синдрома. [9] [25] Потребление продуктов питания или напитков, содержащих ферментируемые пищевые волокна, такие как устойчивый к перевариванию мальтодекстрин, может вызвать дискомфорт в животе, вздутие живота и метеоризм . [12]
В 2014 году научная группа Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов пришла к выводу, что промышленные продукты, содержащие коммерческий устойчивый к перевариванию декстрин, могут быть признаны полезными для здоровья, поскольку снижают уровень глюкозы в крови после еды . [22]
В 2017 году Министерство здравоохранения Канады включило устойчивый к перевариванию мальтодекстрин в число промышленных источников пищевых волокон, обладающих желательными физиологическими эффектами и подлежащих маркировке продуктов. [23]
В 2018 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США выпустило отраслевой руководящий документ, в котором говорится, что продукты, изготовленные с использованием устойчивого к перевариванию мальтодекстрина, могут рекламироваться как полезные для здоровья продукты, содержащие ферментируемую клетчатку. [13] [26]
Мальтодекстрин используется для покрытия таблеток и пилюль, а также для приготовления порошков при производстве рецептурных препаратов и пищевых добавок. [6] Он также используется в качестве садового инсектицида как в полевых условиях, так и в теплицах. [27] [28] Не имея биохимического действия, его эффективность основана на распылении разбавленного раствора на насекомых-вредителей, после чего раствор высыхает, блокирует дыхальца насекомых и вызывает смерть от удушья . [27]
Медиа, связанные с Мальтодекстрин на Wikimedia Commons