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棉子糖

鎖定
棉子糖(Raffinose)是自然界中最知名的一種三糖,由半乳糖果糖和葡萄糖結合而成,它也被稱為蜜三糖(melitriose)、蜜裏三糖,是一種具有較強增殖雙歧桿菌作用的功能性低聚糖 [1] 
棉子糖在自然界植物中廣泛存在,在很多蔬菜(捲心菜、花椰菜、馬鈴薯、甜菜洋葱等)、水果(葡萄、香蕉、獼猴桃等)、稻穀(小麥、水稻、燕麥等)一些油料作物的籽仁中(大豆、葵花籽、棉籽、花生等)都含有數量不等的棉子糖;其中棉籽仁中棉子糖的含量達4-5%。人們熟知的功能性低聚糖--大豆低聚糖中的主要功效成分之一就是棉子糖 [2] 
中文名
棉子糖 [9] 
外文名
Raffinose [9] 
別    名
棉籽糖 [9] 
分子量
504.44 [3] 
CAS登錄號
512-69-6 [3] 
EINECS登錄號
208-146-9 [3] 
熔    點
81 ℃ [3] 
沸    點
513.84 ℃ [3] 
水溶性
229.8g/L(25 ºC) [3] 
密    度
1.81 g/cm³ [3] 
外    觀
白色粉末或結晶
性    質
三糖
分子式
C18H32O16 [3]  [9] 
pka
pK1:12.74 (25°C) [3] 

棉子糖物理性質

棉子糖性狀

棉子糖是採用物理萃取方式從植物(甜菜糖蜜或棉子)中提取的純天然功能性低聚糖 [4]  。棉子糖為白色或淡黃色晶狀粉末,易溶於水,微溶於乙醇等極性溶劑,不溶於石油醚等非極性溶劑。無水棉子糖熔點118~119℃。一般結晶體帶有5分子的結晶水,緩慢加熱100℃會喪失結晶水。水溶液的比旋光度[α]D為+105°。帶結晶水的棉子糖熔點為80℃。

棉子糖結構

棉子糖(raffinose)又稱蜜三糖(melitriose),由右旋半乳糖、右旋葡萄糖和左旋果糖各一分子組成的三糖。即α-D-吡喃半乳糖基-(1→6)-α-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷 [10]  ,分子式為C18H32O16相對分子質量504 [5] 

棉子糖溶解度

棉子糖易溶於水,微溶於乙醇等極性溶劑,不溶於石油醚等非極性溶劑 [4]  。20℃時水中溶解度為14%,且隨温度升高溶解度顯著增大,80℃時,高於蔗糖的溶解度。

棉子糖熱穩定性

因此在一些需經熱壓處理的食品中使用也十分方便;但當加熱至180℃時,棉子糖會分解成蜜二糖和果糖,蜜二糖還可能進一步分解。在酸性條件下,棉子糖的熱穩定性仍然很好,與蔗糖相仿,甚至略高。在pH值為3.5、90℃環境中保持30min,棉子糖幾乎沒產生分解現象 [6] 

棉子糖美拉德反應

棉子糖屬於非還原糖,在於氨基酸共存條件下,發生美拉德反應(褐變反應)的程度比較低。當棉子糖與穀氨酸鈉共存,並加熱至150℃,加熱時間為2h,當pH值≤4,棉子糖的着色度(-lgT150)略高於葡萄糖,低於蔗糖、果糖和低聚果糖;pH值≥5時,各種糖的着色度依次為果糖、葡萄糖、低聚果糖、蔗糖和棉子糖。

棉子糖吸濕性

與其他低聚糖不同,棉子糖晶體粉末含有5分子結晶水,因此即使在相對濕度90%的環境下也不會吸濕結塊,相比其他低聚糖粉末較強的吸濕性,這是棉子糖晶體粉末的一個顯著特點,對片狀、粉狀食品和藥品的添加極為有利。棉子糖在非晶體狀態下,又具有較強的吸濕和保濕能力 [4] 

棉子糖甜度

甜度以蔗糖甜度為100計,與蔗糖10%溶液比較,棉子糖的甜度為22-30 [6] 

棉子糖熱量

棉子糖的能量值約為6KJ/g,相比蔗糖(17KJ/g)和木糖醇(10KJ/g),約為蔗糖的1/3,木糖醇的1/2 [4] 

棉子糖主要功效

增殖雙歧桿菌,調節腸內菌羣
能夠同時促進雙歧桿菌乳酸桿菌等有益菌的繁殖生長,並有效抑制腸道有害菌的繁殖,建立健康的腸道菌羣環境 [7] 
防止便秘,抑制腹瀉,雙向調節
雙向調節,防止便秘、腹瀉。整腸通便,排毒養顏 [5] 
抑制內毒素,保護肝臟功能
解毒護肝,抑制體內毒素的產生,減輕肝臟負擔 [6] 
增強免疫力,提高抗腫瘤能力
調節人體免疫系統,增強免疫力 [8] 
抗敏祛痘,保濕美容
內服可抗過敏,並有效改善神經性、過敏性皮炎和痤瘡等皮膚病症狀,外塗可保濕鎖水 [8] 
合成維生素,促進鈣吸收
合成維生素B1維生素B2維生素B6維生素B12、煙酸和葉酸;促進鈣、鎂、、鋅等礦物質的吸收,促進兒童骨骼發育,防止老年人及婦女骨質疏鬆 [2] 
調節血脂,降低血壓
改善脂質代謝,降低血脂和膽固醇 [8] 
抗齲齒
防齲齒。不為口腔致齲菌利用,即使與蔗糖共用,亦可減少齒垢形成,清潔口腔微生物沉積、產酸、腐蝕的場所,潔白、強壯牙齒 [1] 
低熱量
低熱量。不影響人體血糖水平,糖尿病人亦可食用 [2] 
兼具膳食纖維生理功效
屬水溶性膳食纖維,具有膳食纖維同等功效 [4] 
棉子糖因具有獨特的理化及生理功效,可廣泛應用於食品、保健食品、醫藥、化妝品及飼料等行業,作為增殖雙歧桿菌的益生元使用,同時亦可作為人體和動物活器官移植用保護輸送液的主要成分,還可用於延長活菌體在常温下存活期的增效劑。
參考資料
  • 1.    劉紅梅,劉聚勝.功能性低聚糖的研究及在食品中的應用現狀:輕工科技,2012
  • 2.    蘇更林.亟待開發的保健食品——大豆低聚糖:化工之友,2001
  • 3.    512-69-6 | CAS DataBase  .ChemicalBook[引用日期2017-04-19]
  • 4.    陳靜,雲志.棉子糖製備及分析檢測方法:糧油加工,2009
  • 5.    黃進.大豆活性成分的結構與功能評價:華中農業大學,2003
  • 6.    唐春江,鄧放明,王喬隆,胡兵.大豆低聚糖的研究進展:糧食加工,2008
  • 7.    王文娟.豆粕及其棉子糖、水蘇糖對異育銀鯽生長性能、生理機能和腸道健康的影響:蘇州大學,2010
  • 8.    劉後貴.蜂蜜中的功能性糖類──棉子糖:蜜蜂雜誌,1995
  • 9.    棉籽糖  .化源網[引用日期2022-08-23]
  • 10.    中國化學會, 有機化合物命名審定委員會. 有機化合物命名原則 2017[M]. 北京: 科學出版社, 2018:408.