麥芽糊精（英文：maltodextrin，MD），又稱水溶性糊精、酶法糊精，是由D-葡萄糖單元通過(guò)α-1,4糖苷鍵連接而成的葡萄糖值（DE值）低于20%的單糖聚合物。化學(xué)式(C6H10O5)n，粉末狀的麥芽糊精流動(dòng)性好，無(wú)色，無(wú)淀粉和其他異臭味，不甜或甜味極弱，易溶于水，黏性適度，增稠性、膠黏性好，常被用作食品添加劑。
麥芽糊精應(yīng)用廣泛，在食品工業(yè)中，常作為食品添加劑以改善食品風(fēng)味。比如糖果工業(yè)用它調(diào)節(jié)甜度，并阻止蔗糖析晶和吸濕；飲料中用它作為增稠劑、泡沫穩(wěn)定劑；還可添加在食品中以加速干燥，延長(zhǎng)保質(zhì)期等。此外，麥芽糊精在造紙、制藥、化妝品等國(guó)產(chǎn)日化品牌領(lǐng)域也有應(yīng)用，也可以作為建筑材料的保水劑使用。同時(shí)，麥芽糊精是一種觸殺性殺蟲劑，可作為殺蟲劑和除螨劑使用。
商品麥芽糊精根據(jù)DE值的大小，分為I（DE值3%-9%）、Ⅱ（DE值10%~14%）、Ⅲ（DE值15%~20%）型3種規(guī)格；根據(jù)麥芽糊精的碘反應(yīng)特性，分為顯藍(lán)糊精、顯紅糊精和清色糊精。
麥芽糊精的加工有酸法、酶法和酸酶結(jié)合法3種。酸法工藝產(chǎn)品易發(fā)生渾濁和凝結(jié)，產(chǎn)品溶解性能不好，透明度低，過(guò)濾困難，工業(yè)上生產(chǎn)一般已不采用此法。酶法工藝產(chǎn)品，產(chǎn)品透明度好，溶解性強(qiáng)，室溫儲(chǔ)存不變渾濁，是當(dāng)前主要的使用方法。酶法生產(chǎn)麥芽糊精還原糖值在5%～20%，當(dāng)生產(chǎn)還原糖值在15%～20%的麥芽糊精時(shí)，也可采用酸酶結(jié)合法。
發(fā)現(xiàn)歷史
早在20世紀(jì)50年代，人們便開始研究麥芽糊精。威爾曼（Whelan）將由α-1,4糖苷及糖苷鍵連接而成的低聚糖稱為麥芽糊精。1957年，美國(guó)玉米工業(yè)研究基金會(huì)將麥芽糊精定義為玉米淀粉的不完全水解產(chǎn)物。現(xiàn)在公認(rèn)的麥芽糊精的定義由美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局于1983年提出，已不局限于玉米淀粉的水解產(chǎn)物，屬于多糖類型的大分子替代劑，被廣泛用于食品、紡織行業(yè)。最早的商品化麥芽糊精是由美國(guó)玉米公司于1957年生產(chǎn)的Frodex 15，后來(lái)改為 Lo-Dex 15。
物質(zhì)組成
作為一種淀粉降解產(chǎn)物，麥芽糊精含有線性和支鏈兩種。一般認(rèn)為麥芽糊精是一類D-葡萄糖的聚合物，其中每個(gè)α-D-呋喃葡萄糖殘基由α-1,4糖苷鍵相連形成線性長(zhǎng)鏈，同時(shí)也有少許α-1,6分支點(diǎn)形成的支鏈。DE值是測(cè)定脫水α-D-葡萄糖單位，即還原端的數(shù)量。因此，從理論上講，DE值為5%的麥芽糊精分子是由20個(gè)葡萄糖單位組成的聚合物（DP20）。然而，DE值的變化并不一定意味著還原基團(tuán)數(shù)量的差異，而且通常人們只能測(cè)定表觀DE值。麥芽糊精一般為混合物，同一DE值的麥芽糊精很可能具有截然不同的功能性質(zhì)，這反映了水解反應(yīng)中生成物的組成和淀粉的類型。不同來(lái)源的淀粉，直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例不同，水解得到的麥芽糊精組成和性能也各不相同，例如，幾乎完全由支鏈分子組成的蠟質(zhì)淀粉水解得到的麥芽糊精也基本上是支鏈分子，抗老化穩(wěn)定性較好。麥芽糊精的組成與水解工藝、淀粉類型以及淀粉中其它組分（如蛋白質(zhì)、脂肪等）的存在密切相關(guān)。
理化性質(zhì)
麥芽糊精是由D-葡萄糖單元通過(guò)α-1，4糖苷連接而成的葡萄糖值（DE值）低于20%的單糖聚合物。是由淀粉經(jīng)酶或酸水解而成的產(chǎn)物，粉末狀的麥芽糊精流動(dòng)性好，無(wú)色，無(wú)淀粉和其他異臭味，不甜或甜味極弱，易溶于水，黏性適度，增稠性、膠黏性好。麥芽糊精放在水中，下沉很快，落在水底中，并能逐漸往上返，同時(shí)漸漸溶解，其溶解度略低于砂糖，但水化力較強(qiáng)。一旦吸收水分后，保持水分的能力較強(qiáng)。
麥芽糊精的主要性質(zhì)和DE值有直接關(guān)系，因此，DE值不僅是表示水解程度，而且還是掌握產(chǎn)品特性的重要指標(biāo)。麥芽糊精的水解程度越高，產(chǎn)品的溶解性、甜度、吸濕性、滲透性、發(fā)酵性、褐變反應(yīng)及冰點(diǎn)下降性越大；而組織性、黏度、色素穩(wěn)定性、抗結(jié)晶性越差。具體表現(xiàn)為：
DE值：DE值即葡萄糖當(dāng)量值，它是指還原糖（以葡萄糖計(jì)）占果葡糖漿干物質(zhì)的百分比，或淀粉糖的含糖量。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，DE值越高，葡萄糖漿的級(jí)別越高。工業(yè)上用DE值（也稱葡萄糖值）表示淀粉的水解程度或糖化程度。反映淀粉水解程度，可以間接指示相對(duì)分子質(zhì)量的大小。隨著水解程度的增加，各組分向分子質(zhì)量減小的方向移動(dòng)，DE值升高。
黏度：在正常濃度下，黏度較低。溶液黏度隨著DE值的降低迅速增加。當(dāng)DE值為3%～5%時(shí)形成凝膠。
褐變反應(yīng)：含有還原糖和蛋白質(zhì)的體系在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生褐變。由于麥芽糊精還原糖含量較低，其褐變反應(yīng)不明顯。
黏結(jié)性能：隨著DE值的升高，麥芽糊精的結(jié)合/黏合能力下降，這與平均分子大小有關(guān)。DE值較低的麥芽糊精，相對(duì)分子質(zhì)量較大，具有較強(qiáng)的成膜或涂抹性能。
冰點(diǎn)降低：體系冰點(diǎn)與溶液中的分子數(shù)目有關(guān)。隨著DE值的降低，平均分子質(zhì)量增加，溶液中分子數(shù)目下降，冰點(diǎn)降低。
吸水性：指產(chǎn)品吸水能力。盡管隨著DE值的升高，麥芽糊精的吸水性能逐漸增加，但就整體而言，麥芽糊精的吸水性較低。
滲透性：較低DE值的麥芽糊精，由于在水中的分子數(shù)目少，具有較低的滲透壓，易透過(guò)半透膜，可作為病人營(yíng)養(yǎng)液的碳源。
溶解性：相對(duì)于淀粉而言，麥芽糊精是可溶的。隨著DE值的升高，麥芽糊精的溶解度逐漸增加。
甜度：隨著DE值的升高，麥芽糊精的甜度也逐漸增加。由于麥芽糊精是低DE值的淀粉水解產(chǎn)物，其甜度都不高，接近于無(wú)味。
分類
按DE值分
商品麥芽糊精根據(jù)DE值的大小，分為I（DE值3%-9%）、Ⅱ（DE值10%~14%）、Ⅲ（DE值15%~20%）型3種規(guī)格。其中麥芽糊精的DE值在4%~6%時(shí)，其糖組成全部是四糖以上的較大分子，DE值在9%～12%時(shí)，其糖組成是低分子糖類的比例較少，而高分子糖類較多，因此此類產(chǎn)品無(wú)甜味，不易受潮，難以褐變，在食品中使用，能提高食品的口感，并產(chǎn)生較強(qiáng)黏性；DE值在13%～17%時(shí)，其甜度較低，不易受潮，還原糖比例較低，難以褐變，溶解性較好，用于食品中能產(chǎn)生一定的黏度；DE值在18%～20%時(shí)，稍有甜味，吸潮性會(huì)增加，有部分還原糖，會(huì)發(fā)生褐變反應(yīng)，溶解性良好，在食品中使用不會(huì)產(chǎn)生提高黏度的效果。
按碘反應(yīng)特性
根據(jù)麥芽糊精的碘反應(yīng)特性，麥芽糊精產(chǎn)品可分為下列幾種：
顯藍(lán)糊精：遇碘反應(yīng)時(shí)皇紫藍(lán)色，可溶25%酒精內(nèi)，在酒精含量40%時(shí)即沉淀，其聚合度為13～30。
顯紅糊精：遇碘反應(yīng)時(shí)呈棕紅色，可溶于55%的酒精內(nèi)，在酒精含量65%時(shí)即沉淀，其聚合度為7～13。
清色糊精：遇碘反應(yīng)時(shí)不顯色，可溶于70%酒精內(nèi)，其聚合度為4~6。
應(yīng)用領(lǐng)域
食品行業(yè)
麥芽糊精在整個(gè)食品工業(yè)中用途廣泛，在食品系統(tǒng)中發(fā)揮著多方面的功能。麥芽糊精具有凝膠和保水能力，因此在食品工業(yè)中被用作質(zhì)地改良劑，并在一定程度上替代脂肪酸。麥芽糊精在食品體系中具有多方面的功能，包括：（1）膨松；（2）防止結(jié)塊； （3）增加質(zhì)地和體感；（4）形成薄膜；（5）結(jié)合香味和脂肪；（6）作為氧氣屏障； （7）使表面光澤；（8）幫助分散和溶解；（9）控制冷凍和防止結(jié)晶；（10）作為產(chǎn)品擴(kuò)展劑。
食品加工劑
麥芽糊精可以作為脂肪和油類替代物添加到沙拉醬中以降低其熱量，麥芽糊精的脫鹽率越低，脂肪結(jié)合力越好。在冷凍甜點(diǎn)中，麥芽糊精與纖維素膠結(jié)合可防止在冷凍過(guò)程中形成大冰晶，并控制結(jié)晶和融化。使用麥芽糊精配制的冰淇淋粘度更高，稠度指數(shù)更高，空氣更少。在方便面生產(chǎn)中添加麥芽糊精，可改善產(chǎn)品口味、增加產(chǎn)品品種，同時(shí)降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。在火腿和香腸等肉制品中添加麥芽糊精，可體現(xiàn)其膠粘性和增稠性強(qiáng)的特點(diǎn)，使產(chǎn)品細(xì)膩，口味濃郁，易包裝成型，延長(zhǎng)保質(zhì)期。用量5%~10%。
食品干燥輔助劑
麥芽糊精流動(dòng)性好，無(wú)異味，溶解性能好，耐熱性強(qiáng)，吸濕性低，不結(jié)團(tuán)，即使在濃度高的狀態(tài)下使用也不會(huì)掩蓋其他原料的風(fēng)味和香味，具有很好的載體作用，被廣泛作為食品干燥輔助劑使用。
麥芽糊精在果汁類產(chǎn)品的干燥過(guò)程中作為食品干燥輔助劑使用，可以防止果汁粉產(chǎn)品結(jié)塊，增加產(chǎn)品的溶解性，改善產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)。在配制功能化奶粉，特別是無(wú)蔗糖奶粉、嬰兒助長(zhǎng)奶粉等中的作用已得到確認(rèn)。
食品包埋劑
微膠囊技術(shù)是一類將固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的微量物質(zhì)包覆在聚合物壁殼內(nèi)形成微小粒子的包裝技術(shù)。該技術(shù)能很好地遮蓋食品中產(chǎn)生的不良?xì)馕叮嵘浞€(wěn)定性，保護(hù)囊心不受外界因素的影響，在生物、醫(yī)學(xué)、食品、農(nóng)藥、化妝品等領(lǐng)域被廣泛使用。麥芽糊精作為用于食品微膠囊的良好壁材之一，已經(jīng)開始應(yīng)用于一些不同食品領(lǐng)域中，比如包埋功能性油脂，生物活性類物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)、益生菌等。
其他作用
麥芽糊精甜度較低，可以添加在食品中降低甜度。添加麥芽糊精是目前在不改變食品/飲料特性的情況下降低甜味的最有效方法。同時(shí)，麥芽糊精可以通過(guò)與蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而改善蛋白的功能特性。
工業(yè)領(lǐng)域
日用品領(lǐng)域
麥芽糊精具有多種獨(dú)特功能，應(yīng)用范圍廣泛。在造紙工業(yè)中，因麥芽糊精具有較高的流動(dòng)性及較強(qiáng)的黏合力，可作為表面施膠劑和涂布涂料的黏合劑。中國(guó)的造紙企業(yè)已將其應(yīng)用于銅版紙的生產(chǎn)上。麥芽糊精對(duì)漿種沒(méi)有選擇性，流動(dòng)性能好，透明度強(qiáng)，用于表面施膠時(shí)，不但可以吸附在紙面的纖維上，同時(shí)也可以向紙內(nèi)滲透，提高纖維間的黏合力，改善外觀和物理性質(zhì)。在化妝品領(lǐng)域，因麥芽糊精相對(duì)分子質(zhì)量低，乳化性能穩(wěn)定，可在粉末狀化妝品中作為遮蓋劑和吸附劑，對(duì)增加皮膚的光澤和彈性有良好功效。在牙膏生產(chǎn)上，麥芽糊精可部分代替 CMC（羧甲基纖維素鈉），作為增稠劑和穩(wěn)定劑。
建筑材料領(lǐng)域
麥芽糊精是一種保水劑，具有黏度適中、溶解度高、原材料易得等優(yōu)勢(shì)，逐漸在建筑材料中廣泛使用。保水劑是石膏自流平材料中不可缺少的外加劑，可有效解決石膏漿體泌水和下沉問(wèn)題。目前，石膏自流平材料中常用的保水劑為纖維素醚，利用其復(fù)雜的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品漿體的穩(wěn)定性。麥芽糊精常在混凝土中作為保水劑使用，與聚羧酸超塑化劑復(fù)配后，可達(dá)到增稠穩(wěn)定的效果。
殺蟲劑
麥芽糊精可以作為一種殺蟲劑和除螨劑使用，作為一種觸殺型殺蟲劑，麥芽糊精在施用過(guò)程中必須特別注意實(shí)現(xiàn)整個(gè)農(nóng)作物的潤(rùn)濕性，并確保產(chǎn)品與害蟲接觸。麥芽糊精對(duì)害蟲的作用并非是因?yàn)槎竞ψ饔茫且驗(yàn)辂溠亢梢宰枞ハx的氣孔，造成昆蟲窒息而死。由于該產(chǎn)品無(wú)最大殘留限量，因此可以在收割時(shí)使用。
制藥領(lǐng)域
麥芽糊精在藥劑中主要作為片劑的填充劑、黏合劑、水性薄膜包衣材料，以及增稠劑、穩(wěn)定劑、表面拋光劑等。
生理作用
麥芽糊精是人體一種很好的能量來(lái)源，其分解獲得的葡萄糖很容易被小腸吸收，隨后參與人體內(nèi)許多基本的代謝過(guò)程。
麥芽糊精作為淀粉的水解物，在人體內(nèi)由α淀粉酶和麥芽糖酶進(jìn)行消化。麥芽糊精的消化始于唾液α-淀粉酶，在口腔中這種酶有能力將麥芽糊精分解成麥芽糖。由于麥芽糊精駐留在口腔中的時(shí)間相對(duì)較短，唾液淀粉酶在麥芽糊精分解中的作用很小。到達(dá)胃后，麥芽糊精需要轉(zhuǎn)移到小腸十二指腸中進(jìn)行消化并在腸道中進(jìn)一步運(yùn)輸。胰淀粉酶分泌在小腸中，再水解麥芽糊精形成麥芽糖。形成的麥芽糖一部分被腸道上皮直接吸收，一部分被刷狀邊界酶進(jìn)一步分解，最終產(chǎn)生游離葡萄糖。獲得的游離葡萄糖主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)穿過(guò)腸細(xì)胞的頂膜，隨后穿過(guò)其基底膜進(jìn)入血液。
麥芽糊精雖然沒(méi)有甜味，但是具有與糖一樣的副作用。它能促使血糖迅速升高。它的升糖指數(shù)是120，而普通食糖的升糖指數(shù)只有70，葡萄糖的升糖指數(shù)是100。麥芽糊精和糖一樣可以導(dǎo)致齲病。
制備方法
制備麥芽糊精類的原料常用的有玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、燕麥淀粉、木薯淀粉、大米淀粉等。常用的加工方法有酸法、酶法和酸酶結(jié)合法3種。酸法工藝產(chǎn)品，DP（聚合度）1~6在水解液中所占的比例低，含有一部分分子鏈較長(zhǎng)的糊精，易發(fā)生渾濁和凝結(jié)，產(chǎn)品溶解性能不好，透明度低，過(guò)濾困難，工業(yè)上生產(chǎn)一般已不采用此法。酶法工藝生產(chǎn)的麥芽糊精與酸法工藝生產(chǎn)的麥芽糊精的最大區(qū)別在于不會(huì)析出長(zhǎng)鏈直鏈淀粉成分，故不會(huì)產(chǎn)生白色沉淀物，從而大大提高了麥芽糊精的商品價(jià)值。酶法工藝產(chǎn)品，DP（聚合度）1～6在水解液中所占的比例高，產(chǎn)品透明度好，溶解性強(qiáng)，室溫儲(chǔ)存不變渾濁，是當(dāng)前主要的使用方法。酶法生產(chǎn)麥芽糊精還原糖值在5%～20%，當(dāng)生產(chǎn)還原糖值在15%～20%的麥芽糊精時(shí)，也可采用酸酶結(jié)合法，先用酸轉(zhuǎn)化淀粉到還原糖值為5%～15%，再用α淀粉酶轉(zhuǎn)化到還原糖值為10%～20%，產(chǎn)品特性與酶法相似，但灰分較酶法稍高。
酸法
酸法工藝和酸酶法工藝在生產(chǎn)中均需要精制淀粉作為原料，生產(chǎn)成本偏高，且這兩種工藝水解反應(yīng)速度太快，生產(chǎn)過(guò)程難以控制。酸法工藝所生產(chǎn)的麥芽糊精中糖的比例偏低，易發(fā)生混濁或凝結(jié)，產(chǎn)品溶解性能不好，透明度低，且難以過(guò)濾。
其工藝流程如下圖所示：
酶法
酶法工藝主要用α淀粉酶水解淀粉，利用其對(duì)淀粉催化水解的高度專一性、高效性和水解條件溫和等特點(diǎn)，進(jìn)行麥芽糊精的工業(yè)化生產(chǎn)。以甜玉米、東北大米等為原料，采用酶法控制部分水解，通過(guò)原料預(yù)處理、液化、脫色過(guò)濾、真空濃縮、噴霧干燥、包裝等主要工序即可得麥芽糊精成品。下面介紹以大米為原料，進(jìn)行麥芽糊精酶法生產(chǎn)的工藝流程。
酸酶法
生產(chǎn)DE值為5%～20%的麥芽糊精時(shí)，可采用酸酶法。在酸酶法中，淀粉首先在PH為1.5的加壓酸性條件下被液化，然后經(jīng)過(guò)糖化酶水解成為各種低聚糖。酸轉(zhuǎn)化淀粉得到的產(chǎn)物DE值為5%～12%，而α淀粉酶將產(chǎn)物DE值轉(zhuǎn)化到15%～20%。
此外，酸酶法類似的雙酶法也在工業(yè)生產(chǎn)麥芽糊精中使用，是將淀粉調(diào)漿糊化，然后利用液化酶將淀粉降粘同時(shí)初步水解為糊精和低聚糖，最后再利用葡萄糖淀粉酶和異構(gòu)酶酶解得到不同的產(chǎn)品。
法規(guī)限制
中國(guó)法規(guī)
在《GB/T 20882.6-2021：淀粉糖質(zhì)量要求 第6部分：麥芽糊精》里，文件規(guī)定了麥芽糊精的質(zhì)量要求（感官要求、物理化學(xué)要求）。
美國(guó)法規(guī)
麥芽糊精標(biāo)準(zhǔn)
麥芽糊精在美國(guó)作為“一般認(rèn)為安全”（GRAS）物質(zhì)受到食品和藥物管理局（美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局）聯(lián)邦法規(guī)（CFR）的監(jiān)管。聯(lián)邦法規(guī)定義麥芽糊精為“玉米淀粉，馬鈴薯淀粉或大米淀粉與安全和合適的酸和酶部分水解而成的白色粉末或濃溶液”。因此，美國(guó)的公司可以自行確定產(chǎn)品是否屬于GRAS并且可以自行生產(chǎn)有玉米淀粉，馬鈴薯淀粉或大米淀粉制成的麥芽糊精。
過(guò)敏原信息
根據(jù)《食品標(biāo)簽和消費(fèi)者保護(hù)法》（FALCPA），如果麥芽糊精含有來(lái)自小麥的葡萄糖，則必須在食品標(biāo)簽上注明“小麥”一詞（例如麥芽糊精（小麥））。對(duì)于美國(guó)農(nóng)業(yè)部監(jiān)管的食品，即肉制品、家禽制品和蛋制品，只需要在食品標(biāo)簽上列出通用或常用名稱。
歐洲法規(guī)
功效作用
歐盟在法規(guī) No 1169/2011中提供了用于計(jì)算能量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，市售麥芽糊精可被視為95%的糖類。歐洲食品安全局（EFSA）批準(zhǔn)了碳水化合物有助于維持正常的大腦功能的申請(qǐng)，也認(rèn)可了碳水化合物可以有助于恢復(fù)在劇烈運(yùn)動(dòng)后的肌肉功能。
過(guò)敏原信息
2011 年 10 月 25 日通過(guò)的歐盟第 1169/2011 號(hào)條例中規(guī)定，以小麥為基礎(chǔ)的麥芽糊精不再出現(xiàn)在過(guò)敏原和不耐受產(chǎn)品標(biāo)記附錄中，“小麥”原產(chǎn)地不需要標(biāo)記。麥芽糊精可被視為無(wú)質(zhì)產(chǎn)品。
參考資料 >
Directorate-General for Agriculture and Rural Development.Expert Group for Technical Advice on Organic Production.2024-01-04