穀物βグルカンとは何ですか?

穀物は東の食事の重要な部分である。全粒穀物は精製穀物に比べてふすまや胚芽が多く、食物繊維、微量栄養素、ポリフェノールなどの植物化学物質などの栄養素が豊富です。全粒穀物の摂取は、バランスのとれた食事を大幅に改善し、2型糖尿病、心血管疾患、大腸がんなどの慢性疾患のリスクを減らすことを示唆する多くの証拠があります[1]。したがって、全粒穀物と洗練された穀物の交換を奨励することは、人口の栄養を改善するための重要な方法です' s議会。食物繊維は、全粒食品の重要な機能成分です。調査によると、穀物由来の食物繊維は、他の食物繊維よりもヒトの健康に大きな影響を与えることが示されており、これは構造の違いに関連しています[2]。β-glucan is an important 食物繊維component のcereals。 It is found でのcell walls のendosperm とis のpolysaccharide [3]. It is found でのhighest amounts in 麦(2.5%–11.3%) とoats (2.2%–7.8%), とalso in smaller amounts in rye (1.2%–2.0%) と小麦(0.4%–1.4%) [4].

近年では、公共と&#栄養と健康に関する39の増加懸念は、全粒食品の消費が増加し続けている。は、とくに、米FDAの健康主張で、EUとすれば、功徳をβ-glucan、豊かで食料消費β-glucan、オーツや麦などは、年々増加しシリアル関連の深さや幅広さとβ-glucan、国内でも国外で大幅に拡大し、多角的研究は抽出から孤立と浄化方法β-glucan;食品加工影響・手数料引き下げなど技を掛ける構造や性质β-glucan;食品加工の影響処理技を掛ける構造や性质β-glucan;βの交流-glucanなどの物質のタンパク質や脂質;βの適用-glucan部門別では食品部栄養に関する研究やの健康に良いといわれるβ-glucan。この論文を提供する审査で近年の研究進歩シリアルβ-glucan。

シリアルの1抽出、仕込み・浄化とβ-glucan

穀物β-glucanはほとんどが仏足跡subaleuroneレイヤ胚乳穀物の細胞壁である。穀物の属性とアプリケーションでβ-glucanは主に分子構造特徴に基づいている。抽出条件βだけでなく-glucan抽出率はその分子构造も影響があるのだろうかしたがって、近年では、大量の文献に调査が報道資料方法抽出セ穀物βの分離・浄化と-glucan。文学を見直す[6]した結果、現を抽出する主な方法によってはシリアルβ-glucanもすべて木らの研究から派生したものです。【7】、基本的なステップは、図1に示す。その後、これに基づいて、研究者は穀物原料の違い、予備抽出条件、収量や純度に影響を与える要因などについて詳細な研究を行った(表1参照)。

At present, the main raw materials used to extract シリアルβ-glucaninclude barley, barley, oats とカラスムギ属bran. のextractiにrate のβ-glucanから麦とbarley is relatively high, while the extractiにrate is relatively low when oats とカラスムギ属ブランare used としてraw materials, which is related to the distributiにのβ-glucanin cereals. Comparing different 抽出methods, it was found that the β-glucanextraction rates のdifferent methods ranged からabout 50% to 87%, とthe yields ranged from about 5% to 8.5%. The enzyme method had a relatively high extraction rate, while the microwave-assisted extraction method had a relatively high yield. でaddition, Ahmada etアル[3] reported that the enzymatic extraction method yielded a β-glucan product とbetter stability と機能properties. However, extraction is a complex process that requires attention not only to yield, but also to functionality とproduct stability. Therefore, the extraction のβ-glucan from cereals, especially its industrial preparation, requires a comprehensive consideration のtechnical とproduct quality indicators such as stability とenergy consumption.

2機能の特性の详细な分析シリアルβ-glucanアプリケーションの食品

近年では、シリアルの理解の保健の効果のβ-glucanに関する研究は深まるに伴ってその分子特性がもっと注意を払う多くの研究者の関係構造と機能の属性β-glucanとその応用しろヤン・成均ら。[20]オート麦のβの構造と物理的特性を復習-glucan、栄養性質はとその応用そして出荷される肉の中、パン屋へ戻ろう」と声を飲料アウトソーシングサービス;分子構造を審査した結果Izydorczyk [21]physicochemicalの領地とアプリケーション麦β食品-glucan。

β-glucan in the 食品industry mainly includes products such as bakery products, dairy products, beverages, meat products and snack foods (see Table 2). In recent years, 研究on the application のシリアルβ-glucan has been increasing. On the one hand, β-glucan is added to different foods to study the 効果on the 文化財のfood system components and food quality; on the 他hand, based on the interaction between β-glucan and different molecules in the food system, the 機能文化財and application βの-glucancomplex'の機能的特性とアプリケーション。このため、この論文は適用β-glucanパン製品例に挙げて概略効果のβする-glucanパン生地もいる性状食品品质させる同时に、また、βの研究と応用の反省を踏まえ-glucanシェラ1011だ

2.1βの応用-glucanパン製品

と述べβ-glucan to bakery products can increase the water-水溶性dietary 繊維content on the one hand, and affect the rheological文化財hydration characteristics and product texture のthe dough on the other. Studies have shown that adding the right amount のoat β-glucan (OG) can improve the rheological文化財のthe dough. Adding 0.5% to 5.0% OGto low-gluten, medium-gluten and high-gluten flour and steamed bread flour, as the amount added increases, the water absorption rate, formation time and stability time のthe dough all increase. Adding 0.5% to 1.0% OG can make the extensibility のlow-gluten flour similar to that のsteamed bread flour . OG can slightly increase the gelatinization temperature のmedium-gluten flour, but it can also reduce the gelatinization temperature のsteamed bread flour and the final viscosity, attenuation value and recovery value of the four types of flour [36]. Some studies have also shown that the addition of β-glucan has a deteriorating effect on the dough. When adding barley β-glucan (BG) ≥0.5%, the resistance of wheat dough to extension increases, and the dough formation time, stability time, weakening degree (value) and extensibility are all significantly reduced. When the amount of β-glucan added is ≥1.5%, the specific volume of wheat flour bread is significantly reduced, the hardness is increased, and the elasticity is reduced [37].

β-グルカンはまた、生地の水和特性に影響を与えることによって製品の品質に影響を与えます。研究によると、麺や馒頭にogを添加すると、水分の移動やデンプンの老化を抑制し、水分のロスや調理ロスを減らすことができます[38-39]。小麦粉に70%のogを含む水溶性食物繊維を添加し、水分含有量を最適化することで、白いパンのような食感で、可溶性食物繊維(sdf)が豊富なパンが得られる[40]。水分補給にβの効果-glucanの属性は硬めにこねた生地をにへばりつくように関連づけられて微細構造、分子サイズなど[41]。skendiら[42]は、2つの小麦粉生地のレオロジー、粘弾性、パンの品質に対するbgの2つの異なる相対分子量(1.00×105および2.03×105)の影響を調べた。

その結果、分子量bgsはいずれも弾性、変形抵抗、流動性を増加させることが分かった。このうち、低グルテン小麦粉に低分子bgを添加すると、高グルテン小麦粉と同等の品質の小麦粉が得られます。Riederら[43]指摘高分子量β-glucanの確信な溶き具合も要求さ位相を増進させることが出来る、気孔を安定させるオナガザメしかし、見つけらた。[44]指摘高分子量β-glucan后パン生地悪影響がキャラメル化して生地を作るに対して抵抗性を持つ拡張拡張性がますます低下している。これは高い分子量ゆえβ-glucanそれにすればかなり粘性ジェル生むに接触したら水を固守するグルテンタンパク質の表面でグルテンタンパク質と湿気との形成に影響を与え2を争ってグルテンネットワーク構成の安定[45]。

220から物理化学のβ-glucan団地やアプリケーション食品

シリアルも近年、陶磁研究β-glucan研究を含むに拡大しており、さらにアプリケーションから物理化学のその他macromoleculesとの組合わせ。

2.2.1β-glucan多糖類団地

β-グルカンにはある程度のゲル化特性があり、他の多糖と組み合わせることでゲル化特性を高めることができる。konjac glucomannanとβ-グルカンの相互作用は、β-グルカン分子の水素結合吸着および包接による複合ゲルの流動性、保水性、粘弾性、凝集性および貯蔵安定性を大幅に向上させることができるが、硬度を低下させることに大きな効果がある[43]。したがって、こんにゃく适量を加えてグルコマンナンのアプリケーションの電位を増進させることが出来るβ-glucan spreadable食品。βを加え-glucanカラスムギ属デンプンにからの制服ネットワーク構成をすることもできる水素結合。β-glucan一定の保護効果をもたらし、デンプン结晶帯の下、原子核できる超高圧処理条件年老いた[44]デンプンを抑制するもとへ。麦がβデンプンは-glucan小麦が混じって表面も結合する水素結合を介してデンプン粒の吸水と腫れを促進し、アミロースの整列したもので、増えているアミロースweight-average相対分子分の質量(46)。

β-グルカンにはある程度のゲル化があり、多糖類と組み合わせることでゲル化が促進され、食品の加工品質に影響を与える。研究によると、コンニャクグルカナンとβ-グルカンの相互作用は、β-グルカン分子の水素結合吸着と包接による複合ゲルの流動性、保水性、粘弾性、凝集性、貯蔵安定性を大幅に向上させることができますが、硬度を低下させる上で重要な効果があります。

こんにゃくMannanとβの-glucanを、アプリケーション潜在力を高めるために組み合わせることができるβ-glucan spreadable食品(47)。に加えられた時オート麦のデンプンβ制服-glucan形成し得るということとネットワーク構造を水素結合。β-glucan一定の保護効果をもたらし、デンプン结晶帯の下、原子核できる超高圧処理条件を抑制するでん粉高齢化[47]窒息を用いる。麦β-glucan生麩の腫れとゲル化に役立つ。bbgはデンプン顆粒の表面に水素結合を介して結合し、アミロースの水分吸収と膨潤を促進し、アミロースの秩序ある配列と重量平均の相対分子量の増加を促進する。複合ゲルは、冷凍時の硬さとエンタルピーを低減し、小麦澱粉の長期再結晶を遅らせるために形成される[49]。噴霧乾燥を使用して、麦β-glucan-modifiedマイクロカプセルコーンスターチコーティング魚油「保存されて(環境保護庁)や酸化防止[50]。

2.2.2β-glucan脂質団地

食品システムでは、シリアルβ-glucans5月脂質団地組み異なるという事一定の装着効果が見込めるlipophilic小さな分子バイオアベイラビリティー対象をリリースを本格的に推進できる高めるものと期待される。オート麦のβ-glucan stearate疎水性によって入手することができるオート麦のβの変更でし-glucanオクタデカン酸という物质と结合と飽和脂肪酸れるがmyricetinを積み込む予定だ。集中1.5 mg /ミリリットルのオート麦のβ-glucan stearate 1:1の割合オート麦のβ-glucan stearate myricetinに複雑な実現できる積載量55.86µg / mgのmyricetinがなされ、それなりに精神刺激薬も持って影響myricetin(46)。均質化速度12 kr/minでmin。一度の積載量のmyricitrin複雑で55.86µg / mg、myricitrin n . y .には、slow-releaseが無形の影響(46)。

Oat β-glucan and octenyl succinic anhydride (OS) can be obtained によってesterification to form OS-oat β-glucan ester (OSβG). OSβG with different degrees of substitution and weight-average molecular weights can self-assemble into negatively charged spherical micelles with a particle size of 175–600 nm. It also has the effect of loading curcumin. OSβG with a degree of substitution of 0.01 9 9 and the OSβG with a weight-average molecular weight of 1.68×105 g/mol can load curcumin (4.21±0.16) µg/mg [51]; however, the amino acids in food have a certain effect on the stability of OSβG loaded with curcumin [52]. A complex ester formed によってoctenyl succinic anhydride and barley β-glucan can be used as a wall material, and blackberry wolfberry anthocyanins can be used as the core materiアルIn an aqueous system, 46% of the anthocyanins can be encapsulated. Anthocyanin microcapsules are stable at low temperatures and low pH, and provide some protection against oxidative degradation [53].

2.2.3β-glucanタンパク質団地

シリアルのインタ-ラクションβを高めるのタンパク質は機能-glucans、範囲を広げるβ-glucanアプリケーション、精密処理を行うためのものでは新しいアイデアを提供するβを豊富に含んだ正確な栄養の食品-glucans。麦β-glucan (BG)やグルテンタンパク质直接を水に溶かし分散システム対話することができない水が過剰な場合、bgは、グルテンタンパク質の水相での弱結合水に対するグルテンタンパク質の結合能を増加させ、グルテンタンパク質の架橋を弱めることにより、グルテンタンパク質の水分保持能と凍結乾燥水分量を増加させます。bgを使用して小麦グルテンタンパク質を糖鎖化することにより、小麦タンパク質の溶解性、乳化性および発泡性を大幅に向上させることができます。これらの結果から新しいアイデアを整备や麦βのアプリケーションが本格化-glucan小麦などが太りとしてタンパク質など[12、54]。

Oat β-glucan (OG) powder and lactoferrin can change the secondary 構造of lactoferrin to form self-assembled bodies and 熱aggregated bodies at 25 °Cand 90 °C. After heat treatment, spherical particles are formed, which can be further spray dried and used to deliver curcumin [55]. Oat β-glucan and soy protein isolate can enhance the emulsifying and gelling properties of the mixed gel through hydrogen bond interactions, and improve the glass transition temperature (Tg) and thermal stability of the mixed gel [56]. Adding different concentrations (0.25% to 1%) of oat β-glucan to a 4% myofibrillar protein solution and heating at 80 °C ため20 minutes to form a composite gel can significantly improve the water retention, gel hardness and viscoelasticity of the myofibrillar protein gel [57]. Adding barley β-glucan to sausages can cause the muscle protein to form a tighter network structure, thereによって改善the water retention and protein denaturation temperature of the ソーセージ[58]. These studies provide a theoretical basis for the development of meat products rich in β-glucan.

近年、植物性飲料や乳製品の消費が増加傾向にあります。追加high-molecular-weightオート麦のβ-glucan牛乳に牛乳とのエネルギーがが減る効果を下げている。そのため、学β同士のやり取り-glucanと牛乳の蛋白质です。、β-glucan効果があるという说が漂ってflowabilityおよび牛乳の安定システムに関する。酸凝固:カセイン酸ナトリウムとbg混合ゲルは、顕微鏡レベルで相分離しています。した低浓度のβ-glucan (w / w) 3%、ミックスされたシステムの属性はタンパク質の構成によって制御される。しかし、多糖類の濃度が増加すると、混合系のゲル強度および熱安定性は多糖類の構造の影響を受け、つまり、bgを含むスキムミルクの酸性ゲルは、タンパク質ネットワーク構造を弱める可能性がある[58]。

多糖類の分子量の変化は、タンパク質/多糖類混合物の相分離を引き起こすこともある。ogとカセイン酸ナトリウム混合物の相分離に必要なog含有量は、分子量に依存する。ogの相対分子量(mr)が3.5×104から6.5×104に増加すると、必要な含有量は2%から2.5% (w/w)から1%から1.5% (w/w)に減少します[59]。thermodynamically安定した状态にあり、粘性のlow-molecular-weightβ混合システムは-glucanにおける要因の均衡状態システムとhigh-molecular-weightβ-glucanですばやく統合たんぱく质の浓度変化したとき(60)。bg(製品名glucagel)による脱脂乳の相分離の原動力は、多糖分子中のカゼイン粒子の凝集喪失である。カゼイン粒子体積分率と大麦グルカゲル濃度により、二相系は一時的なゲル化または沈殿の形成のいずれかによって分離する。濃度の高いβ-glucanの体積積分を増進させることが出来るのギャバmicelles(61)。したがって、牛乳のタンパク質やβの熱機械違和感-glucanおよび位相分離大きな打撃にを相手に製品挑む。

3栄養研究シリアルβ-glucan

シリアルβ-glucan is an important type of water-soluble dietary fiber. In recent years, research on the digestion, absorption, transport and metabolism of β-glucan and its health 利益has been continuously deepening, especially in terms of the correlation between the molecular properties of β-glucan and precision nutrition. The main research content is shown in Table 3. The nutritional functions of β-glucan mainly include the effects on gastrointestinal health, lowering blood sugar, reducing fat and weight loss, improving intestinal flora, anti-oxidation and anti-inflammatory, immune promotion and some anti-cancer functions. These studies have characterized the nutritional effects from various aspects such as the source of β-glucan raw materials, processing methods, molecular sizes or viscosities, etc., using in vitro and in vivo studies and other different subjects, from bio化学indicators, metabolic regulation and metabolomics, genomics and transcriptomics, etc. These studies not only theoretically explain the nutritional effects of β-glucan, but also provide a scientific basis for the future development of new health foods.

4結論

As a dietary fibre component with obvious health benefits in 全体grain foods, cereal β-glucan has been isolated and purified from a variety of cereals and their by-products (such as bran), and is used in the production of various types of food. Adding cereal β-glucan to foods not only increases the dietary fibre content of the food and improves its health benefits, but also improves the quality of the food by taking advantage of the 機能properties of β-glucan, such as its viscosity, gelling properties and flow characteristics. Therefore, cereal β-glucan has become one of the most popular raw materials or food ingredients in the health food industry.

但し、いろんな研究では注目され改善抽出率高くて清洁なβの-glucan、数量限定のプロセス条件が相変わらず実験室規模の私たちは思いやりに欠け抽出処理および産業生産に適した浄化作業を行う。ここはまだ制限さらに産業開発のシリアルを主な原因β-glucan。また、形成された機能の属性団地シリアルβ-glucanデンプンmacromoleculesなどたんぱく质と脂質、そしてそのアプリケーションになる食品が新しい研究所のこの分野でホットスポットですねしかし、健康が本格化機構の動作シリアルβに比べて-glucan単純なシリアルβ-glucanさらに令状研究科学に問題がある。

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