赤藓糖醇的研究进展及其应用

赤藓糖醇的研究进展及其应用

摘要：赤藓糖醇是一种低热量甜味剂，具有热值低、结晶性好、口感好、无致龋性、对糖尿病人安全等特点，

其应用前景极为广泛。本文主要论述了赤藓糖醇的性质、特性、生产及在食品工业中的应用。

关键词：赤藓糖醇；性质；特性；应用；生产

赤藓糖醇是一种采用生物技术生产的新型发酵型低热量甜味剂，1999年6月国际食品添加剂专家委员会（JECFA）批准赤藓糖醇作为食用甜味剂，且无需规定ADI值。目前，赤藓糖醇在美国、日本、澳大利亚、新西兰、新加坡、韩国、墨西哥等国已用于食品生产。2007年6月19日我国卫生部公告批准赤藓糖醇作为甜味剂应用于口香糖、固体饮料、调制乳等食品中。

1 赤藓糖醇的物理及甜味特性

赤藓糖醇在自然界分布十分广泛，海藻、蘑菇以及甜瓜、葡萄、桃等水果类中均含有赤藓糖醇。由于细菌、真菌和酵母也能产生赤藓糖醇，所以在发酵食品果酒、啤酒、酱油中也存在，另外还存在于人和哺乳动物的体液中。

Ergthritol化学名称为1, 2, 3, 4- 丁四醇, 英文名称为1, 2, 3, 4- Butanetetrol, 分子式为C4H10O4,分子量为122.12, 熔点118~122℃沸点329~331℃, 赤藓糖醇的结晶性好, 吸湿性低, 易于粉碎制得粉状产品。在相对湿度90%以上环境中也不吸湿; 赤藓糖醇对热和酸十分稳定, 在一般食品加工条件下, 几乎不会出现褐变或分解现象, 能耐硬糖生产时的高温煎煮而不褐变。赤藓糖醇属于填充型甜味剂, 溶于水时会吸收较多的能量, 溶解热- 97.4J/g, 使用时有一种凉爽的口感特性。其甜味纯正, 甜味特性良好, 与庶糖的甜味特性十分接近, 无不良后苦味。与糖精、阿斯巴甜、安赛蜜共用时的甜味特性也很好, 可掩盖强力甜味剂通常带有不良味感或风味。如赤藓糖醇与甜菊苷以1000: ( 1～7) 混合使用, 可掩盖甜菊苷的苦后味。

2 赤藓糖醇的代谢特性

虽然从结构上看赤藓糖醇是一种多羟基化合物, 但它的分子量很小, 所以在

人体内及哺乳动物体内消化系统中的代谢方式与其它多元醇类不一样, 它主要有以下特点：低能量值( 0. 84kJ/ g) ; 高耐受量, 无副作用。

2.1 赤藓糖醇的代谢

赤藓糖醇是小分子物质, 通过被动扩散很容易被小肠吸收, 大部分都能进入血液循环中, 只有少量直接进入大肠中作为碳源发酵。然而, 进入血液的赤藓糖醇又不能被机体内的酶系统所消化, 而只能透过肾从血液中滤去, 经尿排出体外。

它独特的代谢特性, 决定了它的极低能量值。进入机体内的赤藓糖醇中有80% 通过尿排出, 这部分显然不提供能量。另有20% 进入大肠中, 假设其中有半数( 已是最大估计量) 被肠道细菌发酵成不饱和脂肪酸, 并被重新吸收和代谢。这样分析得知, 被摄入的赤藓糖醇中最多只有10% 的有能量价值, 为人体提供能量来源。赤藓糖醇的能量值仅为0. 84KJ/ g 是所有多元糖醇甜味剂中能量值最低的一种。

2.2 赤藓糖醇的高耐受量

由于进入机体内的赤藓糖醇中有80% 会迅速彻底地被小肠所吸收, 避免了不吸收物质可能带来的副作用。

小肠内壁高度的不吸收碳水化合物会产生很高的渗透压, 这样导致小肠壁粘膜表面产生水流,故引起了腹泻。而不消化吸收的碳水化合物进入大肠中, 被肠道细菌发酵产生大量挥发性物质, 超出了能通过血液重新吸收和随粪便排出的数量极限, 故而产生了肠胃胀气。这两种副影响的程度大小还与摄取者个人的具体身体素质有关, 严重者有时还会出现腹部痉挛和肠内翻滚现象。对于赤藓糖醇来说, 由于大多能被小肠所吸收, 故其耐受量很高, 副作用很小。

3 在食品工业中应用

赤藓糖醇上述性质和生物学特性使其应用领域十分广泛，特别是在食品工业中作为低热量甜味剂和高甜度甜味剂的稀释剂，广泛应用于糖果（包括巧克力食品）、乳类饮料、焙烤制品、软饮料等，最大使用量为3 %。

3.1 糖果、巧克力类食品

赤藓糖醇在糖果配方中用以替代砂糖，除可明显降低热量外，还可改善低热量糖果的消化耐受性，改善产品的风味、组织形态及贮存稳定性；在无糖糖果的

制造中替代传统甜味剂，使热量降低约85%，用于巧克力中，可降低热量约30%；通过与阿斯巴甜、安赛蜜强力甜味剂混合使用，可以赋予食品类似砂糖的风味；高溶解热可制成有清凉感的糖果，易粉碎而不吸湿的特性，便于各种糖果的忌湿贮存；稳定性好，可以防止一般食品加工中出现褐变或分解现象，特别是硬糖生产时的高温熬煮下的褐变。赤藓糖醇的应用，解决了巧克力制造中大部分功能性甜味剂的吸湿性高造成的巧克力起霜现象。和其他甜味料并用制成的巧克力在食感、风味、口感等方面更优于蔗糖制品，而热稳定性的特点应用在80℃以上的环境中制造巧克力，能大大缩短加工时间，有益改善巧克力产品风味。

3.2 焙烤类食品

赤藓糖醇熔点低、吸湿性低特点应用于焙烤类食品，可防潮，延长食品的货架寿命。实验表明，煎饼在125℃的赤藓糖醇溶液中浸渍1～2s，室温下冷却，在相对湿度80%，温度30℃下放置5d后，吸水率仅为0.5%，未被覆的吸水率达18%。蔗糖、油脂对于形成焙烤食品特有的组织结构、口感和风味具有相当重要的作用，但高糖、高脂食品不符合现代人崇尚健康的理念，利用赤藓糖醇低能量值、甜味纯正及甜味协调作用替代蔗糖等，不仅有利健康，而且焙烤产品具有更好的结构紧密性和柔软性，且有着不同的口溶性，所以赤藓糖醇可以广泛应用在烘焙食品上。

3.3 保健类食品

赤藓糖醇具有不易被酶降解，不参与糖代谢，不导致血糖变化的特点，适合糖尿病患者保健食品的应用;代替蔗糖制成低能量值的保健食品，适合肥胖人群、高血压病人及心血管病人食用；食用后在肠道中的代谢特点，适合肠胃功能不调人群；利用抗龋齿功能，可制成对口腔健康有益的糖果和口香糖。

3.4 乳制品

赤藓糖醇渗透压降低，抑制了乳酸发酵，控制酸味上升，可以延长产品的保质期及货架期，用脱脂乳10%，水90%进行乳酸发酵，pH值调至4.2，乳酸菌8.8×108的发酵乳，添加10%的赤藓糖醇，10℃保持一个月后，pH值为4.1，乳酸菌数为7.2×108，达到了酸味上升少，乳酸菌数下降也少的效果。而用蔗糖取得同样效果需添加20%以上，且甜度上升，适口效果也不如前者；单独使用赤藓糖醇的冰淇淋质构坚硬，可生产硬质冰淇淋新产品。