功能性甜味剂在食品中的应用

近几年，随着人民生活水平的提高，健康意 识的增强，消费者对食品的嗜好呈多样化发展， 人们不仅注重食品的色、香、味、形，还关心食 品对人体产生的特殊生理功能。因此，具有低热 量、无腐蚀和整肠作用的新型功能性食品甜味剂 正成为国内外食品、生物、化学工业界研究的热 门领域。本文就功能性甜味剂的生理功能、加工 特性、种类及其在食品中的应用进行了较详细的 介绍。
加氢 加氢 加氢 加氢 加氢 发酵 加氢
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结晶粉末 糖浆、结晶粉末 糖浆、结晶粉末 结晶粉末 结晶粉末 结晶粉末 颗粒状
食品添加剂 食品 食品添加剂 食品 食品 食品 食品
糖醇是由相应的糖经镍催化加氢制得，可分 为一级 糖 醇 与 二 级 糖 醇。一 级 糖 醇 包 括 赤 藓 糖 醇、山梨糖醇、木糖醇和甘露糖醇等。二级糖醇 包括麦 芽 糖 醇、异 麦 芽 糖 醇 和 氢 化 淀 粉 水 解 物 等。 3. 1. 1 麦芽糖醇 麦芽糖醇是由高麦芽糖浆经加氢制得。纯净 的麦芽糖醇呈无色晶体，化学性质十分稳定，耐 热性、耐酸性均比蔗糖、山梨糖醇和木糖醇好。 麦芽糖醇的溶解性是所有糖醇中最小，因此食用 时几乎没有凉爽的口感特性。麦芽糖醇对微生物 的抵抗力强，用它制成的果酱、果冻产品的货架 期长、品质好。麦芽糖醇的最大使用量为正常生 产需要，可在糖果、口香糖、巧克力、果酱、果 冻和冰淇凌等食品中应用。 3. 1. 2 木糖醇 木糖醇是由木材、玉米芯等材料中的木糖氢 化而形 成 的 一 种 五 碳 多 元 醇，存 在 于 多 种 植 物 中。在糖醇中木糖醇的甜度最高，热量也最高， 溶解热的最高，清凉感最强。可抑制突变链球菌 的生长繁 殖 从 而 预 防 龋 齿 是 木 糖 醇 的 最 大 特 点 （ 木糖醇防龋齿效果达到 90% ，而山梨糖醇只有 30 40% ） 。长期食用木糖醇，具有控制体重和 减少肥胖的作用。因为木糖醇能减少血液中的游 离脂肪酸，调整脂类的代谢，因而使脂肪组织生 成减少，同时具有抑制甘油、中性脂肪酸、游离 脂肪酸合成的功能，因而能控制人的体重，起到 减肥的作 用。木 糖 醇 对 Ⅱ 型 糖 尿 病 具 有 降 糖 作 用。其降糖机制与促进肝糖原合成、增加胰岛素 受体的 敏 感 性、促 进 葡 萄 糖 在 外 围 组 织 利 用 有 关。木 糖 醇 用 于 口 香 糖、胶 姆 糖、太 妃 糖、软
乳制品等无糖食品（ 或低糖食品） 需求 日 益 增 大。 功能性甜味剂的生理功能主要表现在以下几 个方面： 1. 1 低热量、难消化 人体肠道内没有水解这些功能性低聚糖和糖 醇，难以被消化吸收。功能性甜味剂不进入人体 代谢或代谢时产生热量值少，因而能量值很低或 为零。而且代谢途径与胰岛素无关，摄入后不会 引起血液葡萄糖与胰岛素水平的变动，可用于糖 尿病、高血压、肥胖病人的专用食品。 1. 2 促进肠道内双歧杆菌增殖，抑制病原菌的产 功能性低聚糖和糖醇中的异麦芽糖醇、木糖 醇等对肠道内的有益菌—双歧杆菌有明显的增殖 作用，被称为双歧因子。双歧杆菌发酵低聚糖产 生，改善肠道功能
合物，具有食用安全性。低聚果糖在日本厚生省 被认为是食品而非食品添加剂。低聚糖每日摄取 的最低有效剂量为：低聚果糖 3. 0g，低聚半乳糖 2. 0 2. 2. 2 2. 5g，大豆低聚糖 2. 0g，低聚木糖 0. 7g 多元糖醇 国际卫生和粮农组织食品添加
剂法规委员会对木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、 乳糖醇均定为 ADI 值不作具体规定的品种。但糖 醇类有润肠作用，过多食用会导致肠鸣腹泻。不 过，一旦停 止 食 用，腹 泻 就 会 消 失。美 国 FDA （ 食品药品管理局） 规定，当食品中使用山梨醇 时，有可能使消费者每天摄入量超过 50g 时，就 必须标明“ 过量摄食会导致轻微腹泻” 。我国批 准使用的四种糖醇类甜味剂，对使用量均按“ 生 产需要适量使用” ，未有要求说明过量摄入会导 致轻微腹泻的标示。
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功能性甜味剂的食品加工特性与安全性
加工特性 甜度低，甜味优良除木糖醇与低聚果糖的
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甜度接近蔗糖外，其余的低聚糖与糖醇的甜度都 低于蔗糖，各种糖醇的甜度见表 1 ，低聚糖的甜 度见表 2 。功能性甜味剂的甜味口感较纯正，与 蔗糖相似，无其它甜味剂的后苦味，因此可以代 替其它甜味剂而不影响产品的风味，同时还可与 其它强力甜味剂复配以改善其苦味。 2. 1. 2 吸湿性与保湿性一些低聚糖和糖醇不易吸 水，因而制成的食品不易腐烂变质。有些低聚糖 具有高保湿性，能使食品具有湿润性效果，特别 适用于面包、点心等淀粉食品。 2. 1. 3 耐热性、耐酸性、耐发酵性在酸性或高温 条件下，较其它糖类甜味剂稳定，在食品加工中 不参与美拉德反应。利用这一特性，可以生产各 种风格的食品，特别是不宜变色的食品和奶油食
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生短链脂肪酸和一些抗菌素物质，从而抑制外源 致病菌和腐败菌的生长繁殖。而短链脂肪酸能刺 激肠道蠕动，增加粪便湿润度并保持一定的渗透 压，改善 便 秘，同 时 病 原 菌 的 减 少 可 以 防 止 腹 泻，改善肠道功能。 1. 3 抗龋齿 功能性低聚糖和糖醇不是口腔微生物（ 特别 是突变链球菌—引起龋齿的主要微生物） 的作用 底物，有些糖醇如木糖醇甚至可以抑制突变链球 菌的生长繁殖，故长期摄入不会引起牙齿龋变。 1. 4 具有膳食纤维的部分功能 功能性低聚糖和部分糖醇（ 如乳糖醇） 的代 谢特性 类 似 膳 食 纤 维，具 备 膳 食 纤 维 的 部 分 功 能，如降低血清胆固醇，改善脂质的作用。 1. 5 其它活性 某些功能性甜味剂还具有一些特殊的生理活 性。如大 豆 低 聚 糖 具 有 促 进 生 长 发 育、提 高 智 商。低聚果糖具有美容作用，在化妆品中用于面 部及皮肤护理以抑制皮肤表面有害菌的生长；也 可作为保健品服用，可防止面疱、黑斑、雀斑、 老年斑的产生，使皮肤靓丽，也可抑制口臭。木 糖醇具有保肝护肝、降血糖、减肥、预防和改善 皮肤粗糙的功能。
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3. 1
多元糖醇
表1
名 称 原 料 结 构
各种糖醇的物化性质与应用
制 法 甜 度 发热量 3 2 3 2 2 0 2 形 态 用 途
木糖醇 麦芽糖醇 山梨糖醇 甘露糖醇 乳糖醇 赤藓糖醇 还原性帕拉金糖
木糖 麦芽糖 葡萄糖 蔗糖 乳糖 葡萄糖 帕拉金糖
五碳糖 二碳糖 六碳糖 六碳糖 二碳糖 四碳糖 二碳糖
AppIication of functionaI sweetener in food
ZHAN Yong YANG Yong Chongqing ）
（ Chongqing Academy of Chinese Materia Medica ，400065
Abstract：As the substitute of sugar，the functional sweetenner has superior functional characteristics and physiological activities，so it has a better development prospect. The physiological activities and food processing properties of sugar alcohol and functional oligosaccharides as well as their safety and application in foods were mainly introduced in this paper Key words：functional sweetener；physiological activities；properties；application
功能性甜味剂在食品中的应用
詹 永 杨 勇
（ 重庆市中药研究院，重庆 400065 ）
摘 要：作为食用糖的替代品，功能性甜味剂具有优越的功能性质和生理活性，其发展前景非常广阔，
本文着重介绍了多元糖醇和功能性低聚糖的生理活性、食品加工特性、安全性及在食品中的应用。 关键词：功能性甜味剂；保健功能；特性；应用 中图分类号：TS202. 3 文献标识码：A 文章编号：1006 - 2513 （ 2006 ） 04 - 0147 - 06
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功能性甜味剂的种类及在食品中的应用
功能性甜味剂包括功能性单糖（ 高果糖浆、
结晶果糖和 L - 糖等） 、功能性低聚糖（ 异麦芽酮 糖、乳酮糖、棉 子 糖、大 豆 低 聚 糖、低 聚 果 糖、 低聚乳果糖、低聚木糖和低聚异麦芽糖等） 、多 元糖醇（ 赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖 醇、麦芽 糖 醇、异 麦 芽 糖 醇、氢 化 淀 粉 水 解 物 等） 、糖苷（ 甜菊苷、甜菊双糖苷、二氢查耳酮 和甘草甜素等。二肽，包括甜味素和阿力甜等） 、 蛋白质（ 索吗甜、莫奈林和奇异果素等） 、蔗糖 衍生物（ 三氯蔗糖等） 、人工合成甜味剂（ 糖精、 甜蜜素和安赛蜜等） 。本文主要介绍功能性低聚 糖与多元糖醇。
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功能性甜味剂的生理活性
功能性 甜 味 剂 是 指 除 了 能 赋 予 食 品 以 甜 味
外，还有某些特殊生理活性的甜味剂。主要包括 功能性低聚糖和多元糖醇。功能性甜味剂保湿性 好，不具腐蚀性，能量低，具有双歧杆菌增殖等 功能，在饮料、婴幼儿奶粉、乳加工制品、发酵
收稿日期：2006 - 04 - 20 作者简介：詹永，女， （ 1969 —） ，助理研究员，硕士，研究方向：食品、保健食品及相关健康食品开发。
糖、果 冻、巧 克 力、口 含 片 中，具 有 润 喉、 洁 齿、防龋齿等特点；木糖醇利用其不发酵性用于 饮料、牛 奶、面 包、果 脯、饼 干、酸 奶、果 酱、 八宝粥中，能使这些食品口感好、香味持久。木 糖醇具有与甘油相同的保湿性和改善皮肤粗糙的 功能，而且使用时不发粘，令人备感轻爽，可用 于各种护肤品和牙膏。木糖醇的代谢产生的能量 和葡萄糖相同，且有蔗糖相同的甜度可为糖尿病 患者提供理想的食糖代用品。木糖醇可以作酒类 添加剂，以改善酒的品质。木糖醇具备和蔗糖相 同的属性，所以，以 1 : 1 替代蔗糖时，工艺不需 要做重大调整。 3. 1. 3 山梨糖醇 山梨糖醇是葡萄糖经还原和精制而成的一种 糖醇，是日本最早审定为食品添加剂品种之一， 被广泛用于提高食品保湿和改善品质的添加剂。 山梨糖醇有显著的吸湿性，可作为各种食物的保 湿剂或防止蔗糖的结晶析出。山梨糖醇作为糖尿 病人可食用的甜味剂，将有助于提高糖尿病人因 血糖水平而对碳水化合物的忍耐量。 3. 1. 4 甘露糖醇 甘露糖醇又叫己六醇、木蜜醇，是山梨糖醇 的同分 异 构 体。甘 露 糖 醇 是 由 蔗 糖 水 解 成 转 化 糖，在镍存在下催化氢化、浓缩、分离而得；或 从海带中提取而得，是唯一可以从自然界中提取 的糖醇。甘露糖醇广泛存在于自然界的海带、水 果、植物的叶和杆中。甘露糖醇的甜度为蔗糖的 57 72% ，具有爽口的清凉甜味。甘露糖醇性质 相对稳定，在空气中不氧化，对稀酸、稀碱、热 等稳定。吸湿性小，因而广泛应用于食品、医药 行业。甘露糖醇是国家基本药物，95% 的甘露糖
பைடு நூலகம்
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醇直接用于生产甘露醇注射液。其余的用作药品 辅助添加剂和无糖食品添加剂如用于醒酒药、口 中清凉剂等咀嚼片及糖尿病、肥胖病者以及防龋 齿的甜味剂。 3. 1. 5 乳糖醇 乳糖醇是乳糖加氢后制得。在糖醇中是具有 最接近于蔗糖味觉和特性的甜味剂之一，乳糖醇 可代替蔗糖用在多种食品上如糖尿病食品、防龋 齿食品和减肥食品中。由于乳糖是食品原料，因 此用于乳原料的食品具有良好的口感和相容性。 因其甜味低，所以在控制甜味的糖果和糕点甜食 的生产得到了较好的利用。乳糖醇在应用时可单 独使用，也可与强力甜味剂混合使用。 3. 1. 6 赤藓糖醇 赤藓糖醇是以淀粉为原糖糖化后，用特种的 酵母发酵而制得。赤藓糖醇天然存在于许多水果 和发酵食物中。赤藓糖醇和其它糖醇的不同特点 是耐受性好，一般一次性摄入 50g 时，不会导致 腹泻。 赤 藓 糖 醇 吸 湿 性 小， 吸 收 快 且 完 全 （ 100% ） ，但仍以赤 藓 糖 醇 的 形 式 100% 排 除 体 外。由于其甜度较高、热量低（ 接近为零） ，可 用作低热量食品和饮料的甜味剂。其低的水分活 度可以延长食品的货架期。赤藓糖醇在高湿条件 下也不吸湿，故较容易保存与使用。赤藓糖醇的 溶解热较大，用它制造的固体食品和糖果有较明 显的凉爽感。由于赤藓糖醇的甜味爽净，在与其 它高甜度甜味剂如蛋白糖、甜菊糖等复配时，可 有效地掩盖这些甜味剂的后苦味。赤藓糖醇可促 进溶液中的乙醇分子与水分子的结合，从而降低 酒类饮料的酒精异味和感官刺激，改善蒸馏酒和 葡萄酒的质量。在医药和保健品方面可作为药品 的矫味剂和片剂的赋形剂，可有效地改善产品的 口感。由于赤藓糖醇的低热量、难消化和不影响 血糖水平的特点，它又可作为糖尿病人的替代性 甜味剂。 3. 1. 7 还原性帕拉金糖醇 还原性 帕 拉 金 糖 醇 是 帕 拉 金 糖 加 氢 后 制 得 的，又叫异麦芽酮糖。它具有清凉爽快的甜味， 吸湿性低和便于使用等特点。其微结晶产品的舌 感良好被广泛用于糖果、压片糖和胶姆糖和点心 的生产中。
品、果酱等。低聚糖和糖醇有较大的微生物降解 抗力，如低聚异麦芽糖为非发酵低聚糖，不能被 酵母摄取与发酵。 2. 1. 4 2. 1. 5 优良的水分活度和抑菌效果。如低聚异麦 清凉感和蔗糖一样，糖醇在水中溶解要吸 芽糖水分活度小，阻止微生物生长发育效果高。 收热量，因 而 糖 醇 入 口 后 会 因 吸 热 而 产 生 清 凉 感。木糖醇的溶解热是糖醇之最，故其清凉感最 强。 2. 2 2. 2. 1 安全性 低聚糖 低聚糖大多是天然存在的碳水化