功能性糖醇的发展与市场前景

功能性糖醇的发展与市场前景

中国发酵工业协会余淑敏

一、功能性糖醇概述

糖醇是一种多元醇，含有两个以上的羟基，虽然不是糖但具有某些糖的属性。目前开发的品种有山梨糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、赤鲜糖醇、乳糖醇等，这些糖醇对酸、热有较高的稳定性，不容易发生美拉德反应，作为低热值食品甜味剂，广泛应用于无糖功能食品配方。国外已把糖醇应用于食品工业中作为食糖替代品。糖醇因不被口腔中微生物利用，是防龋齿的好材料。糖醇对人体血糖值上升无影响，且能为糖尿病人提供一定热量，所以可作为糖尿病人提供热量的营养性甜味剂等。现在糖醇已成为国际食品和卫生组织批准的无须限量使用的安全性食品之一。

二、功能性糖醇的理化性质比较

1、基本物理性质比较

从以上各种糖醇的物理性质可以看出，木糖醇与蔗糖的甜度相当，麦芽糖醇与蔗糖的甜度接近，这两种糖醇是蔗糖最好的替代品，可以简单的替代蔗糖。木糖醇的生产原料是富含半纤维素的农林废弃物玉米芯等，资源较为丰富，且不会造成与食粮争原料的现象，发展潜力较大。

2、溶解热比较

糖醇与蔗糖一样溶解后会吸收部分热量，下图是几种糖醇及蔗糖的溶解热比较图。

从上图可以看出糖醇在水中溶解热都大于蔗糖，因而糖醇入口有清凉感，适合制取清凉的无糖食品，几种糖醇中木糖醇的溶解热最大达到150J/G以上，是蔗糖的7.5倍，清凉感也最强。

3、糖醇的耐受性比较

糖醇可以直接进入肠部而不被胃酶分解，在小肠中有润肠作用。部分糖醇在大肠被细菌利用，产生气体而腹胀肠鸣，有的还腹泻，这些均为正常现象。下表是几种糖醇最大无作用量比较。

因测定人群不同和人的个体差异，报道也各有不同，以麦芽糖醇为例，另有测试报道60kg 体重的人最大无作用量可达30g，经过一段适应期，能增加到50g。如分几次和其他食品混合在一起，像平日吃糖一样使用，就不致产生腹胀腹泻症状。

4、糖醇的吸收与代谢

糖醇被称作营养性甜味剂。由于糖醇能被人体小肠吸收进入血液代谢，所以具有一定热量，以下列举几种糖醇的热量值

从上表可以看出糖醇的热量值均比葡萄糖4.06Kcal／g要低些，但是摄入糖醇不影响血

糖升高和胰岛素水平，有利于糖尿病人。但对重症患者，则因在代谢后期也需胰岛素参与，所以要谨慎使用。

5、糖醇的黏度和吸湿性

结晶或粉末状纯的糖醇类产品水溶液黏度比蔗糖相对要低，如70％的药用山梨醇其黏度为180里泊，而食品工业用75％的麦芽糖醇浆，其黏度为1500里泊，高黏度和难结晶的糖醇，适于各种软性食品加工，如软糖、糕点、冰淇淋。糖醇除了甘露醇，异麦芽酮糖醇，均有一定吸湿性，特别在相对湿度较高的情况下，此外糖醇的吸湿性和其自身的纯度有关，一般纯度低其吸湿性也高。

6、糖醇的非发酵性可以有效防止龋齿

糖醇不被人体口腔中产生龋齿的微生物所利用，而且不像糖类在口腔中会被酶解而生酸。如葡萄糖在口腔中8小时，pH值会降至5。糖醇在口腔中，pH值不会降低。特别是木糖醇，在口腔中pH值还略有上升。国外小鼠试验证明，蔗糖的龋齿率为57%，而山梨醇为18%，麦芽糖醇为16%，木糖醇为11%。所以糖醇防龋齿效果显著。

7、几种糖醇的独特特性

（1）木糖醇改善肝功能：1980年北京复兴医院临床证明，木糖醇口服及静脉注射均有改善肝功能的作用。2005年中国中医研究院西苑医院保健中心证明木糖醇对改善脂肪肝有一定功效。木糖醇能减慢血浆中产生脂肪酸的速度，但不会使血糖上升，人体吸收后，血中乳酸、丙酮酸，葡萄糖含量下降，并使胰岛素上升，同时，肝脏中的肝糖元增加，降低了转氨酶，对乙型迁延性肝炎，肝硬化患者有明显疗效，是肝炎病人的保肝药物。

（2）麦芽糖醇具有较好的耐受性以及麦芽糖醇浆的温和口感和价格竞争优势，宜进一步于冷冻饮品等甜食行业继续发展。与甘油和山梨醇相比，麦芽糖醇吸湿、放湿性能更加平稳，具有良好的保湿性。可以有效延长食品的货架期。

（3）赤鲜糖醇的热量值接近于零，宜着重开发零热量食品。

三、典型糖醇的生产企业及产品发展情况

1、山梨醇

我国最早于1958年开始生产山梨醇。当时东北制药总厂率先采用葡萄糖溶液经中压间歇氢化技术生产山梨醇。到1995年，全国山梨醇生产企业已达30多家，生产能力达30万吨。我国山梨醇厂家特别注意自身技术的发展，催化剂的消耗从八十年代的2公斤/吨下降到目前的0.5公斤/吨，氢气的消耗从近200M3下降到100M3左右；反应时间缩短了20%左右，副反应减少，质量提高。12MPa甚至更高压力的加氢釜的使用、高压进料系统、连续离子交换系统、薄板换热多效蒸发器以及全程DDS计算机控制系统的应用，标志着我国山梨醇行业技术水平

已达到国际先进水平。目前，国内的山梨醇生产能力已经超过110万吨。从2004年到目前，保持了平均17％以上的年增长率。2009年产量近百万吨。无论从总产量还是单厂规模产量，都居世界第一。主要的生产企业情况如下：

山东天力药业有限公司，始建于1994 年，山梨醇年生产能力25万吨，可生产医药级、日化级、食品级山梨醇，适应不同客户需求，是国内起步较早的山梨醇生产企业。山东鲁州生物科技有限公司，年产包括山梨醇在内的淀粉糖产品120万吨，是国内较大的山梨醇生产企业。青岛明月海藻集团和秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司也是国内较大的山梨醇生产企业，利达（柳州）化工有限公司、罗盖特连云港有限公司分别是印尼和法国的在中国的独资公司，产能都在10万吨以上。最近新建的有赵州利民糖业有限公司和郸城财鑫糖业有限公司等。2、木糖醇

我国生产木糖醇始于上世纪60年代末，是从前苏联学习开发而来，当时的轻工业部组织了一批专家攻关，特别是以留苏专家尤新教授为课题带头人，在河北保定市化工二厂顺利建成一条以玉米芯为起始原料，经酸解、中和脱色、离子交换、加氢等工序最后得到结晶木糖醇的生产线，年产木糖醇300吨。l980年后，随着木糖醇提取工艺的成熟，各地先后建成多家以玉米芯为起始原料的木糖及木糖醇生产企业，经过几十年的发展工艺技术已经非常成熟，而各厂家在生产细节上都有自己的独到之处。主要关键工艺包括水解、氢化和结晶分离。近几年连续水解和连续结晶的应用成为木糖醇行业成为新的亮点。其中连续结晶技术生产的产品产量较大，产品的流动性和均匀性较好，是木糖醇生产的发展方向。各厂家在注重产量和纯度的同时，成本成为各厂家竞争的焦点，山东龙力生物科技股份有限公司对木糖醇生产后产生的玉米芯废渣进行二次利用，以玉米芯废渣为原料开发出纤维素燃料乙醇，形成循环产业链，进一步降低了木糖醇的生产成本。同时该公司作为近几年新进入的木糖醇企业采用了目前生产较先进的膜集成技术应用于原料深度净化和过程水的回用工艺中，可高效截留蛋白、胶体等大分子以及细菌和微小杂质，得到纯净木糖醇。目前该生产厂家木糖醇车间完全按照GMP标准设计；产品符合美国药典FCC，联合国粮食农业FAO，日本JP6标准等标准，产品技术质量水平已经达到国际标准。

目前我国木糖生产企业有十余家，而木糖醇生产企业主要有6家，木糖醇年产能约在12万吨，实际产量约7万吨，居世界第一。木糖醇行业内的主要企业情况如下：丹尼斯克集团公司是世界主要的食品添加剂和配料供应商，该公司是世界上最大的木糖醇生产企业，产能在3.5万吨左右，主要产品是全系列木糖醇，市场占有率约为40%。山东福田科技集团有限公司，是国内较早生产木糖醇的厂家，年产能约木糖醇约3万吨，市场占有率约20%。浙江华康药业有限公司是国内较早的以生产和销售糖醇为主的企业，成立于1962