健康危機(jī)下的低糖無(wú)糖化迫切需求

       隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，肥胖等諸多健康問題越來(lái)越嚴(yán)重，體重超標(biāo)的成人和兒童人數(shù)激增，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)肥胖癥患者超過7000萬(wàn)，超重比例占人口的28.9%，越發(fā)達(dá)的城市肥胖率越高。肥胖會(huì)引發(fā)一系列問題，如肥胖使慢性非傳染性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)度增加，肥胖與心血管、糖尿病、高血壓、癌癥及代謝紊亂等有非常密切的關(guān)系。

       肥胖發(fā)生的原因除了因遺傳因素所導(dǎo)致的意外，其最主要的原因在于吃的多，運(yùn)動(dòng)少，即攝入的熱量大于消耗的熱量。對(duì)于現(xiàn)在多數(shù)人來(lái)說(shuō)，生活壓力增加，可能很少有人花很多時(shí)間去運(yùn)動(dòng)，因此，針對(duì)希望健康人群和愛美人士，開發(fā)低熱量、低糖的食品飲料變得尤為必要。

       赤蘚糖醇是一種天然的糖醇類填充型甜味劑，廣泛存在于多種水果和發(fā)酵食品中，如葡萄、甜瓜、蘑菇、醬油、干酪、葡萄酒和啤酒等。

       赤蘚糖醇為白色結(jié)晶性粉末，甜味清涼純正，無(wú)異味，工業(yè)化生產(chǎn)天然發(fā)酵而成，與其他糖醇普遍采用化學(xué)加氫合成相比有著明顯的天然優(yōu)勢(shì)。

       傳統(tǒng)的甜味主要是以蔗糖為主，蔗糖除提供純正怡人的甜味刺激外，還賦予產(chǎn)品16.7kJ/g高能量。然而，蔗糖攝入過多被認(rèn)為是一個(gè)重要的不健康因子，無(wú)論發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家，在其提出的"國(guó)民健康指南"中均勸告國(guó)民限制對(duì)蔗糖的攝入。隨著消費(fèi)者健康意識(shí)的提高，人們對(duì)食品中的蔗糖含量甚為敏感，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種低糖甚至無(wú)糖食品。未來(lái)食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將逐漸向低糖、無(wú)糖，兼具美味又營(yíng)養(yǎng)的方向發(fā)展。

       赤蘚糖醇的誕生

       赤蘚糖醇是一個(gè)具對(duì)稱分子的四碳糖醇，它僅以內(nèi)消旋式一種形式出現(xiàn)，存在于許多微生物、植物及動(dòng)物中，是21世紀(jì)流行的一種新型天然甜味劑。赤蘚糖醇為白色、光亮粉末或結(jié)晶，吸濕性低，具有適度甜味，可以在122°C融化形成無(wú)色、無(wú)粘性的液體。

       赤蘚糖醇的穩(wěn)定性：赤蘚糖醇有非常穩(wěn)定的耐酸、耐堿性，長(zhǎng)時(shí)間處于pH2~10的條件下仍然能夠保持穩(wěn)定，耐熱性很強(qiáng)，即使溫度高達(dá)1600°C也不分解和變色，并無(wú)美拉德反應(yīng)，赤蘚糖醇的這種理化特性，非常適合食品飲料的制作工藝需求。

       赤蘚糖醇的吸濕性：具有良好的結(jié)晶性，吸濕性較弱，即使在相對(duì)濕度95%的條件下也不吸濕，使得它十分適合于壓片或是粉劑，如巧克力、口香糖或者一些醫(yī)藥片劑中，在這些忌濕類產(chǎn)品中可用作防潮劑。同時(shí)赤蘚糖醇結(jié)晶性好，容易粉碎制得粉狀產(chǎn)品。

       赤蘚糖醇的甜度：赤蘚糖醇的甜味純正，與蔗糖接近，甜度較高，為蔗糖甜度的70%-80%。在口中有清涼感，沒有后苦味，當(dāng)它和其他糖類，特別是強(qiáng)化甜味劑如阿斯巴甜和甜菊糖等混合使用時(shí)，配伍作用使它的實(shí)際甜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，甜味特性良好，能掩蓋不良味感，從而獲得**的甜味協(xié)和。

       赤蘚糖醇的溶解熱：赤蘚糖醇在水中的溶解熱為-97.4J/g，溶于水時(shí)，具有很強(qiáng)的制冷作用。其溶解熱為葡萄糖的3倍，山梨糖醇的2倍。研究表明，將30g赤蘚糖醇溶于100g水中，溫度下降約l0°C，其降溫幅度大于木糖醇、麥芽糖醇、蔗糖等其他糖醇及糖類。將赤蘚糖醇添加到固體食品及糖果中，在食用時(shí)具有清涼口感的口感。

       赤蘚糖醇的溶解性：赤蘚糖醇溶解度較低，20°C時(shí)在水中的溶解度為37%，易于結(jié)晶。微溶于乙醇，不溶于乙 醚 ?；谠撎攸c(diǎn)，在凍類食品中，赤蘚糖醇須與其他糖類、糖醇混合添加以防結(jié)晶析出。

       赤蘚糖醇的生理代謝特點(diǎn)

       赤蘚糖醇的分子量很小，在小腸中可以被直接吸收，只有很少量的進(jìn)入大腸并被腸道中的微生物發(fā)酵分解。雖然赤蘚糖醇是一種多羥基化合物，屬于糖醇類的一種，但由于它的分子量很小，及其特殊的特性。在消化系統(tǒng)中的代謝方式是與其它多元醇類是不一樣的，因此在功能性食品開發(fā)中赤蘚糖醇具有一定的潛在利用價(jià)值：

       赤蘚糖醇的耐受性：研究中表明在一定時(shí)期內(nèi)每天攝入一定量的赤蘚糖醇，人體對(duì)赤蘚糖醇的耐受性是比較好的，由于小腸內(nèi)壁對(duì)高濃度的不吸收碳水化合物會(huì)產(chǎn)生腸壁粘膜表面水流，也就是傳統(tǒng)意義的腹瀉。不被消化吸收的赤蘚糖醇進(jìn)入大腸中，經(jīng)腸道微生物群發(fā)酵產(chǎn)生大量揮發(fā)性物質(zhì)，產(chǎn)生腸胃脹氣。有鑒于此，赤蘚糖醇的每天平均攝入量通常限制在20g以內(nèi)。

       赤蘚糖醇不引起血糖和胰島素波動(dòng)：由于人體中不具備分解赤蘚糖醇的酶系，吃進(jìn)人體的赤蘚糖醇最終會(huì)從會(huì)尿液中排出，所以不會(huì)引起血糖波動(dòng)。研究表明，當(dāng)以體重為標(biāo)準(zhǔn)攝入量為lg/kg赤蘚糖醇后，血漿中葡萄糖和胰島素的含量沒有明顯變化，所以赤蘚糖醇適合糖尿病人食用。

       赤蘚糖醇的防齲齒功能：赤蘚糖醇具有預(yù)防齲齒的作用。赤蘚糖醇不能被存在于人嘴里的細(xì)菌，如口腔鏈球菌所利用，因此食用赤蘚糖醇不會(huì)引起口腔中產(chǎn)酸和產(chǎn)生牙斑。日本的一些研究結(jié)果表明，赤蘚糖醇不被任何細(xì)菌所利用，不會(huì)產(chǎn)生不溶性葡聚糖以及乳酸等有機(jī)酸。用赤蘚糖醇含量24%的巧克力進(jìn)行鼠實(shí)驗(yàn)，與等含量蔗糖巧克力相比，發(fā)現(xiàn)赤蘚糖醇可避免91.9%的齲齒率。

       赤蘚糖醇的腸道調(diào)節(jié)功能：研究表明，赤蘚糖醇對(duì)腸道中雙歧桿菌具有明顯的增殖作用。雙歧桿菌具有維護(hù)腸道正常菌群平衡，抑制病原菌增長(zhǎng)，防止腸道疾病，增強(qiáng)人體免疫力的作用。因此，使用赤蘚糖醇作為甜味替代劑具有維護(hù)腸道環(huán)境穩(wěn)定的效果。

       赤蘚糖醇在食品中的應(yīng)用

       赤蘚糖醇具有優(yōu)良的理化性質(zhì)及生物學(xué)性質(zhì)，并通過了WHO及FDA認(rèn)可，允許在食品中使用，我國(guó)2008年第13號(hào)的《中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部公告》規(guī)定，將赤蘚糖醇列入新增的食品添加劑。赤蘚糖醇的諸多優(yōu)良性能及生物學(xué)特性使其廣泛應(yīng)用在糖果、乳制品、焙烤產(chǎn)品中，作為低熱量甜味劑以及高甜度甜味劑的稀釋劑。

       1）赤蘚糖醇在糖果中的應(yīng)用

       用赤鮮糖醇和液體麥芽糖醇可生產(chǎn)出品質(zhì)良好的各種糖果，產(chǎn)品的質(zhì)地及貨架壽命等與傳統(tǒng)產(chǎn)品完全一樣。通過調(diào)節(jié)糖漿的熬煮溫度及品種的添加數(shù)量，便可控制軟糖質(zhì)構(gòu)的軟硬程度。由于赤鮮糖醇易粉碎且不吸潮，制得的各種糖果即使在溫度高的貯藏條件下仍有很好的貯存穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)牙齒的健康很有利不會(huì)致牙齒齲變。

       2）赤蘚糖醇在飲料中的應(yīng)用

       赤蘚糖醇可以增加飲品的甜度、厚重感和滑潤(rùn)感，同時(shí)減少苦味，還可以掩蓋其他氣味，提高飲料的風(fēng)味。

       赤蘚糖醇也可應(yīng)用于提神固體飲料，主要是因?yàn)楫?dāng)赤蘚醇溶解時(shí)會(huì)吸收大量的熱。

       赤蘚糖醇可以用于生產(chǎn)一種新型的低卡路里飲料，研究表明，赤蘚糖醇可以減少75%-80%的熱量。

       此外，赤蘚糖醇可以促進(jìn)乙醇分子及水分子的溶液結(jié)合，酒精類飲料可減少氣味和酒精的感官刺激，可有效提高白酒和葡萄酒的質(zhì)量。

       由于赤鮮糖醇溶解時(shí)吸熱大，可用于制成冷卻性粉末飲料。在酒精飲料中添加0.5-1%的赤蘚糖醇，能大大縮短發(fā)酵周期。在低能量軟飲料中添加少量赤蘚糖醇能明顯提高其甜味品質(zhì)。

       3）赤蘚糖醇在乳制品及發(fā)酵乳制品中的應(yīng)用

       赤蘚糖醇具有相對(duì)低的滲透壓，從而可以抑制乳酸發(fā)酵，增強(qiáng)酸味，這也可以改善貨架壽命和產(chǎn)品的保質(zhì)期，乳酸發(fā)酵過程中，如果添加赤蘚醇，和未添加相比，酸上升較少，下降的乳酸菌也較少。如果相同的試驗(yàn)，蔗糖的添加量要達(dá)到20%以上，并增加了甜度，口感不如前者。乳酸發(fā)酵后的發(fā)酵乳中，添加10%的赤鮮糖醇，保存期間酸味上升很少。

       4）赤蘚糖醇在糖衣上的應(yīng)用

       以赤蘚糖醇為原料制備糖衣，包被食品及藥片，有入口清涼、適口性好、低熱量、非蝕性、易貯藏等優(yōu)點(diǎn)。但由于赤蘚糖醇結(jié)晶性高，在用通常使用蔗糖時(shí)的方法來(lái)使用赤蘚糖醇時(shí)，不能析出微晶，只能析出大粒度晶體。解決此問題的方法是在作為主甜味劑的赤鮮糖醇中，添加微量多糖類增稠劑，如明膠、果膠、黃原膠等。一般，赤蘚糖醇與其他糖類的添加比例為重量比100:40。

       作者：Martin Yu

       Martin Yu，食品科技工作者、營(yíng)養(yǎng)師，長(zhǎng)期負(fù)責(zé)特殊食品研發(fā)工作，主要方向?yàn)椋篎SMP、益生菌、特膳食品。