赤藓糖醇的特性分析及应用优势
孙常文,庞明利,杨海军
保龄宝生物股份有限公司 山东禹城(251200)
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,非至龋齿性,对糖尿病人安全等特点,应用前景极为广泛,本文主要介绍了赤藓糖醇的理化性质和生理特性以及在食品工业中的应用。
关键词:赤藓糖醇、理化性质、生理功能、行业应用、法规、代谢途径等
1. 基本介绍:
赤藓糖醇为1,2,3,4—丁四醇,分子式为C4H10O4, 英文名Eryth ritol,分子量122.12, 熔点
赤藓糖醇是一种天然、零热量、可替代蔗糖的填充型甜味剂,不引起血糖升高,不至胖,防龋齿。天然是指其为生物发酵糖醇。零热量:口感清凉, 发热量低, 仅为蔗糖发热量的1/10,是低糖低热量天然食品研发的首选配料。甜蜜无负担。
2. 赤藓糖醇的理化性质、功能益处
2.1 理化性质
白色晶体、低吸湿性、高溶解吸热、甜度相当于蔗糖的70%,中等溶解度,溶液粘度很低、良好的冰点降低和沸点升高特性,高结晶性、晶体松散且流动性良好,溶液具有很好的耐热耐酸性、抗褐变能力强。
2.2 生理功能及其原理分析
源于其独特的代谢性质,赤藓糖醇是小分子物质,分子量仅为122,在各类糖醇中是最小的,其进入人体后极容易被小肠吸收,绝大部分进人体血液循环中。由于不会被代谢掉而直接随尿排出体外。这一独特的代谢性质,决定了赤藓糖醇低能量值特性,产生的能量最大只有0.2 Kcal/g。
高耐受量:与其他糖醇类甜味剂相比,赤藓糖醇有最高的耐受量,其耐受量是木糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇和异麦芽糖醇的2~3倍,是山梨醇和甘露醇的3~4倍。男士的耐受量为
血糖和胰岛素控制方面,赤藓糖醇的吸收有90%直接通过尿液排出体外所以并不影响血浆中葡萄糖和胰岛素的波动,这使得赤藓糖醇成为适合于糖尿病人食用的甜味剂。据GeoffreyLivesey[5](英国)的报道,赤藓糖醇的血糖指数和胰岛素指数分别为0.2,所以赤藓糖醇几乎不对血糖有任何影响。
以突变链球菌为代表的口腔微生物不能依靠赤藓糖醇生长繁殖,不会产生有机酸使牙斑表面 pH值下降。因此,赤藓糖醇不会致牙齿发生龋变,还具有抑制口腔微生物发酵某些糖类物质的能力。
赤藓糖醇可以作为一种抗氧化剂,在体内有助于防止高血糖引起的血管损伤。据欧洲医学研究中心[6] 的相关研究报道:赤藓糖醇被证明是一种很好的自由基清除剂和抑制剂。
3. 赤藓糖醇的应用分析
赤藓糖醇的应用行业非常广泛其中在保健品行业的应用是最广泛的,这部分赤藓糖醇的用量约占我国赤藓糖醇总产量的40%左右;糖果行业所占的百分比约为35%;其余市场份额主要应用在医药、化工、化妆品等其他行业。
赤藓糖醇主要应用于以下几类食品中:
保健品、糖果、巧克力、乳制品、固体饮料、液体饮料 、餐桌甜味剂、冰淇淋等。
3.1 保健品行业
由于消费者对低热、减肥产品和控制体重产品的热衷,赤藓糖醇可以满足其以上功能,赤藓糖醇用在保健品中可适量添加高倍甜味剂,如三氯蔗糖、阿斯巴甜、纽甜等,可实现降低热量约50%,可有效地遏制肥胖病患者热量的摄取,也可以同胶原蛋白等复配使用,因赤藓糖醇有良好的甜度和较好的成形性,与药品、保健品中的功能性物质在无水条件下一起拌和压片可掩盖功能性物质的苦味、涩味等不良味道,是医药、保健品行业良好的矫味剂与赋形剂。可将其制成饮片、粉末、颗粒、胶囊等剂型。下图是添加了赤藓糖醇的无限极美姿力胶原蛋白口服液 。
3.2 糖果行业
赤藓糖醇应用在糖果食品中的优势有:纯天然、无热量、抗龋齿无糖(适合高血糖人群) 、高耐受量不易吸潮、易于包装、生产工艺与传统工艺基本一致,但能够缩短加工时间。不易发生美拉德反应。很少出现褐变或分解现象, 十分适合应用于口香糖、糖果等忌湿食品中。
在糖果市场上品牌较多:箭牌、德芙、吉百利、阿尔卑斯、徐福记、金丝猴、雅客、大白兔、喔喔、马大姐等一批优秀品牌都有自己的独特点和一定优势。面对严酷竞争的格局。各品牌积极地开发新产品,引导消费需求,细分市场,创造销售额,可以充分利用赤藓糖醇出色的功能性,研发出极具市场竞争力的产品。保龄宝焙烤项目组现在已经获得赤藓糖醇应用到浇注型糖果的关键参数,为赤藓糖醇在硬糖市场的推广获得可行性的系统数据。
3.3 巧克力
在制作巧克力的过程中加入赤藓糖醇,能使巧克力在80度以上的环境中进行加工, 即改善了产品的风味又在很大程度上缩短了加工时间。由赤藓糖醇部分替代糖, 能使巧克力的热量减少30%。赤藓糖醇应用在巧克力食品中的优势有:纯天然产品、0热值、能使产品热量降低 30%以上、适合高血糖患者、极高的耐受特性、抗龋齿并抑制酸性物质的形成、相当于蔗糖70%的甜度、不吸湿、具有清凉效果。
3.4 乳制品、饮料
在发酵乳制品中添加一定浓度的赤藓糖醇, 能适当延长产品的保质期。利用赤藓糖醇溶解时的吸热效果(溶解热为-43cal/g), 可生产出自冷性的固体粉末饮料。用于生产低热量酒精饮料可以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,提高产品的天然风味。在乳制品行业,饮料和酒行业中的应用优势:无热量、吸热性好、高耐受量、良好的口感、优越的酸、热稳定性。
3.5 医药产品
赤藓糖醇在医药领域被用来包衣药片,它赋予药片入口清凉、适口性好的新形象,低热量、易贮藏,更是药品制造所追求的目标,赤藓糖醇是天然甜味剂和无热量赋形剂的良好载体,粉末具有良好的流动性和稳定性、口腔护理产品中无热量甜味剂。
3.6新型调味品
调味品在国内外的工艺水平已经非常成熟,现在主要是在产品配料和研发的侧重点的选择上,很多企业更加关注功能性的配料的选择,如赤藓糖醇、低聚糖、木糖醇等已经成为焦点。各生产企业根据相应功能性配料的理化性质和国内外发展趋势选择符合自己生产工艺和市场趋势的功能性配料进行产品的升级换代和新产品的开发。目前开发功能性调味品已是发展的必然趋势。尤其是在高端市场上将大有作为。
3.7 医用保健品和洗发液
赤藓糖醇可以改善粗糙皮肤:一种适用于改善和预防皮肤粗糙或促进皮肤屏障功能恢复的治疗皮肤的外用组合物,
赤藓糖在毛发梳理性上的作用: 对头发梳理性的改善作用对比,结果发现:赤藓糖醇(15-30%)的使用,将使头发不论是在冲洗时,还是干燥状态下,都有较好的梳理效果,十分适合用于洗发液中。
3.8餐桌甜味剂
赤藓糖醇与三氯蔗糖复配使用后会有协同增效作用,在甜度和甜味上增效明显,使口感改善更佳,而且可以掩盖高倍甜味剂的一些不良气味和不良特性。现在已经有企业运用其保健功能开发赤藓糖醇泡腾片,针对糖尿病人群。
目前依据市场需求,保龄宝公司已经推出甜菊糖及罗汉果不同系列的餐桌甜味剂配方,也配套了相应的技术推广资料。其优点是抗龋齿、低吸湿性、与高倍甜味剂复合使用口感近似蔗糖,纯天然产品、极低热量迎合市场关于低热值产品开发的需求。
将赤藓糖醇与甜菊糖以1000:(1-7)混合使用,可有效掩盖高倍甜味剂的后苦味。赤藓糖醇与其他甜味剂复配使用时,能有效改善味质,当其与糖精、阿斯巴甜、安赛蜜共同使用时甜味特性很好,可以掩盖甜味剂的不良味感和后苦味[7,8]。
5 赤藓糖醇在全球相关应用法规
日本:批准赤藓糖醇直接作为食品配料。
美国:赤藓糖醇获得FDA于1997年批准了GRAS认证。
WHO/FAO :WHO/FAO食品添加剂专家联合会批准赤藓糖醇作为食用甜味剂,并对其毒性进行全面评估,对其ADI不做规定。
澳大利亚、新西兰:批准赤藓糖醇作为食品配料。
欧盟:批准对赤藓糖醇ADI值不做规定,可作为食品添加剂,但不能无限制的用于所有食品。
加拿大:允许赤藓糖醇作为食品甜味剂使用。
中国:批准赤藓糖醇作为食品添加剂应用食品中。
目前,日本、美国、澳大利亚、新西兰、中国台湾、新加坡、韩国、俄罗斯、以色列、南非、欧盟、加拿大及中国等30多个国家和地区,均允许赤藓糖醇用于食品中。
6. 赤藓糖醇代谢途径分析
赤藓糖醇的独特代谢途径,由于人体内没有代谢赤鲜糖醇的酶系, 所以当小肠吸收进入血液后,通过肾脏将其滤出,不会被代谢, 几乎全部随尿排出体外。只有约10%进入大肠。随后被肠道细菌发酵后产生CH4和H2溶与血液,通过呼气排出。所以进入大肠中的赤藓糖醇几乎没有被被细菌发酵利用。赤藓糖醇的低热值和独特体内代谢途径不引起血糖升高,使其可以成为糖尿病患者、高血脂患者、肥胖病患者的食品。而且赤藓糖醇的极大耐受量使其很难引起腹胀、腹泻等副作用。能适用于各类人群, 食用起来更加安全可靠。
赤藓糖醇及某些糖醇的最大耐受量对比:
糖醇名称 |
最大耐受量 |
|
男(g/kg体重) |
女(g/kg体重) |
|
赤藓糖醇 |
0.66 |
0.80 |
木糖醇 |
0.3 |
0.3 |
山梨糖醇 |
0.15 |
0.3 |
麦芽糖醇 |
0.3 |
0.3 |
结论:
随着赤藓糖醇应用行业的不断扩展及市场对低热值功能性甜味剂的需求不断增长,其用量也是在逐年递增。市场的赤藓糖醇消费需求十分活跃,赤藓糖醇有很大的需求量和广泛的市场发展空间,赤藓糖醇的应用前景十分广阔。
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