赤蘚糖醇的功能研究及應(yīng)用分析

赤蘚糖醇(Erythritol)，又名原藻醇，屬于多元醇類甜味劑。自然界中廣泛存在于真菌類，水果以及各類發(fā)酵食品中，在動物的組織及體液，如血液、精液、尿液中也存在赤蘚糖醇成分，赤蘚糖醇是由葡萄糖經(jīng)發(fā)酵而得到的一種白色晶體，具有甜昧，甜度為蔗糖的70％。它具有熱值低。吸濕性低，無致齲齒性，對糖尿病人安全、對酸和熱十分穩(wěn)定和不發(fā)酵等特性，在常規(guī)性食品加工中不會出現(xiàn)褐變和分解現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，與其他甜味劑混合使用能夠掩蓋不良味感。

日本Mitsubishi公司于1900年完成赤蘚糖醇的工業(yè)化生產(chǎn)，目前約占世界市場的60％份額，其余被歐洲的Cerestar，美國的Cargill以及韓國、巴西和中國生產(chǎn)商等占有。1999年6月，由世界糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織聯(lián)合組成的食品添加劑專家委員會(JECFA)批準(zhǔn)赤蘚糖醇可作為食用甜味劑，無需規(guī)定ADI值。

我國在GB2760-2007國標(biāo)中規(guī)定，赤蘚糖醇可用于可可制品、巧克力制品，糕點(diǎn)和飲料中，并可按生產(chǎn)需要適量使用。

赤蘚糖醇研究現(xiàn)狀

毒理學(xué)試驗表明赤蘚糖醇對健康人群和糖尿病患者的耐受性都很好，且沒有任何毒副作用，只是在攝入量過高時有輕微的排尿量增加，電解質(zhì)排除和少量射入水的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象主要是因為赤蘚糖醇輕微的利尿性質(zhì)，是生理學(xué)反應(yīng)，而非毒理學(xué)反應(yīng)。這種現(xiàn)象是由于攝入高劑量的赤蘚糖醇引起的正常生理反應(yīng)，并不是赤蘚糖醇攝入后的病理反應(yīng)。同時，臨床證明赤蘚糖醇用于食品是安全的，赤蘚糖醇已經(jīng)作為一種低熱量，抗齲齒的甜味劑大量生產(chǎn)使用。赤蘚糖醇對胰島素和血糖水平?jīng)]有影響，對糖尿病患者來說是一種安全和實用的食品成分。

實驗研究表明，赤蘚糖醇為一種良好的抗氧化甜味劑。對OH清除效果明顯。大量實驗證明糖尿病的并發(fā)癥如心肌梗死、中風(fēng)、失明等是有氧化應(yīng)激引起的，高血糖癥會引起氧自由基的生成和低的抗氧化防御功能。因此，用赤蘚糖醇來代替蔗糖將會減少由高血糖癥引起的氧化應(yīng)激，降低糖尿病的發(fā)病，且赤蘚糖醇添加到食物或飲料中會更容易被患者接受。

此外，赤蘚糖醇甜味純正、無后苦味、與其他高倍甜味劑混合使用甜味效果更好；具有極低的吸濕性在相對濕度95％的條件下也不吸濕，比其他糖醇更具有優(yōu)勢，更利于延長食品的貨架期。赤蘚糖醇溶解熱為-96.86kJ／kg，是葡萄糖的3倍，溶于水會吸收較多的能量，因此食用時比其他的糖醇清涼口感更明顯。赤蘚糖醇不被口腔微生物利用，因此不會導(dǎo)致齲齒。

赤蘚糖醇的應(yīng)用現(xiàn)狀

在美國，人們消費(fèi)赤蘚糖醇主要來源于食物(主要為巧克力和白酒)，人均消費(fèi)量為約為80mg／d，或1.3mg／kg·d。目前，赤蘚糖醇在國內(nèi)保健品行業(yè)應(yīng)用最廣泛，用量約占我國赤蘚糖醇總產(chǎn)量的40％左右；其次是糖果行業(yè)，這部分所占比例約為35％；有25％應(yīng)用在醫(yī)藥、化工，化妝品等其他行業(yè)；在焙烤食品中的應(yīng)用不如國外發(fā)展的廣泛，未來隨著人們生活節(jié)奏的加快，具有低熱保健功能的赤蘚糖醇食品會越來越多，隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其成本進(jìn)一步下降，市場容量還會越來越大，同時企業(yè)也要加強(qiáng)產(chǎn)品的應(yīng)用研究，搞好售后服務(wù)，引導(dǎo)消費(fèi)。

赤蘚糖醇在食品工業(yè)中的應(yīng)用

赤蘚糖醇應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，特別是在食品工業(yè)中作為低熱量甜味劑和高甜度甜味劑的稀釋劑，廣泛應(yīng)用于糖果(包括巧克力食品)，乳類飲料，焙烤制品、軟飲料等。

糖果，巧克力類食品

赤蘚糖醇在糖果配方中可以替代砂糖，除可明顯降低熱量外，還可改善低熱量糖果的消化耐受性。改善產(chǎn)品的風(fēng)味，組織形態(tài)及貯存穩(wěn)定性：在無糖糖果的制造中替代傳統(tǒng)甜味劑，使熱量降低約85％，用于巧克力中，可降低熱量約30％，通過與高倍甜味劑混合使用，可以賦予食品類似砂糖的風(fēng)味；高溶解熱可制成有清涼感的糖果，易粉碎而不吸濕的特性，便于各種糖果的忌濕貯存；穩(wěn)定性好，可以防止一般食品加工中出現(xiàn)褐變或分解現(xiàn)象，特別是硬糖生產(chǎn)時的高溫熬煮下的褐變。赤蘚糖醇的應(yīng)用，解決了巧克力制造中大部分功能性甜味劑的吸濕性高造成的巧克力起霜現(xiàn)象，和其他甜味料并用制成的巧克力在食感，風(fēng)味、口感等方面優(yōu)于蔗糖制品，而熱穩(wěn)定性的特點(diǎn)應(yīng)用在80度以上的環(huán)境中制造巧克力，不僅能大大縮短加工時間，還有益改善巧克力產(chǎn)品的風(fēng)味。焙烤類食品

赤蘚糖醇熔點(diǎn)低。吸濕性低的特點(diǎn)應(yīng)用于焙烤類食品，可防潮，延長食品的貨架壽命。蔗糖、油脂對于形成焙烤食品特有的組織結(jié)構(gòu)、口感和風(fēng)味具有相當(dāng)重要的作用，但高糖，高脂食品不符合現(xiàn)代人崇尚健康的理念，利用赤蘚糖醇低能量值、甜味純正及甜味協(xié)調(diào)作用替代蔗糖等，不僅有利健康，而且焙烤產(chǎn)品具有更好的結(jié)構(gòu)緊密性和柔軟性，且有著不同的口溶性，所以赤蘚糖醇可廣泛應(yīng)用在烘焙食品上。

乳制品

赤蘚糖醇滲透壓降低，抑制了乳酸發(fā)酵，控制酸味上升，可以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期及貨架期，用脫脂乳10％，水90％進(jìn)行乳酸發(fā)酵，pH值調(diào)至4.2，乳酸菌8.8x108的發(fā)酵乳，添加10％的赤蘚糖醇，10度保持一個月后，pH值為4.1，乳酸菌數(shù)為7.2×108，達(dá)到了酸味上升少，乳酸菌數(shù)下降也少的效果。而用蔗糖取得同樣效果需添加20％以上，且甜度上升，適口效果也不如前者，單獨(dú)使用赤蘚糖醇的冰淇淋質(zhì)構(gòu)堅硬，可生產(chǎn)硬質(zhì)冰漠淋新產(chǎn)品。

飲料類

赤蘚糖醇對飲料主要感官特征的影響體現(xiàn)在提高甜度、厚重感和滑潤感，降低苦澀感，掩飾異味，改善飲料的整體風(fēng)味，如赤蘚糖醇應(yīng)用于茶飲料中可以明顯減少其后苦味，利用赤蘚糖醇溶解時吸熱大的特點(diǎn)制成清涼性固體飲料；利用赤蘚糖醇生產(chǎn)新型的低熱量飲料中，添加赤蘚糖醇的果汁飲料，可降低熱量75％-80％，穩(wěn)定特性可以應(yīng)用在需要巴氏、高溫短時和超高溫等殺菌工藝的飲料中，赤蘚糖醇促進(jìn)溶液中乙醇分子與水分子結(jié)合，可降低酒類飲料中酒精的異味和感官刺激，有益于改善蒸餾酒和葡萄酒的質(zhì)量。

佐餐調(diào)料

對于佐餐調(diào)料而言，赤蘚糖醇具有可以改善口感和掩飾不良后味的特性。它不僅提供了和蔗糖相似的風(fēng)味組織、晶體結(jié)構(gòu)和密度，更因為其晶體的非吸濕性而呈現(xiàn)出良好的流動性和穩(wěn)定性?？捎米鞲邚?qiáng)甜味劑的優(yōu)良載體。

赤蘚糖醇在醫(yī)藥、保健品中的應(yīng)用

赤蘚糖醇的熱量很低，有“零”熱值甜味劑之稱，因而可用于生產(chǎn)各種低熱量保健食品、減肥食品和飲料；由于赤蘚糖醇特殊的生理代謝機(jī)理，由于赤蘚糖醇具有不易被酶降解，不參與糖代謝，不導(dǎo)致血糖變化的特點(diǎn)，可用于開發(fā)糖尿病及葡萄糖不適癥等人群的功能食品或飲料。赤蘚糖醇的抗齲齒性，不能被變形鏈球菌等病原菌利用，故由赤蘚糖醇制成的糖果和專用潔齒用品對保護(hù)兒童的口腔健康有積極的作用。在醫(yī)藥行業(yè)，赤蘚糖醇可作為藥品的矯味劑和片劑的賦型劑，可有效改善藥品的口感。最近的研究還表明，赤蘚糖醇的衍生物一一二脫氧赤蘚糖具有抗HIV活性的功能。赤蘚糖醇硝化后生成的硝基赤蘚糖醇，可用于治療心腦血管疾病和氣喘病人的藥物。

赤蘚糖醇在其他行業(yè)的應(yīng)用

在化工行業(yè)，赤蘚糖醇作為有機(jī)合成的中間體，在醇酸樹脂，聚酯，聚醚的合成以及油漆，炸藥制造等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。在化妝品方面，赤蘚糖醇還可以代替甘油的部分作用，由于多數(shù)微生物不能夠利用赤蘚糖醇，所以其可以防止化妝品變質(zhì)。另外以赤蘚糖醇為原料合成一些稀有產(chǎn)物，如以赤蘚糖醇作為底物生產(chǎn)稀有的L-赤蘚糖。日本Rahman MD Mizaanur等介紹了利用赤蘚糖醇由微生物氧化和L-核糖異構(gòu)化酶的異構(gòu)化生產(chǎn)L-赤蘚糖的技術(shù)，得率為18％，然后通過離子交換色譜柱純化，10g的赤蘚糖醇可以得到1.7g純品L-赤蘚糖。

赤蘚糖醇的發(fā)展前景

目前，世界范圍內(nèi)低熱量健康飲食成為人們飲食消費(fèi)的發(fā)展方向，尤其無熱量食品在世界范圍內(nèi)的增長速度越來越快，這將給零熱量健康食品配料的赤蘚糖醇提供一個廣闊的發(fā)展空間。赤蘚糖醇的用量在逐年遞增，市場需求不斷提高，赤蘚糖醇的應(yīng)用前景十分廣闊。以淀粉為原料發(fā)酵法生產(chǎn)赤蘚糖醇技術(shù)日趨成熟，由于該工藝原料來源豐富，生產(chǎn)工藝環(huán)境友好，產(chǎn)品安全性高、可視為純天然等特點(diǎn)，必將成為赤蘚糖醇生產(chǎn)的主要工藝技術(shù)路線。隨著人們對食品的低熱值，無糖產(chǎn)品更加重視。赤蘚糖醇具有廣闊的市場前景。