糖醇壓片糖果中能量和碳水化合物檢測方法研究

田洪蕓，張海紅，尹正，任雪梅，程月紅，吳鴻敏

（1.山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院，山東濟(jì)南250101；2.保齡寶生物股份有限公司，山東德州251200）

近年來，消費(fèi)者對攝入過多糖帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)已 越來越認(rèn)可，調(diào)查結(jié)果顯示，42%的消費(fèi)者會關(guān)注食品中的糖含量。與30年前相比，我國居民糖的攝入量增加了5倍，超過了世界衛(wèi)生組織推薦的攝入上限[1-2]。世界各國紛紛開展食品減糖計(jì)劃，國務(wù)院發(fā)布的《國民營養(yǎng)計(jì)劃（2017-2030年）》中首次提出“減糖”計(jì)劃，并作為工作重點(diǎn)之一。木糖醇、麥芽糖醇等糖醇類甜味劑，因具有甜度低、低熱量、安全性高、口感好、不影響血糖值等優(yōu)勢，在滿足產(chǎn)品感官需求的同時(shí)，也可以減低人體糖的攝入量，在食品行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛[3-6]。

GB 28050-2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》要求在營養(yǎng)成分表中強(qiáng)制性標(biāo)注能量、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和鈉等營養(yǎng)素的含量。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的碳水化合物是指糖（單糖和雙糖）、寡糖和多糖的總稱，其折算成能量的系數(shù)為17 kJ/g。但對于糖醇類甜味劑，GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)問答規(guī)定其為碳水化合物的一種，并建議赤蘚糖醇能量系數(shù)為0 kJ/g，其他糖醇的能量系數(shù)為10 kJ/g[7-8]。雖然GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)對糖醇的能量系數(shù)作出了特殊規(guī)定，但碳水化合物含量的計(jì)算方法無法將能量系數(shù)為17 kJ/g的“糖”和能量系數(shù)較低的“糖醇”進(jìn)行區(qū)分。前期工作發(fā)現(xiàn)，對于部分糖醇含量較高的樣品，營養(yǎng)標(biāo)簽中碳水化合物和能量的標(biāo)識值不能準(zhǔn)確的反映樣品真實(shí)的碳水化合物和能量值，給消費(fèi)者選擇食品帶來一定誤導(dǎo)。

GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的碳水化合物計(jì)算方法有2種，分別為“減法”和“加法”。其中“減法”的計(jì)算方法以食品總質(zhì)量為100，減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分的質(zhì)量，稱為“總碳水化合物”。加法是以淀粉和糖的總和為“碳水化合物”[9]。由上述2種方法可知，對于糖醇含量高的樣品，“減法”所得的總碳水化合物已包含“糖醇”含量，但兩者的能量系數(shù)不同，標(biāo)準(zhǔn)給出的計(jì)算方法不能對兩者提供能量值進(jìn)行區(qū)分。而對于加法，通過測定“淀粉”和“糖”得到碳水化合物值，不能體現(xiàn)樣品的“糖醇”的含量，導(dǎo)致“糖醇”所產(chǎn)生的能量無法體現(xiàn)。由此可見，GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的碳水化合物和能量計(jì)算方法均不能科學(xué)準(zhǔn)確的反映糖醇含量高樣品的碳水化合物和能量值。

本文選擇3種糖醇含量較高的糖果樣品，分別使用GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“減法”測定其“總碳水化合物”，液相法測定“糖醇”含量。其能量分別由蛋白質(zhì)、脂肪、“總碳水化合物減糖醇”、糖醇的含量乘以能量系數(shù)17、37、17、10 kJ/g或 0 kJ/g后加和。經(jīng)驗(yàn)證，此方法所得測定數(shù)據(jù)能較科學(xué)的反映產(chǎn)品中實(shí)際的碳水化合物和能量情況，對于指導(dǎo)完善我國標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)識具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1號樣品清爽含片（藍(lán)莓味），配料表：山梨糖醇、DL-蘋果酸、阿斯巴甜、三氯蔗糖、硬脂酸鎂、薄荷腦、維生素C、亮藍(lán)、食用香精。

2號樣品葉黃素酯藍(lán)莓味軟糖，配料表：麥芽糖醇、葡萄糖、明膠、麥芽糊精、山梨糖醇、淀粉、赤蘚糖醇、果膠、蜂蠟、DL-蘋果酸、葉黃素酯、食用香精、赤蘚糖醇、無水檸檬酸、巴西棕櫚蠟、植物油、食用色素。

3號樣品赤蘚糖醇壓片糖果，配料表：赤蘚糖醇、麥芽糊精、三氯蔗糖、硬脂酸鎂、維生素C、檸檬黃、食用香精。樣品營養(yǎng)標(biāo)簽標(biāo)識值具體見表1。

表1 樣品營養(yǎng)標(biāo)簽標(biāo)識值（每100 g）Table 1 Nutrition label value of samples（per 100 g）

MS204S電子天平（精度0.1 mg）：梅特勒-托利多公司；FED240電熱干燥箱：德國Binder；7100全自動凱式定氮儀（帶進(jìn)樣器）：法國FOSS；1200高效液相色譜儀（帶示差折光檢測器）：安捷倫科技有限公司；麥芽糖醇標(biāo)準(zhǔn)品、山梨糖醇標(biāo)準(zhǔn)品、赤蘚糖醇標(biāo)準(zhǔn)品：SIGMA公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪測定

水分按GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》第一法[10]，灰分按GB 5009.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》第一法[11]，蛋白質(zhì)按GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》第一法[12]，脂肪按GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》第二法[13]平行測定6次，檢測結(jié)果以每100 g中含量計(jì)。

1.2.2 糖醇的測定

糖醇含量按GB 5009.279-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、赤蘚糖醇的測定》第一法進(jìn)行測定[14]，檢測糖醇的種類，根據(jù)樣品配料表中糖醇的種類確定，檢測結(jié)果以每100 g中含量計(jì)。其中1號樣品檢測山梨糖醇，2號樣品檢測麥芽糖醇、山梨糖醇和赤蘚糖醇，3號樣品檢測赤蘚糖醇。

1.2.3 碳水化合物和能量計(jì)算方法

1.2.3.1 按GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方法

使用GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的計(jì)算公式，總碳水化合物以食品總質(zhì)量為100，減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分的質(zhì)量；能量的計(jì)算按每100 g產(chǎn)品中蛋白質(zhì)、脂肪、總碳水化合物的含量，分別乘以能量系數(shù)17、37、17 kJ/g后加和。

1.2.3.2 改進(jìn)方法

分別將樣品的總碳水化合物和糖醇含量進(jìn)行計(jì)算，總碳水化物含量以食品總質(zhì)量為100，減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分的質(zhì)量。每100 g樣品中碳水化合物含量=總碳水化合物含量-糖醇含量；能量的計(jì)算按碳水化合物含量乘以17 kJ/g以及相應(yīng)糖醇的折算系數(shù)（赤蘚糖醇能量系數(shù)為0 kJ/g，其他糖醇的能量系數(shù)為10 kJ/g）。能量按每100 g產(chǎn)品中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、糖醇的含量，分別乘以能量系數(shù)17、37、17 kJ/g和相應(yīng)糖醇的能量系數(shù)后加和。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白質(zhì)、脂肪、水分和灰分的檢測結(jié)果

對3個(gè)樣品中的蛋白質(zhì)、脂肪、水分和灰分分別進(jìn)行6次平行測定，并計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD），結(jié)果詳見表 2。

蛋白質(zhì)、脂肪、水分和灰分的測定值RSD分布在0.23%～1.4%之間，精密度良好。1號、3號樣品蛋白質(zhì)和脂肪的檢測結(jié)果和2號樣品脂肪檢測結(jié)果符合GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)中當(dāng)含量≤0.5 g/100 g時(shí)營養(yǎng)標(biāo)簽中標(biāo)示為“0”的要求，營養(yǎng)標(biāo)簽的標(biāo)示值符合要求。

表2 各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果Table 2 Test results of various indicators

2.2 糖醇含量檢測結(jié)果

按照產(chǎn)品配料表標(biāo)示的糖醇種類，對1號樣品進(jìn)行山梨糖醇、2號樣品進(jìn)行麥芽糖醇、山梨糖醇和赤蘚糖醇、3號樣品進(jìn)行赤蘚糖醇檢測。因樣品中糖醇含量較高，實(shí)際樣品檢測時(shí)，按GB 5009.279-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、赤蘚糖醇的測定》5.1要求進(jìn)行前處理后，對1號樣品稀釋10倍，2號樣品稀釋5倍，3號樣品稀釋10倍后進(jìn)行上機(jī)測定。所得具體色譜圖見圖1、圖2、圖3。

圖1 1號樣品山梨糖醇色譜圖Fig.1 Sorbitol chromatogram of sample 1

圖2 2號樣品麥芽糖醇、山梨糖醇、赤蘚糖醇檢測譜圖Fig.2 Spectrum of maltitol，sorbitol and erythritol in sample 2

圖3 3號樣品赤蘚糖醇檢測譜圖Fig.3 Spectrum of erythritol in sample 3

按GB 5009.279-2016標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果計(jì)算，1號樣品山梨糖醇含量為96.19%；2號樣品麥芽糖醇含量33.14%、山梨糖醇含量12.35%、赤蘚糖醇含量1.69%；3號樣品赤蘚糖醇含量85.43%。

2.3 能量和碳水化合物計(jì)算方法分析

根據(jù)試驗(yàn)測定的蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分和糖醇的結(jié)果，分別按照GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)和本文改進(jìn)的方法進(jìn)行能量、碳水化合物檢測結(jié)果的比對分析。

2.3.1 按總碳水化合物計(jì)算

總碳水化合物含量以食品總質(zhì)量為100，減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分的質(zhì)量。能量按蛋白質(zhì)能量系數(shù)17 kJ/100 g、脂肪能量系數(shù)37 kJ/100 g、碳水化合物能量系數(shù)17 kJ/100 g計(jì)算，3個(gè)樣品的計(jì)算結(jié)果詳見表3。

表3 糖果相關(guān)項(xiàng)目檢測值Table 3 Values of candy-related items

2.3.2 按糖醇和碳水化合物分別計(jì)算

考慮到本文選擇的3批次糖果樣品糖醇含量較高，因此，直接使用GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“減法”計(jì)算樣品的碳水化合物含量，并按此值計(jì)算樣品的能量不能科學(xué)的反映樣品的碳水化合物和能量值[15-16]。按照本文改進(jìn)的計(jì)算方法得到的能量結(jié)果如表4所示。

本次試驗(yàn)1號樣品中碳水化合物山梨糖醇含量為96.19%，按其能量系數(shù)為10 kJ/g計(jì)算，每100 g 1號樣品中山梨糖醇產(chǎn)生的能量值為962 kJ。按照該樣品總碳水化合物減去山梨糖醇含量所得的碳水化合物含量為3.23%，其產(chǎn)生能量為177 kJ。該樣品蛋白質(zhì)和脂肪含量不產(chǎn)生能量，因此，其能量值應(yīng)為1 139 kJ，與直接使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法所得數(shù)值（1 690 kJ）和標(biāo)簽標(biāo)示值（1 698 kJ）存在一定差異。

表4 改進(jìn)方法相關(guān)項(xiàng)目檢測值Table 4 Improve method related item check value

本試驗(yàn)2號樣品麥芽糖醇含量33.14%、山梨糖醇含量12.35%，赤蘚糖醇含量1.69%，按糖醇產(chǎn)能系數(shù)折算，每100 g 2號樣品糖醇產(chǎn)生的能量為麥芽糖醇331 kJ，山梨糖醇124 kJ，赤蘚糖醇0 kJ，糖醇產(chǎn)生的能量總計(jì)445 kJ。按照該樣品總碳水化合物減去麥芽糖醇、山梨糖醇和赤蘚糖醇含量所得的碳水化合物含量為46.32%，其產(chǎn)生能量值為787 kJ；該樣品蛋白質(zhì)產(chǎn)生能量為108 kJ，脂肪產(chǎn)生能量為6 kJ，因此，每100 g該樣品能量值為1 346 kJ，與直接使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法所得數(shù)值（1 700 kJ）和標(biāo)簽標(biāo)示值（1 742 kJ）存在一定差異。

本試驗(yàn)3號樣品赤蘚糖醇含量85.43%，按其能量系數(shù)為0 kJ/g計(jì)算，每100 g樣品中赤蘚糖醇能量值為0 kJ。按照該樣品總碳水化合物減去赤蘚糖醇含量所得的碳水化合物含量為13.59%，其產(chǎn)生能量值為231 kJ，該樣品蛋白質(zhì)和脂肪不提供能量，因此，每100 g 3號樣品中所含能量為231 kJ，與直接使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法所得數(shù)值（1 683 kJ）和標(biāo)簽標(biāo)示值（1 670 kJ）存在較大差異。

3 結(jié)論

對于含糖醇樣品的碳水化合物計(jì)算，GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法不能體現(xiàn)樣品中的糖醇含量。本文選擇了糖醇含量比較高的3種糖果樣品，通過使用GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的減法計(jì)算其“總碳水化合物”，以及分別計(jì)算“糖醇”、“總碳水化合物減去糖醇含量”2種計(jì)算方式，并對能量進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果顯示，對于糖醇含量較高的樣品，按GB 28050-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法不能準(zhǔn)確的反映樣品中的能量值。通過檢測糖醇含量后，單獨(dú)計(jì)算糖醇產(chǎn)能，剩余碳水化合物的帶來能量通過總碳水化合物檢測值扣除糖醇含量后的值，按其能量系數(shù)進(jìn)行計(jì)算[17-18]，營養(yǎng)標(biāo)簽中標(biāo)識的碳水化合物含量應(yīng)為總碳水化合物含量減去糖醇含量的數(shù)值。