減糖巧克力的研究進展

賈祺琰，郎鎮(zhèn)嶺，曾紹校

（福建農林大學 食品科學學院，福建 福州 350002）

巧克力是以可可脂、可可粉、糖類等為主要原料，加入適量的乳制品、穩(wěn)定劑等食品添加劑，經特定工藝制作成的固體物質。主要有黑巧克力、白巧克力、牛奶巧克力和其他巧克力等類別[1]。

在巧克力中，糖對其風味、口感等都起到了重要影響，主要用作甜味劑、填充劑[2]，含量約為35%～55%[3]。世衛(wèi)組織在指南中強烈建議將糖攝入量減至總能量的10%以下，攝入過多的糖會增加肥胖、蛀牙和糖尿病的風險。隨著人們健康意識的不斷增強，“減糖”等需求被不斷提出，人們對于低糖的健康型巧克力需求逐漸增大。為此，人們不斷尋求最佳的減糖技術，對巧克力的配方進行改良創(chuàng)新。

目前，已經有公司進行減糖、無糖巧克力的工業(yè)生產，為起到減糖作用與成效，一些高效甜味劑、糖醇、甜蛋白質和天然原料等代糖物質被應用于巧克力的研發(fā)中，起到了蔗糖替代品的作用。該巧克力中的代糖物質（高效甜味劑、糖醇類、甜味蛋白和天然原料）皆有熱量低、甜度協調性與穩(wěn)定性較好、安全性高等優(yōu)點。

1 高效甜味劑

阿斯巴甜是一種人工的高效甜味劑，甜度為蔗糖的200倍，其每日允許攝入量為50 mg/kg體重。阿斯巴甜甜味干凈且持久，甚至沒有余味。Zyzelewicz D等將阿斯巴作為增甜劑，研制了一款功能性牛奶巧克力，并在巧克力中補充了對人體健康有益的益生菌菌株[4]。但阿斯巴甜在低pH值和高溫下表現出有限的穩(wěn)定性，研究發(fā)現，用阿斯巴甜配制的巧克力揮發(fā)性高于同類含有蔗糖的巧克力。

三氯蔗糖的甜度為蔗糖的600倍，味道干凈且持久，其可接受的每日攝入量為5 mg/kg體重。它在低pH值和高溫下具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。由于它的甜度很高，用0.075%三氯蔗糖制備的低熱量牛奶巧克力與含蔗糖的巧克力一樣具有理想的性能[5]，但有研究發(fā)現，用三氯蔗糖替代部分蔗糖會使巧克力中的脂肪含量增加[6]。

甜菊糖是一種天然的高效甜味劑，來源于甜葉菊的植物提取物，它的甜度為蔗糖的200～400倍，每日允許攝入量為4 mg/kg體重，在全球范圍內，它常被用作低熱量和無糖糖果產品的甜味劑。有研究用甜葉菊提取物（0.5%，質量分數）代替蔗糖，開發(fā)了無糖牛奶巧克力[7]。含有甜菊糖的巧克力在草本香氣、甜度和口感方面表現出最佳的感官特征[8]，但也有研究提到，使用甜菊制成的巧克力中，令人不快的回味和苦味明顯掩蓋了甜菊糖的甜味，讓消費者較難接受。

紐甜是一種無熱量的高效甜味劑，可以有效地代替蔗糖，用于各種糖果產品，尤其是巧克力。與其他甜味劑相比，它的甜度值更高，為蔗糖的7000～13000倍，其每日允許攝入量為18 mg/kg體重，因此，很小濃度的紐甜就足以提供令人滿意的甜味，相比于其他甜味劑，它具有很高的成本效益。

安賽蜜是一種化學生產的強甜味劑，甜度為蔗糖的200倍，每日允許攝入量為15 mg/kg體重。安賽蜜作為甜味劑，起效快，沒有明顯的余味和苦味，在較高溫度下，安賽蜜的穩(wěn)定性有利于巧克力的加工，同時安賽蜜也可以與其他甜味劑發(fā)生較好的協同作用。有文章肯定了安賽蜜作為高效甜味劑在巧克力中的存在[9]，然而，對含有安賽蜜的巧克力的流變特性、質量和感官特性等研究還不夠深入，缺乏相關的研究文獻。

2 糖醇類

巧克力配方中常用的糖醇包括赤蘚糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、木糖醇、甘露醇和異麥芽酮糖醇[10]。

赤蘚糖醇是一種營養(yǎng)甜味劑，甜度為蔗糖的70%，除了甜味劑，它在巧克力生產中還被用作膨脹劑。有研究確定了赤蘚糖醇可以作為商業(yè)無糖巧克力中的蔗糖替代品，其用量值為55 mg/g[11]。巧克力制造商百樂嘉利寶在不添加糖的情況下，用赤蘚糖醇代替蔗糖，使用51.8%可可固體和30.8%干乳固體開發(fā)了一款新型的牛奶巧克力。也有研究使用26%的赤蘚糖醇作為營養(yǎng)甜味劑和膨脹劑，配制了等甜度的無蔗糖巧克力[5]。但也有研究發(fā)現，在巧克力中將赤蘚糖醇作為蔗糖替代品，會使巧克力在口中融化時引起令人不快的寒冷感[10]。

麥芽糖醇是一種二糖多元醇，來源于高麥芽糖葡萄糖糖漿，由于具有優(yōu)異的水分穩(wěn)定性能，所以被廣泛應用于生產各種無糖產品。有研究者指出，麥芽糖醇是無蔗糖牛奶巧克力配方中最合適的蔗糖替代品。Son等人[12]使用麥芽糖醇配制了無蔗糖的黑巧克力，并通過誘導巧克力開花現象分析了它們與由蔗糖制備的巧克力之間的物理特性。研究發(fā)現，含蔗糖的巧克力比用麥芽糖醇配制的巧克力更容易出現開花現象。也有研究發(fā)現，用麥芽糖醇配制的低糖牛奶巧克力與對照巧克力相比，在流變特性方面存在很大的區(qū)別，含有高濃度糖醇的配方會使最終的巧克力發(fā)生硬化[13]。為獲得高質量的巧克力，迫切需要優(yōu)化其加工工藝以獲得最佳配比。

乳糖醇是由乳糖氫化而來，與其他糖醇相比，乳糖醇本質上不吸濕。一水和無水形式的乳糖醇適用于開發(fā)無糖巧克力，與傳統巧克力相比，用乳糖醇配制的巧克力表現出更高的彈性和硬度，含有乳糖醇和果糖的重組巧克力糖含量較低。

木糖醇是一種衍生的五碳多元醇。在生產無蔗糖巧克力時，有關木糖醇作為大量營養(yǎng)甜味劑的研究較少。使用木糖醇配制的牛奶巧克力具有吸濕性，甜味劑晶體在水的存在下會部分溶解，在其表面形成一層薄薄的糖漿，這提高了甜味劑顆粒之間的內耗，并使巧克力具有更高的黏度[14]。但消費者可能對使用木糖醇制作的巧克力難以接受，因為它在口腔中融化時會產生強烈的冷卻感。

甘露醇是一種具有自由流動特性的白色結晶，來源于甘露糖。通常，糖和甜味劑具有的高溶解度或低熔點會產生人造巧克力不希望出現的流動性，在這種情況下可以使用甘露醇作為甜味替代劑，因為它不吸濕、溶解度低。此外，甘露醇在保護牙齒上也更有益，但與其他多元醇相比，甘露醇具有較強的腹瀉效果，成人每天建議攝入的甘露醇安全含量僅為10 g，并且在研究中發(fā)現，食用甘露醇的巧克力入口會產生燒焦的回味。甘露醇作為蔗糖替代物的巧克力配方還需要更深入研究，以探索其對巧克力各個方面的影響。

異麥芽糖來源于蔗糖，在高殘留水分下會凝結塊。有報告中提到，與使用蔗糖配制的巧克力相比，使用異麥芽糖配制的牛奶巧克力的特點是水分含量高[4]。研究發(fā)現，含有12.93%異麥芽糖的優(yōu)化配方對消費者來說具有較大的可接受性，然而，與含有蔗糖的巧克力相比，含有異麥芽糖的巧克力的接受度明顯更低。

雖然研究發(fā)現了許多類型的代糖物質，但只有少數被歐盟以及美國食品和藥物管理局（FDA）批準。同時，由于不能被消化，過量食用糖醇可能會使少數人發(fā)生腹瀉。

3 甜味蛋白

甜味蛋白具有高甜味、低熱量、無毒、安全等優(yōu)點，有望成為新型的保健型甜味劑。到目前為止，人們已從植物中獲得8種天然甜味蛋白[15]。2014年我國正式批準索馬甜作為食品添加劑使用。焙烤食品、餐桌甜味料飲料類的最大使用量為0.025 g/kg，大大促進了索馬甜在我國食品工業(yè)的應用[16]。

索馬甜是最具特色的高效甜味蛋白，按重量計，甜度為蔗糖的3000倍。有研究使用其提取物制造了無糖的黑巧克力[17]。在使用索馬甜制作的巧克力中，其水分含量高于含48%蔗糖的參考巧克力，但水分含量在可接受的＜1%范圍內。與參考巧克力相比，索馬甜巧克力色澤顯得更暗、質地更軟。

4 天然原料

關于巧克力減糖，大多數研究的重點是用各種高效甜味劑和多元醇及其組合取代蔗糖。但除此之外，也出現了使用天然原料這一新型低糖巧克力的配方。

有研究使用米糖漿、龍舌蘭糖漿、甘草粉等材料生產了低熱量低糖的黑巧克力[8]。由薄荷和甜菊葉制成的巧克力呈現出極佳的甜度和口感，具有草本香氣；用刺槐、胡蘿卜和山藥制成的巧克力熱值降低了44%，但從感官評分來看，消費者的總體接受度極低。

有配方使用57%的可可脂、13%的可可粉、25%的棕櫚汁和棗糖重新配制了低糖的黑巧克力[18]。由于椰子和棕櫚糖含有較高的水分，所得到的巧克力具有更高的黏度、硬度和更淺的顏色。研究認為，隨著巧克力加工技術的進步，椰子糖和棕櫚糖可以作為更健康的蔗糖替代品來配制無糖巧克力。

可可果由可可豆和可可漿組成，在可可豆的發(fā)酵過程中使用了相當大比例的可可漿。2019年，通過使用可可漿作為配料不僅減少了巧克力的精制糖含量，還實現了該巧克力的商業(yè)化目標。雀巢率先推出了70%的黑巧克力，名為KitKat，該款巧克力是使用可可漿作為天然甜味劑配制而成，減糖的同時不影響巧克力的質量、質地和口感。

在巧克力的減糖研究中，對于天然原料的使用率較低，可以對滿足生產低糖巧克力的天然原料做進一步探索。

5 展望

目前，各種高效甜味劑、糖醇、甜蛋白和天然原料已被應用于巧克力的生產中，但不同的代糖物質具有不同的理化性質，若將其融合一體在口感、流變特性等方面是否有所改善，且部分新型代糖物質進入人體消化系統后是否安全也尚不可知，因此在選擇代糖物質方面上仍需謹慎，為達到健康與美味的平衡，未來的研究者需在減糖巧克力配方上進一步深入研究，開發(fā)出高質量的減糖配方。

大多數減糖巧克力的配方研究主要集中于黑巧克力和牛奶巧克力，但對于添加代糖物質的復合巧克力和白巧克力的相關研究相當有限。因此，將代糖物質應用于不同種類的巧克力中所產生的效果需要進一步對比研究。此外，大多數減糖研究都集中于評估由代糖物質所得新型巧克力的物理化學、流變學和感官特性的影響，缺乏對保質期的影響進行深入分析。因此，為進一步提高新型巧克力的產品質量，對新型巧克力配方的保質期分析至關重要。

同時，為提高減糖巧克力的產品質量，不僅可以通過增加或減少食品中的部分組分模仿糖所帶來的質構、風味等特性[19]，還可以從其他方面進行思考，除替代蔗糖以外，一方面可以在食品質構創(chuàng)新、多感官融合等方面進行考量，另一方面還可以從色澤、口感、風味、質構等多維度來提升產品質量。

可利用味覺和視覺、本體感知和味覺的交互作用來提升食物攝入后的味覺響應，從而提升食品的甜味感知，這樣在一定程度上可以幫助減糖。不同口感之間的相互作用對味覺也有重大影響，可以研究甜味與其他味覺相互作用在巧克力中的應用場景，從而達到增甜的效果。

巧克力的外觀形狀也對其口感較有影響，圓形給甜度也會帶來額外的“加成”，對味覺和形狀關系進行研究可以發(fā)現，圓形能讓我們更強烈地感知到甜味，改變巧克力的形狀或許可以起到增甜的作用。食品的標簽及顏色會顯著影響消費者對產品的預判及體驗后的感官判斷，采用包裝鮮亮、減糖標簽鮮明的產品或許會更容易受到青睞。

根據現有的研究，用單一甜味劑研制的無糖或減糖巧克力的口感較為單一，難以滿足眾多消費者對味蕾的滿足，最合理的解決方案是將多種甜味劑結合起來，滿足巧克力所需的口感和功能特性。未來的研究者還應該從食品感官科學出發(fā)，把食品配方研究拓展到食品與人體的研究，在實現極佳口感的同時，減少對消費者身體健康的影響。