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2.3. 赤藓糖醇应用
2.3.1. 赤藓糖醇的性质
赤藓糖醇是1，2，3，4－丁四醇的俗称，其分子式为C4H10O4，是一种重要的食品添加剂、医药辅料，相对甜度为蔗糖的70％，“0”热量，可以合成多种医药和合成树脂。
它存在于众多的动植物体组织中，如海藻、蘑菇和葡萄、梨等瓜果中。在动物的眼球晶体、血浆、胎液中也有少量检测到。发酵食品葡萄酒、啤酒、酱油中也有少量存在。作为甜味剂则主要采用发酵法合成，目前工业上主要采用葡萄糖（玉米淀粉精制）为原料，经菌体分离、色谱法分离、脱盐、脱色、析出结晶、分离结晶等工序生产。
1、化学性质
赤藓糖醇为白色、光亮粉末或结晶，能溶于水，成为无色不黏稠的液体。化学性质类似其他多元醇：
⑴耐热性： 赤藓糖醇的耐热性很强，即使在高温条件下也不会产生分解及加热变色；不含还原性端基，即使在于氨基酸共存的情况下，也不会发生美拉德反应。
⑵吸湿性：赤藓糖醇的吸湿性在糖醇及蔗糖等甜味剂中是最小的。在温度为20℃、相对湿度为90％的环境中，放置五天后的吸湿增重，山梨醇约为40％，麦芽糖醇约为17％，蔗糖约为10％，而赤藓糖醇为2％以下。
⑶溶解热：赤藓糖醇在结晶状态下食用时，会在口腔内产生清凉的感觉，在水中的溶解热约为葡萄糖的3倍，山梨醇的2倍。
⑷渗透压与水分活度：与其他糖醇比较，赤藓糖醇的分子量较低，仅为蔗糖的1／3左右，因此其溶液渗透压高，水分活性低，单位重量对水分活性的降低作用效果很大。20℃、15％（W/W）的赤藓糖醇水溶液的渗透压为1861mosm／kg，是砂糖的3.2倍，山梨醇的1.8倍。25℃、36％（W/W）的赤藓糖醇水溶液的水分活性为0.91，添加于食品中不易被微生物利用，可有效地提高食品的保存期。
⑸粘性：赤藓糖醇的粘度较低，25℃、30％（W/W）的赤藓糖醇水溶液的粘度仅为3.0cp，易于在食品加工中使用。
2、甜味特性
赤藓糖醇甜度是蔗糖的70％，溶于水时会吸收较多的能量，溶解热-97.4J／g，使用时有一种凉爽的口感特性。其甜味纯正，甜味特性良好，与蔗糖的甜味特性十分接近，无不良后苦味。与糖精、阿斯巴甜、安赛蜜共用时的甜味特性也很好，可掩盖强力甜味剂通常带有的不良味感或风味。如赤藓糖醇与甜菊苷以1000：（1-7）混合使用，可掩盖甜菊苷的苦后味。
3、赤藓糖醇的营养及功能特性
虽然它在化学上属于多元醇，但由于分子量小，它与其他多元醇的人体中的消化情况不同，因而使之在健康食品配方设计中具有独特地位。
赤藓糖醇具有如下几种营养性质：①含非常低的热量，几乎接近于零②优异的消化耐受性③对糖尿病适合④非致龋齿性
它在小肠中能迅速地被吸收，80％从尿中很快排出，残留的分解物极少，它不影响血糖值，因此可被糖尿病患者所接受。由于它不能被口腔中微生物所利用，所以不会引起龋齿。
4、代谢特性
赤藓糖醇是小分子物质，通过被动扩散很容易被小肠吸收，大部分都能进入血液循环中，只有少量直接进入大肠中作为碳源发酵。然而，进入血液的赤藓糖醇又不能被机体内的酶系统所消化将解，而只能透过肾从血液中滤去，经尿排出体外。
就因为它独特的代谢特性，决定了它的极低能量值。进入机体内的赤藓糖醇中有80％通过尿排出，这部分显然不提供能量。另有20％进入大肠中，假设其中有半数（已是最大估计量）被肠道细菌发酵成不饱和脂肪酸，并被重新吸收和代谢。这样分析得知，被摄入的赤藓糖醇中最多只有5-10％的有能量价值，为人体提供能量来源。赤藓糖醇的能量值仅为0.84KJ/g，是所有多元糖醇甜味剂中能量值最低的一种。
5、高耐受量
由于进入机体内的赤藓糖醇中有80％会迅速彻底地被小肠所吸收，避免了不吸收物质可能带来的副作用。
小肠内壁高度的不吸收碳水化合物会产生很高的渗透压，这样导致小肠壁粘膜表面产生水流，故引起了腹泻。而不消化吸收的碳水化合物进入大肠中，被肠道细菌发酵产生大量挥发性物质，超出了能通过血液重新吸收和随粪便排出的数量极限，故而产生了肠胃胀气。这两种副影响的程度大小还与摄取者个人的具体身体素质有关，严重者有时还会出现腹部痉挛和肠内翻滚现象。对于赤藓糖醇现象来说，由于大多能被小肠所吸收，故其耐受量很高，副作用很小。
一般人服用30-50g/d不会对身体产生副作用。
赤藓糖醇对热和酸稳定性良好，它溶解于水时具有明显的吸热冷却效应，这种性质使它适用于胶姆糖及方登糖等。它的优异热稳定性使它在170℃时不致分解或变色，它在酸碱性环境中不易分解，在ph2-12放置一定时间仍能保持稳定。
它在25℃时溶解度为37％，具有良好的结晶性质，如果加入高黏度麦芽糖将时，则可抑制其结晶。
赤藓糖醇与其他糖醇的物理化学性质比较
项目 赤藓糖醇的物性 项目 糖质热量换算系数
化学式 C4H10O4 糖质 热量换算系数
分子量 122.12 赤藓糖醇 0.2kcal／g
溶解度 36％（w／w）水，25摄氏度 麦芽糖醇 2 kcal/g
溶解热 -42.9cal／g 乳糖醇 2 kcal／g
融点 l19摄氏度 帕拉金糖 2 kcal/g
熔解热 -330J／g 山梨醇 3 kca1／g
甜度 70-80（蔗糖以100计） 木糖醇 3 kcal／g
吸湿性 不吸湿 蔗糖 4 kcal／g
耐热性 150摄氏度不着色 乳糖 4 kcal／g
渗透压 1861mOsm/kg（15％w／w，20摄氏度）
2.3.2. 在饮料中的应用
赤藓糖醇已用于700多种食品和饮料，而且还可以合成多种医药和作为医药的辅助成分。
目前赤藓糖醇，消耗量最大的是饮料行业，用在低卡路里饮料。赤藓糖醇最适合用于控制热量的清凉饮料、美容饮料、保健饮料和糖尿病人、心血管疾病患者的专用饮料中，赤藓糖醇和其他甜味剂复合使用，可以明显抑制高倍甜味剂的后苦味，产生近似蔗糖的味道与实在的甜感。粉末饮料，如咖啡、红茶、可可使用赤藓糖醇可以调整有敏感度的低卡路里咖啡和红茶，在这些粉末饮料中添加1％左右的赤藓糖醇，具有抑制咖啡和红茶的苦涩味道，而且吸湿性极低，不影响并延长这些饮料的保存期。营养型饮料一般添加蔬菜汁、维生素及重要浸取物，具有一些不愉快味道，加入赤藓糖醇后，可以明显掩盖和改善。在酒类中，赤藓糖醇以较低的浓度就能促进乙醇水合，因此能缓和乙醇的刺激作用，用于像鸡尾酒这样的低酒精混合酒类，可以调配出圆满味道的高档次含醇饮料。赤藓糖醇还作为低热量的甜味剂广泛用于巧克力、口香糖、糖果、糕点、果冻、酸奶、多种乳制品、无糖奶粉和糖尿病人专用食品。
2.3.3. 复合甜味剂中的应用
随着居民生活水平的不断提高，人们对健康的要求越来越高，对各种甜味剂的要求也越来越苛刻。在众多的要求中人们所关注的焦点集中在：能量值尽可能的低（满足健康要求）、口感好（满足口感要求）、价位比较合适（满足人们的消费水平），因此单靠一种甜味剂无法满足人们的需要，现在越来越多的企业倾向于使用复合型甜味剂来迎合人们的需求。
复合型甜味剂最佳配合为“高倍甜味剂+糖醇”复合方式，这样能使的这两种类型的甜味剂优势互补：高倍甜味剂甜度比较高、体积小、用量小、有一定的不良后味，糖醇甜度比较低、有一定的体积、有些能掩盖高倍甜味剂的不良后味；现在的高倍甜味剂多为阿斯巴甜、蛋白糖、安塞蜜、纽甜、三氯蔗糖，糖醇一般是赤藓糖醇、木糖醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨醇等等。
复合型甜味剂有多种选择，其中“赤藓糖醇+三氯蔗糖”是现在大多数企业的新宠，日本可口可乐每年赤藓糖醇的用量在4000吨左右，中国可口可乐也正在将原先在饮料中使用的阿斯巴甜替换成三氯蔗糖，赤藓糖醇的甜度约是蔗糖的70％、三氯蔗糖约是蔗糖的400-600倍，这两者按一定比例复合后的综合指标反映良好。
我国人口众多，食品消费量数值惊人，目前以糖原料或辅料的食品有3000多种，其中尤以饮料增长最为迅猛，2003年产量超过1450万吨，可见甜味剂需求潜力巨大。随着国内健康饮食文化的发展，尤其是我国目前糖尿病、肥胖、心血管疾病发病人数增加很快，忌糖的队伍越来越庞大，加之我国老龄化程度不断增加，饮食将进一步趋于低糖、低热量，赤藓糖醇的市场广阔。
2.3.4. 医药及保健品中的应用
赤藓糖醇吸湿性极低，无不良口感，溶解于水时吸收热量，产生令人愉悦的清凉口感，近年来在医药及保健品方面应用范围逐渐拓宽。
医药及保健品含片、咀嚼片：赤藓糖醇的加工特性良好，易压片成型；在加工过程中,可以采用直接压片,也可以采用造粒压片的方式。赤藓糖醇不吸潮、口感清凉、抗龋齿等特性不仅可以缓解包装压力、根据市场需要采取不同的包装形式，同时能给产品带来愉悦的口感、健康的功能特性，同时能抑制并改善龋齿。
泡腾片：以赤藓糖醇为功效成份的泡腾剂，以赤藓糖醇优异的功效性为基础，制成集感观、生物利用度、保存、使用、方便等均良好的泡腾片；泡腾片采用普通食品形式开发，也可以保健品形式开发，或者药品的形式开发；同时也可以做成泡腾片剂、泡腾冲剂、干吃片（在口中咀嚼具有泡腾效应）；制备工艺简单，将赤藓糖醇配以泡腾崩解剂（柠檬酸、碳酸氢钠），及其他辅料制成。
由于赤藓糖醇具有优异的可压缩性、流动性、甜味剂性、速溶性、稳定性，因此可不加甜味剂及填充剂、粘合剂等赋形剂，直接压片，这样，泡腾片有效成份含量高、口感好、速溶性好、溶液澄明度高、吸湿性极低。赤藓糖醇溶于水时可吸收热量，具有令人愉快的清凉口感。
赤藓糖醇泡腾片可以：1）防止龋齿；2）减肥；3）糖尿病人营养补充和辅助治疗；4）改善肝功能和抗脂肪肝。
包衣产品：以赤藓糖醇为原料制备包衣，包被普通食品、保健品、药品，其特点有入口清凉、适口性好、低热量、不吸潮、延长产品货架期、易储藏等优点。
被覆产品：由于赤藓糖醇熔点、吸湿性较低，在相对湿度90%的情况下也不吸潮，根据这个特点，用于一些容易吸潮的被覆食品、保健品、药片，不仅可以防潮又可以延长产品的保质期。
2.3.5. 无糖糖果中的应用
目前用于制造无糖糖果的非糖甜味剂有麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇等， 强力甜味剂阿斯巴甜、安赛蜜、糖精等，它们存在降低热量不甚明显、食量多易引起消化系统不适、风味不理想、贮存稳定性差、影响产品组织、增量性质不明显等一些不足。
由于赤藓糖醇的特殊营养、功能特性及物理、化学性质，目前在国外已被用于无糖糖果的制造。赤藓糖醇用于糖果可使产品热量降低；例如用于胶姆糖中替代传统甜味剂，可是热量降低约85％，在巧克力中可降低热量约30％。
赤藓糖醇在糖果配方中用以替代砂糖等除可明显降低热量外，它并可改善低热量糖果的消化耐受性，同时改善产品风味、组织及贮存稳定性。
强力甜味剂如阿斯巴甜、安赛蜜等由于甜度过高，在食品制造中用量极少，不能具有增量性质，赤藓糖醇与它们混合使用就可改变这种情况，同时赋予非常类似砂糖的风味。
巧克力：用赤藓糖醇替代配方中的砂糖时，仅需在传统制造中作极小调整即可。它的热稳定性好，吸湿性低，使其可在较高温度下（80℃）进行精炼，从而减少操作时间，改善产品风味。如以蔗糖做甜味剂制造的巧克力热量（562.2Kcal/100g）为100，则赤藓糖醇制巧克力热量（382.3Kcal/100g）仅为68，约可降低热量32％。
胶姆糖：由于赤藓糖醇溶液明显将热反应，使胶姆糖具有愉快清凉口感。添加赤藓糖醇可以制得外观、组织、咀嚼性及稳定性良好的胶姆糖，如与山梨糖醇混合使用时，可改善柔曲性及延长货架期。
方登糖：赤藓糖醇与麦芽糖醇混合使用，可以制成改观光亮、口味醇和清凉，并具有良好质地的无糖方登。由赤藓糖醇配料制成的方登由于较低的残留水分含量及水分活性，具有很好的货架稳定性。产品可降低热量约65％。
软质奶糖：用赤藓糖醇与强力甜味剂混合后，可制成口味及组织近似蔗糖的“糖块”或可匙取的餐桌甜味剂，降低热量约90％左右。
在烘焙制品中，赤藓糖醇可用于曲奇及糕点中，除了降低热量外，尚能改善烘焙稳定性，延长货架期。由于它具有良好的持水性，可使面团更紧实，最终制品柔软，色泽较浅淡。 |
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发表于 2007-8-23 10:17:24
