談功能性甜味劑摘要：功能性甜味劑以其特殊的生理功能，既能滿足人們對甜食的偏愛，又不會引起副作用，并對糖尿病、肝病患者有一定的輔助治療作用。功能甜味劑將是21世紀發(fā)展的方向。它對發(fā)展食品工業(yè)，提高人們的健康水平，豐富人們的物質生活起著重要的作用關鍵詞：功能性甜味劑糖甜味劑是指能賦于食品甜味的一種調味劑，而功能性甜味劑（FunctionalSweeteners）是指具有特殊生理功能或特殊用途的食品甜味劑，也可理解為可代替蔗糖應用在功能性食品中的甜味。它包含兩層含義：一是最基本的，對健康無不良影響的，它解決了多吃蔗糖無益于身體健康的問題。二是更高層次的，對人體健康起有益的調節(jié)或促進的作用甜味劑是對能夠賦予食品甜味的物質的總稱1、營養(yǎng)型甜味劑：與蔗糖甜度相同時的重量，產生的熱量高于蔗糖產生熱量的2％，它主要包括各種糖類和糖醇類，如葡萄糖、果糖、異構糖、麥芽糖醇等；2、非營養(yǎng)型甜味劑：與蔗糖甜度相同時的重量，產生的熱量低于蔗糖產生熱量的2％，它包括甘草、甜葉菊、羅漢果等天然甜味劑和糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、甜味素等人工合成甜味劑。功能性甜味劑類型：一、功能性單糖自然界中的單糖有很多種類，如葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖和半乳糖等；單糖幾乎都是D-糖，其中屬于功能性食品基料的僅D-果糖一種，因為它具有以下幾種獨特的性質：(1)甜度大，等甜度下的能量值低，可在低能量食品中應用。(2)代謝途徑與胰島素無關，可供糖尿病人食用。(3)不易被口腔微生物利用，對牙齒的不利影響比蔗糖小，不易造成齲齒。果糖具有優(yōu)越的代謝特性和甜味特性，產品如未特別標明指的是D-構型，L-糖須特別標明。果葡糖漿是果糖含量較高的一種產品。L-糖在自然界很少存在，因為它不是機體糖代謝酶系所需的構型，其不被人體代謝，因而沒有能量。但其化學和物理性質，如沸點、熔點、可溶性和外觀等都一樣，而且它們的甜味特性也相似，L-糖能夠代替D-糖加工出相同的食品，是一種有巨大發(fā)展?jié)摿Φ牡湍芰康墓δ苄蕴鹞秳?。（一）果糖的物化特性與甜味特性1.物化特性純凈的果糖呈無色針狀或三棱形結晶，故稱結晶果糖(Crystallinefructose)；能使偏振光面左旋，在水溶液中有變旋光現(xiàn)象；吸濕性強,吸濕后呈粘稠狀。果糖不是口腔微生物的合適底物，不易造成齲齒。果糖的凈能量值為15.5kJ/g，等甜度下的能量值較蔗糖和葡萄糖低，加上它優(yōu)越的代謝特性，因此是一種重要的低能量功能性2.甜味特性甜味劑。果糖是最甜的天然糖品，甜度一般為蔗糖的1.2～1.8倍。溫度、pH和濃度都會影響果糖的甜度，其中溫度的影響最明顯，溫度降低，甜度升高。果糖的甜味獨特，味蕾對果糖的甜味的感覺比對葡萄糖和蔗糖快，消失得也快。使之能很好地應用到飲料和其它多汁食品中。果糖甜味的快速消退，不會掩蓋食品的其它風味，有利于保持食品原有的風味。（二）果葡糖漿的物化性質與甜味特性果葡糖漿組成主要是果糖和葡萄糖，故稱為果葡糖漿。根據(jù)產品中固形物果糖含量多少，果葡糖漿有3個品種：F42糖漿，含果糖42%，第一代產品；F55糖漿，含果糖55%，第二代產品；F90糖漿，含果糖90%，第三代產品，又叫高純糖漿。果葡糖漿還含有相當數(shù)量的葡萄糖等其它成分，它在甜味特性及與其它甜味劑協(xié)同增效特性等方面，與結晶果糖有很大的差別。特別在代謝上，果糖進入機體不會引起血糖的波動，因此糖尿病人可食用。但果葡糖漿因含相當數(shù)量的葡萄糖，不具備這方面的生理功能，兩者不可混為一談。（三）L-糖的物化性質、甜味特性與L-糖生理代謝性質對某一特定的L-糖和D-糖，它們的差別僅是由于它們的鏡影關系引起的。其化學和物理性質如沸點、熔點、可溶性、粘度、質構、吸濕性、密度、顏色和外觀等都一樣，而且它們的甜味特性也相似。用L-糖代替D-糖加工相同的食品，同時又降低了產品的能量。用化學合成法制備了由等量L-糖和D-糖組成的混合物，用這種混合物培養(yǎng)細菌，發(fā)現(xiàn)D-糖能被消化吸收掉而L-糖卻完整無缺地保留下來。根據(jù)L-糖和D-糖這種明顯的生化差異，可知L-糖不提供能量。L-糖具備以下一些特點：1、不提供能量；2、與D-糖的口感一樣；3、口腔微生物不能發(fā)酵L-糖，不會引起牙齒齲變反應；4、對通常由細菌引起的腐敗具有免疫力；5、作為D-糖的替代品，不需另外添加填充劑；6、在水溶液中穩(wěn)定；7、在需經熱處理的食品加工中穩(wěn)定；8、可用在焙烤食品中，能發(fā)生美拉德褐變反應；9、適合于糖尿病人或其他糖代謝紊亂病人食用。很多蔬菜和水果都含有果糖，蜂蜜和蘋果糖是很常見的果糖，喝點蜂蜜水能有效減輕酒后頭痛癥狀。美國國家頭痛研究基金會的研究人員指出，這是因為蜂蜜中含有一種特殊的果糖，可以促進酒精的分解吸收，減輕頭痛癥狀，尤其是紅酒引起的頭痛。另外蜂蜜還有催眠作用，能使人很快入睡，并且第二天起床后也不頭痛。白蘿卜：《日華子本草》說它“能消痰止咳，治肺痿吐血”。《四聲本草》認為它“亦主肺嗽吐血”?！峨S息居飲食譜》則記載它有“治咳嗽失音，咽喉諸痛”的功能。性味辛甘、涼，入肺、胃經。含葡萄糖、蔗糖、果糖、維生素C、萊菔甙等。江浙滬一帶民間有“冬天蘿卜賽人參”之說法，就是這個道理。平時可以煲小排蘿卜Hata等對46個高血脂患者作實驗，日服用低聚果糖5周，血壓平均下降6mmHg，同時血糖值下降，但不顯著。對6個健康的男人，年齡介于28～48歲之間，日攝入3.0g大豆低聚糖1周，心房擴張血壓下降6.3mmHg8、提高機體免疫力，抗腫瘤雙歧桿菌在腸道內大量繁殖對小動物有抗癌作用，這是由于雙歧桿菌的細胞壁物質和細胞內物質使機體免疫力提高。9、營養(yǎng)素吸收促進作用，產生營養(yǎng)素雙歧菌能產生維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、葉酸，含雙歧菌的發(fā)酵乳制品改善了乳糖不耐癥、鈣的吸收和消化。雙歧菌對礦物元素有促進吸收的作用。低聚果糖、低聚半乳糖、異構低聚麥芽糖、棉子糖均有明顯的促進鈣吸收的作用，鈣吸收量和盲腸中L-乳酸的量密切相關10、血糖值的改善作用非胰島素依賴型糖尿病患者口服功能性低聚糖，血糖明顯降低，對非胰島素依賴性糖尿病有一定的療效。佐野隆志等進行該類患者腔囊收縮能力實驗，日攝入10g低聚果糖4周，半數(shù)患者有明顯的改善作用，3／4的患者通便得以改善。功能性低聚糖的攝入劑量和副作用功能性低聚糖純品日攝入有效劑量是低聚果糖3.0g，低聚半乳糖2.0～2.5g，大豆低聚糖2.0g，低聚木糖0.7g。三、功能性低聚糖的種類、性質及其應用低聚糖產品中有的以原料冠其首命名，如大豆低聚糖，其中主要含的是水蘇糖，少量棉籽糖，還有蔗糖；有的則以單糖或二糖基命名，如低聚異麥芽糖、低聚果糖。（一）低聚果糖低聚果糖，它存在于許多人們經常食用的天然植物，例如香蕉、蜂蜜、蔥球、牛蒡、大蒜、西紅柿、蘆筍、菊芋和麥類等植物中，是人類健康飲食不可缺少的重要功能性組分。低聚果糖耐高溫，抑制淀粉老化，保水性很好。低聚果糖可應用于飲料(發(fā)酵乳、乳飲料、咖啡、碳酸飲料等)、糕點、糖果、冷飲、冰淇淋、火腿等。低聚果糖具有如下生理功能：1雙向調節(jié)體內菌群2降低血脂3促進維生素的合成4保護肝臟5促進Ca、Mg、Fe等物質吸收6防止肥胖7防止齲齒8美容的作用（二）低聚異麥芽糖低聚異麥芽糖又稱分枝低聚糖，是功能低聚糖中產量最大、目前市場銷售最多的一種。它是指葡萄糖之間至少有一個以α-1,6糖苷鍵結合而成的單糖數(shù)在2～5不等的一類低聚糖。低聚異麥芽糖甜味溫和，甜度是蔗糖的30%～50%，有很好的雙歧桿菌增殖效果。健康成人每天攝入20g持續(xù)1周，其腸道內雙歧桿菌由14.8%增加至24.5%。此外，它可防齲齒。（三）低聚半乳糖低聚半乳糖是在乳糖分子上通過β-1,6糖苷鍵結合1-4個半乳糖的雜低聚糖，其產品中含有半乳糖基乳糖、半乳糖基葡萄糖、半乳糖基半乳糖等，屬于葡萄糖和半乳糖組成的雜低聚糖。（四）大豆低聚糖大豆低聚糖是一種廣泛存在于豆科植物中的碳水化合物，它是由水蘇糖、棉子糖和蔗糖組成的混合物，占大豆總固形物的7%～10%。大豆低聚糖沖劑被列為：國家級火炬計劃、星火計劃、863計劃及重點新產品項目，并榮獲了中國專利技術博覽會金獎、日內瓦國際專利技術博覽會金獎、首屆世界養(yǎng)生大會優(yōu)秀成果獎等。六大功效1促進腸道雙歧桿菌增殖，并抑制外源致病菌和腸道固有腐敗菌的生長與繁殖，維持腸道菌群平衡，對胃腸癌有防治作用2清除有毒代謝產物、清除口臭、潔腸通便3雙向調節(jié)腹瀉和便秘，消除腹脹，對慢性結腸炎有顯著效果4對酒精（乙醇）有顯著降解作用，解酒護肝，防止酒精中毒及預防中毒性肝硬化5排毒養(yǎng)顏，美容護膚，保持青春活力6降血脂，調節(jié)血壓，不影響糖尿病人血糖值（五）水蘇糖水蘇糖(stachyose)是近年來食品市場上比較受歡迎的一種功能原料，是一種能顯著促進雙歧桿菌增殖的功能性低聚糖，被譽為“超強雙歧因子”。水蘇糖是從天然植物中精制提取，純品為白色粉末，味稍甜，甜度為蔗糖的22%，味道純正，無任何不良口感或異味。它被中國航天食品研究院定為航天員專用食品，并被日本政府列為特殊保健品，還規(guī)定其為日本中小學生配餐的必備食品。（六）海藻糖1832年Wiggers從黑麥的麥角菌發(fā)現(xiàn)了海藻糖，但進入20世紀90年代由于其有在惡劣環(huán)境對生物體和大分子有良好的非特異性的保護作用而倍受關注。海藻糖廣泛存在于微生物、低等動植物體內,如真菌類、藻類、蝦類及酵母中?，F(xiàn)在已開發(fā)出了以淀粉為原料生產海藻糖的技術。（七）低聚殼聚糖分子量低于10kDal的低聚殼聚糖可以直接溶于水中，由高分子降解為較短的低聚殼聚糖分子，導致其溶液粘度比大分子量殼聚糖大大降低。低聚殼聚糖具有非常爽口的甜味，在保溫性、耐熱性等方面優(yōu)于砂糖，不易被體內消化液降解，故幾乎不產生熱量，是糖尿病人、肥胖病人理想的功能性甜味劑。低聚殼聚糖在保健食品、生物醫(yī)藥、日用化妝品等方面得到廣泛的應用。參考文獻1吳東儒.糖類的生物化學.北京：高等教育出版社，19872 LindlyMG,BirchGC.J.FoodandAgric.1975，26:117～1243 ShallenbergerRS,AcreeTE.J.Agric.Foodchem.19694 張力田.淀粉糖.北京：中國輕工業(yè)出版社，19885 尤新.功能低聚糖.中國食品添加劑.2002，2：40～496 李里特，王海.功能性大豆食品.北京：中國輕工業(yè)出版社，2