赤藓糖醇：天然“零热量”甜味剂

Erythritol: natural zero calorie sweetener

作者：帅斌、孙常文、庞明利、杨海军（保龄宝生物股份有限公司）

由于现代快节奏的生活方式，使得肥胖的人群比例越来越高，而肥胖会导致各种疾病的发生，赤藓糖醇作为天然“零热量”甜味剂，非常适合减肥人士、糖尿病人、美容人士及具有健康意识的人群。赤藓糖醇作为天然健康的食品配料，将在低热量食品中发挥重要作用。

随着中国经济的发展，肥胖等诸多健康问题越来越严重，体重超标的成人和儿童人数激增，据统计，中国肥胖症患者超过7000万，超重比例占人口的28.9%，越发达的城市肥胖率越高，成年人体重超重者达到了29%，青少年肥胖发生率为11%，在未来几年，中国的肥胖人口可能超过2亿。肥胖所引发的一系列问题，如肥胖使慢性非传染性疾病发生的风险度增加，肥胖与心血管、糖尿病、高血压、癌症及代谢紊乱等有非常密切的关系。超重10%的45岁的人，寿命比正常体重者要缩短4年，死亡率远远高于正常体重者。肥胖症者与正常体重者相比，胆结石的发病率约高6倍。

那么人肥胖的原因是什么？归结起来有以下几点：一方面是遗传因素所致；另一方面是吃的多，运动少，即摄入的热量大于消耗的热量；对于现在多数人来说，生活压力增加，可能很少有人花很多时间去运动，因此，针对健康人群和爱美人士，开发低热量、低糖的食品饮料变得尤为必要。

天然“零热量”甜味剂

赤藓糖醇是一种天然的糖醇类填充型甜味剂，广泛存在于多种水果和发酵食品中，如葡萄、甜瓜、蘑菇、酱油、干酪、葡萄酒和啤酒等。赤藓糖醇为白色结晶性粉末，甜味清凉纯正，无异味，工业化生产天然发酵而成，与其他糖醇普遍采用化学加氢合成相比有着明显的天然优势。

表1赤藓糖醇的理化性质

 Table 1 Physicochemical properties of erythritol

赤藓糖醇有非常稳定的耐酸、耐碱性，长时间处于pH2-pH10 的条件下仍然能够保持稳定；耐热性很强，即使温度高达160℃也不分解和变色，并无美拉德反应，赤藓糖醇的这种理化特性，非常适合食品饮料的制作工艺需求。吸湿性较弱，即使在相对湿度90%的条件下也不吸湿，使得它十分适合于压片或是粉剂，如巧克力、口香糖或者一些医药片剂中。溶解度在常温下约为37%，甜度为蔗糖甜度的70%。

表2 赤藓糖醇的生理性质

Table 2 Physilolgical properties of erythritol

    赤藓糖醇一系列生理特性源于其独特代谢途径，赤藓糖醇属于小分子物质，很容易通过被动扩散被小肠吸收，其中90%赤藓糖醇进入血液循环，由于不能被机体内的任何酶系统消化降解，因此只能通过肾从血液中滤去，经尿排出体外。而另有10%直接进入大肠，进入大肠内的碳水化合物被肠道细菌发酵后产生挥发性脂肪酸CH₄和H₂。其中CH₄和H₂可溶解入血液中，并通过呼气排出。研究表明，摄入赤藓糖醇后，呼气中H₂的数量并没增加。而摄入乳糖醇后，呼气中H₂的数量明显增多。这表明，进入大肠中的少量赤藓糖醇很难被细菌发酵利用。代谢途径见图1。

图1 赤藓糖醇代谢途径

Fig.1 The metabolic pathway of erythritol

赤藓糖醇的功能益处

极低的能量值——源于其独特的代谢性质，赤藓糖醇是小分子物质，分子量仅为122.12，在各类糖醇中是最小的，其进入人体后极容易被小肠吸收，绝大部分进入人体血液循环中。由于不会被代谢掉而直接随尿排出体外。这一独特的代谢性质，决定了赤藓糖醇低能量值特性，产生的能量最大只有0.2 Kcal/g。

高耐受量——与其他糖醇类甜味剂相比，赤藓糖醇有最高的耐受量，其耐受量是木糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇和异麦芽糖醇的2~3倍，是山梨醇和甘露醇的3~4倍。男士的耐受量为0.68g/kg体重，女士的耐受量为0.80g/kg体重，如果以50公斤的女士体重计算其耐受量为40g/天，服用安全性很高。据Nebraska（美国） 大学的健康科学研究中心报道，动物的耐受量达到20g/kg体重，建议人体摄入量为1g/kg体重/每天；在毒理研究部分报道（WHO1987）中提到，赤藓糖醇是几乎不代谢、不吸收、低分子量的物质；通过动物毒理实验，确定是安全的。Nebraska 大学药物研究中心的W. O. BERNT^[7]在急性实验部分报道赤藓糖醇在动物中的耐受量为18g/kg体重，经毒理实验也确定了赤藓糖醇是安全的。

不引起血糖波动——血糖和胰岛素控制方面，赤藓糖醇的吸收有90%直接通过尿液排出体外所以并不影响血浆中葡萄糖和胰岛素的波动，这使得赤藓糖醇成为适合于糖尿病人食用的甜味剂。据GeoffreyLivesey^[5]（英国）的报道，赤藓糖醇的血糖指数和胰岛素指数分别为0.2、2，相比木糖醇的血糖指数和胰岛素指数13、11要低很多。因此，赤藓糖醇对血糖的影响要比木糖醇小得多，几乎不对血糖有任何影响，糖尿病人可以放心食用。

非致龋齿性——以突变链球菌为代表的口腔微生物不能依靠赤藓糖醇生长繁殖，不会产生有机酸使牙斑表面 pH值下降。因此，赤藓糖醇不会致牙齿发生龋变，还具有抑制口腔微生物发酵某些糖类物质的能力。

抗氧化性——赤藓糖醇具有抗氧化活性，可作为一种抗氧化剂，在体内有助于防止高血糖引起的血管损伤。据欧洲医学研究中心^[10]的相关研究报道：赤藓糖醇被证明是一种很好的自由基清除剂和抑制剂。利用高性能液相色谱和电子自旋共振光谱研究表明，赤藓糖醇与羟自由基反应形成赤藓糖和赤藓酮糖。在糖尿病大鼠实验中研究表明，赤藓糖醇具有保护内皮细胞的作用，根据体外实验，在大鼠尿液中发现赤藓糖。

赤藓糖醇在低能量食品中的应用

在饮料中的应用

赤藓糖醇作为低热量或零热量的天然物质，非常适合在低热量、降糖、低糖、无糖饮料中的应用。赤藓糖醇与甜菊糖或其他高倍甜味剂复合使用，可有效掩盖甜菊糖等高倍甜味剂的不良异味，可增加固形物，改善口感，非常适合作天然、无糖、降糖、低糖等宣称的饮料配料。在美容类饮料方面，现在大多的配料为胶原蛋白、辅酶Q10，透明质酸等物质，由于这些物质本身可能有些不良味道，因此现在市售的美容饮料口感一般，而赤藓糖醇作为天然甜味剂可有效掩盖胶原蛋白的不良异味，另外，国外研究报道了赤藓糖醇有抗氧化的功效，这使得赤藓糖醇在美容抗氧化等饮料方面得到更广泛的应用。赤藓糖醇的这一掩盖不良异味的特性，使得它在含有中草药提取物的保健酒类、减肥代餐类等也有广泛应用。用于生产低热量酒精饮料，可促进溶液中的乙醇分子与水分子的结合，从而降低酒类饮料的酒精异味和感官刺激，改善蒸馏酒和葡萄酒的质量。

表3赤藓糖醇在功能饮料中的概念

Table 3 Benefits of erythritol in popular functional beverage concepts.

在焙烤食品中的应用

蛋糕和饼干类焙烤类产品由于其主要成分为面粉、奶油、白糖，产品能量很难降低。为了降低焙烤产品的热量，添加赤藓糖醇可以减少将近30％的热量，并且使用后不会带来负面影响。

由于赤藓糖醇具有水合性，不仅使这类焙烤类产品中微生物不易增殖，而且可以使产品保持良好的新鲜度和柔软性。在饼干中按10％添加赤藓糖醇，可以极大改善产品的稳定性，延长货架期。

使用赤藓糖醇的产品与同样使用蔗糖的产品相比，要具有更好的紧密性和柔软性结构，并且在口溶性方面和颜色上有细微的差别。在高浓度油糖类蛋糕和松糕中，结合使用赤藓糖醇和麦芽糖醇的混合物来完全取代蔗糖，会得到口感良好、货架期较长的低糖类产品。

在糖果中的应用

赤藓糖醇是所有糖醇在人体耐受量最高的，赤藓糖醇与其他糖醇复合使用，不仅解决了人体对各种糖醇的耐受量的问题，而且赤藓糖醇的清凉特性，使得制作的糖果具有一定的清凉性，目前在国外已被用于无糖糖果的制造，赤藓糖醇用于糖果中可使产品热量降低：例如用于胶姆糖中代替传统的甜味剂，可使热量降低约85%，在巧克力中可降低热量约30%。

		雀巢瘦牛系列巧克力糖果 ●特点 Ø         低甜低热（120caloria）； Ø         清凉感觉； Ø         1g蛋白； Ø         3g纤维； ●配料 赤藓糖醇，聚葡萄糖，黑巧克力、天然香精等

赤藓糖醇在全球相关应用法规

    日本：批准赤藓糖醇直接作为食品配料。

    美国：赤藓糖醇获得FDA于1997年批准了GRAS认证。

WHO/FAO :WHO/FAO食品添加剂专家联合会批准赤藓糖醇作为食用甜味剂，并对其毒性进行全面评估，对其ADI不做规定。

    澳大利亚、新西兰：批准赤藓糖醇作为食品配料。

    欧盟：批准对赤藓糖醇ADI值不做规定，可作为食品添加剂，但不能无限制的用于所有食品。

    加拿大：允许赤藓糖醇作为食品甜味剂使用。

    中国：批准赤藓糖醇作为食品添加剂应用食品中。

目前，日本、美国、澳大利亚、新西兰、中国台湾、新加坡、韩国、俄罗斯、以色列、南非、欧盟、加拿大及中国等30多个国家和地区，均允许赤藓糖醇用于食品中。

随着人们物质生活水平的提高以及生活节奏的加快，肥胖等健康问题日益突出，而肥胖正成为诱导和加重一些慢性病最重要的因素。消费者保健意识逐步提高，一方面他们寻求减少日常中糖、热量的摄入，另一方面，对无糖、低热量、减肥等功能性保健食品的需求日益增加，成为推动新产品推出的重要市场驱动力。赤藓糖醇作为一种天然零热甜味剂，不仅满足了消费者的口感需要， 更满足了消费者对天然、低热、低GI等健康功效的需求。它广泛应用于各种领域，因此是未来功能保健产品市场不可缺少的健康配料之一。

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