赤藓糖醇:人类喜甜基因下的天选代糖
逍遥兮容与
 
赤藓糖醇是唯一兼顾规模产能与口味最接近蔗糖的“天然健康”“0糖/0卡/0脂/0热量”甜味剂,安全性高耐受性好,目前中国代糖市场发展最快品种之一,前景广阔。

作为地球上智力最高的物种,维持人类大脑运转的代价是高昂的,大脑是人体相对重量消耗热量最多的器官。我们的祖先从直立猿人开始主要以植物根叶以及果实等低热量食物为食,他们要有今天人类这样的大脑,就需要像普通动物一样整天为食物奔波不停歇。后来发展出族群和部落,男女出现分工,狩猎与采摘,使得群体生存概率提升,从而具备了智力发展和传承的基础条件。

火的发现与使用,终于使猿人避免死于感染而得到了吃肉的机会,此外对食物的加热处理也导致人类从食物中可能得到的热量极大增加。所需热量可由更少的进食次数提供,从而解放了更多时间,时间是给予大脑更多刺激的先决条件,直接促进了我们这个物种——智人——的出现。因此深藏于我们大脑底层的基因表达让我们摄入高热量食物时,大脑会产生愉悦与满足,几乎每一个人类婴儿6个月脱离母乳开始进食辅食的时候,第一次吃糖的瞬间就会深深的爱上这种甜蜜的味道。

喜爱甜追求甜(与美平行)是人类基因的原始冲动,深藏于心。

直到十九、二十世纪历经200多年的“蒸汽时代”与“电气时代”发展,社会生产力空前提高,人类“吃饱”的基础上开始追求“吃好”,人类整体历史上第一次开始长胖。

自1894年初USDA(美国农业局)研究组将“卡路里”作为测量不同食物能量值的统一单位开始,结合1900年代宗教与科学的思潮狂热,人们对于卡路里的吹捧和对脂肪的抨击,由此开启了接下来一个世纪并一直影响到今天的,减肥运动。

卡路里我的天敌!燃烧我的卡路里!

人类想吃甜的基因天性vs想低热量减少卡路里摄入的社会需求,催生人类的世纪问题——

“有没有无副作用、只甜不胖的糖?”

答案还真有了:代糖、甜味剂、Sweeteners

从1879年美国霍普金斯大学实验室发明第一代“糖精”以来,代糖工业化发展已经超过140年,如果让我们按制备性质做个划分,代糖可以按照“人工”vs“天然”划分成两大类。

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下面我们可以一起回顾下百年代糖发展史,看看看人类是如何一代代从人工化学工业甜味剂走向天然甜味剂的。

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第①代 糖精——甜度比300~500(即比较蔗糖的甜度倍数)

邻苯甲酰磺酰亚胺,一般俗称糖精,化学式为C7H5NO3S,发明于1897年,是人类工业生产的第一种热量为0的甜味剂,为白色结晶性粉末,难溶于水。

70、80后小时候可能会对走街窜巷被戏称为“粮食放大器”爆米花机有印象,取少量原材料(玉米或者大米)倒入金属罐中,放入大量的糖、酥油等,很多商家为了好看节省成本还会糖精、色素等做替代,摇匀加热,随着砰的一声,数倍于原料的爆米花就新鲜“崩”炉了。f7332776ac0041d18eb541fa68fb9985.004.jpeg

后来爸爸妈妈们都不再允许孩子吃这样的爆米花,除了金属罐含有铅容易引起铅中毒以外,一个重要的原因就是“糖精的危害”。

制造糖精的原料主要有甲苯、氯磺酸、邻甲苯胺等,均为石化产品。食用糖精过量会引起中毒情况,如服用糖精5克以上,两小时后会出现恶心、呕吐、脐周持续性疼痛、腹胀、头晕、尿少、血压下降等等。鸡蛋与糖精同食会出现中毒的现象,这是因为经加热,鸡蛋中的氨基酸与邻苯甲酰磺酰亚胺之间会发生化学反应,生成一种叫糖基赖氨酸的化合物,破坏了鸡蛋中的氨基酸成分,所产生的化合物有毒,服用过量可能会造成死亡。另外短时间内食用大量糖精,可引起血小板减少而造成急性大出血、多脏器损害等,引发恶性中毒事件。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,糖精及其盐在3类致癌物清单中。

正因为这样的成分病理毒性,因此自90年代至今,我国食品添加标准持续缩小糖精的使用范围,2010年以后糖精在食品行业的应用占比大幅下降,如下图所示:

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于2015年5月24日实施的《食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)在新版食品添加剂使用标准中,禁止在面包、糕点、饼干、饮料等食品中使用糖精钠,进一步缩小了糖精钠在食品中的使用范围。

当前我国糖精的使用主要是定产定销,年产量约1.8万吨,其中1.5万吨是外销,0.3万吨是内销。主要使用场景包括饲料(吸引猪多吃饲料)、电镀(增加光亮)和眼药水、牙膏等。基本上合法的食品饮料中均不再使用糖精,当然不排除个别农村低价冷饮等还会偷偷使用,如果发现,为了我们每个人的身体健康大家可以积极举报。

 

第②代 甜蜜素——甜度比30~50倍

甜蜜素,化学名称为环己基氨基磺酸钠,分子式C6H12NNaO3S,分子量201.2。白色结晶或白色结晶粉末,无臭,味甜,易溶于水。

喝酒的读者可能在新闻上有阅读听过甜蜜素是因为劣质酒厂经常为了弥补原料和工艺的差距,以次充好通过添加甜蜜素和甲醛来掩盖酒香味的缺陷。

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实际上科学研究已经证实,食用甜蜜素量会对人的肝脏和神经系统产生严重的危害,这种危害会在代谢排毒能力较弱的老幼、孕妇等群体中体现的更加显著,严重的甚至会引发癌症或胎儿畸形等病变。因此,美国、英国、日本等发达国家对甜蜜素实施了全面禁用,而我国也在不断严格限制甜蜜素在食品加工业中的使用。

我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB 2760-2014)规定:甜蜜素在水果罐头、果冻、冷饮、复合调味料等食品中的最大使用量为0.65g/kg,在面包、糕点、方便米面食品中的最大用量为1.6g/kg,在果酱、蜜饯、熟制豆类等食品中的最大用量为1.0g/kg,在果糕类、凉果类食品中的最大用量为8.0g/kg,在坚果类食品中的最大用量包括1.2g/kg(脱壳类)和6.0g/kg(带壳类)两种。除上述食品外,其他食品一律不得添加甜蜜素。

中国甜蜜素年产量约6万吨,其中3-4万吨都用于出口;内销约2-3万吨。

中国的甜蜜素生产有一半都出给了东南亚国家。甜蜜素的主要使用场景包括清凉饮料、加味水及果汁汽水,以及果冻、糖果蜜饯等。

另外部分饮品虽然不标注,但是被检测确实含有——

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说的就是你啊,可口可乐。

值得一提的是,美国并不限制糖精在饮料中的使用,所以可口可乐在美国加糖精,而在中国就改加甜蜜素了,这都是为了符合本地的添加标准……

但是,我们应该清楚的认知到,甜蜜素安全性有严重问题,可对人的肝脏和神经系统产生严重的危害,因此为了自己和家人的健康我们应该少吃或不吃,主动拒绝添加甜蜜素的食品饮料产品。

 

第③代 阿斯巴甜——甜度比200倍

阿斯巴甜别名蛋白糖,化学名天门冬酰苯丙胺酸甲酯,化学式为C14H18N2O5,阿斯巴甜的热量约为 16.75kJ/g,并非完全的0卡路里。从化学成分来说,阿斯巴甜主要是天门冬氨酸(aspartic acid:40%)、苯丙安酸(phenylalanine:50%)以及在消化系统中分解出来的甲醇(methanol:10%)。

很多人听说阿斯巴甜可能都是因为可口可乐。

How old are You?可口可乐,怎么老是你?

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Diet Coke或Coca-Cola light(健怡可口可乐)是可口可乐公司推出的是一款不含糖、不含热量的碳酸饮料。这款产品最初于1982年8月9日在美国上市,是继1886年可口可乐商标使用之后的第一个延伸品牌,也是可口可乐公司最大并且最成功的品牌之一,产品在世界上超过150个市场都有售卖。与此同时可口可乐公司于2005年进一步推出了Coca-Cola Zero Sugar或Coke Zero(零度可口可乐)品牌,至2007年品牌年销售额即超过10亿美元。

他们都主要采用了阿斯巴甜作为主要甜味剂,同时结合各地区市场甜味剂准入标准差异,进行了不同的甜味剂组合。比如中国的健怡、零度可口可乐还添加了三氯蔗糖,而在部分欧洲、拉美国家,零度可口可乐还添加了甜蜜素。

关于阿斯巴甜的安全争议一直都是各国监管部门、媒体民众关心的问题,例如2015年百事可乐宣布在美国市场弃用阿斯巴甜,但在包括中国、欧洲等国家和地区市场暂不改变配方,引起市场广泛关注热议。

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认为阿斯巴甜安全的观点——

天门冬氨酸和苯丙氨酸都是日常食物中含有的氨基酸,是构成蛋白质的成分;而甲醇虽然有害,但天然果汁、酒精饮品中也含少量,所以"影响不大",却不宜多喝。

欧洲食品安全局(EFSA)在2013年对阿斯巴甜设置的人类摄入标准为每公斤体重40毫克。

一听标准零度可乐335ml,含阿斯巴甜约167.5mg,也就是说一位体重60公斤的人每天喝下14听以内的零度可乐都不会超标。

认为阿斯巴甜有害的观点——

天门冬氨酸是神经系统中正常的神经递质,作用是传送信息。食物中含有天门冬氨酸,但代糖阿斯巴甜中的天门冬氨酸却呈游离状态,是刺激神经系统的毒素,在化学结构上,不依附其他物质分子,故服用吸收极快,实时推高血清内的天门冬氨酸水平,使神经元细胞受过度刺激而死亡。根据美国食品及药物管理局"不良反应监察系统"搜集的报告显示,天门冬氨酸所引起的不良反应,包括头痛、腹痛、视力障碍、忧郁、烦躁不安、长期疲劳。

另一成分苯丙氨酸。有一种遗传病,叫先天性苯丙酮尿症(PKU),就是身体因不能代谢苯丙酮,导致脑中堆积苯丙氨酸,所以代糖标签上应写明不适合PKU患者服用。

代糖阿斯巴甜原来是不含甲醇的,但是在人体的小肠碰上凝奶酪蛋白(chymotrysin)时,会慢慢产生甲醇,即是木酒精。甲醇是制造劣质假酒的原料,在人体内被分解成蚁酸及甲醛,甲醛对神经细胞有剧毒,最显著的急性中毒症状是视力突然下降,模糊不清、视野逐渐收窄、视网膜损坏,以致完全失明,其他症状还有头痛、耳鸣、晕眩、恶心、肠胃不适、四肢肌肉虚弱无力、发冷、失忆、肢端麻痹刺痛、行为异常等。

阿斯巴甜不能加热,原因正是阿斯巴甜加热到摄氏三十度以上时,就会释放出大量甲醇。试想,像一瓶可乐,在运输、贮存过程中堆在货仓里,都可能遭阳光曝晒,或是一杯用沸水冲泡开的咖啡,放入代糖,温度都很容易超过三十度,产生甲醇,即使之后降温冷却,甚至放入冰箱冷藏,都使代糖即使未遇上小肠内的凝奶酪蛋白,也已含有大量甲醇。

目前我国依然允许在食品饮料中添加阿斯巴甜,但会严格限制添加含量,摘录如下表:

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目前中国每年生产阿斯巴甜约2万吨,其中只有0.22万吨在国内使用。阿斯巴甜在海外比较多,主要应用场景就是无糖可乐。自从阿斯巴甜的安全性争议以来,中国每年的阿斯巴甜产量持续下降,逐步从3.3万吨下降到2万吨。

整体来说,阿斯巴甜甜度高,安全性存一定争议,稳定性差不耐高温,行业进一步发展空间相对有限,不是未来人类代糖的发展方向。

 

第④代 安赛蜜——甜度比200倍

安赛蜜,化学名称为乙酰磺胺酸钾,化学式C4H4KNO4S,又称AK糖,外观为白色结晶性粉末,它是一种有机合成盐,其口味与甘蔗相似,易溶于水,微溶于酒精。化工制备方法原料主要包括乙酰基乙酰胺、三氧化硫、氨基磺酸、三乙胺、二烯酮、氨基磺酰氟、二烯酮、碳酸钾等。

1967年德国人卡尔克劳斯(Karlclauss)发明了安赛蜜。世界卫生组织于1978年规定其通用名称(安赛蜜), 作为一种低热量甜味剂被允许使用。安赛蜜对光、热(能耐225℃高温)稳定,pH值适用范围较广(pH=3-7),是当前世界上稳定性最好的甜味剂之一,在空气中不吸湿,使用时不与其它食品成分或添加剂发生反应。可以适用于焙烤食品和酸性饮料。

安赛蜜甜味纯正而强烈,甜味感觉快味觉不延留,单独使用时会有轻微延迟的苦味,常与其他甜味剂特别是阿斯巴甜、甜蜜素等协同使用,以增加甜度和风味。

2005年,德国Nutrinova安赛蜜专利到期,国内企业纷纷投资建设安赛蜜产能,导致安赛蜜产能快速增加,市场竞争加剧,安赛蜜产品价格从2008年的7.41万元/吨跌至到2013年3.69万元/吨,在这一过程中,大多中小企业由于生产成本高,抗风险能力较弱,出现亏损并退出行业竞争。

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行业经历洗牌,目前中国最大产能为$金禾实业(002597.SZ)$ 

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全球需求量约1.5万吨;其中中国内销约0.25万吨。主要应用场景是酸性饮料、烘焙和调味品。最常见的饮品:可乐;另外伊利部分乳饮也有添加。

总结安赛蜜的行业应用,甜味强烈,有延迟苦味,价格便宜甜度性价比高,发展趋势良好,但受制于化工业高倍甜度代糖的通用缺陷,国内生产与使用规模有限。

 

第⑤代 三氯蔗糖——甜度比650倍

三氯蔗糖,俗称蔗糖素,是一种高倍甜味剂,分子式为C12H19Cl3O8。稳定性高,对光、热、pH均很稳定。极易溶于水、甲醇和乙醇,微溶于乙醚。10%水溶液的pH为5~8。

三氯蔗糖1976年首次被合成,1990年被世界卫生组织(WHO)和联合国粮食农业组织(FAO)联合食品添加剂专家委员会(JECFA)确认其食用安全性为“公认安全级(GRAS)”。1991年加拿大率先批准使用三氯蔗糖,美国食品药品监督管理局1998年3月21日批准三氯蔗糖作为食品添加剂使用。中国1997年开始允许其作为食品添加剂使用。

三氯蔗糖的化学合成法

Tate &Tyle公司于1976年研究成功的方法,它以蔗糖为原料,首先在蔗糖的6,1’和6’三个伯碳位上的羟基三苯甲基化后乙酰化,使蔗糖分子的8个羟基全部反应,然后脱去三苯甲基基团形成五乙酰基蔗糖,接着将4位上的乙酰基迁移到6位上,再进行氯化,最后脱乙酰基而得到三氯蔗糖。

三氯蔗糖的使用标准

目前,全球已有超过120个国家批准三氯蔗糖用于食品、保健品、医疗和日化产品中。联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会将三氯蔗糖确定为A级食品添加剂“公认安全级(GRAS)”。

三氯蔗糖可在饮料、酱菜、复合调味料、配制酒、冰淇淋、糕点、水果罐头、焙烤食品及果冻等20多种食品中使用,允许最大添加量为0.15g/kg-1.25g/kg,在改性口香糖、蜜饯中的添加量为1.5g/kg。

根据华东理工大学食品添加剂和配料研究组数据,全球三氯蔗糖的需求量从2009年的2500吨增值至2018年的10000-11000吨。

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2019年金禾实业三氯蔗糖产能0.3万吨;2021年金禾实业持续投产,已建成产能0.8万吨,在建产能0.15万吨。目前国内产能分布:

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在国际上,三氯蔗糖已获得了众多跨国公司的认可,包括可口可乐、百事可乐、达能、亿滋、宝洁、联合利华、拜耳等。在国内,包括元气森林、可乐、伊利、康师傅等许多企业均采用三氯蔗糖作为重要原料,进行产品研发或替代现有糖源。

总结三氯蔗糖的行业应用,650倍甜度成本性价比突出,现阶段广泛使用,但同样受制于化工业高倍甜度代糖的通用缺陷以及高甜度比带来的需求总量上限较低,总生产与需求规模有限。

 

第⑥代 纽甜——甜度比10000倍

纽甜基本成分与阿斯巴甜类似,属于阿斯巴甜的配方改进,使它的甜度达到了蔗糖的7000-13000倍,是目前最甜的食品添加剂。

纽甜是美国纽特公司的专利,2013年底之前的垄断生产导致纽甜价格较高,性价比优势不明显;美国专利到期后,许多厂家还未来得及调整配方,市场暂时没有广泛接受。

同时纽甜的甜感比较滞后,虽然可通过和其他甜味剂的复配改善;其甜度太高,在食品中允许添加的限量较低,少许单独使用时称量不方便,对中小企业来说会不好控制用量。

总的来说,纽甜1万倍甜度太高,应用场景极少,且未经验证是否能排除阿斯巴甜的安全争议,市场空间同样相对有限。

 

好了,以上讲完了化工合成的主要人工甜味剂品类。但因为每品类上述的各自优缺好劣,再加上人们对于“化工合成”的天然排斥,以及对于“自然/健康”的自然亲近,人类在甜味剂探索的路上,为了更天然更健康,口感更接近自然蔗糖,不断前进。

下面进入天然甜味剂部分。

天然甜味剂——木糖醇、甜菊糖苷、罗汉果素、赤藓糖醇等

①木糖醇——甜度比1.2倍

木糖醇是一种有机化合物,化学式是C5H12O5,原产于芬兰,是从白桦树、橡树、玉米芯、甘蔗渣等植物原料中提取出来的一种天然甜味剂。在自然界中,木糖醇的分布范围很广,广泛存在于各种水果、蔬菜、谷类之中,但含量很低。对于人体来说,木糖醇也不是一种“舶来品”,它本就是人们身体正常糖类代谢的中间体。

大家接触最多最熟悉的可能就是木糖醇的口香糖。

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事实上,因为木糖醇能抑制酵母的生长和发酵活性,故不宜用作发酵食品。工业水主要采取水解提取的生产方式,纯度不高,因此目前的提取成本一直比较高。同时,因为木糖醇含有热量,无法标识“0糖/0卡”,最大的障碍是不适合发酵生产,难以兼顾“纯度”和“成本”。因此木糖醇目前没有被作为主流代糖使用。

 

②甜菊糖苷——甜度比250~450倍

甜菊糖,又称甜菊苷,化学式为C38H60O18,是从菊科植物甜叶菊的叶子中提取出来的一种糖苷。甜叶菊原产于巴拉圭和巴西,它具有高甜度、低热能的特点,其甜度是蔗糖的200-300倍,热值仅为蔗糖的1/300。

甜菊糖是一种从菊科草本植物甜叶菊(或称甜菊叶)中精提的新型天然甜味剂,而南美洲使用甜叶菊作为药草和代糖已经有几百年历史。国际甜味剂行业的资料显示,甜菊糖苷已在亚洲、北美、南美洲和欧盟各国广泛应用于食品、饮料、调味料的生产中。

我国于1976年从日本引进甜菊栽培,80年代初我国研制提取的甜菊糖问世,目前中国是最大的甜菊糖苷生产国,年产量约0.9万吨。

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甜菊糖安全性被广泛认可,但主要问题是甜菊糖苷几经生产工艺改进,目前仍有口感瓶颈。低纯度Reb A甜叶菊提取物会使饮料产生令人不舒服的味道。然而,高纯度甜叶菊产品(例如RA95至RA99)虽然价格大幅上涨,但溶解度却下降了,这就限制了该产品在瓶装饮料中的应用。

同时,所有高倍甜度的甜味剂都会有风味的缺陷,这个我们后面详细阐述。

 

③罗汉果素——甜度比300倍

罗汉果甜苷是罗汉果中天然压榨萃取的甜味素,作为食品是安全无毒,是优质的天然高倍甜味剂,在国家强制标准《GB2760食品添加剂使用标准》中规定,罗汉果甜可不限量用于各类食品。

全球来看,罗汉果甜苷消费集中在美国、欧洲以及日本等地区,目前,美国是罗汉果甜苷的最大消费国。近几年美国市场上罗汉果甜苷的消费量呈现逐渐增长的趋势,2011年,消费量接近20吨/年,而到2014年,消费量估计超过50吨/年,升幅达125%。

国外需求的快速增长推动着国内罗汉果甜苷行业的快速发展。据CCM了解,2013年,中国罗汉果甜苷的产能只有290吨/年,而产量不足200吨。相较中国其他天然甜味剂而言,生产规模较小。到了2015年,该产能已上涨至520吨/年,产量增至260吨。

原料供应不足是目前限制罗汉果甜苷行业扩大规模的主要因素。受种植环境限制,罗汉果目前仅在中国生长和培育;而且为实施原产地保护,我国还立法禁止将罗汉果的种子和遗传基因带出国外。

目前,广西的山岭地区是中国最适合罗汉果生长的地方,广西也由此成为中国罗汉果最大的生产地区,种植面积以及产量大约占全国的90%左右。尽管2015年,中国罗汉果种植面积达到120,000亩,较2014年的75,000亩有不少增幅,但还是处于原料供应紧缺的状态。

总的来说,罗汉果素虽略带甘草药味,然甜味接近蔗糖,是优质的天然高倍甜味剂。但是目前最主要的生产瓶颈是原材料缺乏,仅中国种植且原产保护禁止出口,全球产量才小几百吨,无法满足规模经济发展所需。

 

主要常用甜味剂对比评价

各类甜味剂的理化性质与应用特征总结

1.安全性:天然甜味剂>人工甜味剂

2.环保性:生物发酵>化工合成

3.口感:赤藓糖醇>当前其他可选甜味剂

 

然后就该轮到主角赤藓糖醇了,开始正文前请容我先卖个关子,讨论一下什么是最好的代糖?

顾名思义,代糖,就是糖的替代品。

替代糖,替代的是蔗糖,蔗糖就是我们日常说的白糖、红糖、砂糖等。

最好的代糖,人类的追求应该是保留蔗糖的所有风味,但仅差异化“不含热量”这一个功能目的。

 

人类常说的口感其实分为两部分:味道(舌头)+风味(鼻子)

味道(舌头)甜感对比——横轴是单位时间,纵轴是甜度感知

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从该甜度感知分布来看,不同甜味剂的反应时间差异很大,这就是所谓的后味、黏连感、留舌感等等,很多代糖的甜度感知时间与蔗糖不一样,这也是很多人喝不同代糖饮料觉得口味不好不习惯的原因。

比如安赛蜜,甜感非常强烈感受速度快,同时还有一定金属味。

再比如阿斯巴甜、三氯蔗糖、甜菊糖苷等,甜度感受持续作用时间长甜味挂舌,就会出现常说的后苦味。日常添加中一般饮料企业都会使用到一些减甜香精去对冲。

从图中可以看到,在目前安全性较高的几项常用甜味剂中,赤藓糖醇的甜感反应感受与衰减时间是最接近蔗糖的,是蔗糖潜在最佳可能替代品。

另外就是鼻腔作用的感受风味(鼻子)

嗅觉是基于鼻前或鼻后位置的化学感受器。前鼻和后鼻感觉通过嗅球传递到嗅觉感觉皮层,但后鼻感觉(也称鼻后感觉)也可以通过颅神经传导到味觉皮层。对于食品饮料而言,鼻后香气比鼻前香气更为重要。比如,榴莲和臭豆腐的气味和入口食用的感受就是证明。

同时,正如大多人熟悉的高倍甜味剂的固有缺点,一般高倍甜味剂的添加量超过一定范围,会出现明显后味缺陷。例如,三氯蔗糖无明显后味缺陷的添加量上限为5%SEV(SEV,sugar equivalent value糖当量),甜菊糖无明显后味缺陷的添加量上限一般为2%SEV。

而消费者满意的甜感阈值一般在10%SEV以上,气候越炎热的地区,消费者认知中的满意甜感阈值也越高,比如东南亚地区的甜品甜度一般都在16%SEV以上。

因此一般高倍甜味剂的风味比较缺乏的原因,就是高倍甜感过强会压住并导致比较明显的“后味”,甜感香气的挂舌延黏感往往会让消费者感到不满意从而影响产品的受欢迎程度。

 

总而言之,回到之前的问题“什么是最好的代糖?”

一个相对最正确的答案就是

“甜度反应时间和甜度倍数都与蔗糖接近的零能量代糖”

就是最好的代糖!

 

主角来了,现阶段规模工业化下的最好代糖——赤藓糖醇。

天然代糖甜味剂——赤藓糖醇——甜度比0.7倍

赤藓糖醇学名 1,2,3,4-丁四醇,是一种四碳糖醇,分子式为 C4H10O4,为自然界植物和生物体内广泛存在的一种糖醇甜味剂物质,常见的发酵食品如酱油、葡萄酒等即含有赤藓糖醇。

根据Innova Market Insights的数据,2016年7月到2021年6月期间,全球复合年增长率最高的甜味剂是赤藓糖醇,达到了32%,而另一种热门天然甜味剂甜菊糖的复合年增长率仅为13%。赤藓糖醇俨然已成为全球范围内最火爆的甜味剂。

赤藓糖醇是目前市场上唯一经生物发酵法天然转化和提取制备而成的糖醇产品,属于零卡路里甜味剂,不参与人体血糖代谢,并且甜味特性近似蔗糖。与三氯蔗糖等合成甜味剂相比,赤藓糖醇可归为天然甜味剂;与甜菊糖苷等天然甜味剂相比,赤藓糖醇口感更为纯正,无后苦味,因此得到了消费者的认可。

赤藓糖醇的主要原材料为葡萄糖,葡萄糖的加工原料主要为玉米。发酵法生产工艺示意图如下:

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赤藓糖醇的安全性

“科学研究已明确赤藓糖醇是安全无毒的,不存在致癌、致畸、致突变、急性或亚慢性及慢性毒性、生殖毒性等安全风险,并且赤藓糖醇的人体耐受度远高于木糖醇等其他糖醇,即使服用高剂量赤藓糖醇也不会产生任何毒性。但由于消费者体质千差万别,一次性食用赤藓糖醇剂量过大可能导致一定物理意义不良反应:如人体摄入的赤藓糖醇中极少量不被小肠吸收的则会进入大肠成为肠道细菌发酵的低能量碳源,过量食用可能会产生肠胃胀气;又如,由于人空腹时一次性摄入大量不吸收碳水化合物会导致小肠内壁累积高浓度碳水化合物产生较高的渗透压进而可能引起腹泻,如部分消费者空腹饮用大量牛奶后会出现腹泻,空腹一次性高剂量食用赤藓糖醇也可能造成某些消费者出现腹泻现象。”

赤藓糖醇的添加标准

赤藓糖醇还是主要糖醇中人体耐受度最高的,实验表明同等条件下赤藓糖醇的耐受度是木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇等的数倍,正常食品饮料添加食用不会引起肠胃不良反应。美国食品与药品管理局(FDA)将赤藓糖醇认定为“一般公认安全”(GRAS);世界粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合组成的食品添加剂专家委员会(JECFA)于 1999 年批准赤藓糖醇作为食用甜味剂,无需规定 ADI 值(一日摄取容许量);我国《食品安全国家标准—食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014)》对赤藓糖醇的使用未作最高限定,生产商可根据需要适量使用。

赤藓糖醇独占的“0糖/0卡/0热量”概念

糖醇根据分子结构可分为单糖醇(如赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇)与多糖醇(如麦芽糖醇、乳糖醇)。糖醇对血糖值上升无影响,但由于一般糖醇类(除赤藓糖醇外)均能提供一定热量,所以称为营养性甜味剂(只有赤藓糖醇可以成为“0卡”)。

赤藓糖醇与其他糖醇类产品代谢路径对比如下:

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《预包装食品营养标签通则》(GB28050-2011 问答)(修订版)第二条第二十四项“关于糖醇和糖醇的能量系数”明确指出:鉴于目前糖醇在部分类别食品中使用较多,为科学计算能量,建议赤藓糖醇能量系数为 0kJ/g,其他糖醇的能量系数为 10kJ/g。

赤藓糖醇的应用范围

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<赤藓糖醇的应用小结>

赤藓糖醇是唯一兼顾规模与口味最接近蔗糖的“天然健康”“0糖/0卡/0脂/0热量”甜味剂,安全性高,耐受性好,目前甜味剂市场发展最快品种之一,前景广阔。

 

巴拉巴拉说了这么多大家估计都看烦了,简单结合一下产业需求总结一下代糖的选择:

糖精、甜蜜素、阿斯巴甜,食品安全性有问题,绝对PASS

纽甜,1万倍甜度,未能排除阿斯巴甜安全性质疑,暂且PASS

安赛蜜、三氯蔗糖,化工生产成本低但是高倍甜感风味不足,未来趋向PASS

木糖醇,有“热量值/卡路里”,无法发酵生产,成本太高PASS

罗汉果素,仅中国种植原产保护禁止出口,全球产量小几百吨,产能PASS,未来多考虑做复配糖

甜菊糖苷,产能小中国最大生产国年产0.9万吨,安全但后异味明显,PASS

随着经济水平的提升,人类对代糖的使用会逐步从化工代糖向天然代糖升级。2016年成立的元气森林,率先举着“0糖、0卡、0脂”的旗帜,将高品质代糖带到了消费者面前。像一条鲶鱼,推动整个饮品行业向健康升级。

元气森林,产品包括气泡水、燃茶、外星人能量饮料等,2021年销售额超过75亿元,仅元气森林一家全年消耗赤藓糖醇就接近5万吨。

其他包括可口可乐、百事可乐、农夫山泉、喜茶、健力宝、统一、康师傅、加多宝、达利等全国知名食品饮料厂家已经高调进入“0糖0卡0脂”无糖赛道。

现在因为赤藓糖醇达产产能供不应求的原因,市场主流无糖饮料“退而求其次”选择添加代糖多以三氯蔗糖、安赛蜜等混合调味为主,但结合以上介绍,我们应该可以得出一个相对清晰的结论——

在现在食品饮料工业规模化需求下,唯一最优的“天然”“健康”“零糖”“零热量”甜味剂,同时口味最接近蔗糖的,有且只有一个,即

赤藓糖醇(Erythritol)

记住这个略显生僻的生化名词吧,我相信不远的将来,万事俱备只欠东风。可能是一场新闻报道,可能是几场直播推广,当越来越多消费者都意识到,如果我想要甜味又不想要卡路里,那我最好的选择就是赤藓糖醇的时候。

当我走进任何一家便利店想要喝一瓶甜味饮料的时候,想想这幅图:

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然后消费者都会不由自主地拿起配料表看看是不是赤藓糖醇的配方,自己喊出来——

“不是0糖/0卡/0热量/赤藓糖醇的饮料不喝!”

那个时候,我相信纵横世界饮料史百年的可口可乐也会低下它“高贵的头颅”,换掉它接近20年历史的阿斯巴甜“零度可乐/Zero Coke”。

当然或者现在唯一制约“赤藓糖醇可乐”推出的因素就是产能,下一篇有时间我们来探讨下赤藓糖醇的供求格局。

BTW,赤藓糖醇关联上市公司:

$C三元(301206.SZ)$ $保龄宝(002286.SZ)$ $金禾实业(002597.SZ)$ $丰原药业(000153.SZ)$ 

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