甜菊糖苷扩大使用范围,能否掀起新的代糖革命?

美食   2024-12-20 16:00   山东  
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2024年12月13日,国家卫生健康委批准甜菊糖苷扩大使用范围,包括调制乳粉和调制奶油粉、再制干酪及干酪制品、腌渍的食用菌和藻类、方便米面制品。这一举措使得甜菊糖苷在食品中的应用范围不断被拓展,也会为我国甜菊糖苷的发展带来更大的机遇。


表1 扩大使用范围的甜菊糖苷


甜菊糖,俗称甜菊糖甙(Stevioside),是从菊科草本植物甜叶菊中精提而得,原产于南美洲的巴拉圭、巴西、阿根廷等地。甜菊糖甜度为蔗糖的200~350倍,而热量只有蔗糖的1/300,是一种高甜度、低热量、新型、保健、天然甜味剂,在国内和国外许多国家(地区)被广泛应用于糖果、饮料、食品、医药等行业,被誉为“最佳天然甜味剂”,是继甘蔗、甜菜糖之外第三种有开发价值和健康推崇的天然蔗糖替代品,被国际上誉为“第三糖源”。


继甜菊糖后,人们又从甜叶菊中分离出其他甜菊糖苷类化合物,常见的有13种,它们具有相似的四环二萜类化学骨架,均以甜菊醇为苷元,R1和R2位置被不同长度的葡萄糖基、木糖基或鼠李糖基取代,从而形成味质和理化性质迥异的各类糖苷(表2)。


表2 13种甜菊糖苷的结构、甜度和口感


01

甜菊糖苷的特点


一、低热性

甜菊糖以β(2-1)键连接,在上消化道不被人体消化吸收,而在消化道下段主要被盲肠内微生物分解为甜菊醇(steviol),并被部分吸收,后由胆汁排泄,进人肝肠循环,最终绝大部分以甜菊醇的形式从粪便排出,仅很小一部分通过尿液排泄。其热量是由结肠肠道微生物发酵利用后生成短链脂肪酸间接产生,大约为6.3kcal/g。甜菊糖属于低热量成分,故不会造成人体发胖等由于过多热量所引起的问题和疾病。许多国家用它取代糖,以降低乳制品、冰淇淋、糖果、焙烤产品的热量。


二、安全性高

甜叶菊的发现地在南美巴拉圭、巴西等地,当地的居民食用这种植物已有数百年的历史,至今未发现有任何毒副作用;且在日本、韩国等地也已有长时间的食用历史。


甜菊糖苷是从甜叶菊中提取的天然甜味剂。对甜菊糖苷进行了多年严格的科学研究,证实甜菊糖苷不会在体内沉积,也不参加代谢;大量动物和人体实验研究并未发现其具有急性、短期遗传毒性等安全问题。多家食品安全和管理机构发布了正面科学意见,如JECFA和欧洲食品安全局(EFSA)均支持高纯度甜菊叶提取物可安全地用于食品和饮料。


三、稳定性

在通常的食品饮料加工条件下,甜菊糖的性质是相当稳定的,有利于降低粘稠度,抑制细菌生长,延长产品保质期。


甜菊糖熔点为198℃~202℃,有较好的耐热性能,在pH3~9溶液中较稳定。在pH3(室温)条件下,180d基本不发生分解损失,也不起沉淀。在95℃以下,加热2h甜度不变;在pH值为2.15~3.15,甜菊糖浓度为0.105%时,80℃~100℃加热lh时,甜菊糖残存率为90%左右;在pH值为3.10~4.10之间,其浓度为0.1013%时,室温保存6个月,其残存率为90%左右。


此外,甜菊糖对光也十分稳定,将浓度0.11%甜菊糖溶液置于玻璃容器中,经日光曝晒7个月,残存率在90%以上。甜菊糖还有较好的耐受性,不会引起美拉德褐色反应,不被微生物同化和发酵的特点。


四、口感优良

甜菊糖苷味似蔗糖,又有独特的清凉、甘甜的特点,可用于制作风味食品、糖果等;也可用作矫味剂,抑制某些食品、药物的异味、怪味,从而代替蔗糖用于制药、生产糖浆、冲剂、丸剂;还可用于调料、酱菜制品、牙膏、化妆品及香烟等用途。


五、可降低成本

甜菊糖苷的甜度高,约为蔗糖的300倍,则其使用量就可降低,因此生产成本也降低。据估算,使用甜菊糖苷比使用蔗糖可节省60%~70%的成本。


02

甜菊糖的主要功能


一、作为糖尿病人的甜味剂和辅助治疗剂

甜菊糖的不消化性使其摄入后不会引起血糖浓度的增加,更不会促进血液中胰岛素浓度上升,适合糖尿病患者使用,临床研究发现甜菊糖有提高胰岛素,特别是对2型糖尿病型糖尿病有抗高血糖的潜在作用。不会引起血糖值升高,消除糖尿病人服用后的“三多”症状(多食、多饮、多尿),是最适合糖尿病患者食用的营养性的食糖代替品。


二、改善胃肠功能

甜菊糖可以帮助消化、预防便秘。甜菊糖可促进入体内双歧杆菌和乳酸杆菌增殖,具有提高人体免疫力、预防和治疗便秘及腹泻等作用。双歧杆菌能够合成人体需要的叶酸、泛酸、尼克酸以及B族维生素等养分,促进肠道黏膜对钙、铁等矿物质的吸收,分解亚硝酸盐等致癌物,显著降低肠道的pH值,抑制病原菌如大肠杆菌、梭状芽孢杆菌和沙门氏菌的生产,减少腐败产物的产生,促进肠道蠕动,缓减便秘,对胃炎、胃酸过多等胃肠道疾病亦有一定的辅助治疗作用和预防效果。


三、降低血液中胆固醇及甘油三酯的含量

使体内低密度脂蛋白(LDL)浓度降低,不影响高密度脂蛋白(HDL)浓度,使得HDL/LDL比率增加。原因是甜菊糖的结构使其有一定吸附脂类的能力,吸附肠道中的胆汁酸,而竞争性抑制后者与胆固醇和脂肪的结合,使得单态下的胆固醇和脂肪不利于小肠绒毛的吸收。


四、降压、抗过敏

据研究,发现甜菊糖对收缩压和舒张压的降低有非常好的治疗作用,而且没有明显的毒副作用。此外,有研究发现,甜菊糖的提取物可以抗组胺的生成。因此,甜菊糖可以减少过敏的发病率,对过敏性鼻炎、哮喘等过敏性疾病都有很好的作用。


五、预防龋齿等口腔疾病

甜菊糖的防龋齿特性在所有的甜味剂中效果最好,首先是甜菊糖具有的非发酵性,使其不会被口腔中的细菌所利用,减少了细菌生长所需的营养物质,也使口腔中的酸减少;其次甜菊糖对唾液具有促进作用,使pH值下降的趋势减慢,防止牙齿被酸化而被破坏,达到巩齿健齿的目的。


六、减肥及预防心血管疾病功能

食用甜菊糖后,人体无法分解甜菊糖配糖体使它转变成葡萄糖被血管吸收,甜菊糖经消化后以纤维形态排泄出体外,故不含多余卡路里而致增肥或增加糖尿病患者的葡萄糖水平。甜菊糖在体内不参与代谢,不蓄积,因而食用甜菊糖也不会导致发胖。


03

甜菊糖在食品行业的应用


甜菊糖是天然甜味剂,具有甜度高、热量低、低成本和对人体无副作用等特点,如今已被广泛应用于烘焙糕点、饮料、果脯、乳制品和部分功能性食品中。


表3 甜菊糖苷在食品中的应用


一、在饮料中的应用

甜菊糖的甜度是蔗糖的几百倍,口感与蔗糖接近,可以替代部分的蔗糖,具有低成本、低热量、甜度高和品质稳定的特点,可以长期储存,不易变质。同时,将甜叶菊添加在饮料中,可以改善饮料口感,降低饮料的含糖量,适合更多的人群饮用。研究发现,利用甜菊糖进行饮料配比,可以减少20%~30%的蔗糖成本。


在碳酸饮料、果汁饮料和固体饮料中,可以用甜菊糖替代20%~100%蔗糖量,能改善食品的口感、降低热量、延长保质期。其他的复配饮料,例如低能量可乐饮料和无糖的气泡饮料等,可以利用甜菊糖与其他果酱复配来增加甜味。


此外甜菊糖还可用于固体饮料、健康饮料、甜酒、茶水和咖啡中。周翠英等研究发现,用35%甜菊糖替代蔗糖的绿茶饮料,风味醇厚,苦涩味低。


二、在蜜饯、果脯中的应用

经济的发展带来了科技进步,食物丰富度增加的同时,也潜藏着一些健康危机。随着糖摄入量的增多,患高血糖、高血压的肥胖人群越来越多。蜜饯、果脯等产品含糖量高,利用甜叶菊替代部分的蔗糖可在不影响口感品质的前提下,有效降低含糖量,符合人们的健康饮食需求。


李东华等研究发现甜菊糖苷与其他甜味剂复配使用,制作出的风味生姜丝口感更佳。将甜叶菊糖用于果脯、蜜饯类的制作中,替代部分的蔗糖,不仅可以降低含糖量、减少成本,还可以达到良好的口感,适用于更多的人群。


针对果脯、蜜饯类的研究还有很多,根据现代人的营养需求,改良制作工艺和配方,可以让这类产品焕发新的生机。


三、在糕点等烘焙食品中的应用

在制作烘焙食品时,糖是必不可少的一类原料。糖的选择和使用直接关系到不同人群的身体健康。作为老年人和婴幼儿,不适合吃含有过多蔗糖的糕点,因此在制作的过程中,如果使用甜菊糖代替部分蔗糖,可以起到很好的保健效果。


此外,甜菊糖的稳定性很高,具有耐高温,不易分解,不易褐变等特点,能较好地保持产品的风味。


刘淑燕等研究发现低糖嘉宝果桃酥的最优配方为低筋面粉100%、添加泡打粉1%、小苏打1%、全蛋液20%、100目嘉宝果果渣粉5%、黄油50%、糖粉9%和甜菊糖0.1%。


甜菊糖具有高甜度、低热量的特点,因此较少的用量就可以达到较佳的效果,不会导致蛀牙、高血糖等疾病。添加到糕点类烘焙食品中可开发出营养、保健的食品,适合特殊人群,具有推广价值。


四、在乳制品中的应用

乳制品的种类繁多,包括酸奶、奶粉、乳饮料、淡奶油、奶酪和炼乳等,富含较高的蛋白质和多种人体所需要的营养素,具有较高的营养价值。在实际的生产过程中,乳制品中添加甜叶菊,可以降低成本、减少热量,同时有利于促进肠道有益菌的繁殖。用甜菊糖代替30%~50%的蔗糖量加入酸奶中,可以减少乳品热量,改善口感,促进人体内双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖,适用人群广。


人类肠道中有益菌能维持肠道正常的生态平衡,增强人体免疫力,促进肠道营养物质的吸收,改善便秘、腹泻及消化不良等症状,减少肠道内有害物质的产生与积累等多种生理功能。


徐泽琦等研究表明,以牛奶和豆乳为主要原料,利用甜菊糖替代蔗糖量,发酵产品的口感更佳、营养价值更好。向乳制品中添加合适的甜菊糖具有很好的推广价值。


五、在保健品中的应用

甜菊糖可被制成各种保健食品、保健饮料和药品等,也可作为甜味替代品,用于预防小儿龋齿和肥胖病、高血压和高血糖等患者中。目前市面上添加了甜菊糖的保健食品主要包括片剂、口服液和颗粒等,主要的功效包括补充微生物、矿物质和增强免疫力等。保健食品中含有甜菊糖,主要是作为天然非营养型甜味剂替代无热量的木糖醇、甘露醇或高热量的蔗糖、葡萄糖、白砂糖等。


当前我国保健食品方面对于甜菊糖的开发利用还存在一定不足,甜菊糖中所含有的特殊生理功能及生物活性成分对人体有很多有益的帮助,包括预防糖尿病、预防肿瘤、促进矿物质吸收等方面。在保健食品中充分发挥甜菊糖的生理功能,这将是未来一个有价值的研究领域。


引用资料:

[1]徐鸿.甜菊糖的特点及功能[J].现代农业科技,2013(2):286-287

[2]陈煖煖.甜菊糖的应用及研究进展[J].食品安全导刊,2022(18):172-174


文章来源:食品研发与生产,转载请注明来源,图片来源:创客贴

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