近期阿洛酮糖为代表的稀少糖在国内外兴起，它们和葡萄糖一样属于单糖，但却热量极低，可以起到代糖的作用，是一个非常令人振奋的新方向。阿洛酮糖在自然界中存在量极其稀少，少量存在于小麦、鼠刺属植物、甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜等物质中。因为在化学意义上本就是糖类物质，因此它的烘焙受热和液体溶解性和蔗糖都很类似，并且可以发生美拉德反应，产生带来食欲的香气和颜色，改善食品质构、风味、色泽及口感等。这彻底解决了其他代糖在烘焙领域难以使用的问题。并且还能在食品加工和贮藏过程中减少氧化损失，延长货架期。而它的供能只有蔗糖的0.3%。不会引起腹泻、对代谢和血糖水平也都没有影响，阿洛酮糖在人类迈入无负担享受甜味的路上又是一个新的里程碑。阿洛酮糖虽然是糖，但在2019年美国FDA宣布将阿洛酮糖排除在征收糖税的范围之内。此项政策公布后，2020年北美含有阿洛酮糖的新产品数量同比增加了两倍。全球需求量去年相比19年翻了3倍。2021年8月，中国卫健委受理了其作为食品原料的申请，预计国内可能在近几年获批。欧盟也预计会在明后年获批。稀少糖的得名既是因为它属于糖类，天然存在于植物中；又因为其极为稀有，提取很难。目前产品较少，主要在美韩日等发达国家出售，目前已有13个国家承认其安全使用。国外品牌revel的植物基酸奶冰棒、fuzemeyer的果汁、zenobars的素食营养棒等都使用了阿洛酮糖。美国代糖市场的老大Splenda近期也推出以阿洛酮糖为原料的糖尿病护理奶昔。火热的希腊酸奶品牌Chobani推出的Chobani Zero Sugar无糖酸奶系列，使用的甜味剂是罗汉果和阿洛酮糖。国外21款使用阿洛酮糖的产品往往搭配甜菊糖、罗汉果等植物萃取的甜味剂复配使用。![]()
阿洛酮糖在韩国和日本有更多年的研究积累和使用经验，也更适合亚洲人的口味，未来在中国前景很大。在餐桌由消费者自己直接添加的代糖产品核心场景是加入饮料、沙拉、烘焙，整体偏西式，中式菜肴目前用得还很少。国外的阿洛酮糖的逐渐广泛应用是一个好的方向，可以实现糖类的“炒糖色”的高温操作。未来在国内会有更多的机会。有趣的是，阿洛酮糖的化学式，与果糖相同（C6H12O6），仅是排列方式不同（果糖的差向异构体），但对人类健康的影响确实天壤之别。![]()
阿拉伯糖也是一种稀少糖。易溶于水，有类似蔗糖的甜味，甜度为蔗糖的0.5倍，耐酸耐热。它广泛存在于多种植物、谷物、水果、蔬菜中，如甜菜、马铃薯、苹果、西红柿、玉米芯、玉米皮。阿拉伯糖最具代表性的作用是有选择性地影响小肠中的蔗糖酶。通常，人体摄入蔗糖进入小肠后，在小肠蔗糖酶作用下分解成葡萄糖和果糖。但阿拉伯糖对双糖水解酶存在抑制作用，从而会减少蔗糖的吸收。比如在日常饮食添加3%阿拉伯糖，可以抑制60%的蔗糖吸收，并且会对肝脏合成脂肪有抑制作用，同时改善胰岛素抵抗。这种对蔗糖代谢的阻断作 用，可有效控制肥胖、糖尿病等疾病的发生。
其安全性和功能性已在医药和保健品领域有验证，但受限于其生产方法，目前价格昂贵，市场规模较小。部分健康食品品牌也在尝试使用。国外品牌如AdvoCare推出的复合维生素产品，雀巢的Opti奶粉。国内如鲨鱼菲特的欧包系列产品，在常见的糖醇类代糖添加之外，也加入了阿拉伯糖来调节口味和抑制蔗糖吸收。伊利金装婴幼儿配方奶粉也使用了阿拉伯糖。
塔格糖也是一种稀少糖，溶解性好、耐酸性好、吸湿性低、很容易发生美拉德反应，这使得它在固体饮料粉末中、谷物产品中很适合添加。它的甜度为蔗糖的0.9倍，协同增效作用很好，少量添加与人工高倍甜味剂配合即可明显改善饮料口感。其功能性类似于阿拉伯糖，安全性也已经多国验证。
更多可能性
在现有的代糖之外，还有什么方法，能让人类获得甜的快乐，但逃离糖的危害？反思人类获得甜味和消化糖的体系，我们可以在这些方向上对科技的进步有所期待：
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前沿的食品科技乃至生物科技研究已经在不断的加深和拓宽各种可能性，以完成对甜味追逐历史上黑暗痛苦的那一面的擦除。是在食物结构上下功夫，还是在特殊成分上精细提取；是影响消化吸收，还是在甜味背后的神经传导机制上做文章。最好的方案不得而知，但我们始终在不同的技术路线上努力尝试，不停突破历史的想象边界。
不摄入糖但感受甜
从这颗追逐甜味的“科技树”上能看到，现有的代糖只是各种解决方案中的一个小分支。对于天然糖类甜味剂，热量通常与甜味正相关。在偶然发现糖精之后，人类至今使用的甜味剂，已经在化学意义上覆盖了很多种类的化合物。21世纪初，人类对于负责甜味感知的受体的鉴定工作完成了对甜味模态理解的重大突破。它为新的甜味化合物的开发打开了全新的角度。我们把甜味机制说得再详细一点。味蕾是舌头表面下的一簇细胞，通过称为“味觉毛孔”的小开口暴露在口腔内部。味蕾中的不同亚型细胞对特定的味觉品质有反应，酸咸苦甜鲜。反应方式是这些亚型细胞产生对应的受体蛋白，当食物在口腔中经过时，受体蛋白可以感知食物的化学成分。负责检测甜味的亚型细胞产生的受体蛋白称为TAS1R2/3，用于检测糖。检测成功后，便会向大脑发送神经信号，你就感受到甜了。编码TAS1R2/3受体蛋白的一对基因是TAS1R2和TAS1R3，他们在人类以及大多数脊椎动物体内存在了上亿年，如猴子、牛、狗、蝙蝠、蜥蜴、熊猫、鱼等。在自然选择中这一对基因没有衰退，今天要戒掉甜当然不容易。![]()
研究表明，TAS1R2/3受体的结构是一个包含正构结合位点的细胞表面受体结构域（A）和一个七螺旋跨膜蛋白质结构域（B），这两个构域由结构上受分子内二硫键约束的富含半胱氨酸的表层结构域（C）连接，如图所示。甜味受体激活的机制是正构配体结合涉及TAS1R2和TAS1R3细胞外结构域的闭合和旋转，然后化学刺激通过富含半胱氨酸的结构域传递到下游信号效应器结合的跨膜结构域。跨膜结构域拥有一个变构结合位点，富含半胱氨酸的结构域则可以结合甜味蛋白。简单来说，因为ABC三者的存在，甜味受体可以通过六种不同的方式与甜味化合物相互作用。大部分的单糖（如葡萄糖）和双糖（如蔗糖）能够刺激A，而后我们发现很多其他物质也可以实现甜味。如糖醇类（如赤藓糖醇）物质也可以，一些萜苷、多糖类、氨基酸和多酚也可以。上述图示给了我们理论支持，以及寻找更多甜味剂的可能性。![]()
本质是一种多糖的膳食纤维被称为和蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质与水并列的人体不可或缺的“第七大营养素”。根据国际食品信息委员会 (IFIC)2021年的调查，作为一种成分，消费者对膳食纤维的健康感知度最高，56%的受访者正在积极食用膳食纤维。以膳食纤维为主要成分的甜味剂，也是未来的一个重要研究方向。BT Sweet推出的Cambya与糖风味相同，以可溶性纤维、罗汉果和甜菊糖、角豆等制作。Supplant推出的来自纤维的代糖，使用玉米、小麦和大米的稻草、茎和芯子来制造，降糖效果接近60%。以色列食品技术初创公司Resugar推出的Resugarkit使用专有酶促工艺，对纤维原材料进行转化，能将糖含量减少接近80%，卡路里减少50%，而其甜度曲线几乎与蔗糖完全一致。![]()
低聚糖类如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、菊粉、低聚异麦芽糖等也具有膳食纤维的特征，同时因对肠道系统的调节作用也被称为益生元。这类糖对于人体的危害也要远远小于蔗糖。国内巧克力品牌如每日黑巧在使用菊粉来替代白砂糖实现甜味。菊粉作为植物储备性多糖，低热量低升糖，对于控制血糖和血脂都有良好的作用。甜味蛋白由热带植物自然产生，已鉴定出八种具有强烈甜味的蛋白质。神奇的是有些还具有味觉调节功能，可使其他味道比如如酸味变为甜味，比如奇果蛋白。与传统代糖相比，甜味蛋白有很多独特优势。基于蛋白质属性，安全、无血糖反应、不龋齿是基础，并且还有极高的甜度，可达蔗糖3000倍，而且没有不良苦味和后味。但是甜味蛋白纯植物提取成本较高而且稳定性较差，长期以来并未有效开发。但随着科技的不断进步，今年开始已经有越来越多的配料企业开始研究和推出甜味蛋白新产品。规模化量产技术的提升以及和其他天然甜味剂的复配，让甜味蛋白未来走入主流变得可期待。对甜味剂的研究难点主要在于从复杂基质中纯化分子和阐明其化学结构。当一种甜味剂被确定时，通常会寻找具有相似特性的结构类似物，如异构体和衍生物，或者对其做轻微的化学合成修改，以发现新的甜味分子。除了摄入单一物质以实现甜味刺激外，有一种研究方向是针对味觉专门做添加剂的处理，以实现目前代糖产品对蔗糖的进一步口感还原，解决单一代糖口感不够好的问题，比如苦味、涩味、金属味和生津感等。比如有专利是关于不同情况下糖醇类物质可以通过相应的氯化钠、柠檬皮提取物、L-天冬酰胺等添加来实现口感还原的。DouxMatok发布的首款直接面向消费者的产品使用了Incredo Sugar，这种新的减糖解决方案可将糖分降低30%至50%。这种成分添加了纤维，由有机榛子制成，不含麸质和人工香料、色素和防腐剂。它基于由真正的蔗糖制成的减糖溶液，通过提高向甜味受体传递糖分的效率，增强了对甜味的感知，从而在不影响味道、口感或质地的情况下大幅减少糖分。由于甜味受体最终还是向大脑发送神经信号以实现甜味的感受，可以预期在对脑科学领域有更深研究后，可以直接跳过受体感受的部分来实现对甜的感知。摄入糖但控制危害
继续吃糖，感受甜味，但减缓和阻碍糖分的吸收也是一种办法。近年火热的白芸豆提取物是一种尝试。国内很多品牌都开始尝试使用，比如buffx的白芸豆软糖、intous的白芸豆咖啡片等。毗黎勒可以抑制双糖转化成单糖的酶，从而防止糖分被吸收。日本近几年已有数十款相关功能性食品申报，如PILLBOX LOVET品牌的酵素产品。美国的BioLumen推出了一款具有超级扩张结构的天然纤维，可捕获胃中的糖，并阻止它们在小肠中的吸收，帮助减少卡路里的摄入。这种直径为0.1mm的纤维结构会在胃内分散开来，吸收胃里的糖，通过自身膨胀来增加饱腹感。而糖被包裹后会直接略过小肠到达结肠在此释放，为微生物菌群提供食物。1g的BioLumen能消除5g的糖。对糖的控制最初来自于对糖尿病的警惕，在药物层面，核心的做法是促进胰岛素分泌，降低胰岛素抵抗，实现血糖的正常调节。借鉴医药的科研思路，寻找毒副作用低、可做食品级别的成分，以类似的控糖机制来调节人体对糖的吸收，也是一种尝试的方向。桑叶提取物在实验中发现有类似的效果。当糖摄入过多时，身体机制会选择将其转化为脂肪存储在人体，以备未来能量摄入不足时的补充。这一点带来的肥胖也是糖的重要危害之一。对于糖向脂肪转化的步骤加以干涉，比如促进外周组织对葡萄糖的利用，增强肝糖原的含量等，都是可能实现的办法。
