赤藓糖醇资料Word格式文档下载.docx
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人尿
1600~3300（μg/h）
赤藓糖醇具有结晶性好、入口清凉等特点，同时具有低热值、高耐受等功能特性及防龋齿、适用于糖尿病患者等保健特性。
赤藓糖醇制法可分为化学合成法和发酵法。
前者为DL-酒石酸还原法和氢化裂解双醛淀粉法，后者以淀粉质原料经酶解得葡萄糖，再由高渗酵母发酵产生。
早在1982年，通过日本农林水产省综合研究所与日研化学的合作筛选出赤藓糖醇高产株SN-115，属短梗霉属。
1986年，日研化学（NikkenChem.）与三菱化成（MitsubishiChem.）共同在赤藓糖醇的应用领域进行研究开发。
至1989年日本率先确立了高产高纯度赤藓糖醇的工业化生产方法。
赤藓糖醇产品于1991年投放日本市场，随着其应用领域不断扩展，从食品加工，如口香糖、巧克力、糖果到药品包衣，对于赤藓糖醇的市场需求也由1991年的1,000吨增至1997年的20,000吨，并仍保持着旺盛的增长势头。
据三菱化成预测，到21世纪初，世界市场赤藓糖醇需求将突破100,000吨。
二、赤藓糖醇的物理化学特性
化学名称为l，2，3，4-丁四醇，英文名称为l，2，3，4—Butanetetrol，分子式为C4H10O4，分子量为122.12，熔点126℃，沸点329-331℃，分子式为：
CH2OH
CHOH
1、赤藓糖醇酸热稳定性：
赤藓糖醇熔点为126℃，沸点329~331℃，对酸热十分稳定。
在一般食品加工条件下，几乎不会出现褐变或分解现象，能忍耐硬糖生产时的高温熬煮步骤而不褐变。
图1显示了加热着色试验结果。
图1.各种甜味剂的加热着色情况比较
2、赤藓糖醇保湿特性：
赤藓糖醇结晶性好，吸湿性低，易于粉碎制得粉状产品。
在相对湿度90%的环境中也不吸湿，比蔗糖更难吸湿（图2）。
用粉状体时，操作工序同砂糖。
图2各种甜味剂的吸湿情况比较
3、赤藓糖醇溶解特性：
赤藓糖醇溶解度低，20℃时仅达37%（w/w）（图3）。
图3.各种甜味剂的溶解度对比
4、赤藓糖醇冰点降低特性：
赤藓糖醇在20%（w/w）的冰点为-4.1℃，蔗糖、山梨糖的分别为-1.2℃、-2.5℃。
相对来说，赤藓糖醇冰点下降较大。
然而，由于它的溶解度有限，通常只能获得-4℃左右的冰点下降效果。
如需要更低的冰点值，最好与其他多元醇混合使用。
由于赤藓糖醇是小分子物质，具有很强的依数性，诸如冰点下降、沸点升高以及高渗透压等，加上它较低的吸湿性及化为溶液时的低粘度特性，使降低或控制水分活度更易实现。
所以它是很好的抗冻剂，并用于减少和控制食品馅心中的水分活度，从而提高食品的保存性。
赤藓糖醇在25℃水中的水分活度为0.91。
5、赤藓糖醇溶解热：
赤藓糖醇对水的溶解热度为葡萄糖的3倍，山梨糖醇的1.8倍，（表2），即使与糖混合使用，溶解吸热也大，故可制造有清凉感的食品。
表2.各种甜味剂对25℃的蒸馏水的溶解热
糖类
溶解热（cal/g）
相对溶解热
（以D-葡萄糖为基准）
D-葡萄糖
-13.8
1.00
蔗糖
-4.5
0.33
D-山梨糖醇
-24.1
1.75
赤藓糖醇
-42.9
3.12
各种糖醇清凉效果比较
糖类能促进酒精与水的结合，具有缓和酒精刺激性的效果；
融解过程中，用差示扫描热分析的方法测定其结合度。
测定结果表明，融解度的大小可表示结合的程度，所以与其它糖类比较，赤藓糖醇即使少量也可促进水与酒精的结合。
三、赤藓糖醇的生理特性
虽然从化学结构上看赤藓糖醇是一种多羟基化合物，但它的分子量很小，所以在人体内及哺乳动物体内消化系统中的代谢方式与其它多元醇类不一样，从而使赤藓糖醇具有以下几个可应用于功能性食品的优越特性：
（1）低热值（0~0.2kcal/g），仅是蔗糖能量的5~10%，很难被代谢。
（2）高耐受量，无副作用。
（3）适合糖尿病人食用。
（4）非致龋齿特性。
上述性质都与碳水化合物的吸收、利用、代谢、发酵和排泄等密切相关。
（一）赤藓糖醇的代谢
由于碳水化合物在机体中被代谢为能量的同时，还会释放出CO2。
因而在摄取[13C]标记的某种碳水化合物后，通过测定呼出的有[13C]标记的CO2可以了解机体从该化合物中获得能量的情况。
分别服用25g[13C]标记的葡萄糖、乳糖醇与赤藓糖醇，测定呼出的[13C]标记的CO2。
结果表明，葡萄糖被迅速吸收并代谢，在摄取后6小时即有反应；
乳糖醇则在摄取8小时后出现相同反应；
而摄入赤藓糖醇后，未检测到[13C]标记的CO2。
另一个实验表明，赤藓糖醇在摄入后3小时，即有40%随尿排出，另有40%在随后的21小时陆续经尿排出。
即在24小时内，90%的赤藓糖醇通过尿排出，如图4所示。
另有10%的赤藓糖醇很可能是通过粪便排出体外。
图4.赤藓糖醇经尿排出数量随时间的变化曲线
（摄入剂量25g）
总的来说，赤藓糖醇这种小分子物质很容易通过被动扩散被小肠吸收，大部分进入血液循环，又不能被机体内的任何酶系统消化降解，只能通过肾从血液中滤去，经尿排出体外。
而另有小部分直接进入大肠。
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。
赤藓糖醇代谢过程
同时对12属49种72株肠内细菌研究赤藓糖醇的利用，结果是，赤藓糖醇很难被这些肠内细菌利用。
另2项对小白鼠的饲喂试验显示，赤藓糖醇对脂肪代谢无影响，其所显示的能量效率值为零。
赤藓糖醇上述非常独特的代谢特性，决定了它的极低能量值。
进入机体的赤藓糖醇中有90%随尿排出，这部分显然不提供能量。
另有10%进入大肠，假设其中有半数（已是最大估计量）被肠道细菌发酵生成不饱和脂肪酸，并被重复吸收和代谢，即只有10%的赤藓糖醇有能量价值。
整体能量平衡试验结果也表明，赤藓糖醇的能量值最多仅0.2kcal/g，是所有多元醇甜味剂中能量值最低的一种。
根据日本厚生省1991年8月修改了的“特殊营养食品难消化糖类的能量评价法”的测定结果，确认赤藓糖醇的热量是0kcal/g，并确认为唯一的无热量甜味剂。
简而言之，赤藓糖醇热值低，不被人体代谢，不致肥胖。
各种糖醇在不同国家和地区的热量
（二）赤藓糖醇的高耐受量
多数糖醇类化合物不易被小肠吸收，过多服用会带来两方面的副作用：
①腹泻；
②肠胃胀气。
首先小肠内壁高浓度的不被吸收的碳水化合物会产生很高的渗透压，导致小肠壁粘膜表面产生水流（waterinflux），故引起腹泻。
其次当这些碳水化合物进入大肠后，被肠道细菌发酵产生大量挥发性物质，超出了能通过血液重复吸收和随粪便排出的数量极限，故产生了肠胃胀气。
因此对这些糖醇的日平均摄取量通常限制在20g以内。
而对赤藓糖醇来说，80%会迅速被小肠吸收，剩余的进入大肠，又很难被细菌发酵，故其耐受量很高，副作用很小。
日本丹羽等人以小鼠为试验对象，对赤藓糖醇和山梨糖醇的致腹泻特性做了比较。
麦芽糖醇、山梨糖醇和赤藓糖醇分别在摄入1g/kg、1.5g/kg和2g/kg时出现腹泻。
以健康成年人为对象，一次性摄入20g赤藓糖醇不会出现腹泻，若一次性摄入50g，有33%的人出现了腹泻。
（三）赤藓糖醇不会引起人体的血糖波动
赤藓糖醇不被机体内的酶系统所代谢，不会影响正常的糖代谢。
健康人以1g/kg剂量摄入赤藓糖醇3h后，其血糖水平和血液胰岛素水平没发生明显变化。
因此，它对糖尿病患者是安全的。
（四）赤藓糖醇的非致龋齿性
口腔微生物，特别是突变链球菌（Streptococcusmutans）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。
日本池田等人选择各种链球菌属细菌及干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌等，研究它们对赤藓糖醇的利用情况。
结果表明，赤藓糖醇不被任何细菌所利用，不会生成不溶性葡聚糖及乳酸等有机酸。
以大鼠为对象的研究结果，确认赤藓糖醇根本不会致牙齿龋变。
用赤藓糖醇巧克力（赤藓糖醇含量24%）进行的大鼠试验，与蔗糖巧克力（蔗糖24%）相比，发现赤藓糖醇可避免91.9%的龋齿率。
与淀粉巧克力（淀粉24%）相比，两者的平均龋齿得分也有显著差异。
因此，赤藓糖醇是一种非致龋齿性的功能性甜味剂。
四、赤藓糖醇的生产
以小麦、土豆、玉米淀粉为原料，经酶降解生成葡萄糖，再有由高渗酵母发酵产生赤藓糖醇及少量核糖醇、丙三醇等副产物。
高渗透酵母能在低水分条件下发酵代谢，这样可增加单位体积的得率，同时也减少了发酵过程中的污染和损失。
最后高纯度的赤藓糖醇从澄清的浓缩发酵液中结晶析出。
其工艺流程如下：
淀粉−−酶降解−→葡萄糖−−酵母发酵−→过滤−→精制（活性炭，离子交换树脂）−→浓缩−→结晶−→赤藓糖醇。
图5为赤藓糖醇的发酵转化曲线
图5.赤藓糖醇的发酵转化曲线
（1）葡萄糖分批投料
（2）葡萄糖（3）赤藓糖醇
（4）核糖醇（5）丙三醇
五、赤藓糖醇的质量指标：
项目
Item
规格
Specification
性状
Description
白色晶体或者结晶性粉末
Awhitecrystallinepowder
熔点
Meltingrange
118℃~122℃
PH
5.0~7.0
重金属
Heavymetals
≤5.0ppm
干燥失重
Lossondrying
≤0.20%
炽灼残渣
Residueonignition
≤0.01％
砷盐
Arsenic
≤2ppm
细菌总数
Countofbacteria
＜300个/g
大肠杆菌
Coliform
不得检出
Notdetected
致病菌
Pathogenicbacteria
含量测定
Assay（ondrybasis）
≥98.0％
六、赤藓糖醇的应用
赤藓糖醇是一种填充型甜味剂，甜度是蔗糖的70%~80%。
其甜味纯正，具有柔和清爽的口味，与蔗糖的甜味特性十分接近。
赤藓糖醇在部分替代蔗糖添加入食品后，使食品的热值大大降低（表4）。
表3.应用赤藓糖醇产品可降低能量的最大值
产品
能量降低值/%
餐桌甜味剂
90*
巧克力
34
口香糖
85
胶质软糖
90
Comprimates
方旦糖
65
巧克力糖心
36
即食焙烤食品用奶油
31
蛋糕
25
*指终产品的能量降低了90%，仅是原来的10%，其余类推。
（一）被覆食品
可利用赤藓糖醇熔点低、吸湿性低的特点被覆食品。
例如，煎饼在125℃的赤藓糖醇溶熔液中浸渍1~2秒，室温下冷却。
在相对湿度80%，温度30℃下放置5天后，被覆的煎饼吸水率仅为0.5%，未被覆的是18%。
用赤藓糖醇被覆糕点，根据不同的需要，既可防潮又可保湿，从而延长其货架寿命。
（二）饮料
由于赤藓糖醇溶解时吸热大，可用于制成冷却性粉末饮料。
实验表明,10克赤藓糖醇溶解于90克水中，温度下降约4.8℃。
在100ml22℃的自来水中溶解17克赤藓糖醇时，实测约有6℃的冷却效果。
在酒精饮料中添加0.5~1%的赤藓糖醇，能大大缩短发酵周期。
在低能量软饮料中添加少量赤藓糖醇能明显提高其甜味品质。
（三）低酸性酸乳酪
乳酸发酵后的发酵乳中，添加10%的赤藓糖醇，保存期间酸味上升很少。
例如，脱脂乳10%,水90%进行乳酸发酵,pH调成4.2，乳酸菌数8.8×
108的发酵乳，再添加10%的赤藓糖醇。
10℃保持一个月后，pH值为4.1，乳酸菌数为7.2×
108，即酸味上升少，乳酸菌数下降也少。
而砂糖要取得同样效果需添加20%以上，且甜度会上升，适口效果也差。
原因在于赤藓糖醇渗透压降低，抑制了乳酸发酵，从而控制酸味上升。
（四）冰淇淋
制造冰淇淋时，必须合并使用与赤藓糖醇等量的其它糖类。
赤藓糖醇用量太大，冰淇淋硬度会太高。
不过，可以利用这一特性制造新的冷食。
（五）巧克力
在标准精炼条件下，各种赤藓糖醇巧克力浆料的粘度与一般糖浆相似。
但因赤藓糖醇具有热稳定性好、吸湿性低的特点，故可在80℃以上的环境中操作从而大大缩短加工时间，同时也可改善产品风味。
赤藓糖醇能轻易替代产品中的蔗糖使巧克力的能量减少34%，并赋予产品口感清凉及非蚀性的特点。
又由于赤藓糖醇吸湿性低，有助于克服其它糖类制巧克力时的起霜现象。
（六）口香糖
口香糖是由糖的细微结晶和食用胶混炼而成。
赤藓糖醇易于微粉碎、吸湿性低的特点正适宜作为口香糖的甜味料，而且这种口香糖入口清凉、低热量、非蚀性。
（七）方旦糖
赤藓糖醇是所有多元醇中唯一可应用于生产无糖方旦糖的甜味剂，一般与液态Maltidex100（一种填充剂）结合使用。
生产时只需控制搅打时间和操作温度，就可以制得各种不同质构的方旦糖。
产品不仅有令人愉快的清凉口感，而且外观悦目，同时稠度也很好。
含有赤藓糖醇的方旦糖还有很好的耐藏性，因为它只含极少的残余水分，且赤藓糖醇的水分活度又很低。
（八）硬糖、软糖、水果糖
用赤藓糖醇和液体麦芽糖醇可生产出品质良好的各种糖果，产品的质地及货架寿命等与传统产品完全一样。
通过调节糖浆的熬煮温度及晶种的添加数量，便可控制软糖质构的软硬程度。
由于赤藓糖醇易粉碎且不吸潮，制得的各种糖果即使在温度高的贮藏条件下仍有很好的贮存稳定性，同时对牙齿的健康很有利不会致牙齿龋变。
（九）餐桌甜味剂
赤藓糖醇是吸湿很低的结晶性粉末，适合与糖精、甜菊苷、阿斯巴甜等强力甜味剂混合生产餐桌甜味剂。
由于赤藓糖醇良好的甜味特性，能掩盖糖精等的不良苦后味，故用赤藓糖醇可生产出结晶状、颗粒状、粉末状、片状等各种形状的低热量、非蚀性餐桌甜味剂。
但由于赤藓糖醇的水溶性有限，不易制得高质量的液体产品。
（十）糖衣
以赤藓糖醇为原料制备糖衣，包被食品及药片,有入口清凉、适口性好、低热量、非蚀性、易贮藏等优点。
但由于赤藓糖醇结晶性高，在用通常使用蔗糖时的方法来使用赤藓糖醇时，不能析出微晶，只能析出大粒度晶体。
解决此问题的方法是在作为主甜味剂的赤藓糖醇中，添加微量多糖类增稠剂,如明胶、果胶、黄原胶等。
若赤藓糖醇作为主成分为35~65%（w/w）,则增稠剂的添加量为0.03~0.7%（w/w）。
同时，根据不同使用目的，还需配合加入其他糖质原料，如糖醇、糖、糊精等。
一般，赤藓糖醇与其他糖类的添加比例为重量比100：
40。
值得注意的是，由于赤藓糖醇溶解度小，结晶性高，虽可满足一般食品的加工需要，但在高浓度的果酱、果子冻类食品及有结晶析出的食品体系中，必须与其他糖类或糖醇混合使用。
另一方面，其结晶性高还会提高产品的硬度，所以必须根据需要，将赤藓糖醇与具有不同特性的其他糖质原料配合使用，既调整了产品的硬度及甜度，又丰富了产品的口味。
附赤藓糖醇应用资料：
1、赤藓糖醇在盒式冰淇淋中的应用
明确的指标方针
标签
请提出有关法规中涉及到产品的营养和健康的内容：
无糖，减少热量，等等
赤藓糖醇推荐使用在冰淇淋中
赤藓糖醇在香兰冰淇淋中的应用
成份
％
脱脂牛奶
奶油（脂肪40％）
脱脂奶粉
新鲜蛋黄
甘油
糖精钠粉
稳定剂＊
香兰汁
57.109
23.501
8.430
4.170
1.420
3.980
0.009
0.240
1.141
准备
1.将赤藓糖醇、奶粉、糖精钠、和稳定剂的固体进行干混。
2.将固体混合物加入牛奶、奶油中进行彻底混合。
3.将蛋黄加入混合物中。
4.添加甘油和香兰汁。
5.进行巴氏杀菌和均质混合。
6.在冰点以下低温冷冻储藏四个小时以上。
＊瓜拉那脂、黄原胶脂、麦芽糖淀粉酶和菜胶的混合物
2、赤藓糖醇在低糖巧克力冰淇淋中的应用
无甜味的碱性可可粉
51.943
23.503
4.703
8.640
3.950
1.410
0.230
0.012
5.260
0.350
1.将赤藓糖醇、奶粉、可可粉、糖精钠、和稳定剂的固体混合物进行干燥。
能量价值
主要由香兰素和巧克力产生热量的添加赤藓糖醇的盒式冰淇淋的能量是常规以糖为基础的常规冰淇淋的能量的20％。
随着现代消费需求的增长和对健康要求的提高，赤藓糖醇在饮料产品中显示出了其极大的优点。
3、赤藓糖醇在蛋白奶条中的应用
在蛋白奶条添加赤藓糖醇的优点
♥纯天然产品
♥无热量（<
0.2kcal/g）
♥高的耐受量
♥适合糖尿病人使用
4、赤藓糖醇在蛋白奶条中的应用
酪蛋白水解物
赤藓糖醇<
200um
麦芽糖浆
麦芽糊精
菊粉
浓缩奶
奶油干酪粉
奶油干酪发酵剂
蛋糕干酪风味剂
奶油干酪风味剂
香兰素
无脂奶固体
冷冻干燥草莓（脱水草莓）
柠檬汁
草莓香味素
小块状大豆蛋白50％
糖精钠
磷酸二钙
维生素混合物
10.66
13.31
15.10
7.10
4.44
9.32
8.87
1.33
0.44
0.18
9.75
2.66
0.32
0.13
6.66
0.02
1.50
0.67
80：
20混合物：
低糖酸酪乳糖衣
1.将1/4酪蛋白水解物水化加入盛有轻微温湿麦芽糖浆和甘油的混合物的容器中。
并且同时在已经用水调和的浓缩奶中加入脱水草莓。
两个步骤在十分钟内完成。
2.用金属搅拌器，速度为3-5分钟搅打上述的蛋白混合物。
3.将所有的固体物包括剩余的酪蛋白水解物逐个加入容器中并混合搅拌。
4.将容器的浆型搅拌器换成刀片。
添加上述固体混合物，脱水草莓混合物，柠檬汁和草莓香味素并搅拌2-3分钟。
添加小块状大豆蛋白，搅拌2分钟至到像生面团一般坚固
5.将上述半成品挤压或切成薄片或各种形状的奶条
6.无糖酸乳酪进行覆盖（80：
低糖酸酪乳糖衣）
5、赤藓糖醇在蛋糕奶油中的应用
在蛋糕奶油添加赤藓糖醇的优点
♥减少30％热量是可能的
乳化脂肪
水
山梨酸钾
柠檬酸
AK糖
香味素
黄原胶
盐
42.500
30.000
10.000
6.050
0.2000
0.050
0.125
0.475
0.500
0.100
6、赤藓糖醇在低糖香兰奶油中的应用
1.将赤藓糖醇、黄原胶、菊粉干混。
2.把奶油乳化脂肪加入混合器中，添加上述混合物和奶油，干混5分钟。
3.在水中溶解山梨酸钾和柠檬酸，添加混合物和麦芽糖浆将其混合三分钟至流体全部被吸收。
4.添加剩余成分并且搅拌两分钟。
碱性可可粉
37.40
26.40
12.67
5.32
8.80
8.20
0.04
0.42
0.09
7、赤藓糖醇在低糖巧克力奶油中的应用
1.将赤藓糖醇、黄原胶、菊粉、糖精钠干混。
2.把奶油乳化脂肪加入混合器中，添加上述混合物和奶油，干燥5分钟。
4.添加剩余成分并且混合搅拌两分钟。
8、赤藓糖醇在碳酸软饮料中的应用
在碳酸软饮料添加赤藓糖醇的优点
♥清凉的甜味，与其他甜味剂配合使用会使碳酸饮料产生良好的风味
♥增加口感和粘度
♥和其他强烈甜味剂一起使用可以改善风味
♥在酸性条件下稳定并可以长期贮存
赤藓糖醇在低糖可乐中的使用
%
浓缩可乐
阿斯巴甜
安息香酸钠（10%溶液）
磷酸（85%溶液）
可乐香精＊
碳酸饮料成品
浓缩液：
水1：
6
赤藓糖醇：
1%
pH：
2.5-2.6
碳酸：
2.5V
90.05
7.00
0.35
0.50
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