赤蘚糖醇,化學(xué)名稱(chēng)是1,2,3,4-丁 四 醇,多為白色結晶或粉末,分子量122.12,易結晶,在25℃ 條件下,其溶解度為36%,且難溶于乙醇。赤蘚糖醇是非營(yíng)養型填充型甜味劑,甜度大約是蔗糖甜度的70%,甜味純正,無(wú)后苦味,且進(jìn)入口腔內的甜感變化接近蔗糖。由于它在溶解過(guò)程中吸收熱量,會(huì )帶來(lái)清涼感,在飲料中有優(yōu)秀的應用表現。同時(shí),赤蘚糖醇具有著(zhù)低吸濕性,強耐熱性,不會(huì )受熱分解和發(fā)生褐變;耐酸性較強,酸性條件下不會(huì )被分解。相較于其他糖類(lèi),赤蘚糖醇不能被細菌發(fā)酵利用,還可以抑制部分微生物生長(cháng),有研究表明可以幫助延長(cháng)活性乳酸菌類(lèi)產(chǎn)品的貨架期(1)。這些特點(diǎn)使得赤蘚糖醇被廣泛應用在飲料,乳品,烘焙,醬料等各種食品類(lèi)別。
赤蘚糖醇分子能量值為1.67kJ/g,蔗糖16.72 kJ/g,故其熱量值僅為蔗糖10%左右。由于赤蘚糖醇分子小,被動(dòng)擴散容易被小腸吸收,90%的赤蘚糖醇可以進(jìn)入血液循環(huán),由于人體消化系統中沒(méi)有分解赤蘚糖醇的酶,因此被人體吸收后不能被分解供能,也不參與糖代謝引起血糖變化,只能透過(guò)腎臟從血液濾出,隨尿液排出體外。沒(méi)有被小腸攝入的10%赤蘚糖醇進(jìn)入大腸后,被腸道細菌發(fā)酵成不飽和脂肪酸后,可被機體利用不到50%。因此攝入人體的赤蘚糖醇中約5%能為人體提供能量,故赤蘚糖醇的實(shí)際能量值僅為0.84KJ/g,是市場(chǎng)常用多元糖醇甜味劑中能量最低的一種,也被稱(chēng)為“零”熱值配料(2)(3)。
在我國,根據《預包裝食品營(yíng)養標簽通則》(GB 28050-2011)問(wèn)答(修訂版)中關(guān)于赤蘚糖醇熱量的描述為:鑒于目前糖醇在部分類(lèi)別食品中使用較多,為科學(xué)計算能量,建議赤蘚糖醇能量系數為0 kJ/g,其他糖醇的能量系數為10 kJ/g。
生產(chǎn)工藝
赤蘚糖醇的生產(chǎn)方法主要有三種類(lèi)型:生物提取法,化學(xué)合成法,發(fā)酵法。
① 生物提取法:赤蘚糖醇是天然存在于自然界的藻類(lèi),花果以及人體體液中;因此提取法是通過(guò)含有赤蘚糖醇的藻類(lèi)、苔蘚及草類(lèi)中進(jìn)行提取,但此方法成本高,產(chǎn)量很低,不可工業(yè)化實(shí)現。
② 化學(xué)合成法:在高溫高壓的條件下對糖進(jìn)行加氫反應來(lái)制取,該法雖然生產(chǎn)速度快、效率高的特點(diǎn),可適用于大規模生產(chǎn),但存在成本高、能耗大、污染大、反應條件嚴格以及產(chǎn)品純度不足等缺點(diǎn),因此也未能得到工業(yè)化推廣。
③ 發(fā)酵法生產(chǎn):目前市面上獲取赤蘚糖醇的主流生產(chǎn)工藝,大多是以淀粉或葡萄糖為原料,通過(guò)耐高滲酵母發(fā)酵轉化而成,發(fā)酵后的母液經(jīng)過(guò)菌體細胞分離、 發(fā)酵液脫色脫鹽、濃縮、結晶等工序得到赤蘚糖醇產(chǎn)品;發(fā)酵法的工藝溫和,易于控制,相較于化學(xué)法生產(chǎn)是更為環(huán)保,低能耗的綠色生產(chǎn)方式,使得更受生產(chǎn)企業(yè)和終端消費者的青睞。
瑞芬生物采取微生物發(fā)酵法生產(chǎn)赤蘚糖醇,使用專(zhuān)利的解脂假絲酵母,并通過(guò)優(yōu)化的生產(chǎn)工藝,從而獲得更高的轉化率和結晶率,有利于赤蘚糖醇的商業(yè)化和價(jià)格制定的合理性。
赤蘚糖醇作為食品添加劑應用于食品工業(yè)時(shí),必須嚴格遵守世界各國和地區的食品添加劑相關(guān)法規和標準監管規定。目前,國際食品法典委員會(huì )(CAC)等國際標準化組織,中國、歐盟等國家和地區都通過(guò)法規或標準對赤蘚糖醇作為食品添加劑的使用設定了標準規范要求。
國際食品法典委員會(huì )(CAC) 的標準中,涉及赤蘚糖醇使用要求的標準主要為 CODEX STAN 192《食品添加劑通用法典標準》。赤蘚糖醇在該標準中被列入其食品添加劑的規定表 3,即表示作為未規定或未限定 JECFA ADI 值的添加劑,可按照良好生產(chǎn)規范(GMP),允許在食品中適量使用。
在歐盟技術(shù)法規中,赤蘚糖醇在 Regulation (EU)No 1129/2011 和 Regulation (EU)No 1130/2011 兩項法規中均被列入允許使用的食品添加劑名單,但僅允許作為甜味劑和增味劑以外用途的食品添加劑按生產(chǎn)需要適量使用。出于低齡消費者可能會(huì )過(guò)量攝取赤蘚糖醇導致腹瀉的風(fēng)險,歐盟在2015年發(fā)布的實(shí)施條例 Regulation(EU)2015/1832,修訂了 Regulation(EC)No1333/2008 號食品添加劑法規附錄二,批準赤蘚糖醇作為風(fēng)味增強劑用于低能量或無(wú)添加糖調味飲料,使用限量要求為 16,000mg/kg(1.6%)。
目前在我國,赤蘚糖醇是作為食品添加劑,使用時(shí)須嚴格遵守國家食品安全法規及食品安全國家標準的相關(guān)要求,主要包括 GB 26404、GB 2760 和 GB 5009.279。
(1)GB 26404—2011《食品安全國家標準 食品添加劑 赤蘚糖醇》:該標準明確了食品添加劑赤蘚糖醇的獲得工藝(發(fā)酵法),使用的菌種,以及產(chǎn)品的分子式和基本結構;同時(shí)也對產(chǎn)品的技術(shù)要求以及檢驗方法進(jìn)行了相應的規定。明確定義了現有的赤蘚糖醇是用于以葡萄糖為主要原料,利用解脂假絲酵母或叢梗孢酵母或類(lèi)絲孢酵母經(jīng)發(fā)酵轉化,再通過(guò)精制等工藝得到的產(chǎn)品。
(2)GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》:GB2760是規范我國食品添加劑使用最重要的食品安全國家標準, 此標準中定義了赤蘚糖醇作為食品添加劑中天衛晉的功能,同時(shí)將其歸到附表 A.2《可在各類(lèi)食品中按生產(chǎn)需要適量使用的食品添加劑名單》 中,即赤蘚糖醇作為食品添加劑在食品中使用,并無(wú)具體使用量的數值規定,可按生產(chǎn)需要適量使用。
(3)GB 5009.279—2016《食品安全國家標準食品中木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、赤蘚糖醇的測定》:該標準對食品添加劑赤蘚糖醇的檢測方法進(jìn)行明確,規定使用高效液相色譜-示差折光檢測和蒸發(fā)光散射檢測測定方法,來(lái)對口香糖、餅干、糕點(diǎn)、面包、飲料中含有的木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、 赤蘚糖醇進(jìn)行測定。
赤蘚糖醇的應用需與同高倍甜味劑的復合使用,協(xié)同增效來(lái)滿(mǎn)足越來(lái)越多的消費者對0蔗糖添加產(chǎn)品的多元化需求。
高倍甜味劑大多為非營(yíng)養型甜味劑,在帶來(lái)甜味的同時(shí),也會(huì )有各自的不良風(fēng)味,比如金屬味,澀味,不愉悅的口腔滯留感;同時(shí)由于不具備碳水結構,無(wú)法比擬蔗糖的實(shí)物感和厚實(shí)充填口感。
赤蘚糖醇,不僅可以提供部分甜度,作為填充型甜味劑,也可以彌補代糖方案中重量、固形物、實(shí)物感以及醇厚口感缺失等問(wèn)題。在1%-4%的添加量下,搭配使用高倍甜味劑,赤蘚糖醇改善和遮蔽高倍甜味劑帶來(lái)的不愉悅的風(fēng)味和口感;二者協(xié)同作用,使得整體產(chǎn)品的口味更加的協(xié)調和圓潤。