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赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿

发布日期:2022-08-15 作者:Refine Biology 分类:公司要闻 阅读()

甜味剂是一类可以赋予食物甜味的物质。按其营养价值,可分为营养型甜味剂和非营养性甜味剂。营养型甜味剂包括蔗糖、果糖、 葡萄糖、乳糖等,即能赋予食品甜味,还具有较高的营养价值,为人体提供能量。非营养甜味剂又称低热量或无热量甜味剂,在带来甜味的同时,几乎不提供热量,如甜菊糖苷、甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖和今天的主角-赤藓糖醇等。


随着元气森林0糖0卡风味苏打气泡水的爆红,使得赤藓糖醇这一甜味剂被广为关注。其实赤藓糖醇早在1848 年就被首次发现,于20 世纪 90 年代先后被日本、美国以及欧洲一些国家批准直接作为食品配料和甜味剂使用,国内于 2008 年正式发布公告允许赤藓糖醇在食品中按实际需要适量使用。


今天,我们就和瑞芬生物技术达人Emily小姐姐一起,揭开赤藓糖醇及赤藓Plus神秘的面纱。


Part 1 赤藓糖醇及其“零热量”特性

赤藓糖醇,化学名称是1,2,3,4-丁 四 醇,多为白色结晶或粉末,分子量122.12,易结晶,在25℃ 条件下,其溶解度为36%,且难溶于乙醇。赤藓糖醇是非营养型填充型甜味剂,甜度大约是蔗糖甜度的70%,甜味纯正,无后苦味,且进入口腔内的甜感变化接近蔗糖。由于它在溶解过程中吸收热量,会带来清凉感,在饮料中有优秀的应用表现。同时,赤藓糖醇具有着低吸湿性强耐热性,不会受热分解和发生褐变;耐酸性较强,酸性条件下不会被分解。相较于其他糖类,赤藓糖醇不能被细菌发酵利用,还可以抑制部分微生物生长,有研究表明可以帮助延长活性乳酸菌类产品的货架期(1)。这些特点使得赤藓糖醇被广泛应用在饮料,乳品,烘焙,酱料等各种食品类别。

 

赤藓糖醇分子能量值为1.67kJ/g,蔗糖16.72 kJ/g,故其热量值仅为蔗糖10%左右。由于赤藓糖醇分子小,被动扩散容易被小肠吸收,90%的赤藓糖醇可以进入血液循环,由于人体消化系统中没有分解赤藓糖醇的酶,因此被人体吸收后不能被分解供能,也不参与糖代谢引起血糖变化,只能透过肾脏从血液滤出,随尿液排出体外。没有被小肠摄入的10%赤藓糖醇进入大肠后,被肠道细菌发酵成不饱和脂肪酸后,可被机体利用不到50%。因此摄入人体的赤藓糖醇中约5%能为人体提供能量,故赤藓糖醇的实际能量值仅为0.84KJ/g,是市场常用多元糖醇甜味剂中能量最低的一种,也被称为“零”热值配料(2)(3)。

赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图1)

在我国,根据《预包装食品营养标签通则》(GB 28050-2011)问答(修订版)中关于赤藓糖醇热量的描述为: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0 kJ/g,其他糖醇的能量系数为10 kJ/g。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图2)

《预包装食品营养标签通则》(GB 28050-2011)问答(修订版)


Part 2  生产工艺


赤藓糖醇的生产方法主要有三种类型:生物提取法,化学合成法,发酵法。


生物提取法:赤藓糖醇是天然存在与自然界的藻类,花果以及人体体液中;因此提取法是通过含有赤藓糖醇的藻类、苔藓及草类中进行提取,但此方法成本高,产量很低,不可工业化实现。

 

化学合成法:在高温高压的条件下对糖进行加氢反应来制取,该法虽然生产速度快、效率高的特点,可适用于大规模生产,但存在成本高、能耗大、污染大、反应条件严格以及产品纯度不足等缺点,因此也未能得到工业化推广。 

 

发酵法生产:目前市面上获取赤藓糖醇的主流生产工艺,大多是以淀粉或葡萄糖为原料,通过耐高渗酵母发酵转化而成,发酵后的母液经过菌体细胞分离、 发酵液脱色脱盐、浓缩、结晶等工序得到赤藓糖醇产品;发酵法的工艺温和,易于控制,相较于化学法生产是更为环保,低能耗的绿色生产方式,使得更受生产企业和终端消费者的青睐。


瑞芬生物采取微生物发酵法生产赤藓糖醇,使用专利的解脂假丝酵母,并通过优化的生产工艺,从而获得更高的转化率和结晶率,有利于赤藓糖醇的商业化和价格制定的合理性。


Part3  赤藓糖醇在国内外的法规情况


赤藓糖醇作为食品添加剂应用于食品工业时,必须严格遵守世界各国和地区的食品添加剂相关法规和标准监管规定。目前,国际食品法典委员会(CAC)等国际标准化组织,中国、欧盟等国家和地区都通过法规或标准对赤藓糖醇作为食品添加剂的使用设定了标准规范要求。

 

国际食品法典委员会(CAC) 的标准中,涉及赤藓糖醇使用要求的标准主要为 CODEX STAN 192《食品添加剂通用法典标准》。赤藓糖醇在该标准中被列入其食品添加剂的规定表 3,即表示作为未规定或未限定 JECFA ADI 值的添加剂,可按照良好生产规范(GMP),允许在食品中适量使用。

 

在欧盟技术法规中,赤藓糖醇在 Regulation (EU)No 1129/2011 和 Regulation (EU)No 1130/2011 两项法规中均被列入允许使用的食品添加剂名单,但仅允许作为甜味剂和增味剂以外用途的食品添加剂按生产需要适量使用。出于低龄消费者可能会过量摄取赤藓糖醇导致腹泻的风险,欧盟在2015年发布的实施条例 Regulation(EU)2015/1832,修订了 Regulation(EC)No1333/2008 号食品添加剂法规附录二,批准赤藓糖醇作为风味增强剂用于低能量或无添加糖调味饮料,使用限量要求为 16,000mg/kg(1.6%)。

 

目前在我国,赤藓糖醇是作为食品添加剂,使用时须严格遵守国家食品安全法规及食品安全国家标准的相关要求,主要包括 GB 26404、GB 2760 和 GB 5009.279。

(1)GB 26404—2011《食品安全国家标准 食品添加剂 赤藓糖醇》:该标准明确了食品添加剂赤藓糖醇的获得工艺(发酵法),使用的菌种,以及产品的分子式和基本结构;同事也对产品的技术要求以及检验方法进行了相应的规定。明确定义了现有的赤藓糖醇是用于以葡萄糖为主要原料,利用解脂假丝酵母或丛梗孢酵母或类丝孢酵母经发酵转化,再通过精制等工艺得到的产品。

(2)GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》:GB2760是规范我国食品添加剂使用最重要的食品安全国家标准, 此标准中定义了赤藓糖醇作为食品添加剂中天卫晋的功能,同时将其归到附表 A.2《可在各类食品中按生产需要适量使用的食品添加剂名单》 中,即赤藓糖醇作为食品添加剂在食品中使用,并无具体使用量的数值规定,可按生产需要适量使用。

(3)GB 5009.279—2016《食品安全国家标准食品中木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇的测定》:该标准对食品添加剂赤藓糖醇的检测方法进行明确,规定使用高效液相色谱-示差折光检测和蒸发光散射检测测定方法,来对口香糖、饼干、糕点、面包、饮料中含有的木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、 赤藓糖醇进行测定。


Part 4 食品和饮料多品类应用案例


赤藓糖醇的理化特性以及代谢特性使其应用领域十分广泛,特别是在近几年的减糖大环境的加持下,赤藓糖醇在国内也被食品和饮料的各个品类所使用。

 

饮料

赤藓糖醇作为一种天然存在的食品原料,它的0热值使得其在低热量、减糖、低糖及无糖饮料中的应用受到消费者的追捧和认可。特别是在0蔗糖添加的碳酸饮料、风味苏打水,茶饮料以及能量饮料中,赤藓糖醇与其他高倍甜味剂的复合使用替代蔗糖,通过增加0蔗糖饮料中的固形物含量、改善甜味剂的不良口感、平衡产品甜酸比以及特征风味来满足消费者对无糖饮料的口味追求。

赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图3)

元气森林气泡水


配制酒类

近年来兴起的低度配置酒饮料,越来越受到年轻人的追捧,不仅在追求清爽香甜的口感的同时,也有越来越多的0蔗糖配置酒饮料中看到赤藓糖醇的应用。赤藓糖醇可以提高甜度、厚重感和滑润感,降低苦涩感,掩饰异味,改善产品的整体风味;同时,赤藓糖醇还可以促进溶液中乙醇分子与水分子结合,可降低酒类饮料中的酒精异味和感官刺激,使得产品风味更加柔和,有益于改善含酒精类饮品的风味口感。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图4)
赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图5)

Jojo零蔗糖添加气泡酒


乳品

在发酵乳品中,应用赤藓糖醇,本身不做为营养来源参与发酵,同时在发酵后期由于分子量较小,可以降低渗透压,抑制乳酸发酵,控制pH,延长产品的保质期及货架期; 在0蔗糖添加的发酵型酸奶中,提供质构和清甜甜味外,还可以和其他高倍甜味剂协同增效以达到接近白砂糖带来的甜蜜口感,满足消费对健康和味美的双重需求。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图6)

君乐宝简醇0添加蔗糖酸奶


烘焙

赤藓糖醇也被广泛应用在烘焙食品中,在饼干,蛋糕和曲奇的产品配方中,赤藓糖醇的用量可以达到10%,还可以通过和其他甜味剂的混合使用来开发低热量和无蔗糖的产品。尽管糖和油脂对于焙烤食品特有的组织结构、口感和风味有着十分重要的作用,但高糖、高脂食品不符合现代人对低糖低脂的饮食诉求。利用赤藓糖醇低能量值、甜味纯正及甜味协调作用替代蔗糖等,不仅有利健康,同时也可帮助减糖的焙烤产品具有更好的结构紧密性和柔软性,且赤藓糖醇熔点低、吸湿性低等特点也适合应用在焙烤类食品,可防潮,延长烘焙食品的货架寿命。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图7)
赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图8)

糖友宝宝控糖面包


巧克力

赤藓糖醇用于巧克力中,可降低该类产品的热量,通过与其他高倍甜味剂,如甜菊糖苷的混合,可以赋予更接近白砂糖的甜感风味;赤藓糖醇的低吸湿性,还可以解决巧克力制造中大部分功能性甜味剂因吸湿性高而造成的巧克力“起霜”现象;赤藓糖醇的热稳定性特点还可以在巧克力制作过程中帮助缩短加工时间,优化巧克力产品风味和品质。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图9)
赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图10)

TeChoco 无糖黑巧


冰激淋

赤藓糖醇由于其溶解度在常温下较低,分子量小的缘故,冰点下降比一般多元糖醇及蔗糖等甜味剂大。单独使用时冰点为 -4℃, 与其它的糖类混合使用时冰点降低也较大。赤藓糖醇添加到冰淇淋中,既能降低冰淇淋中蔗糖的含量,防止热量过高引起的身体健康隐患;同时,还能改善冰淇淋的品质,增强降糖后的冰淇淋口感;并且添加赤藓糖醇的冰淇淋质构坚硬,可生产出兼顾口感和风味的0蔗糖硬质冰淇淋产品。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图11)
赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图12)

八喜零蔗糖冰淇淋


酱料

政府于 2017 年发布了“国民营养计划(2017-2030 年)“,积极推进及广泛开展以“三减三健”(减盐、减油、减糖,健康口腔、健康体重、健康骨骼)为基础的一系列行动。而对于调味品而言,盐和糖的使用量逐渐受到关注,我们可以看市面上越来越多的减盐的调味品以及0蔗糖添加的油醋汁,沙拉汁等产品来满足健康人士的需求。赤藓糖醇糖醇在此类产品中的添加,可以补充减盐减糖后的厚实口感,掩饰不良后味 。 在一些鸡精,酱油粉等产品中应用,不仅能提供和蔗糖接近的风味,质构和产品重量 , 更因为其晶体的低吸湿性可以呈现良好的流动性和稳定性 , 可用做其他减盐配料和高倍甜味剂的优良载体 。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图13)
赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图14)

松鲜鲜零蔗糖油醋汁


瑞芬生物建立天然甜味研究平台【Refine Zero】,通过赤藓糖醇、系列甜菊糖苷以及甜感香精等的灵活组合,提供食品与饮料多品类的天然代糖解决方案,实现模拟蔗糖到达口腔后的“甜度变化”、“填充口感”和“干净尾甜”等感官特性。通过多元组合,赋予了“甜”以新的定义,让减“糖”不减“味”成为可能。通过ReSweet专业甜味复配方案,瑞芬生物成功还原了蔗糖的甜感体验,让“甜”,从“单一到多维”,从“平面到立体”。


赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图15)

总结而言,赤藓糖醇的应用创新起始于同高倍甜味剂的复合使用,协同增效来满足越来越多的消费者对0蔗糖添加产品的多元化需求。

高倍甜味剂大多为非营养型甜味剂,在带来甜味的同时,也会有各自的不良风味,比如金属味,涩味,不愉悦的口腔滞留感;同时由于不具备碳水结构,无法比拟蔗糖的实物感和厚实充填口感。

赤藓糖醇,不仅可以提供部分甜度,作为填充型甜味剂,也可以弥补代糖方案中重量、固形物、实物感以及醇厚口感缺失等问题。在1%-4%的添加量下,搭配使用高倍甜味剂,赤藓糖醇改善和遮蔽高倍甜味剂带来的不愉悦的风味和口感;二者协同作用,使得整体产品的口味更加的协调和圆润。


Part 5 写在最后的“赤藓糖醇Plus”

赤藓糖醇和高倍甜味剂的复配使用在实际生产操作过程中,分开加料,或者提前预混后再投料。常规的物理干混法,虽然简单好操作,但是存在复配不均匀的风险,特别是在配方中有多种甜味剂同时使用时,也会给投料操作带来不便和偏差风险。

 

瑞芬生物通过共结晶工艺就可以很好的解决这一问题,在确保放大的一致性同时,也可以解决生产操作投料的困难。共结晶技术也可以同时解决粉末和晶体产品干混均匀性差的难题,还能改善复配产品的晶型、流动性、吸湿性以及稳定性。

 

另外,基于瑞芬多维甜味模拟稳态模型,通过共结晶工艺,将赤藓糖醇与协同增甜成分相互充分结合,形成“赤藓糖醇Plus”产品,可实现1:1替代蔗糖。达到在零蔗糖添加的食品和饮料中高度模拟蔗糖到达口腔后的甜味变化及填充丰富的口感,但不带入额外的热量。一方面,协同成分能显著提升味蕾对于赤藓糖醇的甜味感知,同时通过共结晶技术,可以使甜感更饱满平衡,更充分释放。

赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图16)


(1)肖素荣,李京东. 赤藓糖醇的特性及应用[J].中国食物与营养,2008,No.5:26-28.

(2)Munro IC, Berndt WO, Borzelleca JF, Flamm G, Lynch BS, Kennepohl E, Bär EA, Modderman J. Erythritol: an interpretive summary of biochemical, metabolic, toxicological and clinical data. Food Chem Toxicol. 1998 Dec;36(12):1139-74. doi: 10.1016/s0278-6915(98)00091-x. Erratum in: Food Chem Toxicol 1999 Jun;37(6):I-II. Bernt WO [corrected to Berndt WO]. PMID: 9862657.

(3)髙谷, & 正敏. (2013). Erythritol. オレオサイエンス, 13, 423-428.



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赤藓糖醇Plus?关于赤藓糖醇,总有些你不知道的事儿(图17)


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