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食品工业中甜味剂的应用进展

作者

张一琪 谢瑞佳 田鸽 刘辉 王超煦

天津科技大学 天津 300457

摘要:甜味剂作为食品添加剂的一种,在食品工业中扮演重要的角色,具有赋予食品甜味、改善口感、调节风味等功效。尽管甜味剂在食品工业中有诸多优点,但其安全性引起广泛关注,本文综述甜味剂的种类及在食品工业的应用进展情况,为后续食品甜味剂的研究提供参考。

关键词:甜味剂;食品工业;安全性;进展

0. 引言

近年来,随着甜食、糖饮料及含糖制品的不断发展,糖的摄入量过多已然成为健康隐患,由于糖摄入过多引起的肥胖、糖尿病、心脑血管病等疾病逐渐升高,对社会医疗体系构成了极大负担[1]。ADDINNE.Ref. {42D9709D-5B0B-47B4-BBAB-3142FCEB6B11}《健康中国行动(2019—2030年)》提出,倡导食品生产经营者按照食品安全标准允许使用的天然甜味物质和甜味剂取代蔗糖,提倡城市高糖摄入人群减少食用含蔗糖饮料和甜食,选择天然甜味物质和甜味剂替代蔗糖生产的饮料和食品[2]。因此寻求绿色健康、低热量且具有良好口感的甜味剂成为诸多食品生产厂商和消费者的诉求。

甜味剂是使食品呈现甜味的食品添加剂。甜味剂因其低热量、高甜度、稳定性高等优点备受人们关注。本文将从甜味剂的种类及在食品工业的研究进展情况进行总结展望,为后续食品甜味剂的研究提供参考。

1. 甜味剂的种类及功能

甜味剂种类繁多,按来源可以分为天然甜味剂、人工合成甜味剂;按照营养价值来分可以分为营养性甜味剂、非营养性甜味剂;按照化学结构和性质可以分为糖类甜味剂、非糖类甜味剂;按照甜度可以分为一般甜味剂、强力甜味剂。

1.1天然甜味剂

天然甜味剂是指来源于自然界的物质,这些物质可以是天然物的衍生物或非糖天然甜味剂。天然甜味剂包括从植物或动物中提取的化合物,经过简单处理得到的甜味剂。如罗汉果甜苷、甘草甜味剂和甜菊糖苷。

罗汉果甜苷[3]是一种天然热量低的甜味剂,王永浪[4]等人通过小鼠实验发现,罗汉果甜苷对棕色脂肪细胞特异性基因PGC-1α、PRDM16与产热基因UCP1的调控促进棕色脂肪的生成,从而对棕色脂肪代谢的促进作用。

1.2人工合成甜味剂

人工合成甜味剂是通过化学合成、改性等技术得到的有不同特性的甜味剂。这些甜味剂的化学性质稳定,耐热、耐酸和耐碱,在一般使用条件下不易出现分解失效现象,因此使用范围比较广泛。如糖精钠、甜蜜素、阿斯巴甜和安赛蜜等。

研究表明,三氯蔗糖甜味纯正,口感清新,不参与人体代谢,对人体无明显毒副作用,并具有一定的抗菌效果[5]。阿斯巴甜也是一种常用的低热量甜味剂,研究显示,过高摄入阿斯巴甜或阿斯巴甜与甜味剂联合使用可能会有毒副作用[6]。

1.3营养性甜味剂

营养性甜味剂是指那些既能提供甜味又能为人体提供能量的物质。这类甜味剂主要包括蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖和异构糖浆等多元醇和糖苷类,如麦芽糖醇、山梨糖醇和木糖醇等。

牛红娟研究发现,果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖可以通过调节脂代谢,使尿酸生成关键酶XOD及ADA活性改变,进而调节尿酸代谢,改善糖脂尿酸代谢紊乱状态[7]。

1.4非营养性甜味剂

非营养性甜味剂,也称为低热量或无热量甜味剂,几乎不提供热量,人造或高甜一种代糖产品。这类甜味剂的热值通常低于蔗糖的2%,例如糖精、甜蜜素、甜菊糖苷等。

储雪等人发现,罗汉果和甘草具有多种活性成分,提取其甜味物质制成发酵乳对大鼠血糖调节起到积极影响[8]。

1.5糖类甜味剂

糖类甜味剂是指那些来源于自然的、可以提供能量的甜味物质。这类甜味剂通常是天然存在于食物中的,如蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖和蜂蜜等。糖类甜味剂在食品中的应用非常广泛,同时他们也是人体重要的能量来源[9]。

1.6非糖类甜味剂

非糖类甜味剂则是指那些不提供能量或提供很少能量的甜味物质。如甜菊糖苷、罗汉果甜苷、甘草甜素、阿斯巴甜、糖精、纽甜、甜蜜素、三氯蔗糖等。非糖类甜味剂有甜度高,热量少的优点。

1.7一般甜味剂

一般甜味剂是指那些在食品中常用的,能够提供甜味的物质。它们可以是天然来源的,也可以是人工合成的。如葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等。

1.8强力甜味剂

强力甜味剂是指那些具有极高甜度的甜味剂,通常它们的甜度是蔗糖的数百倍至上千倍。有高甜度,低热量特点。如包括糖精、阿斯巴甜、三氯蔗糖、纽甜等。

2.甜味剂在食品工业的应用

随着消费者健康意识逐渐增强,零糖、零脂、0卡食品市场规模逐渐扩大,据调查,中国2021年传统含糖软饮料(主要包括茶饮料、功能饮料、果汁饮料、碳酸饮料、咖啡饮料等)市场规模可达3997亿元,2017年至2021年,5年复合增长率为4.05%[10]。

2.1甜味剂在乳制品中的应用

甜味剂在乳制品有广泛应用,在乳制品中,甜味剂常用于酸奶、调味乳、冰淇淋等产品中,甜味剂可以改善乳制品的风味和品质。

研究发现,在酸奶中加入木糖醇能有效维持酸奶的质地特性,也更有利于益生菌存活[11]。陈娟等人用鲜牛乳为原料,以赤藓糖醇和玫瑰花提取液为辅料,制作了一款玫瑰花风味酸奶,与传统酸奶相比该酸奶风味良好,健康时尚[12]。

2.2甜味剂在饮料中的应用

饮料行业是甜味剂应用最为广泛的领域之一,无论是碳酸饮料、果汁、茶饮料、还是功能性饮料,甜味剂都扮演重要角色。甜味剂可以让饮料细腻口感,清爽香甜。

3.甜味剂安全性评估与注意事项

甜味剂因其甜度高、热量低且有一定功能性深受人们欢迎,但甜味剂也引起了人们的担忧。研究调查显示,用甜味剂控制体重更多的是基于理论,对肥胖者也可能产生益处甚微。对于正常人群来说,长期食用甜味剂可能导致人们甜食摄入量增多,进而加剧肥胖,世界卫生组织发布的指南不建议使用糖替代品来控制体重。

研究表明,以24只猴子作为实验对象进行不间断甜蜜素进食实验,最终有4只猴子患有恶性肿瘤。因此一些甜味剂具有一定的致癌风险[13]。

4.总结展望

甜味剂作为食品添加剂的一种在食品工业中扮演重要角色,甜味剂具有热量低、高甜度、价格低廉等优势,为许多糖尿病患者带来福音。有些甜味剂也有抗氧化、抗炎、调节肠道菌群、抑制肿瘤等功效,但是甜味剂的发展也存在一些问题,如一些甜味剂对人体健康影响机理尚不明确,甜味剂在食品工业的使用量还需加强监管,甜味剂的教育宣传还需加强。

参考文献

[1]全球5.37亿成人糖尿病中国有1.4亿[N].医师报.

[2]李涛,牛春安,彭东海,等.建议支持推动天然代糖产业发展[N].中国食品安全报.

[3]王永浪,韦义荣,韦丽丽,等.罗汉果甜苷促进高脂饮食诱导小鼠的脂质代谢[J].基因组学与应用生物学,2023.

[4]李正钰,隋佳怡,周思远,等.三氯蔗糖在食品中的应用概况及检测方法[J].广西糖业,2024,44(01):22-26.

[5]王玉芹.基于基准剂量法的阿斯巴甜食用安全风险评估研究[D].北京化工大学,2023.

[6]牛红娟.营养型甜味剂对大鼠尿酸代谢的影响及菊苣的干预研究[D].北京中医药大学,2016.

作者简介:张一琪,2002.08,男,汉族,天津武清人,本科在读,食品科学与工程专业