＊史嫣然 懷玉 張斕曦 尉樺聰 高云 高妍

（遼寧科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 遼寧 114051）

引言

低糖飲食由于其健康合理的搭配越來越受到成年人群的關(guān)注，由于過多的糖類攝入會引起人體血糖升高導(dǎo)致各種并發(fā)癥，因此人們通過選擇低糖、少糖食品來控制糖類的攝入，從而減少高糖給人體帶來的危害。代糖，在食品科學(xué)概念中指可用來代替糖的，能提供甜味的可食用合成化學(xué)品，也稱糖類替代物。用于食品加工的一般是天然的糖醇、糖苷等，也有一些人工合成的甜味劑。代糖的作用主要在食物中用來提供甜味，多數(shù)不會引起血糖上升和胰島素分泌，本文通過近年來代糖使用現(xiàn)狀的研究，對代糖的安全性進(jìn)行了探討分析和總結(jié)。

1.糖類替代物分類

糖類替代物簡稱代糖，代糖的種類很多，按來源可分為人工合成和天然兩個類型。我國允許使用并廣泛應(yīng)用的人工合成甜味劑主要有甜蜜素、三氯蔗糖、阿斯巴甜、紐甜、安賽蜜等，研究發(fā)現(xiàn)一些人工合成甜味劑具有致癌、抑制骨細(xì)胞增殖分化等風(fēng)險，研究者為保證人體安全進(jìn)一步對代糖類進(jìn)行了研究，并開發(fā)使用了更安全的天然甜味劑。天然甜味劑按照是否產(chǎn)生熱量分為營養(yǎng)型和非營養(yǎng)型兩種，營養(yǎng)型主要包括各種糖醇類，非營養(yǎng)型主要包括甜菊糖苷、甘草甜素等糖苷類[1]。

(1)人工合成甜味劑

人工合成甜味劑是人工合成的代糖，也可稱為人造代糖、高倍甜味劑，不存在自然界中，需要通過化工方法進(jìn)行合成獲得。如今人工合成甜味劑糖精、甜蜜素、安賽蜜、阿斯巴甜、蔗糖素等被廣泛應(yīng)用在食品、藥品、日化產(chǎn)品等領(lǐng)域，有的為增強(qiáng)甜味，有的為降低成本，有的為掩蓋原料固有的不良咸苦味，還有的僅為口感清爽愉快。人工合成的代糖安全性存在一定爭議，因此人們對天然甜味劑更青睞。

(2)天然甜味劑

天然甜味劑存在于天然植物中，其特點(diǎn)主要有甜度高、熱量低、安全無毒，有些還具有抗敏、增強(qiáng)免疫力、抑制肝損傷等功能[2]。被經(jīng)常用在食品中的為營養(yǎng)型天然甜味劑，主要包括木糖醇、山梨糖醇、赤蘚糖醇、麥芽糖醇等[3]。營養(yǎng)型天然甜味劑具有多個羥基結(jié)構(gòu)，有一定吸水性，但異麥芽糖醇、赤蘚糖醇的吸水性較小。糖醇類甜味劑甜度小、熱量低，常用于低甜度、低熱量產(chǎn)品的甜味劑或高甜度甜味劑的填充劑。由于它們一般都不受胰島素的制約，因此常被用于作為糖尿病患者的甜味劑。非營養(yǎng)型天然甜味劑有甜菊糖苷、羅漢果甜苷、甘草糖素等，被用在功能型食品及藥品中居多。

3.幾種典型人工合成甜味劑及其安全性

(1)甜蜜素

甜蜜素的甜度是蔗糖的30～40 倍，甜蜜素一般廣泛應(yīng)用于調(diào)味料、冷凍食品、甜品，目前在全球50多個國家銷售使用。但是，甜蜜素在使用的安全性上仍然存在許多問題，由學(xué)者Price 研究發(fā)現(xiàn)長期使用甜蜜素會對人體的膀胱造成傷害，直接誘導(dǎo)產(chǎn)生膀胱癌[4]，相關(guān)動物實(shí)驗(yàn)證明以猴類為研究對象不間斷喂食甜蜜素24 年，最后有4 只猴子被最終確診為惡性腫瘤[5]。目前為止，許多食品添加劑的安全性問題是由于甜蜜素添加量不適合導(dǎo)致的，因此，甜蜜素的用量是控制安全性的重要因素，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014 規(guī)定大部分食品中添加量不超過0.65 g/kg[6]。

(2)阿斯巴甜

阿斯巴甜的甜度是蔗糖的180～200 倍，經(jīng)常與其他甜味劑（乙?；前匪徕?、甜蜜素、三氯蔗糖）復(fù)配使用。阿斯巴甜用在6000 多種不同類型食品中，并且全球100 多個國家允許在食品中使用。但苯丙酮尿癥的人不能食用含有阿斯巴甜的食物，許多研究人員進(jìn)行了大量的動物實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論證明并無顯著性改變且無劑量反應(yīng)關(guān)系[7]。美國研究人員在飲用水中分別給成年小鼠服用不同濃度的阿斯巴甜，通過檢測發(fā)現(xiàn)接觸0.03%阿斯巴甜會產(chǎn)生類似焦慮的行為且呈劑量依賴性[8]。因此，國家對阿斯巴甜等人工合成甜味劑用量有嚴(yán)格的限制。食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014 規(guī)定大部分食品中添加量不超過1 g/kg。

(3)三氯蔗糖

三氯蔗糖的甜度是蔗糖的700 倍左右，目前，三氯蔗糖已經(jīng)應(yīng)用在飲料酒水、烘焙食品和罐頭類食品等500 多種食品制作當(dāng)中，由于三氯蔗糖有理化性質(zhì)穩(wěn)定、熱量低、甜度高、安全無能量等特點(diǎn)，特別是不會產(chǎn)生后苦感及回味異味，許多飲料行業(yè)也推出以三氯蔗糖作為添加劑的代表性產(chǎn)品[9]。另有研究發(fā)現(xiàn)三氯蔗糖會抑制T 細(xì)胞功能，損害免疫功能[10]，所以在使用三氯蔗糖時建議用量適當(dāng)，高甜度使其在產(chǎn)品中添加量很少，相對安全高效，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014 規(guī)定大部分食品中添加量不超過0.25 g/kg。

3.幾種典型營養(yǎng)型天然甜味劑及其安全性

(1)木糖醇

不同于人工合成甜味劑，天然甜味劑的安全性更高。木糖醇的熱量值比蔗糖低，而且在人體消化吸收時不會直接轉(zhuǎn)化成葡萄糖，可幫助減少熱量攝入和控制血糖水平，對于控制體重和糖尿病患者有一定好處。并且醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)證明木糖醇能夠促進(jìn)肝糖元的合成，減少血漿中的脂肪酸形成，對于木糖醇來講，每日攝入量應(yīng)控制在40 g 左右[11]。目前，木糖醇已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在多種領(lǐng)域，例如飲料、乳品、糖果等。但木糖醇使用的最大的短板就是造價高，普及有一定困難[12]，因此會有許多不法商家用人工合成的甜味劑來代替木糖醇，存在一些安全隱患，所以研制出價格更低廉的營養(yǎng)型天然甜味劑是保障代糖類安全性的重要問題。

(2)赤蘚糖醇

赤蘚糖醇的甜度和蔗糖相差不多，甜度約為蔗糖的0.6～0.7 倍，目前，為了對赤蘚糖醇的安全性進(jìn)行研究，國內(nèi)外學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)表明赤蘚糖醇生物耐受性好、安全無毒，并且對糖尿病人安全，體內(nèi)不發(fā)酵，不會引起腸胃不適，安全性較高[13]。同時赤蘚糖醇不影響血糖。并且赤蘚糖醇的熔解熱高，水分活度低。赤蘚糖醇可被小腸迅速吸收，即使過量攝入也不會導(dǎo)致腹瀉現(xiàn)象，具有較低的甜度和較高的穩(wěn)定性，可預(yù)防齲齒并抑制口腔有害細(xì)菌生長，減少牙菌斑[14]。因此，為保證人體安全性，赤蘚糖醇的每日最大攝入量應(yīng)不超過30 g[15]。

(3)山梨糖醇

山梨糖醇的甜味是蔗糖甜度的60%，熱值與蔗糖相近。由于代謝過程中的山梨糖醇不受胰島素的控制，對血糖值無影響，同時楊柳[16]、彭博[17]等通過研究證明應(yīng)用山梨糖醇具有良好的保水性和抑菌性，因此是生產(chǎn)無糖糖果和各種防齲齒食品的重要原料。但山梨糖醇也存在一定的副作用，最常報告的副作用是腹瀉，但可能伴有腹部絞痛或惡心[18]。山梨糖醇在國際上是被允許使用的食品添加劑，我國《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》將山梨糖醇（液）的最大使用量上調(diào)至冷凍魚糜制品最大量為20.0 g/kg[19]，并且國家衛(wèi)健委發(fā)布的條文擴(kuò)大山梨糖醇的使用范圍。

4.幾種非營養(yǎng)型天然甜味劑及其安全性

(1)甜菊糖苷

甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200～400 倍[20]。通過實(shí)驗(yàn)證明正常食用甜菊糖苷是十分安全的，甜菊糖苷具備抗氧化、輔助降血糖和降血壓、抑癌等作用。甜菊糖苷不能被人體消化道中的酶分解消化，攝入后通過胃及小腸進(jìn)入結(jié)腸，被腸道微生物發(fā)酵利用生成短鏈脂肪酸，不會引起血糖上升。甜菊糖苷沒有毒性、無副作用，也不含致癌物質(zhì)，被應(yīng)用在食品、飲料、制藥等多個領(lǐng)域。使用時應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，并遵守相關(guān)法規(guī)，甜菊糖苷在國際《食品添加劑法典》的每日允許攝入量為每公斤體重0～4 mg[21]。

(2)羅漢果甜苷

羅漢果甜苷的甜度是蔗糖的300 倍左右，但有額外的異味（苦味、化學(xué)味、金屬味）。目前，羅漢果甜苷在中國已經(jīng)使用了數(shù)年，并應(yīng)用于多個國家[22]。羅漢果甜苷是從廣西特產(chǎn)羅漢果中提取出來而得名，熱量為零，在結(jié)腸中可被降解，具有清熱鎮(zhèn)咳、潤腸通便的功效，對肥胖、便秘、糖尿病等患者具有緩解癥狀的作用。研究表明每天每公斤體重攝入6.8 mg 是安全的[23]。因此，羅漢果甜苷被用于保健食品、功能飲料、糖果及制藥等領(lǐng)域，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

(3)甘草甜素

甘草甜素從甘草中提取，具有免疫調(diào)節(jié)、抗炎癥、神經(jīng)保護(hù)和抗腫瘤等多種生物活性，甘草甜素的甜度是蔗糖的100～500 倍[24]，入口后會有甘草的余味，這種余味限制了它作為純甜味劑的使用，可與三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜菊糖苷等甜味劑混合使用，有助于改善不適口的藥苦味。甘草甜素具有增甜增香、防腐保鮮、保持食品風(fēng)味和品質(zhì)等作用，使其廣泛應(yīng)用于飲料、調(diào)味品等食品領(lǐng)域 。目前已知的甘草甜素作為藥物的每日容許最大攝入量為300 mg[25]。

5.結(jié)語

隨著消費(fèi)者需求的多樣化，代糖甜味劑市場也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。目前我國代糖市場屬于起步階段，營養(yǎng)型甜味劑和高倍甜味劑原料充足[26]，更多的新型甜味劑如三氯蔗糖、羅漢果甜苷等具有獨(dú)特的甜味和口感，滿足了消費(fèi)者對不同口味和風(fēng)味的需求，同時也有許多復(fù)合甜味劑相互間起到增效作用[27]。未來代糖新產(chǎn)品的開發(fā)可圍繞提高安全性、降低熱量、提高甜度等方向，使新型代糖甜味劑不僅具有更好的口感和穩(wěn)定性，而且在生產(chǎn)過程中也更加環(huán)保可持續(xù)，同時生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和升級，都可以提高代糖甜味劑的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，相信隨著科技的進(jìn)步更多更安全的代糖產(chǎn)品能夠被開發(fā)出來。