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    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒

    發布日期:2022-08-15 作者:Refine Biology 分類:公司要聞 閱讀()

    甜味劑是一類可以賦予食物甜味的物質。按其營養價值,可分為營養型甜味劑和非營養性甜味劑。營養型甜味劑包括蔗糖、果糖、 葡萄糖、乳糖等,即能賦予食品甜味,還具有較高的營養價值,為人體提供能量。非營養甜味劑又稱低熱量或無熱量甜味劑,在帶來甜味的同時,幾乎不提供熱量,如甜菊糖苷、甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖和今天的主角-赤蘚糖醇等。


    隨著元氣森林0糖0卡風味蘇打氣泡水的爆紅,使得赤蘚糖醇這一甜味劑被廣為關注。其實赤蘚糖醇早在1848 年就被首次發現,于20 世紀 90 年代先后被日本、美國以及歐洲一些國家批準直接作為食品配料和甜味劑使用,國內于 2008 年正式發布公告允許赤蘚糖醇在食品中按實際需要適量使用。


    今天,我們就和瑞芬生物技術達人Emily小姐姐一起,揭開赤蘚糖醇及赤蘚Plus神秘的面紗。


    Part 1 赤蘚糖醇及其“零熱量”特性

    赤蘚糖醇,化學名稱是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。赤蘚糖醇是非營養型填充型甜味劑,甜度大約是蔗糖甜度的70%,甜味純正,無后苦味,且進入口腔內的甜感變化接近蔗糖。由于它在溶解過程中吸收熱量,會帶來清涼感,在飲料中有優秀的應用表現。同時,赤蘚糖醇具有著低吸濕性,強耐熱性,不會受熱分解和發生褐變;耐酸性較強,酸性條件下不會被分解。相較于其他糖類,赤蘚糖醇不能被細菌發酵利用,還可以抑制部分微生物生長,有研究表明可以幫助延長活性乳酸菌類產品的貨架期(1)。這些特點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,被動擴散容易被小腸吸收,90%的赤蘚糖醇可以進入血液循環,由于人體消化系統中沒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,只能透過腎臟從血液濾出,隨尿液排出體外。沒有被小腸攝入的10%赤蘚糖醇進入大腸后,被腸道細菌發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,故赤蘚糖醇的實際能量值僅為0.84KJ/g,是市場常用多元糖醇甜味劑中能量最低的一種,也被稱為“零”熱值配料(2)(3)。

    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖1)

    在我國,根據《預包裝食品營養標簽通則》(GB 28050-2011)問答(修訂版)中關于赤蘚糖醇熱量的描述為:鑒于目前糖醇在部分類別食品中使用較多,為科學計算能量,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。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖2)

    《預包裝食品營養標簽通則》(GB 28050-2011)問答(修訂版)


    Part 2  生產工藝


    赤蘚糖醇的生產方法主要有三種類型:生物提取法,化學合成法,發酵法。


    生物提取法:赤蘚糖醇是天然存在與自然界的藻類,花果以及人體體液中;因此提取法是通過含有赤蘚糖醇的藻類、苔蘚及草類中進行提取,但此方法成本高,產量很低,不可工業化實現。

     

    化學合成法:在高溫高壓的條件下對糖進行加氫反應來制取,該法雖然生產速度快、效率高的特點,可適用于大規模生產,但存在成本高、能耗大、污染大、反應條件嚴格以及產品純度不足等缺點,因此也未能得到工業化推廣。 

     

    發酵法生產:目前市面上獲取赤蘚糖醇的主流生產工藝,大多是以淀粉或葡萄糖為原料,通過耐高滲酵母發酵轉化而成,發酵后的母液經過菌體細胞分離、 發酵液脫色脫鹽、濃縮、結晶等工序得到赤蘚糖醇產品;發酵法的工藝溫和,易于控制,相較于化學法生產是更為環保,低能耗的綠色生產方式,使得更受生產企業和終端消費者的青睞。


    瑞芬生物采取微生物發酵法生產赤蘚糖醇,使用專利的解脂假絲酵母,并通過優化的生產工藝,從而獲得更高的轉化率和結晶率,有利于赤蘚糖醇的商業化和價格制定的合理性。


    Part3  赤蘚糖醇在國內外的法規情況


    赤蘚糖醇作為食品添加劑應用于食品工業時,必須嚴格遵守世界各國和地區的食品添加劑相關法規和標準監管規定。目前,國際食品法典委員會(CAC)等國際標準化組織,中國、歐盟等國家和地區都通過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(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,可按照良好生產規范(GMP),允許在食品中適量使用。

     

    在歐盟技術法規中,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需要適量使用。出于低齡消費者可能會過量攝取赤蘚糖醇導致腹瀉的風險,歐盟在2015年發布的實施條例 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味增強劑用于低能量或無添加糖調味飲料,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(發酵法),使用的菌種,以及產品的分子式和基本結構;同事也對產品的技術要求以及檢驗方法進行了相應的規定。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絲孢酵母經發酵轉化,再通過精制等工藝得到的產品。

    (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,同時將其歸到附表 A.2《可在各類食品中按生產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,并無具體使用量的數值規定,可按生產需要適量使用。

    (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行明確,規定使用高效液相色譜-示差折光檢測和蒸發光散射檢測測定方法,來對口香糖、餅干、糕點、面包、飲料中含有的木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、 赤蘚糖醇進行測定。


    Part 4 食品和飲料多品類應用案例


    赤蘚糖醇的理化特性以及代謝特性使其應用領域十分廣泛,特別是在近幾年的減糖大環境的加持下,赤蘚糖醇在國內也被食品和飲料的各個品類所使用。

     

    飲料

    赤蘚糖醇作為一種天然存在的食品原料,它的0熱值使得其在低熱量、減糖、低糖及無糖飲料中的應用受到消費者的追捧和認可。特別是在0蔗糖添加的碳酸飲料、風味蘇打水,茶飲料以及能量飲料中,赤蘚糖醇與其他高倍甜味劑的復合使用替代蔗糖,通過增加0蔗糖飲料中的固形物含量、改善甜味劑的不良口感、平衡產品甜酸比以及特征風味來滿足消費者對無糖飲料的口味追求。

    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖3)

    元氣森林氣泡水


    配制酒類

    近年來興起的低度配置酒飲料,越來越受到年輕人的追捧,不僅在追求清爽香甜的口感的同時,也有越來越多的0蔗糖配置酒飲料中看到赤蘚糖醇的應用。赤蘚糖醇可以提高甜度、厚重感和滑潤感,降低苦澀感,掩飾異味,改善產品的整體風味;同時,赤蘚糖醇還可以促進溶液中乙醇分子與水分子結合,可降低酒類飲料中的酒精異味和感官刺激,使得產品風味更加柔和,有益于改善含酒精類飲品的風味口感。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖4)
    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖5)

    Jojo零蔗糖添加氣泡酒


    乳品

    在發酵乳品中,應用赤蘚糖醇,本身不做為營養來源參與發酵,同時在發酵后期由于分子量較小,可以降低滲透壓,抑制乳酸發酵,控制pH,延長產品的保質期及貨架期; 在0蔗糖添加的發酵型酸奶中,提供質構和清甜甜味外,還可以和其他高倍甜味劑協同增效以達到接近白砂糖帶來的甜蜜口感,滿足消費對健康和味美的雙重需求。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖6)

    君樂寶簡醇0添加蔗糖酸奶


    烘焙

    赤蘚糖醇也被廣泛應用在烘焙食品中,在餅干,蛋糕和曲奇的產品配方中,赤蘚糖醇的用量可以達到10%,還可以通過和其他甜味劑的混合使用來開發低熱量和無蔗糖的產品。盡管糖和油脂對于焙烤食品特有的組織結構、口感和風味有著十分重要的作用,但高糖、高脂食品不符合現代人對低糖低脂的飲食訴求。利用赤蘚糖醇低能量值、甜味純正及甜味協調作用替代蔗糖等,不僅有利健康,同時也可幫助減糖的焙烤產品具有更好的結構緊密性和柔軟性,且赤蘚糖醇熔點低、吸濕性低等特點也適合應用在焙烤類食品,可防潮,延長烘焙食品的貨架壽命。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖7)
    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖8)

    糖友寶寶控糖面包


    巧克力

    赤蘚糖醇用于巧克力中,可降低該類產品的熱量,通過與其他高倍甜味劑,如甜菊糖苷的混合,可以賦予更接近白砂糖的甜感風味;赤蘚糖醇的低吸濕性,還可以解決巧克力制造中大部分功能性甜味劑因吸濕性高而造成的巧克力“起霜”現象;赤蘚糖醇的熱穩定性特點還可以在巧克力制作過程中幫助縮短加工時間,優化巧克力產品風味和品質。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖9)
    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖10)

    TeChoco 無糖黑巧


    冰激淋

    赤蘚糖醇由于其溶解度在常溫下較低,分子量小的緣故,冰點下降比一般多元糖醇及蔗糖等甜味劑大。單獨使用時冰點為 -4℃, 與其它的糖類混合使用時冰點降低也較大。赤蘚糖醇添加到冰淇淋中,既能降低冰淇淋中蔗糖的含量,防止熱量過高引起的身體健康隱患;同時,還能改善冰淇淋的品質,增強降糖后的冰淇淋口感;并且添加赤蘚糖醇的冰淇淋質構堅硬,可生產出兼顧口感和風味的0蔗糖硬質冰淇淋產品。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖11)
    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖12)

    八喜零蔗糖冰淇淋


    醬料

    政府于 2017 年發布了“國民營養計劃(2017-2030 年)“,積極推進及廣泛開展以“三減三健”(減鹽、減油、減糖,健康口腔、健康體重、健康骨骼)為基礎的一系列行動。而對于調味品而言,鹽和糖的使用量逐漸受到關注,我們可以看市面上越來越多的減鹽的調味品以及0蔗糖添加的油醋汁,沙拉汁等產品來滿足健康人士的需求。赤蘚糖醇糖醇在此類產品中的添加,可以補充減鹽減糖后的厚實口感,掩飾不良后味 。 在一些雞精,醬油粉等產品中應用,不僅能提供和蔗糖接近的風味,質構和產品重量 , 更因為其晶體的低吸濕性可以呈現良好的流動性和穩定性 , 可用做其他減鹽配料和高倍甜味劑的優良載體 。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖13)
    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖14)

    松鮮鮮零蔗糖油醋汁


    瑞芬生物建立天然甜味研究平臺【Refine Zero】,通過赤蘚糖醇、系列甜菊糖苷以及甜感香精等的靈活組合,提供食品與飲料多品類的天然代糖解決方案,實現模擬蔗糖到達口腔后的“甜度變化”、“填充口感”和“干凈尾甜”等感官特性。通過多元組合,賦予了“甜”以新的定義,讓減“糖”不減“味”成為可能。通過ReSweet專業甜味復配方案,瑞芬生物成功還原了蔗糖的甜感體驗,讓“甜”,從“單一到多維”,從“平面到立體”。


    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖15)

    總結而言,赤蘚糖醇的應用創新起始于同高倍甜味劑的復合使用,協同增效來滿足越來越多的消費者對0蔗糖添加產品的多元化需求。

    高倍甜味劑大多為非營養型甜味劑,在帶來甜味的同時,也會有各自的不良風味,比如金屬味,澀味,不愉悅的口腔滯留感;同時由于不具備碳水結構,無法比擬蔗糖的實物感和厚實充填口感。

    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、實物感以及醇厚口感缺失等問題。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的不愉悅的風味和口感;二者協同作用,使得整體產品的口味更加的協調和圓潤。


    Part 5 寫在最后的“赤蘚糖醇Plus”

    赤蘚糖醇和高倍甜味劑的復配使用在實際生產操作過程中,分開加料,或者提前預混后再投料。常規的物理干混法,雖然簡單好操作,但是存在復配不均勻的風險,特別是在配方中有多種甜味劑同時使用時,也會給投料操作帶來不便和偏差風險。

     

    瑞芬生物通過共結晶工藝就可以很好的解決這一問題,在確保放大的一致性同時,也可以解決生產操作投料的困難。共結晶技術也可以同時解決粉末和晶體產品干混均勻性差的難題,還能改善復配產品的晶型、流動性、吸濕性以及穩定性。

     

    另外,基于瑞芬多維甜味模擬穩態模型,通過共結晶工藝,將赤蘚糖醇與協同增甜成分相互充分結合,形成“赤蘚糖醇Plus”產品,可實現1:1替代蔗糖。達到在零蔗糖添加的食品和飲料中高度模擬蔗糖到達口腔后的甜味變化及填充豐富的口感,但不帶入額外的熱量。一方面,協同成分能顯著提升味蕾對于赤蘚糖醇的甜味感知,同時通過共結晶技術,可以使甜感更飽滿平衡,更充分釋放。

    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖16)


    (1)肖素榮,李京東. 赤蘚糖醇的特性及應用[J].中國食物與營養,2008,No.5:26-28.

    (2)Munro IC, Berndt WO, Borzelleca JF, Flamm G, Lynch BS, Kennepohl E, B?r 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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    赤蘚糖醇Plus?關于赤蘚糖醇,總有些你不知道的事兒(圖17)


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    瑞芬生物在北京和上海設立了應用實驗室,持續創新和研發。建立了三個生產基地,分別位于楊凌、滁州和曲阜,實現所有產品本土自產,確保產品的質量、安全和交付供應。

     

    瑞芬生物,科技塑造營養未來,天然守護人類健康。





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