天然來源于葉子的“零熱甜”-甜菊糖苷

最初，以甜蜜素、安賽蜜、阿斯巴甜等為代表的人工甜味劑占據(jù)代糖市場的主要份額。而后，人們開始越來越多的詬病人工合成甜味劑，原因不僅在于它們的口感有異于蔗糖并帶有不悅風(fēng)味，更是由于它們的安全性備受質(zhì)疑，多國政府和領(lǐng)先企業(yè)對于這類合成甜味劑也作出相關(guān)管制和禁用替換等措施。雖然后來不少的科研報告為甜蜜素、阿斯巴甜辟謠正名，卻仍然難以拉回頹勢。

與此同時，天然來源的甜味劑如赤蘚糖醇、甜菊糖苷等開始逐漸在甜味劑的舞臺上脫穎而出，涌現(xiàn)在消費者的視野中。這類甜味劑由于來源天然、熱量低等特點，在“健康”已然成為主流價值的當代，關(guān)注度和訴求持續(xù)攀升。根據(jù)Valuates Reports預(yù)測，到2026年，全球天然甜味劑市場規(guī)模預(yù)計將從2020年的224.9億美元增長到到279.4億美元，復(fù)合年增長率為3.7％。

本文，我們跟著瑞芬生物甜味劑技術(shù)達人Emily小姐姐，把焦點放在來源于葉子的“零熱甜” - 甜菊糖苷。

圖1：甜菊糖苷的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展

來源：www.globalsteviainstitute.com & Foodaily 每日食品網(wǎng)

目前已發(fā)現(xiàn)的甜菊糖苷有60余種，其中甜菊苷（Stevioside）與瑞鮑迪苷 A（Reb A） 的含量較多，分別在甜菊葉中含有 6%～10%和 2%～4%，而其他次要糖苷為 1%～2%。

圖2：甜菊葉中不同成分的占比示意圖

這些糖苷都具有相同的結(jié)構(gòu)骨架，都以甜菊醇作為相同的苷元（圖3），在C13和C19位上連接不同數(shù)量的葡萄糖基，鼠李糖基或木糖基，從而形成味質(zhì)、理化性能各異的甜菊糖苷（表1）。其中含量最高并且商業(yè)化較早的為甜菊苷（Stevioside）和瑞鮑迪苷A （Reb A），占甜菊糖苷的80%以上，由于大部分單體的含量較低，因此已有研究中較常見的糖苷有 10 種。

圖3：甜菊糖苷通用分子結(jié)構(gòu)式

表1：常見的甜菊糖苷成分和甜度

甜菊糖 10 種糖苷組分的口感和甜度各不相同，也各具優(yōu)劣勢。瑞鮑迪苷 A的甜度較高甜味特性與蔗糖相接近，是理想的甜味成分，然而使用量較高時, 后苦味和甘草味依舊比較明顯。甜菊苷會有一定的苦味和讓人不愉快的后味，很大程度上影響了甜菊糖苷的風(fēng)味。同蔗糖相比，以甜菊苷和瑞鮑迪苷 A為主的早期甜菊糖苷產(chǎn)品，大多表現(xiàn)在甜味上的延遲, 呈現(xiàn)后甜感, 而且后苦味金屬味明顯。行業(yè)公認的甜感表現(xiàn)優(yōu)異的糖苷，如瑞鮑迪苷D和M，又由于天然葉子里含量稀有，獲取成本高，產(chǎn)量低，這些都使得使甜菊糖苷在國內(nèi)市場的終端應(yīng)用里受到限制。

瑞芬甜菊糖苷解決方案，很好的解決了上述各種糖苷的問題，取長補短，利用協(xié)同增效作用，優(yōu)化產(chǎn)品口味口感，同時兼顧性價比。

圖4：甜菊糖苷的理化特性

甜菊糖中苷元和糖基主要依靠β-1，2糖苷鍵連接，這使其不能在消化道中被人體直接吸收，可被結(jié)腸種的菌群降解為甜菊醇，大部分通過糞便形式排出，少量吸收的甜菊醇通過肝腸循環(huán)，在肝臟中被轉(zhuǎn)化為甜菊醇葡萄糖苷酸，然后經(jīng)由血液運輸?shù)侥I，經(jīng)尿液排出，不會造成甜菊糖苷及其代謝產(chǎn)物的體內(nèi)堆積。

經(jīng)過多年嚴格的專業(yè)評審研究，食用甜菊糖的安全性已經(jīng)得到初步確定。全球范圍內(nèi)的主要監(jiān)管機構(gòu)，都已確定高純度甜菊糖苷的使用合規(guī)性。國際食品法典委員會、歐盟委員會、美國食品藥品管理局、日本厚生勞動省等允許其作為甜味劑用于食品。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會評估結(jié)果，該物質(zhì)的每日允許攝入量為不超過4 mg/kg（以甜菊醇計）。

在我國，甜菊糖苷已被廣泛地應(yīng)用到食品行業(yè)中，《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》 （GB 2760—2014）中規(guī)定，甜菊糖苷作為甜味劑在風(fēng)味發(fā)酵乳、冷凍飲品、蜜餞涼果、熟制堅果籽類、糖果、糕點、餐桌調(diào)味料、調(diào)味品、飲料類、果凍、膨化食品和茶制品這些食品類別中使用，并分別規(guī)定了對應(yīng)的最大使用量（以甜菊醇計）。

圖5：《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》 （GB 2760—2014）

在衛(wèi)計委發(fā)布的2017年第13號公告和2020年第4號公告里，甜菊糖苷的使用范圍擴大到調(diào)制乳、水果罐頭、果醬、雜糧罐頭、即食谷物，包括碾軋燕麥（片）（、調(diào)味糖漿、配制酒、腌漬的蔬菜、發(fā)酵蔬菜制品、新型豆制品、可可制品、巧克力和巧克力制品，包括代可可脂巧克力及制品和餅干，并分別規(guī)定了對應(yīng)的使用劑量（以甜菊醇計）。

甜菊糖苷的質(zhì)量規(guī)格，應(yīng)符合《食品安全國家標準 食品添加劑 甜菊糖苷》（GB 8270-2014），該標準適用于以甜葉菊(Stevia Rebaudiana Bertoni)干葉為原料，經(jīng)提取、精制而得的食品添加劑甜菊糖苷。主要糖苷為甜菊苷和瑞鮑迪苷A，其他已知糖苷包括瑞鮑迪苷B、瑞鮑迪苷C、瑞鮑迪苷D、瑞鮑迪苷F、杜克苷A、甜茶苷及甜菊雙糖苷。

圖6：《食品安全國家標準 食品添加劑 甜菊糖苷》（GB 8270-2014）

同時值得注意的是，《食品安全國家標準 食品添加劑 甜菊糖苷》被列入 2018年度食品安全國家標準修訂計劃，國家食品安全風(fēng)險評估中心和中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司、 中國甜菊協(xié)會于 2019 年啟動了標準修訂工作。在目前公開的修訂稿中可以看到，根據(jù)國內(nèi)甜菊糖苷行業(yè)的實際生產(chǎn)情況，同時參考 JECFA 等國際國外標準對標準進行修訂，修訂內(nèi)容種除了部分理化指標的修訂外，受到行業(yè)關(guān)注的還包括兩個方面：

1.在范圍中，刪除了原有的關(guān)于主要糖苷成分的規(guī)定，并在原有 9種糖苷的基礎(chǔ)上新增 4 種糖苷（瑞鮑迪苷 E、M、N、O），同時詳細列出了全部 13 種糖苷的分子式、結(jié)構(gòu)式和相對分子質(zhì)量。

2. 在理化指標中，提高甜菊糖苷含量至高于 90.0%。

甜菊糖苷的甜度大約是蔗糖的200-300倍，隨著添加量的增加，后味或多或少會出現(xiàn)特有有苦澀和甘草的余味，原因可能是其提取過程中苦味雜質(zhì)的殘留或甜菊糖的基本結(jié)構(gòu)和糖配基等帶來。因此生產(chǎn)前端對提取工藝的優(yōu)化和改進，以及由于甜菊糖苷單體的表現(xiàn)不同，對此進行篩選和復(fù)配優(yōu)化的工作都是非常有必要的。

食品應(yīng)用端的技術(shù)人員也通過各個維度和不同工具的組合搭配，以消除或減少甜菊糖苷在應(yīng)用中的異味表現(xiàn)，使它們產(chǎn)生更好的風(fēng)味特性來解決降糖后的感官特征。比如通過調(diào)節(jié)配方里的酸，將甜菊糖苷與合適的酸如檸檬酸、蘋果酸或者乳酸等混合使用時，可減少甜菊糖苷后味的影響； 此外，也可以將甜菊糖與其他高倍或者填充型甜味劑進行復(fù)配使用，如赤蘚糖醇和甜菊糖苷的天然復(fù)配， 不僅增強了天然來源代糖的特色功能， 也可以降低無糖或低糖食品中赤蘚糖醇的成本，達到甜感風(fēng)味和配方成本之間的平衡。

聚焦甜菊糖苷產(chǎn)品線，瑞芬生物通過工藝升級，優(yōu)化甜菊糖苷單體的甜感，改善不良后味；同時，通過控制調(diào)節(jié)總苷中不同成分的類型和含量，以達到協(xié)調(diào)增效作用，使甜感更真實自然。

圖7：瑞芬甜菊糖苷產(chǎn)品的優(yōu)勢

瑞芬生物在天然代糖領(lǐng)域擁有“先發(fā)”優(yōu)勢，并意識到想獲得“減糖”領(lǐng)先優(yōu)勢，除了擁有前沿的天然代糖成分，還需要持續(xù)發(fā)力于研發(fā)更優(yōu)化更多元化的組合方案，來彌補由“減糖”而帶來的“感官”缺失?；诖?，天然甜味研究平臺Refine Zero^TM應(yīng)運而生。通過赤蘚糖醇、赤蘚Plus、系列甜菊糖苷以及甜感香精的靈活組合，瑞芬生物提供食品與飲料多元品類的天然代糖解決方案，實現(xiàn)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(yè)甜味復(fù)配方案，瑞芬生物成功還原了蔗糖的感體驗，讓“甜”，從“單一到多維”，從“平面到立體”。

圖8：瑞芬生物，天然甜味劑平臺【Refine Zero】

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圖9：瑞芬生物，ReSweet多元甜味劑復(fù)配方案，模擬蔗糖甜感曲線

參考文獻：

甜菊糖苷單體結(jié)構(gòu)與其甜苦味感官表現(xiàn)的相關(guān)性研究_田欣雨

世界甜葉菊發(fā)展概況_吳則東

食品添加劑甜菊糖苷質(zhì)量規(guī)格標準修訂研究_鄭江歌

甜菊糖苷的體外代謝及生物活性研究_ 陳俊名

瑞芬生物，是提供天然創(chuàng)新成分的食品配料企業(yè)。以“天然”為本，[ Refine Zero ] 天然甜味劑，[ Refine Natural ] 天然功能成分和 [ Refine Nacolor ] 天然色素，構(gòu)成瑞芬三大產(chǎn)品平臺。多元化的產(chǎn)品彼此協(xié)同，相互補充，同時結(jié)合客戶的個性化需求，瑞芬生物為食品飲料提供兼具風(fēng)味、顏值、功能和健康的定制化解決方案。

瑞芬生物在北京和上海設(shè)立了應(yīng)用實驗室，持續(xù)創(chuàng)新和研發(fā)。建立了三個生產(chǎn)基地，分別位于楊凌、滁州和曲阜，實現(xiàn)所有產(chǎn)品本土自產(chǎn)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量、安全和交付供應(yīng)。

瑞芬生物，科技塑造營養(yǎng)未來，天然守護人類健康。