功能性糖醇（上）
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| 食品产业网 （2003-9-23） |
| 功能性糖醇（上） |
糖醇是一种多元醇，含有两个以上的羟基，但糖醇与石油化工合成的乙二醇、丙二醇、季戊四醇等多元醇不同，糖醇可以由来源广泛的，相应的糖来制取，即将糖分子上的醛基或酮基还原成羟基而成糖醇，如用葡萄糖还原生成山梨醇，木糖还原生成木糖醇，麦芽糖还原生成麦芽糖醇，果糖还原生成甘露醇等。一般糖醇在自然界的食物中有少量存在，并且能被人体吸收代谢。石油化工合成的多元醇用于有机合成，不能食用。而糖醇不仅能食用，也可以作有机合成制取醇酸树脂和表面活性剂的原料。目前，国内外较为广泛，有一定批量生产的糖醇有山梨醇、麦芽糖醇、氢化淀粉水解物、木糖醇、赤藓醇、乳糖醇等。其中山梨醇产量最大，超过100万吨，总之，糖醇是多元醇。但它和石油化学合成的多元醇，在原料，生产方法，用途等方面，均有不同。而且糖醇可采用一年一生的可再生的糖类为原料，可称为原料来源取之不尽，且成本低廉，用途广泛，所以糖醇作为一种多元醇，具有较强的发展优势，所以上世纪90年代山梨醇的消费量，超过了普遍认为化学合成用最大宗的多元醇一甘油。据法国化学情报93No345报导，全球常用多元醇共265万吨，其中丙二醇34％，山梨醇30％，甘油23％，季戊四醇9％，三羟甲基丙烷4％。
□糖醇的物化性质1．甜度：所有糖醇均有一定甜度，但比其原来的糖，甜度有明显变化，例如山梨醇的甜度低于葡萄糖，木糖醇的甜度高于木糖，现将不同的糖和其相应的醇的甜度，对照如下：（以蔗糖的甜度为100计）。
葡萄糖 69 山梨醇 48
麦芽糖 40 麦芽糖醇 79
果糖 130 甘露醇 55
木糖 67 木糖醇 90 ～100
乳糖 30 乳糖醇 35
总的说，除了木糖醇其甜度和蔗糖相近，其他糖醇的甜度均比蔗糖低。
2．热量：由于糖醇能被人体小肠吸收进入血液代谢，有一些进入大肠，被肠内有益细菌利用，所以具有一定热量，根据国外在不同条件下测试的结果，以Kcal／g计列如下：
山梨醇 2 .43.3
麦芽糖醇 2 .83.2
木糖醇 2 .43.5
氢化淀粉糖浆 2.83.2
乳糖醇 1 .22.2
甘露醇 1 .6
异麦芽酮糖醇 2
以上数据说明，人体摄入糖醇，均产生一定的热量，所以和其他合成甜味剂不同，是一种营养性甜味剂。但其热值均比葡萄糖4．06Kcal／g要低些。
3．溶解度：糖醇在水中有较好的溶解性。按20℃／100克水中能溶解的克数计，蔗糖为195g，糖醇则因品种不同而有很大差别。溶解度大于蔗糖的为山梨醇220g；溶解度低于蔗糖的有甘露醇17g、赤藓糖醇50g、异麦芽酮糖醇25g。和蔗糖相近的有麦芽糖醇150g和乳糖醇170g、木糖醇170g。一般来说，在工业生产上，溶解度大的糖醇，难结晶，溶解度小的容易结晶。
4．溶解热：糖醇在水中溶解，和蔗糖一样要吸收热量，叫溶解热，因而糖醇入口吸热，有清凉感，各种糖醇的溶解热（J／g）如下：
木糖醇 153
甘露醇 120.8
山梨醇 110.8
麦芽糖醇 79
乳糖醇 58.1
异麦芽酮糖醇 39.3
以上数据说明，糖醇的溶解热高于蔗糖17．9。因而糖醇，特别是木糖醇很适于制取清凉感的薄荷糖等食品。
5．黏度和吸湿性：纯的糖醇类比蔗糖相对黏度要低，如70％的药用山梨醇其黏度为180里泊，而食品工业用75％的麦芽糖醇浆，其黏度为1500里泊，高黏度和难结晶的糖醇，适于各种软性食品加工，如软糖、糕点、冰淇淋。糖醇除了甘露醇，异麦芽酮糖醇，均有一定吸湿性，特别在相对湿度较高的情况下，此外糖醇的吸湿性和其自身的纯度有关，一般纯度低其吸湿性也高，鉴于糖醇的吸湿性适于制取软式糕点和膏体的保湿剂。要注意在干燥条件下保存糖醇，以防止吸湿结块。
6．热稳定性：糖醇不含有醛基，无还原作用，不能像葡萄糖作还原剂使用；比蔗糖有较好的耐热性，在焙烤食品中替代蔗糖时，不产生美拉德反应（褐变反应），因而适合制造色泽鲜艳的食品，而作面包甜味料时，则不会产生令人好感的色彩和香味。
7．糖醇在较高的温度和有无机酸存在时，能在分子内部失去一分子水，成为脱水糖醇，如木糖醇的第一个碳原子上的羟基和第四个碳原子上的羟基共同失去一个水，成为1，4失水木糖醇。糖醇分子内部失水后，黏度增加，一般情况下，成为不能结晶的浆状物。
8．糖醇水溶液有络合作用。例如和镍和硼等矿物质能生成络合物，故能用于油脂等的重金属脱除剂。
□糖醇的生理特性
1．人体对糖醇的吸收和代谢：很多糖醇，由于能被人体吸收消化代谢，并有一定热量，所以称作营养性甜味剂（新近开发的赤藓醇例外）。据T．H．GRENBY在AdvancesinSweeteners报导，各种糖醇和不消化性低聚糖的渗透效果和四元醇或六元醇比较如表1：
首先能被人体吸收，才能谈对人体的代谢和利用。当然吸收了，不一定能利用。人体摄入糖类的代谢，以淀粉为例：是通过各种酶，使淀粉降解为单分子的葡萄糖后，到达小肠部分，才被吸收，进入血液。此时，在胰岛素作用下，葡萄糖进入细胞，进一步代谢降解，最终成为二氧化碳和水，同时获得能量。平常食用的蔗糖和麦芽糖属于双糖，必须在胃酶的作用下，分解成单糖，即葡萄糖和果糖，才能被小肠吸收。糖醇往往是相应的单糖或双糖还原生成的醇。从上表可看到，单糖还原生成的醇，其分子量为122～182，其中四元醇赤藓醇，因碳链只有4个碳，所以分子量最小。木糖醇为5个碳，分子量居中，为152，山梨醇和甘露醇是六个碳，分子量较大，为182，双糖获得的醇，异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇，分子量达344，棉子糖是三糖，其分子量所以更大，达504，由于赤藓醇分子量小，故很易被小肠吸收，按赤藓醇的吸收效率为100时（能吸收不等于能利用），木糖醇为80，山梨醇为67，麦芽糖醇为35，实验证明：一次性摄入赤藓醇25g，3小时内有40％从小便中排出，约在24小时内，有80％从尿中排出，剩余部分，进入结肠，有极少数被微生物发酵，大部分从粪便中排出。这里说明一个问题，即赤藓醇能最快地被小肠吸收，但人体缺乏能代谢赤藓醇的任何酶系，最终还是以原来的赤藓醇分子，从人体排出，所以赤藓醇和五元醇，六元醇比较，其最大的特点是耐受性好，但吸收后不被代谢而从体内排出，不能称之为营养性甜味剂。 （上）
表1
品种 分子量 相应渗透量（g） 为四元醇（％） 为六元醇（％）
赤藓醇 122 6.7 100 150
木糖醇 152 8.3 80 120
山梨醇 182 10 67 100
甘露醇 182 10 67 100
异麦芽酮糖醇 344 20 35 50
麦芽糖醇 344 20 35 50
乳糖醇 344 20 35 50
乳酮糖 342 20 35 50
棉子糖 504 32.6 20 30 |
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