【食研匯文】自從去年四月FDA通過(guò)了將阿洛酮糖排除在添加糖和總糖計(jì)數(shù)外的利好措施后，食品企業(yè)開(kāi)始對(duì)阿洛酮糖產(chǎn)生了極大的興趣，各種應(yīng)用不斷出現(xiàn)在新品中。盡管目前阿洛酮糖還只能在個(gè)別國(guó)家合法使用，但無(wú)疑它將成為未來(lái)甜味劑領(lǐng)域中的“巨星”，而針對(duì)阿洛酮糖的研發(fā)技術(shù)也在不斷開(kāi)發(fā)中。
1.首家以甜菜和太陽(yáng)能生產(chǎn)阿洛酮糖的企業(yè)
近日，一家總部位于德國(guó)的初創(chuàng)公司Savanna Ingredients生產(chǎn)的阿洛酮糖獲得FDA的“公認(rèn)安全”（GRAS）認(rèn)證，可用于飲料、烘焙食品、糖果、調(diào)味品/調(diào)味料、乳制品、果醬、加工肉和糖漿中，使用范圍為1％至55％。
這種阿洛酮糖與市面上其他產(chǎn)品最大的區(qū)別在于這是通過(guò)酶促差向異構(gòu)化方法從甜菜中提取的果糖制造的，完全基于植物，所有原材料均不含轉(zhuǎn)基因成分，而其他商業(yè)化生產(chǎn)的阿洛酮糖大多來(lái)自玉米中的果糖。而且，它的生產(chǎn)過(guò)程也是非常環(huán)保。Savanna Ingredients在工廠的所有生產(chǎn)設(shè)施和倉(cāng)庫(kù)的屋頂上安裝了太陽(yáng)能電池板，利用太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，該項(xiàng)目稱為Savanna Solar One。更清潔的生產(chǎn)過(guò)程，更天然的原料來(lái)源，使得阿洛酮糖成為甜菊糖之外的另一種健康代糖。
2.阿洛酮糖的生產(chǎn)過(guò)程
日本是世界上最早研究和開(kāi)發(fā)阿洛酮糖的國(guó)家，1994年日本香川大學(xué)發(fā)現(xiàn)了D-塔格糖3-差向異構(gòu)酶，首次建立起將果糖大量轉(zhuǎn)化為阿洛酮糖的方法。而最終用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)阿洛酮糖的是D-阿洛酮糖-3差向異構(gòu)酶。
【主要生產(chǎn)企業(yè)】
1）韓國(guó)CJ第一制糖
2006年韓國(guó)CJ第一制糖（株）以果糖為底物，通過(guò)酶的差向異構(gòu)化來(lái)制備阿洛酮糖，將來(lái)源于根瘤農(nóng)桿菌（并在GRAS菌株谷氨酸棒桿菌中表達(dá)來(lái)獲得）的阿洛酮糖-3差向異構(gòu)酶固定化后，通過(guò)加有二氧化錳的果糖溶液，使果糖轉(zhuǎn)化為阿洛酮糖，再通過(guò)一系列步驟最終獲得干燥的晶體。
阿洛酮糖生產(chǎn)工藝流程圖
2）日本松谷&宜瑞安
日本松谷化學(xué)同樣是以果糖為底物通過(guò)酶的差向異構(gòu)化來(lái)制備阿洛酮糖，但使用的菌種與韓國(guó)CJ不同，所產(chǎn)酶同樣是阿洛酮糖-3差向異構(gòu)酶。該公司與香川大學(xué)合作創(chuàng)建了Astraea品牌，2018年12月，宜瑞安與松谷化學(xué)建立了合作關(guān)系。2019年，宜瑞安在墨西哥圣胡安德?tīng)柪飱W開(kāi)設(shè)了第一家阿洛酮糖生產(chǎn)工廠，在整個(gè)美洲地區(qū)生產(chǎn)銷售液體和晶體形式的甜味劑ASTRAEA Allulose。除了向宜瑞安授予與Allulose相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，松谷還將在亞洲大部分地區(qū)推廣和銷售ASTRAEA Allulose。
3）英國(guó)泰萊
DOLCIA PRIMATM是泰萊公司生產(chǎn)的阿洛酮糖品牌名，以玉米來(lái)源的果糖通過(guò)酶促差向異構(gòu)化法生產(chǎn)，有液體和結(jié)晶兩種形式。感官數(shù)據(jù)顯示，在室溫下儲(chǔ)存3個(gè)月后，含有Dolcia Prima阿洛酮糖的巧克力棒質(zhì)地遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于含糖巧克力棒。在餅干和蛋糕等產(chǎn)品中，阿洛酮糖與焦糖口味或其他口味的匹配度也非常好。
3.阿洛酮糖的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
阿洛酮糖 (Allulose) 是果糖的一種差向異構(gòu)體，是在自然界存在但含量極少的一種稀有單糖。它存在于葡萄干、無(wú)花果、獼猴桃和紅糖等天然食物中，為白色粉末，水溶液為透明無(wú)色液體。
1） 低熱量
阿洛酮糖的甜度大約是蔗糖的70%，但熱量遠(yuǎn)低于蔗糖，僅為蔗糖的十分之一，F(xiàn)DA規(guī)定阿洛酮糖的熱量為0.4kal/g。因?yàn)榘⒙逋遣粫?huì)被人體代謝，對(duì)腸道微生物具有較低的發(fā)酵利用度，所以不會(huì)像糖醇一樣引起腸胃不適。
圖片來(lái)源：Rabobank
2）口感接近蔗糖
在口感上，阿洛酮糖甜味柔和細(xì)致，與高純度蔗糖極為相似的純甜味，對(duì)味蕾的最初剌激速度要比蔗糖快，食用期間及之后都沒(méi)有不良口感。其甜度也不會(huì)隨溫度變化而變化，在各種溫度下，均可表現(xiàn)出純正的甜味。
3）改善產(chǎn)品品質(zhì)
阿洛酮糖和雞蛋清蛋白通過(guò)美拉德反應(yīng)不但能形成較好的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，改善食品質(zhì)地，而且還能生成具有較高抗氧化作用的物質(zhì)，可在食品加工和貯藏中減少氧化損失。用阿洛酮糖在蛋糕中部分替代蔗糖，可通過(guò)美拉德反應(yīng)產(chǎn)生大量的抗氧化成分，從而改善蛋糕品質(zhì)。
4.阿洛酮糖的生理功能
1)降血糖
阿洛酮糖能提高血漿胰島素濃度，降低血糖水平，增加肝糖原含量，減少體脂肪積累，避免糖尿病人餐后高血糖的發(fā)生；在實(shí)驗(yàn)中還能抑制小鼠肝臟脂肪合成酶活性，減少腹脂積累，可以輔助減肥。
2)抑制癌變
阿洛酮糖能抑制癌變,特別是在氧化應(yīng)激條件下,能抑制多種癌細(xì)胞株的增殖,包括子宮頸癌、肝癌、卵巢癌、前列腺癌和白血病。阿洛酮糖和輻射聯(lián)合使用已被證明在癌癥治療方面有成效。
3)抗炎
阿洛酮糖作為一種抗氧化劑，可以抑制活性氧(ROS)的產(chǎn)生所造成的氧化性損傷,降低了自由基含量并延遲惡化。阿洛酮糖作為一種抗炎劑,可以抑制缺血再灌注損傷,并抑制嗜中性粒細(xì)胞的分段生產(chǎn)，在多種疾病預(yù)防和治療中顯示出潛在的醫(yī)療價(jià)值。
5.阿洛酮糖的應(yīng)用
阿洛酮糖是一種通用成分，可滿足甜味和功能性方面的要求，在減糖的同時(shí)實(shí)現(xiàn)糖的功能，如褐變反應(yīng)，提供體積和蓬松度等。
1)用于飲料
在飲料中，阿洛酮糖與甜菊糖可以很好地結(jié)合，在配方中實(shí)現(xiàn)100％的減糖，同時(shí)保持整體口感和品質(zhì)。在宜瑞安的一項(xiàng)測(cè)試中，阿洛酮糖顯示了出色的飲料加工穩(wěn)定性。例如，在pH 3酸性飲料的熱灌裝過(guò)程中（210°F的熱處理30秒，灌裝條件為180°F），阿洛酮糖仍然是穩(wěn)定的，并且完全保留產(chǎn)品特征。同樣，在冷藏或室溫條件下存儲(chǔ)的pH值為2.5至6的飲料中，阿洛酮糖在六個(gè)月的時(shí)間內(nèi)都保持穩(wěn)定，沒(méi)有任何明顯變化。由于它具有高溶解性，因此非常適合應(yīng)用于任何飲料，結(jié)晶阿洛酮糖在粉末狀飲料混合物（例如冰茶或巧克力牛奶）中的溶解度非常好。
2)用于烘焙
利用阿洛酮糖，可以創(chuàng)造出完美的甜味、焦糖風(fēng)味、濕潤(rùn)、棕色的低糖低卡烘焙食品。在某些烘焙食品中，這種效果可能會(huì)比添加蔗糖更為明顯，因?yàn)樵谙嗤暮姹簳r(shí)間和溫度條件下，與蔗糖和葡萄糖相比，阿洛酮糖的褐變程度更大，它更類似于果糖。
在含紅糖的配方中，阿洛酮糖可作為良好的替代品，以保持焦糖的風(fēng)味和顏色。在使用量為10％（以干基計(jì)）的紅糖蛋糕中，阿洛酮糖可減少35％的糖，其碎屑結(jié)構(gòu)、高密質(zhì)地與全糖相當(dāng)。
阿洛酮糖還具有良好的保水性能，可在烘焙產(chǎn)品的保質(zhì)期內(nèi)保持濕潤(rùn)和穩(wěn)定的硬度，并且可降低冰點(diǎn)，使其成為降低冰激凌等甜點(diǎn)中糖和熱量的極佳選擇，它也不會(huì)在高固體含量的食物中結(jié)晶，可用于混合酸奶的水果預(yù)處理。與全糖同類產(chǎn)品相比，阿洛酮糖在水果果脯中具有至少三個(gè)月的冷藏保存穩(wěn)定性（無(wú)脫水收縮）。
3)用于糖果
阿洛酮糖較低的結(jié)晶率使得能夠制造出具有所需質(zhì)地特征的糖果產(chǎn)品。當(dāng)以25％的含量（以干基計(jì)）使用時(shí)，阿洛酮糖可減少55％的糖分，并減少30％的卡路里，其硬度和彈性與全糖軟糖相當(dāng)。室溫25-30攝氏度下，當(dāng)這些糖果在相對(duì)濕度增加（相對(duì)濕度從5％到80％RH）的條件下吸收水分時(shí)，沒(méi)有觀察到明顯的變形。在糖果的高溫加工條件下，阿洛酮糖會(huì)焦糖化，有助于在糖果產(chǎn)品中形成良好的色澤和風(fēng)味。
在黑巧克力的應(yīng)用中，當(dāng)阿洛酮糖使用量為25％時(shí)，可提供多達(dá)65％的減糖和15％的卡路里減少，并具有可接受的口感特征。阿洛酮糖也很適合減少甜味醬中的糖分，當(dāng)在巧克力醬中以10％（干基）水平使用時(shí)，可減少25％的糖和12％的卡路里，其質(zhì)地和粘度特性與全糖類似。
【最新產(chǎn)品】
圖片來(lái)源：亞馬遜
Quest Nutrition 焦糖香草風(fēng)味蛋白棒，每份含4g凈碳水化合物，16g蛋白質(zhì)，1g糖，170卡路里，使用赤蘚糖醇、三氯蔗糖、阿洛酮糖作為甜味劑。
圖片來(lái)源：亞馬遜
Duncan Hines生酮友好生日蛋糕混合杯，每份含5克凈碳水化合物，0添加糖和9克蛋白質(zhì)，無(wú)麩質(zhì)，添加21g阿洛酮糖提供甜味，使用杏仁粉代替面粉。
圖片來(lái)源：Revelé
Revelé植物基酸奶冰棒，以阿洛酮糖作為甜味劑，已經(jīng)在2019年美國(guó)(西部)天然營(yíng)養(yǎng)食品及保健產(chǎn)品展覽上獲得VegNews最佳展示獎(jiǎng)。阿洛酮糖在質(zhì)地上與蔗糖相似，可保留了傳統(tǒng)高熱量冰淇淋所一樣的密度，有助于減輕體重，改善消化健康并避免腸胃不適。
圖片來(lái)源：fuze
美國(guó)Fuze Meyer檸檬紅茶和熱帶芒果綠茶，使用阿洛酮糖和甜葉菊提取物作為甜味劑。
SOBAR抗宿醉功能性營(yíng)養(yǎng)棒，圖片來(lái)源：SOBAR
SOBAR是世界上第一種專門(mén)設(shè)計(jì)并經(jīng)過(guò)臨床評(píng)估以減少酒精吸收的營(yíng)養(yǎng)棒，在飲酒前使用，可以將酒精吸收量減半，使用阿洛酮糖作為甜味劑，并添加大量膳食纖維。
參考文獻(xiàn)
1.低熱量甜味劑D—阿洛酮糖的生產(chǎn)應(yīng)用研究進(jìn)展，帥玉英等
2.利用微生物酶法生產(chǎn)D-阿洛糖，王美玲
3.新型功能糖—阿洛酮糖的特性及應(yīng)用，華東理工大學(xué)食品添加劑和配料研究組
4.新型甜味劑D阿洛酮糖研究進(jìn)展，張龍濤，江波，沐萬(wàn)孟
5.Allulose: Taking on the Formulation Challenge，宜瑞安
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