天然非糖甜味剂

江苏省药理学会

甜对人类有着超强的吸引力,是大自然够赋予人类幸福感的味道,从原始社会采食时期就被刻入基因的记忆。但“甜味”往往与热能充足的糖挂钩,使得现代人对它既爱又恨。

一百多年来,人们从糖精起步陆续合成了一些低卡的强力甜味剂,广泛用于食品工业。然而,不断有些负面信息对人工甜味剂产生质疑,并陆续下架了某些品种。

自从发现有些天然植物具有超甜味觉而很少产生热量,人们将目光集聚于这类天然甜味剂上。一些安全的品种已投入应用,有的正在研究开发中。

目前主要品种有:

甘草

Glycyrrhiza uralensis,豆科 甘草属多年生草本植物,主产于西北各地。

甘草的根茎中提取的甘草甜素Glycyrrhizin,即甘草酸,甜度约为50-250,热量为零。

主要应用于面包、酥饼、蛋糕、肉松等食品之中,产生甜味的同时也有增泡松软的效果。大多数国家批准使用。

甜叶菊

Stevia rebaudiana,菊科 泽兰属草本植物,原产于南美巴西和巴拉圭交界的高山草地上,当地人用来泡甜茶。1977年引入中国。含有的主要强甜味成分为甜菊糖苷

甜菊糖苷stevia,又称斯替维苷,属于四环二萜类化合物,甜度为250-450(与蔗糖对比),是最接近蔗糖的天然甜味剂。它的热量仅为蔗糖的1/300。已应用于几乎一切食品工业。

罗汉果

Siraitia grosvenori,葫芦科藤本植物罗汉果,原产中国,主产于广西。

萃取得罗汉果甜甙mogrosides,为低热量甜味剂,甜度300左右。《中国药典》一部收录。

甜茶

Lithocarpus litseifolius,壳斗科 柯属乔木木姜叶柯,生于西南和华南地区。民间取其叶子称之为“甜茶”,已有 1500 年的历史。

2017 年被卫健委批准为新食品原料。甜味来自根皮苷三叶苷等二氢查尔酮衍生物。甜度约300,无苦味。

云南多用同属植物多穗柯Lithocarpus polystachyus

广西甜茶

Rubus chingii var. suavissimus,蔷薇科 悬钩子属灌木掌叶覆盆子变种,主要分布于广西、广东、湖南、江西等地区。

所含的甜茶苷Rubusoside,与甜菊糖苷结构相似也具有四环二萜结构。甜度约为150,微带苦味。

新橙皮苷二氢查耳酮

英文名Neohesperidin Dihydrochalcone(NHDC)

1963年,美国学者用柑橘类果皮为原料,制成了甜度极高的甜味剂二氢查耳酮。经过几十年的研究,人们又发现了多种二氢查耳酮的配糖物(苷类)。其中的新橙皮苷二氢查耳酮NHDC,甜度1500-1800,不参与代谢,热能值极小可忽略不计。

NHDC属于黄酮类衍生物,它的多种特性具有广阔的应用前景,广泛用于果汁饮料、奶类、果酒、甜点、烘焙食品、糖果、口香糖、调味酱、低能量饮料、酱菜、食醋、槟榔、凉果等。

它甜味来的慢,后味持续时间长,但甜味纯正。而且还具有增香效果,可与麦芽酚和乙基麦芽酚产生明显的协同效应。

我国已作为食品添加剂和食品用香料收录于国标GB2760-2014,并作为甜味剂收录于饲料添加剂品种目录(2013)。

非洲竹芋

Thaumatococcus daniellii,竹芋科 翅果竹芋属的多年生草本植物翅果竹芋。1841年在非洲西部热带森林发现,当地叫“卡坦菲”Katenfe。

果实为红色三角形肉质果,内含的粘性物质极甜,被誉为“甜王”。西非人用其抵消食品酸味。

972年从果实的假种皮中提取出索马甜Thaumatin,或称索马丁,是一种甜味蛋白质,甜度约3000。它的甜味来得慢,消失得也慢,吃一个会在口腔里持续甜长达数小时。

1984年美国最先批准用于口香糖。现以商品名Talin在很多国家用作甜味剂,也用于增香。受它启发,人们合成出甜度几十万的化合物,但尚未获批。

包括索马甜在内,目前为止,已从植物中获得了7种天然甜味蛋白。比如以下几种:

薯蓣叶防己

Dioscoreophyllum cumminsii,防己科 乐果属藤本植物,也是原生在西非热带森林里。我国云南省已有引种。

果实呈红珊瑚色,形似野葡萄,每穗生40-60个。防己科植物都是苦的,只有它是甜的,入口里会保持长时间的甜爽,当地人给它取名-“喜出望外“果,或译作应乐果

1972年,发现它含有甜蛋白莫奈林Monellin,甜度3000-4000。它的甜味持续时间比索马甜短,但起味迅速。

目前索马甜莫奈林的研究重点,是利用基因工程技术让微生物表达出来,以大大降低生产成本。

伯拉氏瘤药树

Pentadiplandra brazzeana,瘤药树科 瘤药树属灌木伯拉氏瘤药树,原产于非洲。1989年从干果中分离出甜蛋白培它丁Pentadin,甜度500。1991年又从其鲜果中分离出甜度2000左右的甜蛋白布那珍Brazzein,商品名Cweet。

宽叶仙茅

Curculigo latifolia,仙茅科 仙茅属草本植物,原产自马来西亚。1990年从其果实中分离出仙茅甜蛋白Curculin,甜度在500以上。

但它热稳定性很差,超过50℃时就会失去甜味。不过,它具有奇秒的特点,入口甜味虽短只维持5分钟左右,然而过后再喝水又能感觉到甜味。更神奇的是再吃酸味或吃盐时,甜味都会回来。目前在研究其开发利用性。

马槟榔

Capparis masaikai,山柑科 山柑属大型木质藤本植物,与槟榔毫无关系,只是果实形状似槟榔而得名。野生于云南、广西和贵州的部分海拔地区,是我国独有的一种甜蛋白植物。

1983年从马槟榔种子中分离提取出马槟榔甜蛋白马宾灵Mabinlin Ⅱ,甜度100-400。超过其他甜蛋白的优点是热稳定性较好,在85℃下维持48小时不变性,具有更大的开发潜力。但其繁殖能力差,被世界自然保护联盟认定为濒危物种。

目前我国已将其甜蛋白基因转入到番茄、莴苣、人参果、微生物等表达。