赤蘚糖醇又名赤蘚醇，英文名稱Erythritol，是一種天然、零熱量、可替代蔗糖的填充型甜味劑，有著同蔗糖相似的清澈甜味，廣泛存在于天然動(dòng)植物體內(nèi)，如海藻、蘑菇、甜瓜、葡萄中，亦存在于人體眼球、血清、精液里。發(fā)酵食品葡萄酒、啤酒、醬油等也含有赤蘚糖醇，但含量很少。

    赤鮮糖醇是目前國(guó)際上唯一采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的功能糖醇。基于赤蘚糖醇良好的健康功效以及熱穩(wěn)定性高、吸濕性小、冰點(diǎn)較低等優(yōu)良加工特性，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如食品、醫(yī)藥、化工等許多方面。

    赤蘚糖醇的特性

    理化特性

    赤蘚糖醇為1，2，3，4- 丁四醇，分子式為C4H10O4，分子量122.12，熔點(diǎn)126℃，沸點(diǎn)329—331℃，外觀為白色粉狀結(jié)晶，能溶于水，水溶液為無(wú)色不黏稠的液體。微甜，相對(duì)蔗糖甜度為70%—80%，有清涼感，發(fā)熱量低，僅為蔗糖發(fā)熱量的1/10，易結(jié)晶。其化學(xué)性質(zhì)類似于其他多元醇，不含有還原性醛基，對(duì)熱和酸穩(wěn)定（適用pH2—12），與山梨醇、甘露醇、木糖醇等糖醇相比較，分子質(zhì)量較低，溶液滲透壓高。

    甜昧純正。赤蘚糖醇與蔗糖的甜昧特性十分接近，爽凈且無(wú)后苦味。與其他甜味劑如阿斯巴甜、甜蜜素、三氯蔗糖等混合使用不僅具有改善、協(xié)調(diào)味質(zhì)作用，還有協(xié)同增量、降低成本等優(yōu)勢(shì)。

    穩(wěn)定性高。赤蘚糖醇在熱、酸、堿條件下穩(wěn)定，適用的酸堿范圍為pH2—12，符合一般食品對(duì)酸堿的要求，由于不含羰基，所以在與氨基酸共存的情況下無(wú)美拉德反應(yīng)發(fā)生。試驗(yàn)表明，赤蘚糖醇在160℃高溫條件下不會(huì)出現(xiàn)分解及熱變色，避免高溫加工過(guò)程食品出現(xiàn)的焦化。

    低吸濕性，結(jié)晶性好。赤蘚糖醇吸濕性低，結(jié)晶性好，易粉碎制得粉狀產(chǎn)品，其吸濕性在糖醇及蔗糖等甜味劑中是最小的。溫度為20℃、相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中，放置5 d 后的吸濕增重，麥芽糖約為17%，蔗糖約為10%，而赤蘚糖醇僅為2%左右。

    熔解熱高。赤蘚糖醇溶解熱為-97.4J/g，由于溶解熱較大，溶于水時(shí)會(huì)吸收較多的能量，有很強(qiáng)的制冷作用。試驗(yàn)表明，將10g赤蘚糖醇溶解于90g水中，溫度下降約4.8℃，用它添加生產(chǎn)的固體食品和糖果在食用時(shí)具有口感清涼的特點(diǎn)。

    水分活度低，滲透壓高。由于赤蘚糖醇分子小，分子質(zhì)量?jī)H約為蔗糖的1/3，能大大地降低水分活度。25℃、36%的水溶液，水分活度為0.91；而赤蘚糖醇滲透壓高，20℃、15%的水溶液滲透壓為461.5KPa，是蔗糖的3.2倍，山梨醇的1.8倍，赤蘚糖醇的這一特性有利于提高食品的防腐能力，延長(zhǎng)食品的貨價(jià)期。

    生理特性

    代謝獨(dú)特，低熱值。赤蘚糖醇為丁四醇，比起六碳醇麥芽糖醇、山梨醇，五碳醇木糖醇的分子量均小，在小腸中易于吸收，大部分能進(jìn)入血液中循環(huán)，僅有少量直接進(jìn)入大腸中作為碳源發(fā)酵。但由于人體缺乏代謝赤蘚糖醇的酶系，進(jìn)入血液中的赤蘚糖醇不能被消化降解，只能透過(guò)腎從尿液中排出體外，這一獨(dú)特的代謝特征，決定了赤蘚糖醇低熱值的特性。根據(jù)日本厚生省的糖類熱量評(píng)價(jià)法（平成3年衛(wèi)新第71號(hào)）測(cè)定的結(jié)果，赤蘚糖醇的熱量值為0kJ/g，美國(guó)FDA認(rèn)定赤蘚糖醇熱量值為0.2kcal/g，比目前在無(wú)糖產(chǎn)品中應(yīng)用較廣的木糖醇熱量（2.4kcal/g）低近12倍。

    高耐受量，副作用小。由于赤蘚糖醇獨(dú)特的代謝性，使得進(jìn)入人體的赤蘚糖醇80%會(huì)迅速被小腸吸收，剩余的進(jìn)入大腸，又很難被細(xì)菌發(fā)酵，因此不會(huì)造成不吸收物質(zhì)可能帶來(lái)的腹瀉及腸胃脹氣等副作用。世界衛(wèi)生組織毒理學(xué)資料顯示，赤蘚糖醇的女性最高耐受量為每天0.66g/kg體重，男性最高耐受量為0.8g/kg，這是到目前為止已經(jīng)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的所有糖醇中耐受量最高的，解決了其他糖醇生產(chǎn)的食品不能大量食用的問(wèn)題。

    對(duì)糖尿病人的適應(yīng)性。由于人體缺乏代謝赤蘚糖醇的酶系，進(jìn)入機(jī)體的赤蘚糖醇大部分由尿液排出，其代謝途徑與胰島素?zé)o關(guān)或很少依賴胰島素，所以對(duì)糖代謝沒(méi)有影響。食用含赤蘚糖醇的食品對(duì)糖尿病患者等糖限量的特殊消費(fèi)群體是安全的。據(jù)Geoffrey Livesey(英國(guó))的報(bào)道，赤蘚糖醇的血糖指數(shù)和胰島素指數(shù)分別為0和2，相比木糖醇的血糖指數(shù)和胰島素指數(shù)13和11要低很多。因此，赤蘚糖醇對(duì)血糖的影響要比木糖醇小得多，幾乎不對(duì)血糖有任何影響。

    非致齲齒特性。口腔中的微生物，特別是突變鏈球菌（Strepto coccus mutans）不能利用和發(fā)酵赤蘚糖醇，所以不會(huì)引起口腔牙表面pH值下降產(chǎn)生牙斑，導(dǎo)致齲齒。赤蘚糖醇的防齲齒機(jī)理可能與木糖醇相似，但比木糖醇有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。Gholam Reza Ghezelbash等研究了赤蘚糖醇和木糖醇對(duì)口腔鏈球菌生長(zhǎng)的影響。其中，在含量為4%的赤蘚糖醇的條件下，突變鏈球菌(Strepto coccus mutans)的生長(zhǎng)降低了71%，其他兩種鏈球菌生長(zhǎng)也分別降低了76%和77%，抑菌效果較木糖醇明顯。

    赤蘚糖醇的應(yīng)用

    食品領(lǐng)域

    世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（WHO / FAO）食品添加劑專家聯(lián)合會(huì)（JECFA）于1999年6月批準(zhǔn)赤蘚糖醇可作為食用甜味劑，無(wú)需規(guī)定ADI（每日容許攝入量）值；美國(guó)食品及醫(yī)藥管理局（FDA）于1997年批準(zhǔn)了公認(rèn)安全物（GRAS）認(rèn)證；我國(guó)在GB2760-2011中規(guī)定，赤蘚糖醇可在各類食品中按生產(chǎn)需要適量使用。赤蘚糖醇的特殊營(yíng)養(yǎng)、功能特性及物理、化學(xué)性質(zhì)，使其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，特別是在食品工業(yè)中作為低熱量甜味劑和高甜度甜味劑的稀釋劑。赤蘚糖醇在部分替代蔗糖添加入食品后，使食品的熱值大大降低，同時(shí)還可改善產(chǎn)品風(fēng)味、組織及貯存穩(wěn)定性。通過(guò)與阿斯巴甜、安賽蜜強(qiáng)力甜味劑混合使用，可以賦予食品類似砂糖的風(fēng)味，還能起到增量的作用。

    糖果、巧克力類食品。在糖果、巧克力類食品中，赤蘚糖醇往往作為低熱量甜味劑和高甜度甜味劑的稀釋劑替代部分蔗糖。其實(shí)，除了甜度與蔗糖相似這一特性外，其他特性也使赤蘚糖醇在不同類型糖果、巧克力生產(chǎn)中發(fā)揮巨大作用。高溶解熱特性可制成有清涼感的糖果；易結(jié)晶而不吸濕的特性，便于各種糖果的忌濕貯存；穩(wěn)定性好，可以防止—般食品加工中出現(xiàn)褐變或分解現(xiàn)象，特別是硬糖生產(chǎn)時(shí)的高溫熬煮下的褐變。赤蘚糖醇的應(yīng)用，解決了巧克力制造中大部分功能性甜味劑的吸濕性高造成的巧克力起霜現(xiàn)象。和其他甜味料并用制成的巧克力在食感、風(fēng)味、口感等方面更優(yōu)于蔗糖制品，而熱穩(wěn)定性的特點(diǎn)應(yīng)用在80℃以上的環(huán)境中制造巧克力，能大大縮短加工時(shí)間，有益改善巧克力產(chǎn)品風(fēng)味。

    焙烤類食品。在烘焙制品中，赤蘚糖醇可用于曲奇餅干及糕點(diǎn)中，除了降低熱量外，還能改善烘焙穩(wěn)定性，延長(zhǎng)貨架期。由于它具有良好的持水性，因此可使面團(tuán)更緊實(shí)，使最終制品柔軟、色澤淺淡，且有著不同的口溶性。卡夫在其奧利奧產(chǎn)品添加了赤蘚糖醇，在降低熱量的同時(shí)也讓餅干具有了清涼的口感，受到了消費(fèi)者的青睞。

    飲料類。赤蘚糖醇對(duì)飲料主要感官特征的影響體現(xiàn)在提高甜度、厚重感和滑潤(rùn)感，降低苦澀感，掩飾異味，改善飲料的整體風(fēng)味，如赤蘚糖醇應(yīng)用于茶飲料中可以明顯減少其后苦味；利用赤蘚糖醇溶解時(shí)吸熱大的特點(diǎn)制成清涼性固體飲料；利用赤蘚糖醇生產(chǎn)新型的低熱量飲料中，添加赤蘚糖醇的果汁飲料，可降低熱量75％—80％；穩(wěn)定特性可以應(yīng)用在需要巴氏、高溫短時(shí)和超高溫等殺菌工藝的飲料中。赤蘚糖醇促進(jìn)溶液中乙醇分子與水分子結(jié)合，可降低酒類飲料中酒精的異味和感官刺激，有益于改善蒸餾酒和葡萄酒的質(zhì)量?？煽诳蓸?lè)以及百事可樂(lè)均推出了以赤蘚糖醇和甜菊糖進(jìn)行復(fù)配的零熱值飲料Vitaminwater和lifewater，主要就是利用赤蘚糖醇的熱量值以及口感純正等優(yōu)良特性。

    保健類食品。由于赤蘚糖醇特殊的生理代謝機(jī)理，具有不易被酶降解，不參與糖代謝，不導(dǎo)致血糖變化的特點(diǎn)，有“零”熱值甜味劑之稱，因而可用于開發(fā)糖尿病、葡萄糖不適癥、肥胖癥等人群的功能食品或飲料。赤蘚糖醇的抗齲齒性，不能被突變鏈球菌等病原菌利用，故由赤蘚糖醇制成的糖果、兒童牙膏和口香糖對(duì)保護(hù)兒童的口腔健康有積極的作用。

    醫(yī)藥、保健品領(lǐng)域

    在醫(yī)藥、保健品行業(yè)，赤蘚糖醇可作為固體制劑的矯味劑和片劑的賦型劑，可將其制成包衣、壓片輔料、粉末、顆粒、膠囊等，不僅有效改善固體制劑的口感，吞咽過(guò)程中，在口腔、咽及食管中即可大部分被生物膜吸收，還具有保護(hù)胃粘膜、起效快，生物利用度高等顯著特點(diǎn)。成都維立有限公司運(yùn)用赤蘚糖醇突出的醫(yī)療和保健功效，研究開發(fā)赤蘚糖醇泡騰片，用于糖尿病人營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充和輔助治療，同時(shí)改善肝功能和抗脂肪肝。

    有研究還表明，赤蘚糖醇的衍生物——二脫氧赤蘚糖具有抗HIV活性。赤蘚糖醇硝化后生成的硝基赤蘚糖醇，可用于治療心腦血管疾病和氣喘病人的藥物。哥甜（Gertjan）等發(fā)現(xiàn)赤蘚糖醇可與體內(nèi)HO-自由基反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為赤蘚糖和赤蘚酮糖，是一種極好的HO- 自由基清除劑，而且可能有助于減輕高血糖癥引起的血管損傷。恩都（Endo）等研究表明，以赤蘚糖醇作為微粒化多肽/蛋白吸入劑的載體或賦形劑可以增加吸入劑的分散性和可吸入部分比例，使干粉吸入劑更容易到達(dá)肺部，并正常發(fā)揮作用。

    市場(chǎng)前景

    國(guó)際上赤蘚糖醇正取代普通食糖，甚至取代木糖醇，被作為健康時(shí)尚的選擇，赤蘚糖醇對(duì)酸、熱穩(wěn)定，在化學(xué)工業(yè)中還可作為中間體合成化學(xué)原料用于制造合成樹脂、聚酯、聚醚多羥基化合物、表面活性劑等，同時(shí)它還可以代替甘油，作為化妝品的成分，延緩化妝品變質(zhì)。隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用和推廣力度的不斷加大以及消費(fèi)者認(rèn)知度的上升，赤蘚糖醇在將來(lái)的應(yīng)用范圍必將得到更大拓展，赤蘚糖醇具有其他糖醇不可替代的優(yōu)勢(shì)，也必將對(duì)功能性甜食的發(fā)展提供更加廣闊的空間。

    人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的追求，催生并帶動(dòng)了功能食品的發(fā)展，功能食品的發(fā)展離不開功能配料的支撐，功能配料的不斷出現(xiàn)又為功能食品的發(fā)展提供了更多的可能。我們相信在將來(lái)，功能食品將會(huì)成為一個(gè)非常龐大的行業(yè)，在促進(jìn)人類健康的同時(shí)，也會(huì)對(duì)整個(gè)人類社會(huì)帶來(lái)巨大的財(cái)富，促成財(cái)富第五波的大發(fā)展、大繁榮。