赤蘚糖醇

中文別名：1,2,3,4-丁四醇;內(nèi)消旋-間赤藻糖醇

英文別名：Erythritol; 1,2,3,4-Butanetetrol; meso-1,2,3,4-Tetrahydroxybutane; butane-1,2,3,4-tetrol; (2R,3R)-butane-1,2,3,4-tetrol; (2R,3S)-butane-1,2,3,4-tetrol; (2S,3S)-butane-1,2,3,4-tetrol

分子量：122.12

等級：GR

MDL號：MFCD00004710

（1）甜度低：赤蘚糖醇的甜度只有蔗糖的60%-70%，入口具有清涼味，口味純正，沒有后苦感，可與高倍甜味劑復(fù)配使用能抑制其高倍甜味劑的不良風(fēng)味。

（2）穩(wěn)定性高：對酸、熱十分穩(wěn)定，耐酸耐堿性都很高，在329度溫度以下也不會發(fā)生分解和變化，不會發(fā)生美拉德反應(yīng)而發(fā)生變色。

（3）溶解熱高：赤蘚糖醇溶解于水中時具有吸熱效果，溶解熱只有97.4KJ/KG，比葡萄糖和山梨糖醇的吸熱度都高，食用時具有清涼感。

（4）溶解度高：25℃赤蘚糖醇的溶解度為36%（W/W），隨著溫度升高赤蘚糖醇溶解度升高，比葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖醇溶解度都高，易于結(jié)晶析出晶體。

（5）吸濕性低：赤蘚糖醇非常容易結(jié)晶，但在90%濕度環(huán)境中都不會吸濕，易于粉碎得到粉末狀產(chǎn)品，可用于食品表面防止食品吸濕而變質(zhì)。

熔點：118-120 °C(lit.)

沸點：329-331 °C(lit.)

密度：1,451 g/cm3

閃點：329-331°C

儲存條件：−20°C

溶解度：H2O: 0.1 g/mL, clear to almost clear, colorless

水溶解性：soluble

白色結(jié)晶，微甜，相對甜度0.65。有清涼感。發(fā)熱量低，約為蔗糖發(fā)熱量的十分之一。溶于水（37%，25℃），因溶解度較低（與蔗糖相比），易結(jié)晶，適于需蔗糖口感的食品，如巧克力和餐桌糖等。不被酶所降解，只能透過腎（易被小腸吸收）從血液中排至尿中排出，不參與糖代謝和血糖變化，故宜于糖尿病患者食用。在結(jié)腸中不致發(fā)酵，可避免腸胃不適。不齲齒。熔點126℃。

Merck：14,3675

BRN：1719753

穩(wěn)定性：Stable. Incompatible with strong oxidizing agents.

CAS 數(shù)據(jù)庫：149-32-6(CAS Database Reference)

NIST化學(xué)物質(zhì)信息：2(r),3(s)-1,2,3,4-Butanetetrol(149-32-6)

EPA化學(xué)物質(zhì)信息：1,2,3,4-Butanetetrol, (2R,3S)-rel-(149-32-6)

生產(chǎn)用菌株：主要有假絲酵母屬、球擬酵母屬、毛孢子菌屬、三角酵母屬、畢赤酵母屬等，時下以類酵母真菌Moniliella（叢梗孢科）發(fā)酵產(chǎn)物濃度和收率最高，大約可以達(dá)到175g/L，得率70%。

國內(nèi)生產(chǎn)菌株主要為解脂假絲酵母。

由小麥、玉米等淀粉經(jīng)安全、適當(dāng)?shù)氖秤眉壥雀邼B酵母如叢梗孢酵母(Moniliella pllinis)、脂假絲酵母(Candida lipolytica)或類絲孢酵母(Tricho sporonoides megachilensis)在高濃度下(>450g/L)進(jìn)行酶解發(fā)酵后，發(fā)酵醪液經(jīng)加熱殺菌并過濾然后經(jīng)離子交換樹脂、活性炭和超濾純化，結(jié)晶、洗滌并干燥而得。一般得率約50%。

(1) 低熱量：赤蘚糖醇的熱量低，其能量值為1.65kJ/g，而蔗糖為16.7kJ/g，木糖醇為11.7kJ/g，赤蘚糖醇是能量最低的功能糖，熱量僅有蔗糖熱量的十分之一。由于其分子量小，容易被人體吸收，并且只有少量進(jìn)入人體大腸被微生物發(fā)酵.80%的赤蘚糖醇被人體食用后進(jìn)入人體血液之中，但不能被人體內(nèi)酶分解代謝，不為機(jī)體提供能量，不參加糖代謝，只能通過尿液從人體排出。實驗證明人體赤蘚糖醇一次性日最大食用量為20克，除去被人體所分解的能量，能利用的僅為0.67kJ/g。

(2)耐受性高：人體對赤蘚糖醇的耐受量為每千克體重為0.8 克，比木糖醇、乳糖醇和麥芽糖醇都高，主要原因是赤蘚糖醇的分子量小，吸收少，主要通過尿液排出，從而避免了高滲現(xiàn)象造成腹瀉發(fā)生，避免了腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生脹氣現(xiàn)象。

(3) 抗齲齒性：赤蘚糖醇不被人體口腔細(xì)菌利用，因而不會產(chǎn)生酸性物質(zhì)對牙齒造成傷害，從而引生牙齒發(fā)生齲變，對口腔細(xì)菌生長產(chǎn)生抑制效果，從而起到保護(hù)牙齒的作用。

赤蘚糖醇的生產(chǎn)可分為化學(xué)合成法和生物合成法2種。

化學(xué)合成法

化學(xué)合成法可由丁烯二醇與過氧化氫反應(yīng)，然后將其水溶液與活性鎳催化劑混合并加入阻化劑氨水，在0.5MPa左右通氫氣，氫化后得赤蘚糖醇產(chǎn)品，但化學(xué)法的生產(chǎn)效率低，尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

微生物發(fā)酵法

發(fā)酵法生產(chǎn)赤蘚糖醇始于20世紀(jì)90年代，國際上均采用微生物發(fā)酵法大批量生產(chǎn)赤蘚糖醇。生產(chǎn)赤蘚糖醇的碳源有烷烴、單糖和雙糖等，葡萄糖、果糖、甘露糖和蔗糖都是生產(chǎn)赤蘚糖醇的良好碳源，其中D-甘露糖的轉(zhuǎn)化率最高，達(dá)31.5%。但是由于成本因素，目前主要以小麥或玉米等淀粉質(zhì)原料，經(jīng)酶降解生成葡萄糖，由耐高滲透酵母或其它菌株發(fā)酵生產(chǎn)，能生產(chǎn)赤蘚糖醇的有假絲酵母屬、球擬酵母屬、毛孢子菌屬、三角酵母屬、畢赤酵母屬等。赤蘚糖醇發(fā)酵法工業(yè)化生產(chǎn)流程如下：淀粉—液化—糖化—葡萄糖一生產(chǎn)菌株發(fā)酵一過濾一色層分離一凈化一濃縮一結(jié)晶一分離一干燥，最后得到赤蘚糖醇，平均收率約50%。研究表明，赤蘚糖醇發(fā)酵法受多種因素影響，如滲透壓的改變明顯影響多元醇的生成，無機(jī)鹽Mn2+、Cu2+能提高赤蘚糖醇的產(chǎn)率，氧氣、溫度都對其產(chǎn)量有影響，與化學(xué)合成法相比，發(fā)酵法更具有生產(chǎn)優(yōu)勢。 

蔗糖、油脂是制作焙烤食品的主要原料，對于形成焙烤食品特有的組織結(jié)構(gòu)、口感和風(fēng)味具有相當(dāng)重要的作用，是生產(chǎn)高品質(zhì)焙烤制品所不可缺少的原料。特別是糖在焙烤食品的生產(chǎn)中,除了能增加甜味、上色、提高保藏性以外，對面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì)、工藝及產(chǎn)品品質(zhì)帶來很大的影響，糖的適量添加是保證正常的生產(chǎn)工藝及良好的產(chǎn)品品質(zhì)十分重要的條件。但是隨著現(xiàn)代消費者消費水平的提高，對健康意識的增強(qiáng)，這種“高糖高油脂高熱量”的產(chǎn)品已不能符合消費者的需要。焙烤產(chǎn)業(yè)也向著營養(yǎng)、健康、功能性、低熱量等方面發(fā)展，低能量、無糖焙烤食品就在這種趨勢下應(yīng)運而生。但是時下有些廠家生產(chǎn)的低能量或無糖焙烤食品只是部分地減少油脂和糖的使用量，但是僅是減少油脂和糖的使用量是不夠的，容易造成產(chǎn)品感官品質(zhì)惡劣，很難被患有糖尿病、肥胖癥及其他人群愉快的接受。所以，應(yīng)該采用膳食纖維、低聚糖、糖醇、類脂肪等替代物，在減少產(chǎn)品能量、滿足部分消費者消費需求的同時，盡可能地模擬出油脂和蔗糖的功能，提高產(chǎn)品的可接受性。

蔗糖的替代，時下主要是采取強(qiáng)力甜味劑與低甜度填充型甜味劑或填充劑相結(jié)合的方法，比如低聚糖、糖醇等。脂肪的替代，則主要是通過碳水化合物型模擬脂肪來實現(xiàn)。時下來說低DE值麥芽糊精是一個不錯的選擇，它具有奶油的外官和口感，但是熱量相對于油脂來說，卻低得多。

要想獲得較高質(zhì)量的功能性或低熱量的焙烤產(chǎn)品，赤蘚糖醇是一種被證明非常好的原料。它不僅能從物理化學(xué)方面取代蔗糖而且還可以帶來有利于健康的好處，而且使用赤蘚糖醇的焙烤產(chǎn)品與其同樣使用蔗糖為原料的產(chǎn)品相比具有更好的結(jié)構(gòu)緊密性和柔軟性，并且有著不同的口溶性和細(xì)微的顏色差別。在焙烤食品中使用的赤蘚糖醇，最好是粉狀或者是粒度精細(xì)（<200um）的結(jié)晶，細(xì)小的顆粒會給產(chǎn)品帶來平滑、圓潤的口感。

蛋糕餅干

焙烤類產(chǎn)品由于其中含有高成分的面粉、奶油、以及蔗糖，很難證明其產(chǎn)品能夠減少熱量，然而赤蘚糖醇的應(yīng)用可以輕松的解決這個難題。

①對于蛋糕類產(chǎn)品，添加赤蘚糖醇可以至少減少30%的熱量，并且使用后不會帶來負(fù)面的影響。

②在重糖重油類蛋糕和松糕中，用赤蘚糖醇和麥芽糖醇完全取代蔗糖，可以生產(chǎn)出具有良好口感的低糖無糖類產(chǎn)品，同樣有良好的貨架期。

③和蔗糖類產(chǎn)品比較，使用赤蘚糖醇的產(chǎn)品可以延長貨架期。赤蘚糖醇不僅可以抑制焙烤產(chǎn)品的微生物增長，而且可以良好的保持產(chǎn)品的新鮮度和柔軟性。這是由赤蘚糖醇本身所具有的的水和粘性所帶來的。在餅干中添加10%的赤蘚糖醇，可以成功的改善此類產(chǎn)品的穩(wěn)定性和貨架期。

④軟性和硬性的夾心餅干同樣也可以用赤蘚糖醇和麥芽糖醇的混合物取代蔗糖，效果一樣不錯；而且在硬性餅干中赤蘚糖醇同蔗糖共同使用，會使熱量大幅度降低。

添加物

利用赤蘚糖醇同樣可以生產(chǎn)出質(zhì)量良好的焙烤產(chǎn)品添加物，如果醬、奶油、奶油糖衣和一些表面裝飾物等。

①在果醬中添加赤蘚糖醇可以增強(qiáng)天然的果味指標(biāo)。

②在奶油糖衣（全脂）中添加赤蘚糖醇不僅會減少熱量而且可以帶來清涼的口感；產(chǎn)品同時使用赤蘚糖醇、麥芽糖醇液和阿斯巴甜時，能量值可以減少接近50%。

③奶油：奶油是傳統(tǒng)的“脂肪加糖”，成份包括蔗糖，使用了奶油作為添加物的蛋糕和夾心餅干，包含著很高的熱量，并且可以帶來典型的脂肪型柔軟口感，大部分消費者都非常喜歡，然而這種特色是減少熱能型產(chǎn)品所不能接受的，“高脂肪高熱量”讓許多人望而卻步。添加接近產(chǎn)品60%份量、粒度精細(xì)的赤蘚糖醇會給產(chǎn)品帶來更多好處：降低了部分熱量是肯定的，而且可以帶來清涼的口感，淡化了脂肪柔軟型的口感，使產(chǎn)品具有清涼提神等吸引人的優(yōu)點；和常規(guī)的蔗糖脂肪類型焙烤產(chǎn)品相比，使用赤蘚糖醇的產(chǎn)品保存期更長。

 

時下糖果巧克力市場也已經(jīng)由早期的用蔗糖作為基礎(chǔ)原料開始向用新的低糖低熱型糖基作為原料的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化延伸，近幾年功能型糖制品在市場上被炒作得熱火朝天，已成為時下國際糖果市場的消費熱點和開發(fā)重點，市場潛力巨大。然而并非所有低熱低糖型的糖基都可以代替蔗糖用于糖果巧克力的生產(chǎn)，使用的新原料必須能從口感和物理化學(xué)的角度代替蔗糖，還必須要對人身體健康有益。經(jīng)過長期的實踐研究證明，新型功能性原料赤蘚糖醇完全符合要求，赤蘚糖醇的口感與蔗糖一樣，無需另外添加阿斯巴甜或糖精之類強(qiáng)力甜味劑，用赤蘚糖醇制成的糖果比其他“非蔗糖”糖果的口感清爽冰涼，其甜味純正，無不良后味；而且赤蘚糖醇和其它糖醇類共同使用可以增加耐受量以降低單方面使用所受到的風(fēng)險。在糖果巧克力中最好使用高純度的赤蘚糖醇結(jié)晶粉末，這樣能夠獲得更好的質(zhì)量和口感。

硬糖軟糖

赤蘚糖可生產(chǎn)出品質(zhì)良好的各種糖果，產(chǎn)品的質(zhì)地及貨架壽命等與傳統(tǒng)產(chǎn)品完全一樣。由于赤蘚糖醇易粉碎且不吸潮，制得的各種糖果即使在濕度高的貯藏條件下仍有很好的貯存穩(wěn)定性，同時對牙齒的健康很有利，不會導(dǎo)致牙齒齲變。

①微生物檢驗得出良好質(zhì)量的軟糖其大部分結(jié)晶體應(yīng)該在5～10μm之間，用純的赤蘚糖醇制作軟糖產(chǎn)生高的結(jié)晶度，但是用添加量低于40%的赤蘚糖醇和濃度75%的麥芽糖醇液體結(jié)合使用可以良好的控制結(jié)晶度。

②在薄荷型軟糖中使用赤蘚糖醇可以有助于獲得良好的清涼口感。

③止咳糖一般是由多種精細(xì)糖分混合添加水揉制成團(tuán)狀的堅固粘合物，然后干燥壓制成的一種冰糖類產(chǎn)品。多羥基化合物如赤蘚糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇和乳糖醇等添加在止咳糖中可以獲得低熱值、抗齲齒的產(chǎn)品。用赤蘚糖醇、乳糖醇和結(jié)晶麥芽糖醇的混合物可替代傳統(tǒng)蔗糖原料生產(chǎn)止咳糖，除了低熱量和清涼的效果之外，赤蘚糖醇還具有乳糖醇和結(jié)晶麥芽糖醇所沒有的良好質(zhì)地和不吸濕性。

④把赤蘚糖醇作為一種填充物加入冰糖中，可以為冰糖帶來良好的清涼口感。而且赤蘚糖醇快的結(jié)晶速度使冰糖在無水環(huán)境下可快速方便的制成，且這樣的冰糖在干燥的無包裝環(huán)境下也可以有良好的保質(zhì)期。

方登糖

赤蘚糖醇是所有多元醇中唯一可應(yīng)用于生產(chǎn)無糖方登糖的甜味劑，一般與液態(tài)的Maltidex100結(jié)合使用[3]。利用這種方法，我們只需控制攪打時間和操作溫度，就可以得到不同質(zhì)地的無糖方登糖。這種產(chǎn)品不僅有令人愉快的清涼口感，而且外觀悅目，同時稠度也很好，還有很好的耐貯藏性。由赤蘚糖醇配料制成的方登糖由于較低的殘留水分含量及水分活性，具有較好的穩(wěn)定性。產(chǎn)品可降低熱量約65%[4]。

口香糖

口香糖是由糖的細(xì)微結(jié)晶和食用膠混煉而成。赤蘚糖醇易于微粉碎、吸濕性低的特點正適宜作為口香糖的甜味料，而且這種口香糖入口清涼、低熱量、非致齲性，可用于制造“益齒”口香糖。大多數(shù)低糖口香糖產(chǎn)品隨著時間的增加會慢慢的變硬變脆，如果用酒精和赤蘚糖醇取代部分低糖原料會獲得更長的保存期，并且口香糖會有良好的彈性和柔軟性。在口香糖包衣中，最好的包衣一般是使用40%的赤蘚糖醇和其它羥基化合物共同使用，如山梨醇和麥芽糖醇。不僅可以獲得高的抗吸潮性，清涼的口感，且比木糖醇有更好的咀嚼性和支架性，同時用赤蘚糖醇的包衣可以縮短30%的結(jié)晶時間。

巧克力

赤蘚糖醇具有熱穩(wěn)定性好、吸濕性低的特點，可在80℃以上的環(huán)境中操作從而縮短加工時間，同時由于使用赤蘚糖醇的巧克力生產(chǎn)過程中加熱溫度要比傳統(tǒng)的高，這樣有利于推進(jìn)風(fēng)味的產(chǎn)生。赤蘚糖醇能輕易替代產(chǎn)品中的蔗糖使巧克力的能量減少34%，再沒有其它的糖醇可以提供這樣的能量減少值了，并賦予了產(chǎn)品口感清涼及非致齲性的特點。由于赤蘚糖醇吸濕性低，有助于克服其它糖類制巧克力時的起霜現(xiàn)象。

可用于巧克力、焙烤制品、餐桌糖、軟飲料、糖果等。

用于飲料、糖果、糕點，最大使用量3%。

赤蘚糖醇與木糖醇相比具有以下優(yōu)勢

1、赤蘚糖醇是天然零熱量的甜味劑，木糖醇是有熱量的。

2、赤蘚糖醇比木糖醇的耐受量更高。所有的糖醇吃多了都會腹瀉，有一個耐受量的問題，而赤蘚糖醇是人體耐受量最高的。

3、赤蘚糖醇的平均血糖指數(shù)和平均胰島素指數(shù)都比木糖醇低，因此，赤蘚糖醇對血糖的影響更小，并且還具有抗氧化活性。

4、很多糖醇在吃的時候會感覺有清涼感，這個清涼感來源于溶解吸收熱，溶解的時候會吸收你的熱量，所以我們感覺清涼。每一個產(chǎn)品清涼感的程度用溶解吸收熱的系數(shù)來表達(dá)，赤蘚糖醇是溶解吸收熱最高的，它的清涼感是最高的。

5、從生產(chǎn)工藝來說，赤蘚糖醇是所有糖醇當(dāng)中唯一的用發(fā)酵法生產(chǎn)，發(fā)酵法更接近天然的轉(zhuǎn)化和提取。其他的糖醇都是氫化法生產(chǎn)，所以生產(chǎn)工藝不同。

6、赤蘚糖醇基本不吸濕，其他糖醇均有不同程度的吸濕性，不吸濕就加大了應(yīng)用領(lǐng)域。