果糖中含6個碳原子,也是一種單糖,是葡萄糖的同分異構(gòu)體,它以游離狀態(tài)大量存在于水果的漿汁和蜂蜜中,果糖還能與葡萄糖結(jié)合生成蔗糖。 純凈的果糖為無色晶體,熔點為103~105℃,它不易結(jié)晶,通常為黏稠性液體,易溶于水、乙醇和乙醚。D-果糖是最甜的單糖。
- 中文名:果糖
- 英文名:Fructose
- 化學(xué)式:C6H12O6
- 分子量:180.16
- CAS登錄號:7660-25-5
- EINECS登錄號:200-333-3
- 熔 點:100 - 110ºC
- 沸 點:401.1 °C at 760 mmHg
- 水溶性:易溶
- 密 度: 1.758 g/cm3
- 閃 點:196.4 °C
理化性質(zhì)
CAS號: 57-48-7
EINECS號: 200-333-3
InChI: InChI=1/C6H12O6/c7-1-3(9)5(11)6(12)4(10)2-8/h3,5-9,11-12H,1-2H2/t3-,5-,6-/m1/s1
熔點: 103~105℃ (dec.)
水溶性: 3750 g/L (20℃)
密度1.694g/cm3
沸點440.1℃ at 760 mmHg
閃點220℃
蒸氣壓1.36E-09mmHg at 25℃
溶解性3750 g/L (20℃)
結(jié)構(gòu)簡式: CH2OH(CHOH)3-(C=O)-CH2OH(C=O要豎著寫),即
O
||
CH2OH(CHOH)3- C-CH2OH。
果糖是一種最為常見的己酮糖。存在于蜂蜜 、水果中,和葡萄糖結(jié)合構(gòu)成日常食用的蔗糖。果糖中含6個碳原子,也是一種單糖,是葡萄糖的同分異構(gòu)體,它以游離狀態(tài)大量存在于水果的漿汁和蜂蜜中,果糖還能與葡萄糖結(jié)合生成蔗糖。 純凈的果糖為無色晶體,熔點為103~105℃,它不易結(jié)晶,通常為黏稠性液體,易溶于水、乙醇和乙醚。D-果糖是最甜的單糖。
一種提煉自各種水果和谷物,全天然、甜味濃郁的新糖類,因不易導(dǎo)致高血糖,不易產(chǎn)生脂肪堆積而發(fā)胖,更不會產(chǎn)生齲齒,而被更多的人們所認(rèn)識。果糖主要產(chǎn)自天然的水果和谷物之中,具有口感好、甜度高、升糖指數(shù)低以及不易導(dǎo)致齲齒等優(yōu)點。果糖的甜度是蔗糖的1.8倍,是所有天然糖中甜度最高的糖,所以在同樣的甜味標(biāo)準(zhǔn)下,果糖的攝入量僅為蔗糖的一半。
過去認(rèn)為使用果糖代替砂糖,在相同甜度下可以減少熱量攝取,其升糖指數(shù)也很低,果糖在預(yù)防及控制糖尿病上較佳。但此觀點已經(jīng)遭到反駁。
雖然有一少部分組織(例如精細(xì)胞 和一些腸細(xì)胞)會直接利用果糖,但果糖的最主要代謝是在肝臟 。
相比食用高葡萄糖飲料而言,在用餐時食用高果糖飲料會導(dǎo)致胰島素和瘦素(leptin)的水平降低,饑餓激素(Ghrelin)水平升高 。研究者發(fā)現(xiàn),由于胰島素和瘦素水平降低和饑餓激素水平升高,大量食用果糖會導(dǎo)致體重增加 。
大量攝入果糖會導(dǎo)致非酒精性脂肪肝。
實際上,對于果糖我們并不陌生,大多數(shù)水果中均含有果糖。而人類食用果糖的歷史,也是源遠(yuǎn)流長。自原始時代起,就有人類食用蜂蜜的記錄,而蜂蜜就是典型的果糖與葡萄糖各占一半的混合糖漿。此后的數(shù)千年里,果糖一直沒有遠(yuǎn)離人類的飲食,但由于加工工藝和技術(shù)能力的限制,果糖一直沒有大規(guī)模的占領(lǐng)人們的餐桌。直到上世紀(jì)70年代,美國一舉突破了生產(chǎn)果糖的技術(shù)瓶頸,開始了大規(guī)模工業(yè)化的生產(chǎn)果糖。此后,果糖的產(chǎn)量以每年遞增百分之30的速度迅猛發(fā)展。
在果糖產(chǎn)量越來越大的同時,其獨特的優(yōu)點也逐漸顯現(xiàn)。果糖,與傳統(tǒng)的天然糖之間最大的區(qū)別就是升糖指數(shù)低,即GI值低,GI(Glycemic Index)是反映食物引起人體血糖升高程度的指標(biāo)。實驗證明,在同等條件下,如果將食用葡萄糖后所產(chǎn)生的血糖升高指數(shù)當(dāng)作100的話,那么食用果糖后,人體的血糖升高指數(shù)僅為23,甚至有的能低至19,而蔗糖則高達(dá)65。也就是說,食用果糖后人體血糖的升高程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他傳統(tǒng)的天然糖品,也因此,果糖以及相關(guān)制品被廣泛應(yīng)用于糖尿病患者與肝功能不全者的飲食結(jié)構(gòu)中。
其實,果糖之所以升糖指數(shù)低,主要是由于果糖在人體內(nèi)的代謝速度要比葡萄糖和蔗糖等傳統(tǒng)糖都要慢,并且果糖的代謝并不依賴胰島素,而是直接進(jìn)入人體腸道內(nèi)被人體所消化利用。所以,果糖的升糖指數(shù)才遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)糖,被稱之為“健康糖”。
此外,果糖的口味和甜度也優(yōu)于傳統(tǒng)糖,不僅自身具有水果香味,并且甜度高,其甜度達(dá)到了蔗糖的1.8倍,為天然糖中最甜的糖類。因此,只需要較少的用量,就可以擁有與其他糖類相同的甜度,進(jìn)而滿足味覺享受。至于果糖不易導(dǎo)致齲齒的原因,實際上是因為果糖比較不容易被口腔內(nèi)的微生物分解和聚合,所以,食用后產(chǎn)生蛀牙的幾率就比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小的多。
1.1 果糖的來源與結(jié)構(gòu) 近年來,隨著層析技術(shù)的不斷提高和新型儀器的問世,對糖類生物化學(xué)的研究獲得了長足的發(fā)展。迄今為止,已證實自然界有200多種單糖。大量事實說明,在分子的語言中,單糖如同氨基酸及核酸,可以作為密碼字母,借以拼寫許多天然物質(zhì)的特異性。
糖是生命和各種運動過程的重要能源。依水解狀況,可將糖分為3類:
(1)凡不能水解成更小分子的糖為單糖;
(2)凡僅能水解成少數(shù)(2~10個)單糖分子的糖為寡糖;
(3)可水解為多個單糖分子的糖為多糖。
葡萄糖、果糖和半乳糖是對人體最為重要的單糖。果糖存在于水果和蜂蜜中,且?guī)缀蹩偸桥c葡萄糖同時存在于植物中,尤以菊科植物為多。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看,糖是含有多個羥基的醛類或酮類,分別稱為醛糖和酮糖。葡萄糖為己醛糖,果糖為己酮糖;相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了二者有一些相似的生化特性。
1.2 果糖的代謝特點:
(1)果糖主要在肝、腎和小腸中經(jīng)果糖激酶催化生成1一磷酸果糖。
(2)在體內(nèi),果糖可以轉(zhuǎn)化為葡萄糖或合成糖元;但是葡萄糖和糖元不能逆向轉(zhuǎn)化為果糖。
(3)因果糖可繞過糖酵解中的限速酶(磷酸果糖激酶),遂在肝臟,果糖的分解速度快于葡萄糖。
(4)果糖代謝的強度取決于果糖濃度,不受胰島素的影響。果糖的服用和吸收不會引起低血糖。
1.3 果糖的吸收與生化效應(yīng) :
(1)當(dāng)果糖與腸粘膜上皮細(xì)胞載體蛋白結(jié)合后,能順利地被吸收(盡管慢于葡萄糖的吸收),在肝(是最主要的部位)、腎和小腸內(nèi)被特異性果糖激酶作用而生成1—磷酸果糖。之后,在1—磷酸果糖醛縮酶的催化下生成磷酸二羥丙酮和甘油醛。后者通過甘油醛激酶的磷酸化而生成3—磷酸甘油醛。該產(chǎn)物與磷酸二羥丙酮經(jīng)糖酵解途徑氧化分解或經(jīng)糖元異生而合成糖元。
(2)血糖是機(jī)體組織器官(特別是神經(jīng)組織)的主要能源,血糖的高低及恒定與否,影響著組織器官的生理活動。通常,在神經(jīng)和激素的調(diào)節(jié)下,糖的分解與合成保持動態(tài)平衡,血糖濃度相對恒定。正常空腹血糖為80~120毫克%(folin—吳憲法),實指血中還原總糖,其中主要是葡萄糖,也含有果糖在內(nèi)。血中果糖濃度的升高對葡萄糖濃度有一定的抑制作用。
(3)果糖入肝后,在特異的1—磷酸果糖醛縮酶的作用下,可迅速轉(zhuǎn)變成葡萄糖并加入“Cori循環(huán)”:果糖在肝內(nèi)被轉(zhuǎn)化成葡萄糖→肝糖元→血糖→肌糖元→血乳酸→肝糖元。這一重要循環(huán)的存在,有助于機(jī)體維系血糖的正常水平;有助于運動中堆積之乳酸的消散和充分利用;有助于機(jī)體肝糖元和肌糖元的再合成。
(4)Adopo(1994)證實,運動中攝入果糖是有益的。他報告攝入果糖與攝入等量葡萄糖的氧化量相似。若攝入等量混合的果糖和葡萄糖(例如各服50克),其氧化率要比單純攝入100克葡萄糖高21%。原因在于果糖和葡萄糖有各自不同的氧化途徑,相互間競爭性較小。
口感風(fēng)味
果糖溫度越低,甜度越大,即在口感上越冷越甜。
果糖與其它糖品相比,在口中的甜味感來得快,消失也快。果糖的甜味峰值比食品的其它風(fēng)味出現(xiàn)早。當(dāng)食品的其它風(fēng)味峰值出現(xiàn)時,果糖的甜味感已經(jīng)消退,這樣不會遮掩食品的其它風(fēng)味,能與各種不同的香味和諧并存,因此不會因為加入了果糖而覆蓋和混淆了其他果品的原味。
相比之下,蔗糖的口感來得慢,去得也慢,在口中甜味要30秒后才消失,食品香味釋放時,正是蔗糖甜味的峰值區(qū),而被蔗糖甜味所
掩蓋。
果糖的這種特性可以使它用于果汁和果汁汽水,如菠蘿汁,山楂汁,芒果汁,梨汁等,可保持果肉鮮艷、果香明顯。用于糖果、糕點加工,可保持果品的原汁原味。用于含酒精飲料,如果酒、汽酒、藥酒和其它配制酒,可以保持酒品的特色味道。
果糖的溶解吸熱很大,入口后從口腔中吸收熱量多,因此會給人冰涼的感覺。
果糖的這種特性很適用與清涼飲料,碳酸飲料,果酒中,用果糖(高果糖漿)配制的汽水、飲料,入口后給人一種爽口提神的清涼感。在飲料中用果糖作甜味劑,在口感上可以提高飲料檔次。
吸濕保濕
果糖還具有良好的吸濕性。在糖類中,果糖的吸濕性最強,很容易吸收水分。
果糖良好的吸濕性使它可用于需要保濕的食:如面包,糕點,糖果的加工。
在糖果中應(yīng)用果糖,可防止結(jié)晶和返砂,特別適用于高級糖果、巧克力。
在面包,糕點中使用果糖,可使糕點質(zhì)地松軟、久貯不干、保鮮性能優(yōu)良,可明顯提高產(chǎn)品檔次和延長貨架保存期。
此外,果糖是單糖、易于酵母利用、發(fā)酵速度快, 果糖受熱易分解,易與氨基酸發(fā)生焦化反應(yīng),因此果糖應(yīng)用于焙烤食品(如面包)時,不僅可達(dá)到松軟可口的效果,還能增加表層黃亮色澤和濃郁的焦香味。
果糖的吸濕性使它還可作為化妝品、煙草的保濕劑。
滲透溶解
果糖是單糖,分子較蔗糖小,滲透壓比蔗糖高出一倍,能較快地穿透細(xì)胞組織,有利于抑制食品表面微生物生長,防腐性能好。果糖的溶解度高,在水中擴(kuò)散速度快,難結(jié)晶,在20 ℃時,溶解度為蔗糖的1. 9 倍,葡萄糖的3.7倍。這對于加工果脯、果醬、水果罐頭、蜜餞等高糖漬食品十分有利,不僅能保留果品的風(fēng)味本色,還可防止其表面干涸翻砂,具有較好的保藏效果。
冷凍性能
果糖溶液的冰點比其他糖品(如蔗糖)低,30%的果糖溶液冰點是-5℃,而30%的蔗糖溶液冰點是-3℃。
果糖的這種特性使它在應(yīng)用于冰淇淋和其他冷飲加工時,不會形成堅硬冰塊,可以避免出現(xiàn)冰晶,使產(chǎn)品質(zhì)地柔軟。而且果糖在低溫時口味更好,使產(chǎn)品細(xì)膩可口,口味長久,回味無窮。在所有糖類,糖醇類甜味劑中,果糖控制冰晶生成的性能最好。因而要減少冷凍食品中冰晶的形成,果糖是最好的選擇。
使用特點
果糖在食品中主要是作為甜味劑使用的。
目 前世界上廣泛使用的甜味劑有20 余種,可分為以下幾類:
1)單糖,二糖類,蔗糖,葡萄糖,果糖,麥芽糖,乳糖,木糖等天然糖類。
2)低聚糖類,主要有低聚異麥芽糖,低聚果糖,低聚半乳糖, 乳果糖,低聚木糖,乳酮糖,棉子糖,水蘇糖等。
3)糖醇類,包括山梨糖醇,麥芽糖醇,甘露醇,乳糖醇,赤蘚糖醇,木糖醇等。
4)化學(xué)合成甜味劑,有糖精,甜蜜素,阿斯巴甜,三氯蔗糖等。
這幾類產(chǎn)品都有各自的特點和優(yōu)勢,也有顯著的不足。這些缺點限制了它們的應(yīng)用。這些缺點主要有:
1)單糖,二糖,低聚糖,糖醇類的甜度比較低,達(dá)到同等甜度的使用量大。
2)合成甜味劑甜度很高,但很多產(chǎn)品具有苦澀味和金屬味,味道不純等,需要添加甜味抑制劑和填充劑。
3)低聚糖類,糖醇類的生物穩(wěn)定性較差。化學(xué)合成甜味劑一般穩(wěn)定性較好,但也有不令人滿意的地方。如阿斯巴甜不耐高溫及酸性條件,不能用于長時間加熱的焙烤食品,不少甜味劑不能用于酸性食品等。
4)糖醇類食品吸濕性較大,粘度低,給食品加工帶來影響,無法用在干燥的固體食品上。
5)糖醇類不易吸收,攝取過量會引起腹瀉或腸胃不適,如脹氣,疼痛,打嗝等。
6)合成甜味劑的產(chǎn)品安全性仍受到懷疑。
7)低聚糖類,三氯蔗糖,部分糖醇類產(chǎn)品的價格較高。
相比之下,果糖綜合了幾類甜味劑的優(yōu)點,是很好的通用性甜味劑。
1)甜度高,用量少,不需添加特殊助劑(化學(xué)合成甜味劑的優(yōu)點)
2)其代謝途徑與胰島素?zé)o關(guān),人體攝入不會引起血糖及胰島素水平波動(糖醇類,化學(xué)甜味劑類的優(yōu)點)
3)在肝臟中代謝快,對肝臟具有保護(hù)作用合成肝糖元迅速,可改善肝功能,保護(hù)肝臟(低聚糖類的優(yōu)點)
4)不易發(fā)生蛀牙(糖醇類的優(yōu)點)
5)天然糖類,綠色安全(糖,糖醇,低聚糖類的優(yōu)點)
6)風(fēng)味口感好(部分糖醇,低聚糖的優(yōu)點)
果糖還具有很好的甜味協(xié)同作用,可同其它甜味劑混合使用。這種協(xié)同機(jī)制在果糖與其它高甜度化學(xué)合成甜味劑白糖的混合使用中顯得更加突出。一方面可使甜味劑甜度大大提高,另一方面可減少或清除糖精鈉或蛋白糖的苦澀味和其它不良后味。
產(chǎn)品分類
果葡糖漿
通常經(jīng)酶法生產(chǎn)的含果糖42%的果葡糖漿, 也稱為高果糖漿。經(jīng)過進(jìn)一步分離出葡萄糖,得果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)90% 的果糖漿。質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 % 的果糖漿再和適量質(zhì)量分?jǐn)?shù)42 % 果糖產(chǎn)品混合,可得到果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)55 % 的糖漿。工業(yè)稱上述3 種高果糖漿分別為F – 42(HFC-S42),F(xiàn) – 90(HFC-S90) 和F – 55(HFC-S55)。
這三種產(chǎn)品都是液體,其中HFC-S42含果糖42 %,葡萄糖52-55 % ,低聚糖6-8 %,固形物含量71%。HFC-S55含果糖55 %,葡萄糖40 % ,低聚糖4 %,固行物含量77%。HFC-S90含果糖90 %,葡萄糖8 % ,低聚糖1 %,固行物含量80%。
結(jié)晶
這是果糖含量95%以上的結(jié)晶固體。按現(xiàn) 在的技術(shù)水平,可以做出含量98%甚至99%以上。其中葡萄糖含量都只有千分之幾的水平。
分類不同
果糖產(chǎn)品現(xiàn) 在有果葡糖漿,結(jié)晶果糖兩種形式。雖然它們都具有果糖的特性,在具體應(yīng)用中仍有諸多不同之處。
加工特性
果糖是易吸濕,難結(jié)晶的糖類。結(jié)晶果糖是高純度(97%以上)的果糖,是細(xì)小的粉末狀晶體,而果葡糖漿是果糖含量42%,或者55%,90%,其他成分主要是葡萄糖,還有少量的低聚糖。因為果糖含量低,不能結(jié)晶,因此果葡糖漿是粘稠的混合液體。
因為果葡糖漿是液體狀的食品添加劑,因此無法用在干燥不含水分或者外形堅硬的固體食品上,如硬糖果,香脆食品,粉末飲料,硬烘焙制品等。這些場合只能用結(jié)晶果糖。果葡糖漿的主要應(yīng)用場合是液體飲料。
相反,凡是可使用果葡糖漿的場合,也都可以使用結(jié)晶果糖。只要制品中有少量水分,結(jié)晶果糖就可以迅速溶解分散。
運輸存儲
果葡糖漿是液體,運輸貯存需要罐裝。果葡糖漿有一個顯著的缺點,那就是果葡糖漿在低溫時(低于26 ℃)容易結(jié)晶,給低溫遠(yuǎn)途運輸帶來一定的困難。為避免結(jié)晶,要求果葡糖漿運輸時,儲料罐必須保溫在27-35 ℃。這樣儲料罐必須使用帶加熱,溫控的不銹鋼專用罐。即便如此,在我國北方,天氣較冷,很容易發(fā)生散裝罐車運輸?shù)墓咸菨{結(jié)晶的事,還需要加熱去結(jié)晶。果葡糖漿結(jié)晶還會發(fā)生在加工過程中,使其應(yīng)用也受到一定的限制。結(jié)晶的糖塊會堵塞管道、噴口。在加工溫度較低的連續(xù)化生產(chǎn)線中使用果葡糖漿,就要經(jīng)常停下來,用熱水清除這種堵塞。果葡糖漿長期放置,易于微生物滋生發(fā)酵。不僅儲罐要定期清洗,連食品加工設(shè)備也要經(jīng)常清洗。
結(jié)晶果糖則不存在這些問題。運輸存儲過程中,結(jié)晶果糖是密封袋裝,只要包裝袋不破損,就不會吸潮變質(zhì)。在食品加工過程中,只有結(jié)晶果糖溶解后,就不會再返回結(jié)晶。
可見,使用果葡糖漿的物流成本比較高,運輸加工都有一定困難。一些客戶因此對果葡糖漿印象不佳,不愿意使用果糖產(chǎn)品,實際上只要改用結(jié)晶果糖,這些問題就迎刃而解。
生化特性
結(jié)晶果糖是純的果糖。果葡糖漿只含有部分果糖,還含有大量葡萄糖。
純果糖所具有的優(yōu)點,如口感,風(fēng)味,滲透性,吸濕性等,果葡糖漿也具有。但果葡糖漿中還有大量葡萄糖,給果糖帶來的好處打了折扣。例如,果糖的甜味感可以很快消失,不遮蔽食品特色風(fēng)味,可葡萄糖的甜味消失得慢,仍然給口感帶來了不良影響。
而從生化角度上看,果葡糖漿就沒法發(fā)揮果糖的優(yōu)勢了。糖尿病人服用結(jié)晶果糖后的升糖指數(shù)僅20左右,而服用F-55的果葡糖漿升糖指數(shù)會達(dá)到50-60,幾乎與服用蔗糖的升糖指數(shù)60-70一致。顯然,糖尿病人食品中應(yīng)該使用結(jié)晶果糖,使用果葡糖漿就失去了意義。
綜合起來看,結(jié)晶果糖才是純的,真正的果糖。可以認(rèn)為果葡糖漿是低檔,低成本的果糖制品。果葡糖漿生產(chǎn)技術(shù)相對簡單,成本低,目 前產(chǎn)量用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)晶果糖。但果葡糖漿不能充分發(fā)揮果糖的優(yōu)點。很多情況下還是要用結(jié)晶果糖。
生產(chǎn)工藝
目 前,以果葡糖漿生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ),利用酶技術(shù)生產(chǎn)出結(jié)晶果糖。
工藝流程:
葡萄糖富集液 →回流 → 異構(gòu)化酶柱 → 果葡糖漿
精致果葡糖漿 → 色譜分離 → 果糖富集液 → 濃縮 →加入晶種→ 冷卻 →結(jié)晶 →
果糖母液 →回流 → 濃縮
離心分離 →果糖結(jié)晶 → 洗滌 → 干燥 → 篩分 →結(jié)晶果糖
42%果葡糖漿經(jīng)過模擬流動床色譜分離得高純度果糖富集液(含果糖97%,干基),再經(jīng)單效蒸發(fā)器濃縮至物質(zhì)含量大于70%,在此糖漿溶液或醇—水系統(tǒng)中加入晶種進(jìn)行冷卻結(jié)晶,溫度慢慢由60℃降至25℃,約有50%果糖結(jié)晶析出,果糖母液再回流。然后,經(jīng)過離心機(jī)分離、蒸餾水洗滌、干燥、篩分等工藝處理,最后得到無水β-D-果糖結(jié)晶。結(jié)晶果糖吸濕性大,需在相對濕度低于45%的環(huán)境密封保存。
應(yīng)用前景
發(fā)展
目 前,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將果糖廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、保健品生產(chǎn)中。果糖漿的消費量也呈較快的增長形式。一些發(fā)達(dá)國家在糖果與飲料中基本不用蔗糖而用果糖。如加拿大法律規(guī)定,所有飲料必須使用果葡糖漿。
美國是最大的果糖(以果葡糖漿為主要形式) 生產(chǎn)和消費的國家,果糖消費量已占食糖總量的40 %。20 世紀(jì)80 年代中期,美國飲料、食品和甜點行業(yè),蔗糖原料已經(jīng)完全由果糖替代。到1994年美國每年耗用蔗糖200 多萬噸的碳酸飲料已全部使用F —55 果葡糖漿。以美國兩大飲料公司(可口可樂和百事可樂) 為例,1981 年兩大飲料公司決定在本土生產(chǎn)的飲料中使用F —55 型果葡糖漿代替50 %的蔗糖,1984年起已全部改用F —55 型果葡糖漿。
事實上,我國食品工業(yè)中的很多龍頭企業(yè),已經(jīng)認(rèn)識到果糖產(chǎn)品的性能優(yōu)勢,開始率先使用。像我國著名的國際飲料健力寶于1997年起開始大量使用果葡糖漿。不少企業(yè)都在出口食品中使用了結(jié)晶果糖。
醫(yī)藥行業(yè)是另一個大市場,對結(jié)晶果糖的需求將不斷擴(kuò)大。國外使用果糖注射液比國內(nèi)早十年左右,作為新一代不依賴胰島素的高能量營養(yǎng)輸液, 果糖注射液在世界醫(yī)藥市場的表現(xiàn)十分活躍,在某些國家已成為僅次于葡萄糖的第二大注射液。在國內(nèi),果糖注射液還沒有大量應(yīng)用。但各種臨床試驗結(jié)果都令人滿意,醫(yī)師普遍反映良好,愿意在臨床中大量應(yīng)用。各個醫(yī)藥廠家也積極申報新藥,規(guī)劃生產(chǎn)。可以預(yù)見,國內(nèi)醫(yī)藥領(lǐng)域的果糖用量會迅速增長。
總之,我國大規(guī)模應(yīng)用果糖產(chǎn)品的時機(jī)已經(jīng)成熟,在我國發(fā)展果糖產(chǎn)品有著廣闊前景。預(yù)期到2010年,我國果葡糖漿的消費量能達(dá)到200萬噸的規(guī)模,結(jié)晶果糖的消費量能達(dá)到1萬噸以上。
缺點
果糖也有一些缺點,在應(yīng)用中要對此有足夠的注意。
1)成本高于蔗糖
果葡糖漿的成本目 前高于蔗糖。
而結(jié)晶果糖,由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜,技術(shù)要求高,目 前世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn),成本比較高。
但果糖的成本與大多數(shù)糖醇類,低聚糖類都是可比的。可以預(yù)見,隨著果糖產(chǎn)量的進(jìn)一步提高,生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,果糖的成本會不斷降低。
2)果糖不耐受性
果糖不耐受性是一種遺傳病,這種病因為缺乏B型醛縮酶,吃果糖也會造成1-磷酸果糖堆積,大量消耗肝中磷酸的儲備,進(jìn)而使ATP濃度下降,從而加速乳糖酵解,造成乳酸酸中毒和餐后低血糖。這種病癥常表現(xiàn)為自我限制,即果糖不耐受的人很快發(fā)展成強烈的對任何甜食的厭惡感。
3)需控制用量
果糖的攝入量不能過大。健康人每天果糖攝入量閾值為30~80 g (平均40g),過多攝入尤其是一次性過多攝入,會導(dǎo)致果糖吸收不良,引起腸胃反應(yīng)。
另外果糖代謝吸收快,和葡萄糖一樣能轉(zhuǎn)化合成甘油三酯,過分?jǐn)z入也會導(dǎo)致肥胖,高血脂。
食品應(yīng)用
果糖產(chǎn)品在食品領(lǐng)域起初是作為蔗糖的替代性產(chǎn)品出現(xiàn)的。由于果糖產(chǎn)品具有蔗糖不可比擬的性能優(yōu)勢,果糖產(chǎn)品在食品加工中的很多領(lǐng)域,逐漸完全或部分取代蔗糖。這種取代的目的不僅僅是解決甜度問題,更主要是改善制品性能、增進(jìn)風(fēng)味口感、提高產(chǎn)品檔次。經(jīng)過實踐證明,在果酒、藥酒、汽酒、藥用糖漿、果汁飲料、果醬、水果罐頭、蜜餞、硬糖果、硬烘焙制品中,果糖可100%取代蔗糖。在雪糕,冰淇淋,軟糖果,軟烘焙制品中,可部分取代,取代量在10-50%。隨著對果糖應(yīng)用特性認(rèn)識的不斷深化。國際上在90年代后,又針對果糖的特性,陸續(xù)開發(fā)了不少新的產(chǎn)品,擴(kuò)展了果糖的在食品中的應(yīng)用領(lǐng)域。目 前,果糖在食品中新的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷地被發(fā)掘。
1)冷凍食品
果糖在低溫時甜度增加,且冰點低,對冰晶生成控制性好。因此果葡糖漿用于冰淇淋,雪糕等冷凍食品更為適宜。用果葡糖漿生產(chǎn)的冰棒、冰淇淋有清香味道。但在冰棒生產(chǎn)時,不能全用果葡糖漿,而應(yīng)與蔗糖混合使用,否則冷凍速度慢,且冷凍效果不好。此外,果糖對冰淇淋的質(zhì)構(gòu)與溶化有重要的影響,使用果糖的冰淇淋在長期存儲后,仍能保持良好的外觀、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味,而用蔗糖的卻不好。
2)運動飲料、能量型飲料
這是歐美針對果糖特點開發(fā)的新型食品。它發(fā)揮了果糖吸收代謝快,可迅速給機(jī)體補充能量的特點。結(jié)晶果糖是運動型,能量型飲料的基本原料。這種飲料可以供體育鍛煉,體力勞動或疲勞時飲用。這類飲料,不但可增加體能和耐力,還可保持體力,迅速消除疲勞。著名的品牌有美國Amway公司的Active 8飲料,意大利Also公司的Enervit G飲料,瑞士Wander AG公司的Sportive Proto Kost飲料,這些在配方中都加入大量結(jié)晶果糖。
3)清涼飲料
這是日本針對果糖特點開發(fā)的新型食品。它利用了果糖口感涼爽,低溫下甜度高,不遮蔽其它風(fēng)味的優(yōu)點。清涼飲料不僅口感涼爽,還適合在低溫下飲用,風(fēng)味尤佳。在日本,果糖主要用在清涼飲料中。為了保證良好的清涼口味,大量直接使用結(jié)晶果糖。在1990年時,日本用在清涼飲料領(lǐng)域的結(jié)晶果糖就有7000-8000噸。
4)粉末罐裝飲料,粉末飲料
由于結(jié)晶果糖有良好的溶解性,國外利用這個特性改進(jìn)了原來的粉末沖飲飲料,開發(fā)出各種營養(yǎng)型,能量型,清涼型的粉末飲料,以袋裝或罐裝。這樣即發(fā)揮了粉末飲料易運輸攜帶的方便性,又具有液體飲料口感好,產(chǎn)品多樣化的特點。例如美國Alacer公司開發(fā)的Emergen-C營養(yǎng)飲料粉,用小包袋裝。每小袋(7克)可加熱水充飲成130毫升的飲料,功效等同于運動型飲料。美國Thopson公司開發(fā)的Slimfast粉末罐頭飲料,加水后可產(chǎn)生巧克力風(fēng)味。
5)低熱量飲料
利用果糖與其它甜味劑協(xié)同,可以配制低熱值飲料。由于少使用或不使用蔗糖,飲料的熱值比較低,而口味不會受損害。
6)固體粉末食品
應(yīng)用結(jié)晶果糖作甜味劑,加入到有速溶要求的粉末食品中,如玉米片、麥片等。可以發(fā)揮結(jié)晶果糖甜度高、易溶、口感好的優(yōu)勢。
7)面包
在面包中,可以用果葡糖漿替代部分蔗糖,果糖的發(fā)酵性、呈色性及保濕性都作為優(yōu)點發(fā)揮出來。面包是利用酵母發(fā)酵的食品,酵母利用果糖和葡萄糖發(fā)酵最快,其次才是麥芽糖、蔗糖。果、葡糖漿代替蔗糖時,發(fā)酵反應(yīng)快而好,產(chǎn)生大量氣體,縮短面包發(fā)酵時間。由于產(chǎn)氣多,面包松軟,口感柔軟,略有濕潤感,和使用蔗糖一樣,面包有好的強度和結(jié)構(gòu)。由于在烘烤過程中果糖和葡萄糖易與面團(tuán)中的氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng),可在面包表面涂一層果葡糖漿或結(jié)晶果糖-蔗糖混合溶液。這樣面包易于著色,表層產(chǎn)生一層焦黃色,美觀且風(fēng)味好。
由于果糖保濕性好,所以面包貯存中可以較長時間保持新鮮和松軟,7-8天仍不會老化干硬。這是蔗糖面包所不能及的。
8)蛋糕
在蛋糕制品中,也可加入果糖制品,替代部分蔗糖。在軟糕點及夾心糕點中,由于果糖的保濕性好,果葡糖漿生產(chǎn)的蛋糕品質(zhì)較好且有較長的貨架期,可延長存儲期15-20天,果糖蛋糕存放30 天后仍然松軟,風(fēng)味良好。而蔗糖蛋糕在數(shù)天后即干硬,再長一些時間,表層破碎,而且在貯存中果糖蛋糕重量減輕情況比蔗糖蛋糕少。用于中秋月餅之類的夾心食品,可全部使用果糖,風(fēng)味好,無異味,也不致于產(chǎn)生焦苦味。
9)糖漬食品
在果脯、果醬、果凍、水果罐頭、蜜餞等糖漬食品中使用果糖,由于比蔗糖有較高的滲透壓力,能防止果汁逆出水果外,利于保持水果風(fēng)味。果糖透過細(xì)胞壁較快地達(dá)到均衡,提高了加工過程的穩(wěn)定性,而且不受PH 值(酸堿度)的影響。果糖與果物還有親和作用,也能防止果味逆出,有利于保持水果風(fēng)味。
10)在乳制品中的應(yīng)用
果糖用于酸乳酪中可起到加甜和增香作用,可減少果汁的用量,降低成本,還可降低產(chǎn)品的熱量。例如美國公司在冰凍酸乳就使用了結(jié)晶果糖。
11)營養(yǎng)酒
在果酒、藥酒、汽酒等營養(yǎng)酒類中,現(xiàn) 在已經(jīng)大量使用果糖。果糖的溶解性好,不會遮蔽酒類本身的香味。
醫(yī)藥應(yīng)用
醫(yī)藥制品
在醫(yī)藥領(lǐng)域里應(yīng)用的果糖都是結(jié)晶果糖,而不能使用果葡糖漿。因為果葡糖漿中的葡萄糖成分會嚴(yán)重干擾果糖的藥用效果。例如,糖尿病人服用結(jié)晶果糖后的升糖指數(shù)僅20左右,而服用F-55的果葡糖漿升糖指數(shù)會達(dá)到50-60,幾乎達(dá)到服用蔗糖的升糖指數(shù)。
醫(yī)藥領(lǐng)域是果糖比較新的應(yīng)用領(lǐng)域。市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些使用果糖的醫(yī)藥制品,新的產(chǎn)品還在不斷開發(fā)試驗中。
1)果糖注射液
果糖在國外應(yīng)用較廣泛,注射劑型已收入美、英、德、日等國藥典。近 年來,國內(nèi)也陸續(xù)開始研究申報果糖注射液。
果糖注射液有10%果糖注射液,5%果糖注射液兩種劑型,其中都含有少量氯化鈉,亞硫酸氫鈉之類的鹽類。
果糖注射液有以下應(yīng)用:
①靜脈輸注營養(yǎng)液
很多情況下,患者需要通過靜脈輸注營養(yǎng)液補充能量和體液,是臨床必需且經(jīng)常采用的方式。葡萄糖是最常用的能量補充劑。然而, 葡萄糖注射液在臨床上存在一些不可回避的弊端。 例如葡萄糖必須依賴胰島素才能代謝, 并且在體內(nèi)代謝慢,容易導(dǎo)致體內(nèi)血糖波動,高血糖使脂肪分解受抑制,而且還會加重糖尿病患者癥狀。
果糖的代謝不依賴胰島素,進(jìn)入血液后即使在無胰島素的情況下也能迅速轉(zhuǎn)化為肝糖元, 參與代謝,可以有效降低血糖波動。果糖與葡萄糖相比代謝快、供能迅速、更易被機(jī)體吸收利用。因此,果糖注射液起效快,作用迅速。
果糖注射液適用于糖尿病患者。糖尿病人服用結(jié)晶果糖后的升糖指數(shù)僅20左右。
果糖注射液也適用于慢性肝病患者。即使已經(jīng)發(fā)生肝硬化,仍然可以進(jìn)行果糖的吸收代謝,供給身體能量,而葡萄糖的效力就差很多。
果糖注射液還用于此類產(chǎn)生應(yīng)激性高血糖的手術(shù)患者的術(shù)后恢復(fù)。
外科手術(shù)后患者處于應(yīng)激狀態(tài), 胰島素分泌受到強烈抑制而導(dǎo)致糖氧化利用率下降, 同時機(jī)體的胰高血糖素分泌增加,促使大量糖原的大量分解以及機(jī)體糖代謝功能的紊亂,最終可引起患者血糖大幅波動,重者可出現(xiàn)胰島素抵抗現(xiàn)象、酮癥性酸中毒等不良后果,這種狀況被稱為應(yīng)激性高血糖。過度增高的血糖水平影響白細(xì)胞的吞噬功能,降低機(jī)體抵抗力,增加感染發(fā)生率。而且血糖穩(wěn)定對維持器官的正常功能非常重要。
在各種有嚴(yán)重創(chuàng)傷的外科手術(shù),都易發(fā)生此類應(yīng)激性高血糖,如胃腸手術(shù)。
果糖注射液對于外科手術(shù)補充蛋白的流失,對于妊娠惡阻、胃炎、胃潰瘍、皮膚病、小兒發(fā)育不良等也都有一定療效。
果糖注射液還可用于關(guān)節(jié)檢查液。浸于5% 果糖溶液20 小時, 關(guān)節(jié)軟骨幾乎不軟化,而浸于林格氏液中2 小時后開始變形,并在20 小時內(nèi)持續(xù)畸變,因此以5% 果糖溶液作關(guān)節(jié)鏡檢查時的沖洗液較林格氏液更好。
2)甘油果糖注射液
甘油果糖注射液是一種新型的高滲注射液,用于治療腦出血、腦損傷, 是臨床降低顱內(nèi)壓、消除腦水腫的一線藥物。甘油果糖注射液能有效降低顱內(nèi)壓,消除腦水腫,使病人早日清醒,減輕致殘。
傳統(tǒng)上,治療腦損傷使用甘露醇注射液。研究表明,甘露醇有明顯的利尿作用,對于腎臟有很高的損害發(fā)生率。使用甘露醇時常發(fā)生的嚴(yán)重的反跳現(xiàn)象。而甘油果糖注射液則安全可靠,作用持久穩(wěn)定。
甘油果糖注射液尤其適用于患糖尿病、慢性高顱壓、腎功能不全或老年動脈硬化及隱性腎臟損害的病人。
3)果糖Vc片劑
果糖Vc片是以果糖、維生素C為主要成分的營養(yǎng)產(chǎn)品,還可根據(jù)需要加入維生素A,D,E,微量元素等。
果糖Vc片的效用同葡萄糖Vc片是一樣的。Vc可以用于免疫力低下、感冒,牙齦經(jīng)常發(fā)炎出血的人。皮膚老化、暗黃、有色斑、曬斑,想美白肌膚的人。
果糖Vc片適用于兒童,老人,糖尿病人,慢性肝病患者。
4)藥用輔料
藥用糖漿,藥片糖胞衣中的葡萄糖,都可以改用結(jié)晶果糖,適用于糖尿病人,慢性肝病患者等。
5)解酒制品
人們飲酒后,灑精很快便被吸收,其中90%左右的酒精都要在肝臟內(nèi)按乙醇-乙醛-乙酸-二氧化碳,水的路線進(jìn)行氧化分解。整個反應(yīng)過程耗氧多,耗能巨大,時間長,肝臟負(fù)擔(dān)重。在肝臟解酒過程中,會發(fā)生酒精性低血糖和肝細(xì)胞的缺氧損傷。長期酗酒會導(dǎo)致酒精性肝病:如脂肪肝、肝纖維硬化等,酒精性低血糖是誘發(fā)加劇糖尿病的重要因素。
在解酒制品中加入果糖,可以發(fā)揮果糖的多種功效。果糖吸收代謝迅速,可及時彌補酒精性的低血糖。果糖的代謝過程路徑短,耗能低,不產(chǎn)生乳酸,在肝臟缺氧情況下仍可代謝,肝臟負(fù)擔(dān)輕。果糖能促進(jìn)體內(nèi)醇的分解,抑制蛋白質(zhì)消耗,減少毒性最大的中間產(chǎn)物乙醛的停留時間。果糖還可減少酒精對肝細(xì)胞的缺氧損傷,減少缺氧肝細(xì)胞的死亡,在缺氧消除后及時恢復(fù)肝細(xì)胞的代謝能力。
總之,果糖的解酒作用主要是在保肝護(hù)肝,維持正常血糖水平等方面。
合成原料
6)醫(yī)藥合成原料
①合成抗癲癇藥物托吡酯(TOPIRAMATE)
托吡酯, 化學(xué)名為2, 3:4, 5-雙-O-(1-甲基亞乙基)-β-D-吡喃果糖氨基磺酸酯, 是美國John son &John son 公司開發(fā)的GABA 再攝取抑制劑, 1995 年以商品名Topamax 在英國上市, 臨床用于治療成人原發(fā)性部分性癲癇。
托吡酯的合成方法是:
第一步:以D-果糖與丙 酮縮合得2, 3: 4, 5-雙-O-(1-甲基亞乙基) –β-D-吡喃果糖。
第二步:2, 3: 4, 5-雙-O-(1-甲基亞乙基) –β-D-吡喃果糖與硫酰氯反應(yīng)
第三步:第二步的反應(yīng)產(chǎn)物在在四氫呋喃溶液中通氨, 托吡酯粗品
第四步:用有機(jī)溶劑提取托吡酯,再重結(jié)晶得成品。
大約每克果糖可生成托吡酯0.5克。
②合成血管擴(kuò)裝藥尼可呋糖
尼可呋糖,也稱煙呋糖酯,英文名稱Nicofuranose, Bralian
尼可呋糖是煙酸的衍生物,屬煙酸類藥物,具有血管擴(kuò)張作用
尼可呋糖的合成方法:
D-果糖 + 煙酰氯,煙酸鹽 -> 尼可呋糖
化學(xué)介紹
工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)果糖的原料是蔗糖,用稀鹽酸或轉(zhuǎn)化酶都可以使蔗糖發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)物是果糖和葡萄糖的混合溶液。加入氫氧化鈣使果糖和氫氧化鈣形成不溶性化合物,從水溶液中過濾分離出來。再通入二氧化碳?xì)怏w,使氫氧化鈣與二氧化碳作用,生成溶解度很小的碳酸鈣,然后過濾掉碳酸鈣,蒸發(fā)水分可得到果糖的結(jié)晶體。
另一種生產(chǎn)果糖的方法是用淀粉做原料,淀粉水解后經(jīng)固定化葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化為糖,其中含有42%的果糖和58%的葡萄糖,這種混合物稱為果葡糖漿或高果糖漿。
果糖是棱柱狀晶體,熔點103~105℃,是所有的糖中最甜的一種,它比蔗糖甜一倍,廣泛分布于植物中,廣泛用于食品工業(yè),如制糖果、糕點、飲料等。果葡糖漿的甜度與蔗糖相當(dāng),但它是用淀粉做原料生產(chǎn)出來的,不但成本低,還具有天然蜂蜜的香味,在食品工業(yè)中比蔗糖有更廣的用途。
又稱左旋糖。為一種單糖,全稱D-阿拉伯型己酮糖,分子式C5H12O5CO。果糖以游離的形式大量存在于水果的漿汁和蜂蜜中,是牛和人的精液中存在的唯一的還原糖。在菊芋(大麗菊的根)中D-果糖以聚糖的形式貯存能量。更大量的存在形式是與D-葡萄糖以苷鍵相互連接為蔗糖。在結(jié)晶狀態(tài)下,酮糖中可能存在β-吡喃型糖,在天然產(chǎn)物中常常以呋喃型果糖相結(jié)合。在水溶液中,呋喃型果糖和吡喃型果糖同時存在,在20℃水溶液中大約有20%呋喃型果糖。
在自然界很少見到果糖形成的糖苷。果糖是棱柱結(jié)晶,熔點103~105℃(分解),果糖是所有糖中最甜的一種,比蔗糖約甜一倍,可以由菊芋水解得到。蔗糖是工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)果糖最豐富的原料,用稀酸或轉(zhuǎn)化酶水解蔗糖,從混雜有D-葡萄糖的溶液中析離果糖。果糖不易結(jié)晶,但它與氫氧化鈣形成不溶性的復(fù)合物,分離后,通入二氧化碳,即可得到果糖結(jié)晶。工業(yè)上也可用溴水選擇性地氧化蔗糖的水解液中的葡萄糖,然后除去D-葡萄糖酸得到果糖。目 前工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)采用淀粉水解制備葡萄糖,經(jīng)固定化葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化糖 ,其中含有42%果糖和58%葡萄糖,商業(yè)上稱果葡糖漿或高果糖漿,它的甜度與蔗糖相當(dāng),但它具有天然蜂蜜香味和生產(chǎn)成本低等特點,已廣泛用于飲料和糖果糕點等食品工業(yè)
C6H12O6醇酮類單糖之一。白色晶體或粉末,商品常帶淺棕黃色,味很甜。密度1.6g/cm3,熔點103~105℃(分解)。易溶于水、乙醇和乙醚。無醛基而具活性酮基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),氧化產(chǎn)物為羥基乙酸和三羥基丁酸。與石灰水可形成果糖鈣沉淀,但通入二氧化碳又可復(fù)出果糖。用作食物、營養(yǎng)劑和防腐劑。存于水果、蜂蜜中。常用菊粉水解制取。
果糖的銀鏡反應(yīng)
葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體,葡萄糖是一種多羥基醛(醛糖),果糖是一種多羥基酮(酮糖),果糖分子中并無醛基存在,看來似乎不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但其實不然,其主要原因是果糖在堿性溶液中可發(fā)生兩種反應(yīng):一是經(jīng)烯醇化作用變成醛糖(反應(yīng)方程從略)。二是發(fā)生裂解,產(chǎn)生含醛基的有機(jī)物(化學(xué)方程式從略)。果糖分子中由于多個羥基對酮基的影響,使果糖也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和被新制的Cu(OH)2氧化。由此可知,果糖溶液中總是含有醛糖及含醛基的有機(jī)物,可跟堿性的銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。因此,果糖與葡萄糖都是還原性糖。用果糖做銀鏡反應(yīng)的效果與葡萄糖相似,反應(yīng)條件略高于葡萄糖,60——100℃,果糖溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可取1%,硝酸銀溶液與氨水溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可取2%——4%,在此條件下,可獲得優(yōu)質(zhì)銀鏡。
注:高中化學(xué)課本以前沒有提到果糖的還原性,生物課本檢驗還原性糖時說明果糖可以和斐林試劑反應(yīng),目前高中化學(xué)課本加上了科學(xué)探究,讓學(xué)生自主探討這一問題。
制作
1.1,6-二磷酸果糖的干燥方法
2.1,6-二磷酸果糖的生產(chǎn)方法
3.1,6-二磷酸果糖提純精制方法
4.1.6--二磷酸果糖生物合成工藝
5.低聚果糖的制備方法
6.淀粉水解液和高含量果糖糖漿的制作方法
7.干燥乳果糖溶液的方法
8.高純度低聚果糖制備方法
9.固定化菊糖酶酶解菊粉生產(chǎn)高果糖漿的方法
10.固定化硼酸分離果糖
檢驗
(一)原理:果糖是典型的還原性糖,含有還原性基團(tuán)(游離酮基)
方法:1.果糖+斐林試劑/班氏試劑→磚紅色沉淀
2.果糖+銀氨溶液(堿性環(huán)境、水浴加熱)→銀鏡反應(yīng)
(二)紫外分光光度法
(三)高效液相色譜法
(四)離子選擇電極法
(五)傅里葉變換近紅外光譜法
(六)分光光度法
代謝
果糖可以直接成為1,6-二磷酸果糖,從而進(jìn)入糖酵解過程。果糖實際上比葡萄糖更容易被代謝,因為它可以繞過糖酵解途徑的限速酶,6-磷酸果糖激酶-I。
果糖優(yōu)于其它甜味劑的最重要的是其生理代謝特性。果糖在體內(nèi)的代謝不受胰島素的控制,在肝臟內(nèi)果糖首先磷酸化生成1—磷酸果糖,然后分解成丙糖,丙糖進(jìn)一步合成為葡萄糖和甘油三酯或進(jìn)入酵解途徑。身體正常的人僅有極少量葡萄糖從肝臟釋放出來,因此人體攝入果糖不會引起攝入葡萄糖和蔗糖容易引起的嚴(yán)重的飯后血糖高峰和低血糖,Olefsky和Crapo的試驗表明,口服50g果糖、20g脂肪和20g蛋白質(zhì)所引起的胰島素和血糖波動是很小的。表中是幾種食物的血糖指數(shù)。從表中可以看出果糖的血糖指數(shù)大大低于其它糖類。
血糖指數(shù)表
|
食物名稱
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葡萄糖
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蔗糖
|
果糖
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麥芽糖
|
蘋果
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葡萄
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白面包
|
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血糖指數(shù)
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100
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59±10
|
20±5
|
105±12
|
39±3
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64±11
|
69±5
|
果糖的這個特性,使得果糖可作為糖尿病患者的食物甜味劑,并廣泛用于老年和兒童食品中。山梨醇是一種廣泛用于糖尿病人食物中的甜味劑,它在體內(nèi)被吸收后迅速轉(zhuǎn)化為果糖,其后的代謝與果糖一致。另外,山梨醇的甜度只有果糖的1/3。因此,山梨醇更適于糖尿病患者食用。此外,果糖在體內(nèi)代謝不會產(chǎn)生乳酸,不會引起肌肉酸痛、倦怠感。果糖與體內(nèi)的細(xì)胞結(jié)合力強,在極穩(wěn)定的狀態(tài)下釋放熱能,具有強化人體耐力及代謝的效果,是運動飲料的良好甜味劑。
危害
喝果汁易誘發(fā)直腸癌,果糖是罪魁禍?zhǔn)住?/div>
水果中富含天然的果糖,果糖作為一種甜味劑也普遍應(yīng)用于我們的日常食物中。但目 前科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn),果糖對現(xiàn)代重大的流行病包括癌癥、心臟病、高血壓、腎功能損害,甚至癡呆癥等,都能產(chǎn)生諸多影響。《美國飲食協(xié)會》雜志最 近刊發(fā)的一項最新研究便指出,喝果汁時所吸收的大量果糖,會增加患直腸癌的幾率。
果糖的名字在成分表中變化多端。它在制糖工業(yè)上最常見的名字是高果糖漿(HFCS),是一種以玉米為原料加工而成的果糖。科學(xué)家們擔(dān)心高果糖漿對人體健康產(chǎn)生影響,原因在于它與蔗糖所產(chǎn)生的熱量大致相當(dāng),但在人體內(nèi)卻無法以同樣方式進(jìn)行代謝。
倫敦帝國學(xué)院于今 年初在《Hypertension》雜志發(fā)布的研究顯示,人們每天喝含糖飲料會對血壓影響很大。果糖會導(dǎo)致血流中的一氧化氮含量降低,而一氧化氮對于血管的正常擴(kuò)張至關(guān)重要。
今 年8 月,刊登在美國雜志《臨床內(nèi)分泌及新陳代謝學(xué)》上的一項調(diào)查也指出,果糖可能引發(fā)肝損傷。研究負(fù)責(zé)人金伯·斯坦霍普博士解釋說,果糖會加重肝臟負(fù)擔(dān),并轉(zhuǎn)換成脂肪肝,引發(fā)高血脂,加大患心血管疾病的風(fēng)險。果糖亦可能增加患糖尿病的風(fēng)險,因為脂肪肝可能引發(fā)胰島素抗性增加,胰島素抗性又對引發(fā)糖尿病關(guān)系極大。
普林斯頓大學(xué)今 年也有實驗研究表明,長期食用高果糖漿會導(dǎo)致體內(nèi)脂肪非正常增長,尤其集中在腹部。這樣的腹部脂肪能提高中風(fēng)和患心臟病的風(fēng)險。
劍橋大學(xué)的研究還表明果糖會加重“癡呆癥”。通過對動物進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn),果糖攝入量與動物大腦中的β-淀粉樣蛋白板塊的形成有關(guān),該物質(zhì)在患有阿爾茲海默癥人群中很常見。
《美國飲食協(xié)會》雜志最 近刊發(fā)的一項最新研究則指出,人們在飲用果汁過程中,所吸收的大量果糖會增加患直腸癌的幾率。專家稱,水果本身中富含纖維、維他命C和抗氧化劑等物質(zhì),有助于對抗腸癌,但這些物質(zhì)會在加工過程中都丟失掉,所以建議吃水果盡量不要榨成汁。
英國飲食協(xié)會建議,我們每天所喝的果汁量應(yīng)維持在150毫升。
但每天將果糖的攝入量維持在一個可控范圍之下并非易事。如今,不僅果汁中有果糖,從餅干到冰淇淋等各式各樣的食品和飲料都能見其蹤影:添加了果糖的壓塊干糧和餅干,更有嚼頭;冰淇淋以及酸奶飲品中添加了果糖,吃起來更加香滑;冷凍食品中用高果糖漿降低結(jié)晶;添加了高果糖漿的烘焙食物,色澤金黃,極其誘人;一罐低脂的水果味酸奶含有10小勺果糖甜味劑;一罐軟飲料所含的果糖更是高達(dá)13勺……
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