赤蘚糖醇

赤蘚糖醇結晶性好，吸濕性極低，在相對濕度為90%時也不吸濕，對熱、酸十分穩定，赤蘚糖醇的溶解度較低，20℃時僅為37%，溶於水中時會吸收較多的能量，溶解熱為-97.4J/g。

赤蘚糖醇的甜度為蔗糖的70%～80%，具有糖醇特有的清淡口味，而且其甜味在口腔內的停留時間非常短暫。與一些高強度甜味劑如天冬酰苯丙氨酸甲酯（Aspartame）、乙酰磺胺酸鉀（AK）等混合使用，甜味和口感非常接近蔗糖。結晶赤蘚糖醇食用時有清涼感覺。赤蘚糖醇的溶解熱近似於葡萄糖的3倍、山梨糖醇的2倍。

赤蘚糖醇的耐熱性很強，即使在高温條件下也不會產生分解及加熱變色。赤蘚糖醇在和氨基酸共存的情況下，也不會發生美拉德反應。

赤蘚糖醇的吸濕性極低，在糖醇及熊糖等甜味劑中是最低的。在温度為20℃、相對濕度為90%的環境中，放置5d後的吸濕增重，山梨醇約為40%，麥芽糖醇為17%，蔗糖約為10%，而赤蘚糖醇為2%以下。

赤蘚糖醇的溶解度在25℃時為36%，是山梨糖醇溶解度的1/2，這個溶解度在一般的食品加工時不會有問題，但對於一些不希望糖醇析出結晶的食品，赤蘚糖醇必須和其他糖類或糖醇並用。它在水中的溶解度受温度影響很大，温度為80℃時約為75%，同蔗糖相近，而温度為20℃時則降為35%，這使之具有良好的結晶性和呈粉末狀的特性，適合在需要蔗糖結晶性的食品中替代蔗糖。赤蘚糖醇在溶解時能吸收很多熱量，在水中的溶解熱約為葡萄糖的3倍，山梨醇的1.8倍，即使同蔗糖混合使用，其溶解熱也較大。 ^[9] 

赤蘚糖醇的生產可分為微生物發酵法和化學合成法2種。

發酵法生產赤蘚糖醇始於20世紀90年代，國際上均採用微生物發酵法大批量生產赤蘚糖醇。生產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赤蘚糖醇的良好碳源，其中D-甘露糖的轉化率最高，達31.5%。但是由於成本因素，主要以小麥或玉米等澱粉質原料，經酶降解生成葡萄糖，由耐高滲透酵母或其它菌株發酵生產，能生產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。赤蘚糖醇發酵法工業化生產流程如下：澱粉→液化→糖化→葡萄糖→生產菌株發酵→過濾→色層分離→淨化→濃縮→結晶→分離→乾燥，最後得到赤蘚糖醇，平均收率約50%。研究表明，赤蘚糖醇發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，無機鹽Mn²⁺、Cu²⁺能提高赤蘚糖醇的產率，氧氣、温度都對其產量有影響，與化學合成法相比，發酵法更具有生產優勢。

化學合成法可由丁烯二醇與過氧化氫反應，然後將其水溶液與活性鎳催化劑混合並加入阻化劑氨水，在0.5MPa左右通氫氣，氫化後得赤蘚糖醇產品，但化學法的生產效率低，尚未實現工業化生產。 ^[3] 

赤蘚糖醇是小分子物質，通過被動擴散很容易被小腸吸收，大部分都能進入血液循環中，只有少量直接進入大腸中作為碳源發酵。然而，進入血液中的赤蘚糖醇又不能被機體內的酶系統所消化降解，而只能透過腎從血液中濾去，經尿排出體外。

赤蘚糖醇的代謝特性決定了它的極低能量值。進入機體內的赤蘚糖醇中有80％通過尿排出，這部分顯然不提供能量。另有20％進入大腸中，假設其中有半數（已是最大估計量）被腸道細菌發酵生成不飽和脂肪酸，並被重新吸收和代謝。這樣分析得知，被攝入的赤蘚糖醇中最多隻有10％的有能量價值，為人體提供能量來源。整體能量平衡試驗結果也表明，赤蘚糖醇的能量值最多僅1.67Kj／g，是所有多元糖醇甜味劑中能量值最低的一種。 ^[10] 

同其他甜味劑相比，赤蘚糖醇是一種能量極低的甜味劑，熱值約為1.25kJ/g，大約是蔗糖的1/10。這是由於此種糖醇在機體內不代謝，90%由尿中排出。將赤蘚糖醇單獨或與其他甜味劑混合，替代蔗糖製成低熱值的保健品，適合肥胖病患者、高血壓和心血管病患者食用。 ^[9] 

赤蘚糖醇抗齲齒能力較強，與蔗糖相比，赤蘚糖醇完全不會發生齲齒。這是由於它不被口腔內的病原菌發酵產生酸。 ^[9] 

通過使用12屬49種72株腸道細菌，研究赤蘚糖醇對腸道細菌的利用情況，結果表明，赤蘚糖醇很難被這些腸道細菌利用。而赤蘚糖醇對腸道中雙岐桿菌具有明顯的增殖作用，雙歧桿菌代謝產生的短鏈脂肪酸（乙酸和乳酸）可以有效地抑制病原菌的生長，從而提高了人體的免疫力。 ^[9] 

赤蘚糖醇能通過被動擴散被小腸吸收，攝入的赤蘚糖醇大部分進人血液循環中，只有少量進入大腸。進入血液中的赤蘚糖醇不能被機體內的酶所分解，只能通過腎經尿排出體外。進入大腸中的赤蘚糖醇很難被細菌發酵利用，故它不會引起人體的血糖和胰島素水平的波動，可供糖尿病患者食用。 ^[9] 

大量的動物和臨牀實驗已經證明赤蘚糖醇安全無毒，無致畸毒性，不引起染色體變異，不影響生殖和發育，不致癌變，也不刺激腫瘤生長，消化道對其有較好的耐受性，對糖尿病患者的代謝沒有明顯的影響，對血糖控制無副作用。由於進入機體的赤蘚糖醇80%可迅速被小腸吸收，避免了不吸收物質可能帶來的腹瀉及腸胃脹氣等副作用，所以赤蘚糖醇具有很高的耐受性，是糖醇中耐受性最高的一種，由於進入大腸的量很少，且有50%被排泄，滯留在腸內的數量很少，產生的副作用也很小。 ^[13] 

赤蘚糖醇在食品工業中有廣泛的應用，可作為糖尿病人和不願吃糖消費者的甜味劑，在巧克力、口香糖、奶油軟糖、鬆糕的加工中都有應用。除在食品工業中的應用外，赤蘚糖醇還有可能在有機合成部門大量被採用作為醇酸樹脂、聚酯、聚醚的原料及生產心腦血管疾病和氣喘病的藥物硝基赤蘚醇等。 ^[11] 

赤蘚糖醇可作為低熱量甜味劑或高甜度甜味劑的稀釋劑，應用於巧克力、焙烤製品、軟飲料、糖果、固體飲料等食品中。赤蘚糖醇也廣泛用於其他食品，如乳製品、冰淇淋、糕點、餐桌甜味劑等。 ^[9] 

近年來赤蘚糖醇被應用於新型零熱量、低熱量飲料的研製。赤蘚糖醇可以增加飲品的甜度、厚重感和潤滑感，同時減少苦味，還可以掩蓋其他氣味，提高飲料風味。赤蘚糖醇也可以用於提神固體飲料，因為赤蘚糖醇溶解時會吸收大量的熱。 ^[3]  赤蘚糖醇可以促進乙醇分子和水分子的溶液結合，酒精類飲料可減少氣味和酒精的感官刺激，可有效提高白酒和葡萄酒的質量。赤蘚糖醇還可以明顯改善植物提取物、膠原蛋白、肽類等物質的不良異味。因此，目前已有部分膠原蛋白類的產品配方中添加赤蘚糖醇改善口感。

蔗糖、油脂是製作焙烤食品的主要原料，對於形成焙烤食品特有的組織結構、口感和風味具有相當重要的作用，是生產高品質焙烤製品所不可缺少的原料。特別是糖在焙烤食品的生產中，除了能增加甜味、上色、提高保藏性以外，對面團的流變學性質、工藝及產品品質帶來很大的影響，糖的適量添加是保證正常的生產工藝及良好的產品品質十分重要的條件。但是隨着現代消費者消費水平的提高，對健康意識的增強，這種“高糖高油脂高熱量”的產品已不能符合消費者的需要。焙烤產業也向着營養、健康、功能性、低熱量等方面發展，低能量、無糖焙烤食品就在這種趨勢下應運而生。但是時下有些廠家生產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，容易造成產品感官品質惡劣，很難被患有糖尿病、肥胖症及其他人羣愉快的接受。所以，應該採用膳食纖維、低聚糖、糖醇、類脂肪等替代物，在減少產品能量、滿足部分消費者消費需求的同時，儘可能地模擬出油脂和蔗糖的功能，提高產品的可接受性。

蔗糖的替代，時下主要是採取強力甜味劑與低甜度填充型甜味劑或填充劑相結合的方法，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。時下來説低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，但是熱量相對於油脂來説，卻低得多。

要想獲得較高質量的功能性或低熱量的焙烤產品，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方面取代蔗糖而且還可以帶來有利於健康的好處，而且使用赤蘚糖醇的焙烤產品與其同樣使用蔗糖為原料的產品相比具有更好的結構緊密性和柔軟性，並且有着不同的口溶性和細微的顏色差別。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（<200μm）的結晶，細小的顆粒會給產品帶來平滑、圓潤的口感。

焙烤類產品由於其中含有高成分的麪粉、奶油、以及蔗糖，很難證明其產品能夠減少熱量，然而赤蘚糖醇的應用可以輕鬆的解決這個難題。

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

時下糖果巧克力市場也已經由早期的用蔗糖作為基礎原料開始向用新的低糖低熱型糖基作為原料的產品轉化延伸，近幾年功能型糖製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重點，市場潛力巨大。然而並非所有低熱低糖型的糖基都可以代替蔗糖用於糖果巧克力的生產，使用的新原料必須能從口感和物理化學的角度代替蔗糖，還必須要對人身體健康有益。經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力甜味劑，用赤蘚糖醇製成的糖果比其他“非蔗糖”糖果的口感清爽冰涼，其甜味純正，無不良後味；而且赤蘚糖醇和其他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險。在糖果巧克力中最好使用高純度的赤蘚糖醇結晶粉末，這樣能夠獲得更好的質量和口感。

赤蘚糖醇的防齲性、抗氧化性、保濕性和不可燃性等特性使其在醫藥、日化領域的應用不斷擴展 ^[7]  。

1990年，日本食品法規批准赤蘚糖醇作為直接食品配料。

1997年，赤蘚糖醇獲美國FDA安全食品配料（GRAS）認證，並允許在標籤上標註“有益於牙齒健康”。

1999年6月，世界糧農組織（FAO）和世界衞生組織（WHO）聯合組成的食品添加劑專家委員會（JECFA）批准赤蘚糖醇作為食用甜味劑，無需規定ADI值。

1999年，澳大利亞和新西蘭食品監督局（ANZFA）批准赤蘚糖醇作為食用配料。

2007年，中國衞生部發出12號公告，明確指出食品添加劑赤蘚糖醇被批准使用範圍和使用量，將更廣泛地應用於食品生產領域，2008年，赤蘚糖醇批准為食品添加劑新品種。 ^[12] 

赤蘚糖醇與木糖醇相比具有以下優勢：