甜葉菊作為甜味劑的應(yīng)用研究進展

徐 嵐 ，段遠霞，蔡 茂，駱詩壇，劉永剛

(貴州理工學院，貴州 貴陽市 550003)

甜葉菊作為甜味劑的應(yīng)用研究進展

徐 嵐 ，段遠霞，蔡 茂，駱詩壇，劉永剛

(貴州理工學院，貴州 貴陽市 550003)

目前隨著人們生活水平的不斷提高，人們越來越追求天然綠色的食品，而甜葉菊的發(fā)現(xiàn)使得其他甜味劑遭到巨大威脅，甜菊糖的純天然性，多功能性讓它在歐美國家，日本的廣泛使用于食品中。甜菊糖不僅低熱量，在食用后對血糖未有影響，被認定為可替代蔗糖的新型甜味劑，在我國并未被廣泛使用。但甜菊糖的低熱性，高甜度，安全性將會使他躋身于甜味劑之首，展現(xiàn)出他巨大無限的潛力。本文綜述了他的功能性，天然性，安全性及應(yīng)用的現(xiàn)狀與將來發(fā)展?jié)摿Α?/p>

甜菊糖苷;高倍甜味劑;功能性;應(yīng)用廣泛

現(xiàn)如今食品的多樣性使得消費者的需求也變得多樣性，供應(yīng)與需求是相輔相成，相互影響的。甜味是五味雜成中每個人最應(yīng)當享受的味道，但有一類人偏偏是避開而行，他們就是糖尿病患者。他們對甜的渴望是遠遠大于普通人的，有了這一人群的需求，這方面的供應(yīng)就成了一個漏洞，所以科學家在幾年前就發(fā)現(xiàn)并開始研究糖尿病人可食用的甜味劑-甜菊糖。甜菊糖苷提取自甜葉菊，甜葉菊原產(chǎn)地南美巴拉圭、巴西等地[5]。不僅如此，雖說甜味劑有助于緩解壓力，使人們感到快樂，但科學研究指明目前市面上的甜味劑過多的攝入會導致肥胖，并產(chǎn)生多種疾病，甚至是縮短壽命。因此，使用純天然的甜味劑將會成為健康新標準，市面上大多數(shù)食品中的合成甜味劑與甜菊糖并不能相提并論。甜葉菊不僅純天然，且是屬于"零卡路里"的甜味劑[7]，就這一點就讓其他甜味劑望其項背。目前在市面上的應(yīng)用并不廣泛，但甜菊糖的需求大于供應(yīng)，是由于并未讓人們熟知這一多功能性甜味劑，接下來就讓大家一一了解這一“潛力股”。

1 甜菊糖的功能及特點

甜菊糖提取于甜葉菊中，它的甜度是蔗糖的300倍，由于甜度高，所以用量少。多食用可預防糖尿病，高血壓，肥胖癥，齲齒等。從功能性來說可被當作膳食纖維，添加到糕點、餅干、面包類食品中可開發(fā)出營養(yǎng)、保健等適合兒童老年人尤其是患有糖尿病高血壓病人的食品很有前途[1]。這類食品適合于兒童的原因是它可以保護兒童的牙齒即防齲齒的作用[3]。另外，在2004年左右，美國及英國禁止使用甜菊糖苷這類甜味劑，原因是認為有致癌的可能。據(jù)2012年北京化工大學的呂鑫華的碩士論文[6]甜菊糖苷類甜味劑的分離純化與生物轉(zhuǎn)化得知，在一系列中外研究人員的試驗結(jié)果都表明甜菊糖苷這一甜味劑并未有毒性或不良反應(yīng)[15]。

1.1 安全性高

甜葉菊的發(fā)現(xiàn)地南美巴拉圭、巴西等地的居民已經(jīng)將它使用在食物中有很長一段歷史，至今未發(fā)現(xiàn)有何毒副作用。甜菊糖苷不會在體內(nèi)沉積，不參加代謝，科學家曾用大量動物實驗發(fā)現(xiàn)未有急性、短期遺傳毒性；也有相關(guān)人體研究表示甜菊糖苷還可對高血壓又一定的輔助治療作用[11]。且在南美，日本，韓國已有長時間食用傳統(tǒng)。

1.2 低熱值

人體消化道中的酶不能被甜菊糖苷所分解消化，胃和小腸是攝入甜菊糖苷的通道，之后進入結(jié)腸，腸道中的微生物將利用它發(fā)酵生成短鏈脂肪酸。甜菊糖苷屬于低熱量物質(zhì)，以至于拿它來代替蔗糖可生產(chǎn)美味且不會使體重增加的冰淇淋，蛋糕，乳制品等[4]。

1.3 穩(wěn)定性好

甜菊糖苷在酸性條件下和室溫下，存放180d基本上不發(fā)生分解，也沒有沉淀的產(chǎn)生。在室溫下儲存5個月都仍很穩(wěn)定。甜菊糖苷不屬于發(fā)酵性物質(zhì)，不易霉變，性質(zhì)穩(wěn)定，以至于加到食品中使用不會發(fā)生變化，當制成品加熱后也不會出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，同時在長途儲運中也便于存放。

1.4 口感優(yōu)良

甜菊糖苷后味長，口感清新，對酸堿較為穩(wěn)定，與各類甜味劑聯(lián)合使用可改善口感，增效的作用。

1.5 成本低

由于甜味是蔗糖的300倍，甜味高，則用量就可降低，就使得使用成本降低。使用甜菊糖苷比蔗糖的使用相較可節(jié)省60%-70%的成本。

1.6 促進礦物質(zhì)吸收

許多研究表明，甜菊糖苷能促進礦物質(zhì)吸收，尤其是鈣，甜菊糖苷使腸內(nèi)PH降低，使鈣鎂成為可溶性物質(zhì)，便于通過上皮細胞使人體吸收。

2 目前食品工業(yè)中的應(yīng)用

2.1 飲料中的應(yīng)用

碳酸飲料，果汁飲料，含乳飲料，在食用后感到口感清新，甜味持久，低熱量，不引起齲齒等效果[10]。

2.2 茶

用甜葉菊直接泡茶，糖尿病人長期食用可降低血糖，促進胃消化，宿醉后使用可醒酒且消除疲勞，對肥胖患者〗高血壓病人均有防治作用。目前，市面上已有降糖茶如寧紅減肥茶，紅花茶，無龍戲珠棗茶等。

2.3 糖果中的應(yīng)用

口香糖，食用后口感清涼，甜味持久。

2.4 糕點面包中的應(yīng)用

產(chǎn)品松軟有濕潤感，不引起齲齒，口感好。

2.5 各類零食

果脯，蜜餞，果醬。改善風味，由于甜度高，用量少，大大降低成本。

2.6 肉食品中

香腸，火腿，臘肉?？裳娱L保質(zhì)期，改善風味。

2.7 腌制品中

腌制蘿卜醬菜以及泡菜時加入甜菊糖苷，可使保質(zhì)期延長，清腌味美，風味持久。

2.8 水產(chǎn)品中

白酒，啤酒，香檳酒，葡萄酒。提高醇香味，清除辛辣味，提高透明度，降低粘度，口感清爽，可增加啤酒泡沫潔白持久。

2.9 另外在日化產(chǎn)品中也有應(yīng)用

牙膏，化妝品。用在牙膏中既可適當增加甜味，也可降低有害細菌增殖，不僅使齲齒發(fā)生率降低，帶有甜味的牙膏在兒童使用時也可享受糖帶來的甜蜜。

2.10 醫(yī)藥方面

在1992年已批準甜菊糖苷可在醫(yī)藥方面上應(yīng)用。如：消渴潤喉片、桔味VC、止咳糖漿、小兒復方新諾明等。用在兒童藥的居多，主要針對了兒童對甜味的渴望大于其他人群的心理[14]。

2.11 其它

多味瓜籽、香煙、甜菊奶粉等。

3 甜菊糖苷的提取

3.1 超聲波提取

甜葉菊中碳水化合物經(jīng)超聲輔助萃取，優(yōu)化提取工藝則利用響應(yīng)曲面法(RSM)結(jié)果顯示提取的最佳溫度應(yīng)為68℃，最佳超聲功率為60W，所需時間為32min。此工藝相較于傳統(tǒng)工藝相比，RebaudiosideA相對含量增加[6]。

3.2 微波輔助溶劑提取

相關(guān)實驗人員通過常規(guī)提取法(浸泡提取，25℃，12h)、微波輔助提取法(25℃，80W，1min)和超聲波提取(35℃，30min)得到的各組分含量相比超聲波輔助萃取時間短，耗時少，則可用于篩選樣品[6]。

3.3 超臨界二氧化碳萃取

利用Box-Behnken實驗的設(shè)計優(yōu)化了有效成分提取的條件。試驗結(jié)果表明超臨界流體萃取的優(yōu)點是節(jié)省時間的同時，產(chǎn)品還不殘留有溶劑。但是缺點是由于二氧化碳流體的溶解能力不強，則需要加入助溶劑，比如乙醇、甲醇或水等[6]。

3.4 酶法低溫浸提

運用酶法低溫浸提的方法，選擇專一性極高的纖維素酶和果膠酶，使得甜葉菊細胞壁遭到破壞，從而使甜菊糖苷等成分溶解出來或懸浮在提取液中，這類方法可以得到最大程度的提取，且雜質(zhì)溶出量很少[6]。

3.5 超高壓技術(shù)提取

利用超高壓(100-1000MPa的靜壓力)作用在甜葉菊上，使得葉片細胞膜發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，從而有效成分進入到提取液中，與此同時，此法同傳統(tǒng)工藝相比，超高壓常溫提取還有能耗少，保持有效成分的生物活性，所需時間短及工藝操作簡單等優(yōu)點[6]。

3.6 多級逆流提取法

相關(guān)人員比較了曬干，陰干，烘干，微波干燥四種方式對提取物品質(zhì)的影響，最終結(jié)果是微波高火干燥是最佳方式，其干燥時間短，只需3min，stevioside的含量提高了20%左右，而rebaudioside A的含量則提高了27%。另外，還比較了單罐提取，三級逆流提取及三罐串聯(lián)逆流提取這三種提取方式的效果，最終結(jié)果為三級逆流提取是最適合工業(yè)化提取的方式。三種方式的提取率相差不大，但從提取時間來看，三級逆流提取則占上風，只需20min，而其余兩種都需要多達1h[6]。

3.7 水提石沉法

該法是李開泉等人在2014年對于以甜菊葉為原料提取甜菊糖苷的新方法申請的專利[16]。即以自創(chuàng)的“YCXY-3號”除雜劑除雜，以水為溶劑，不用多余有機溶劑就能有效去除脂類及葉綠素等雜質(zhì)。工藝大致為：原料經(jīng)酶處理后用純水提取，"YCXY-3號"加入所得浸膏除雜。用乙醇溶解提取物，調(diào)節(jié)PH以達定值，再用活性炭進行脫色處理，由凝析分離，純化提制，烘干后可得無色針狀甜菊糖苷結(jié)晶，其純度可達95%以上。

3 當前挑戰(zhàn)

由于蔗糖，糖精等甜味劑還是占住了廣大市場，有些不法分子，不良商家仍然使用某些低廉合成甜味劑來打造食品的甜味而從中獲取高額利益；蔗糖的使用由來已久，它的口感已廣泛讓人接受認同，另外，使用一種甜味劑影響產(chǎn)品口感，如果全都使用蔗糖成本又太高，這就使得生產(chǎn)成本過高，所以一般企業(yè)都會將幾種甜味劑配合起來使用[13]，比如：果葡糖漿、安賽蜜等。這樣還會降低成本[12]。雖然說，現(xiàn)在隨著生活水平的提高，吃喝都要求是純天然的、綠色的，但如此看來，就會使得食品的成本提高，以至于在某些不發(fā)達城市，天然綠色的食品并未深入人心，這只會無端的使恩格爾系數(shù)提高。而對于身體而言，食用天然綠色的食物好處的顯現(xiàn)短時間內(nèi)并未有明顯效果，所以只顧眼前的人是不會冒這種"風險"的。另外，甜菊糖苷的質(zhì)量還是關(guān)鍵，所以現(xiàn)應(yīng)當加強對新品種的選育，加強基地的建設(shè)，以確保甜菊糖的優(yōu)良性[8]。我國甜葉菊以出口為主，著眼于全球市場，相關(guān)集團及單位應(yīng)當加大宣傳力度，同時國內(nèi)市場也要穩(wěn)穩(wěn)把握，比如同食品企業(yè)合作，與科研所進行項目上的合作，同時培養(yǎng)潛在人才及消費群[9]。

4 發(fā)展前景

據(jù)2010年農(nóng)產(chǎn)品市場周刊37期名為新甜菊糖的一篇刊文[17]可知，多年以來發(fā)展，我國甜菊糖實際產(chǎn)能已達4000多噸。隨著美加合資GLG集團投資數(shù)千億在我國安徽、江蘇兩地建設(shè)超大型種植基地，預計兩年后產(chǎn)量將達5000噸以上。由于我國甜菊糖出口市場需求增強。固定客戶群已有如日本、韓國、新加坡以及西歐北美等國市場，僅對日韓歐美的年出口甜菊糖數(shù)量都在500噸以上。據(jù)悉，韓國日本由于勞動力成本偏高以至于現(xiàn)在已停止種植，均從我國進口[2]。

據(jù)資料顯示，2015年我國糖尿病患者人數(shù)居全球之首人數(shù)為1.14億，高血壓患者人數(shù)高達3.3億，而齲齒高達9成的人并未被治療成功。這些數(shù)字都在逐年往增，健康問題將成為21世紀或往后一個非常重要的民生問題，美國是世界上肥胖人口最多的國家，而花費在減肥上的費用高達300億美元，我國也不例外，肥胖人口都在猛增當中。當下，低糖和無糖食品成為人們的首選，甜葉菊不僅可以制成無糖甜品，還可與其它甜味劑聯(lián)合使用制成低糖食品，就甜菊糖苷的廣泛應(yīng)用來說，就可生產(chǎn)出多樣性的食品供消費者選擇。最重要的是，甜菊糖苷類產(chǎn)品的消費者不局限于肥胖者，而是所以人群，由于甜葉菊的多功能保健性，使得在未來當人們看清其余甜味劑的不足后，甜葉菊將壟斷甜味劑這一巨大行業(yè)，這個龐大的需求量就是商機，就是甜葉菊未來的發(fā)展方向。

[1] 詹 永，楊 勇.功能性甜味劑在食品中的應(yīng)用[J].中國食品添加劑，2006(4)：147-152.

[2] 楊 揚，陳社云，陳 凱，等.甜菊糖提取工藝進展及發(fā)展前景[J].中國食品添加劑，2010(5)：194-219.

[3] 楊遠志，李發(fā)財，龐明利，等.甜葉菊的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].發(fā)酵科技通訊，2011，40(1)：40-44.

[4] 周金燕，夏文水，何潔，等.甜葉菊代替高熱量蔗糖的甜味功能研究[J].食品與機械，2011，27(4)：35-39.

[5] 尚宏芹.甜葉菊綜合利用研究進展[J].生物學教學，2011，36(8)：4-5.

[6] 呂鑫華. 甜菊糖苷類甜味劑的分離純化與生物轉(zhuǎn)化[D].北京：北京化工大學，2012.

[7] 李 暢.食品中甜味劑檢測技術(shù)研究進展[J].綠色科技，2013(5)：248-249.

[8] 華 君，寇彥杰，秦嶺.天然甜味劑甜菊糖苷的質(zhì)量標準研究[J].中國糖料，2012(2)：69-74.

[9] 李培珍，羅艷茹.甜菊糖，二十一世紀甜蜜事業(yè)的新寵[J].中國食品工業(yè)，2011(6)：26-27.

[10] 邱洪冰，吳一華.甜菊糖苷在食品飲料工業(yè)中的應(yīng)用[J].飲料工業(yè)，2010.13(3):38-40.

[11] 萬會達，李丹，夏永梅.甜菊糖苷類物質(zhì)的功能性研究進展[J].食品科學，2015,36(17)：264-267.

[12] 劉 良.甜菊糖列入食品工業(yè)"十二五"發(fā)展規(guī)劃[EB/OL].[2015-12-05].http：//stevia．tom．cn/article-615-1．html．

[13] 朱煥鈴，劉景彬，謝印芝.甜菊糖苷的性質(zhì)及在食品中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā)，2011,32(11)：189-192.

[14] 郭雪霞，趙仁邦.甜菊糖苷的保健功能及其在食品中的應(yīng)用[J].中國食物與營養(yǎng)，2012,18(1)：32-35.

[15] 郭翠容.甜葉菊質(zhì)量標準研究[D].上海：上海交通大學藥學院，2014.

[16] 李開泉.以甜菊葉為原料提取甜菊糖苷的新方法[P].中國專利.201410347651.8.2014-7-22.

[17] 方芳.新甜菊糖[J].農(nóng)產(chǎn)品市場周刊，2010(37)：24-27.

(本文文獻格式：徐 嵐 ，段遠霞，蔡 茂，等.甜葉菊作為甜味劑的應(yīng)用研究進展[J].山東化工，2016，45(02)：63-65.)

Research Progress of Application of Stevioside as Sweetener

Xu Lan, Duan Yuanxia ,Cai Mao ,Luo Shitan, Liu Yonggang

(Guizhou Institute of Techcology,Guizhou 550003,China)

Currently with the continuous improvement of people's living standards, people are increasingly seeking natural green food, sweet and chrysanthemum leaves found the other sweetening agent was a great threat, pure nature of stevioside and multifunctional let it in Europe and the United States, Japan are widely used in foods. Stevia sugar is not only low in calories, after eating on blood glucose had no effect, was identified as agent to be confidence in the sweetness of sucrose replacement, in our country has not been widely used. But stevia sugar low heat, high sweetness, security will be made him among the sweeteners, show his immense potential. This paper summarizes the current status and future development of his functional;natural;safety and application.

Stevioside, high sweetener, functional, widely used

2015-12-06

項目來源：甜葉菊無糖甜品開發(fā)，項目編號：201414440015

徐嵐(1994 - )女 ，貴州貴陽人，就讀于貴州理工學院制藥工程學院。

TQ461

A

1008-021X(2016)02-0063-03