L－阿拉伯糖的功能特性與應(yīng)用研究

傳統(tǒng)意義上的糖主要包括蔗糖、淀粉糖等，其熱量相對(duì)較高，被人體大量吸收后容易導(dǎo)致肥胖，并引發(fā)糖尿病、心血管病等疾病。現(xiàn)如今，人們的生活水平不斷提高，對(duì)飲食健康也有更高的要求，于是市場(chǎng)中逐步推廣應(yīng)用各類(lèi)功能性甜味劑，從而有效替代傳統(tǒng)六碳糖。L-阿拉伯糖屬于五碳糖，熱量較低，目前作為新型的功能性甜味劑，在培烤食品、飲品等行業(yè)，以及生物醫(yī)藥合成等方面有廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)L-阿拉伯糖的功能特性進(jìn)行分析，并探討了L-阿拉伯糖的具體應(yīng)用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員起到一些參考和借鑒作用。

一、L-阿拉伯糖概述

L-阿拉伯糖又稱(chēng)樹(shù)膠醛糖、果膠糖，在自然界中通常與其他單糖結(jié)合，以雜多糖的形式存在于膠質(zhì)、半纖維素等當(dāng)中，因此可以從植物當(dāng)中提取。L-阿拉伯糖屬于五碳糖，其分子式為CH2OH（CHOH）3CHO，呈現(xiàn)為白色針狀結(jié)晶或者結(jié)晶狀粉末，不具有氣味，可以溶于水，但不溶于乙醇和乙醚。L-阿拉伯糖是新型甜味劑的一種，熱量較低，對(duì)熱和酸的穩(wěn)定性高。它能夠非競(jìng)爭(zhēng)性地抑制腸內(nèi)蔗糖酶的活性，調(diào)節(jié)攝取蔗糖后的血糖效應(yīng)，還可作為身體脂肪堆積的抑制劑，用于防治肥胖、高血壓、高血脂等疾病。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)L-阿拉伯糖列入食品添加劑目錄;2008年5月，原中國(guó)衛(wèi)生部批準(zhǔn)L-阿拉伯糖為新資源食品，奠定了其在中國(guó)食品領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ);2010年8月，原國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)“唐傳牌L-阿拉伯糖粉”為保健食品（國(guó)食健注G20100441），保健功能為輔助降血糖、減肥，進(jìn)一步確認(rèn)其功能性。

二、L-阿拉伯糖的功能特性

1.L-阿拉伯糖輔助降血糖。蔗糖是食糖的主要成分，屬于雙糖，由一分子葡萄糖的半縮醛羥基與一分子果糖的半縮醛羥基彼此縮合脫水而成。市面上常見(jiàn)的白砂糖或者各類(lèi)傳統(tǒng)精制糖，不論其原料是甘蔗還是甜菜，主要成分都是蔗糖。蔗糖進(jìn)入人體內(nèi)，由腸道中的蔗糖酶分解成葡萄糖和果糖，以單糖的形式被人體吸收，直接導(dǎo)致血糖（血液中的葡萄糖）含量升高。眾所周知，L-阿拉伯糖最顯著的特性就是具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用，尤其是明顯抑制蔗糖酶的活性。L-阿拉伯糖對(duì)蔗糖酶為反競(jìng)爭(zhēng)性抑制，其對(duì)蔗糖-蔗糖酶中間體有高親和力，通過(guò)形成蔗糖-蔗糖酶-（L-阿拉伯糖）三聚體，使酶活性中心空間結(jié)構(gòu)發(fā)生一定改變，從而降低酶活性。

2.L-阿拉伯糖具有減肥功能。首先，作為人類(lèi)重要能量來(lái)源的葡萄糖，由于人體內(nèi)的蔗糖酶活性被抑制，減少了蔗糖端的分解來(lái)源，一定程度上可以直接減少能量的獲得。其次，研究表明，在小腸中未被吸收的L-阿拉伯糖和蔗糖，在大腸中被微生物發(fā)酵分解為大量的有機(jī)酸，有機(jī)酸當(dāng)中的短鏈脂肪酸可抑制肝臟合成脂肪，并可使人持續(xù)產(chǎn)生飽腹感，降低食欲，從而綜合減少體內(nèi)脂肪的堆積。因此，美國(guó)醫(yī)療協(xié)會(huì)將L-阿拉伯糖作為一種非處方或者相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，用來(lái)防治肥胖;而日本厚生省的特定保健用食品清單當(dāng)中，也將L-阿拉伯糖列入調(diào)節(jié)血糖的專(zhuān)用特殊保健食品，可以作為特殊保健食品添加劑進(jìn)行應(yīng)用。

三、L-阿拉伯糖的應(yīng)用

1.焙烤食品方面。烘焙食品是以面粉、酵母、食鹽、砂糖和水為基本原料，添加適量油脂、乳品、雞蛋、添加劑等，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的工藝手段烘焙而成的方便食品。蔗糖由于其甘味性、水溶性、吸濕性、發(fā)酵性、著色性等功能，是烘焙產(chǎn)品必不可少的主要成分。然而在目前全民大減糖的環(huán)境下，針對(duì)市場(chǎng)變化和消費(fèi)需求的升級(jí)，如何既不改變產(chǎn)品原有的加工工藝和口感，又能夠與時(shí)俱進(jìn)，符合國(guó)家大健康產(chǎn)業(yè)的布局，還與市面上的同類(lèi)產(chǎn)品具有差異化價(jià)值，是行業(yè)曾經(jīng)思考的問(wèn)題。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，在砂糖中添加一定比例的L-阿拉伯糖，從原料根源上進(jìn)行健康升級(jí)，不失為一個(gè)打造差異化健康食品的良好解決方案。

L-阿拉伯糖具有穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)，在高溫條件下不發(fā)生分解，其顯著的美拉德反應(yīng)賦予食品獨(dú)特的風(fēng)味和色澤，加之其所具備的抑制蔗糖吸收等功能，在砂糖原料中添加適量（3%-10%）的L-阿拉伯糖，可不改變?cè)庸すに嚭涂诟?與其他新興的功能性糖或糖醇對(duì)比，使用成本相對(duì)接近甚至更低;天然提取、非化學(xué)合成的宣傳優(yōu)勢(shì)，以“糖”抑糖的概念也非常突出。

在全民減糖大環(huán)境下，低升糖指數(shù)（低GI）食物的概念逐漸進(jìn)入大家的視野。血糖生成指數(shù)（Glycemic index，GI），指的是進(jìn)食含目標(biāo)量（通常為50g）可利用碳水化合物的食物后，一段時(shí)間內(nèi)（2h）血糖應(yīng)答曲線下面積相比空腹時(shí)的增幅除以進(jìn)食含等量可利用碳水化合物的參考食物（葡萄糖）后相應(yīng)的增幅，以百分?jǐn)?shù)表示。而血糖負(fù)荷（Glycemic load，GL）則是指100g或1份食物中可利用碳水化合物質(zhì)量（g）與GI值的乘積/100。因此葡萄糖的GI值定為100，而砂糖的GI值測(cè)定為65，有文獻(xiàn)提及，L-阿拉伯糖的血糖生成指數(shù)為零。

根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的中華人民共和國(guó)衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T 652-2019《食物血糖生成指數(shù)測(cè)定方法》中“7結(jié)果判定”判斷，GI≤55，屬于低GI食物;GL<10，屬于低GL食物。唐傳生物科技（廈門(mén)）有限公司委托中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司研究評(píng)價(jià)的兩份白砂糖與L-阿拉伯糖的復(fù)合糖產(chǎn)品，GI=49，GL=2（L-阿拉伯糖10%），GI=54，GL=3（L-阿拉伯糖4%），均屬于低GI食物和GL食物。

2.飲料方面?，F(xiàn)如今，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，健康消費(fèi)意識(shí)也得到了有效提升，極大地改變了人們的飲品結(jié)構(gòu)，對(duì)于高熱量飲料的選擇有所減少，并逐漸對(duì)含乳飲料、低糖飲料以及無(wú)糖飲料等有了更多關(guān)注。從代糖原料角度看，近兩年的爆款網(wǎng)紅產(chǎn)品，如元?dú)馍制煜碌臒o(wú)糖產(chǎn)品、怪獸Monster無(wú)糖能量飲料等采用赤蘚糖醇作為代糖;而傳統(tǒng)汽水巨頭，如可口可樂(lè)旗下的可口可樂(lè)纖維+，百事可樂(lè)旗下的百事可樂(lè)無(wú)糖產(chǎn)品，則主要采用阿斯巴甜作為代糖。赤蘚糖醇的口感與白糖接近，但不參與人體糖代謝，能量系數(shù)為0kJ/g;而阿斯巴甜屬于非碳水化合物人工甜味劑，具有甜度高、熱量低的特點(diǎn)。

飲料市場(chǎng)當(dāng)中具有相關(guān)功能性的飲品、營(yíng)養(yǎng)飲品以及保健飲品等都在開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域和新概念，各細(xì)分品類(lèi)可通過(guò)在原配方當(dāng)中添加L-阿拉伯糖，便可以有效滿足消費(fèi)者對(duì)健康飲品的需求。飲料中添加蔗糖和L-阿拉伯糖，可以維持純正的甜味，而且口感良好，也可為一些原本口感不佳飲品提升口感。例如，日本尤尼契卡公司創(chuàng)新研發(fā)出了一種新型甜味劑，并以此衍生出了許多相關(guān)食品。

綜上所述，L-阿拉伯糖是一種新型甜味劑，不僅熱量低，而且還具有獨(dú)特的功能。隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)飲食的健康性也加大了關(guān)注度，通過(guò)在各類(lèi)食品中添加應(yīng)用L-阿拉伯糖，可以有效改善血糖波動(dòng)情況、預(yù)防肥胖和改善排便，進(jìn)而預(yù)防高血壓、糖尿病等疾病，因此可以使人們的生活品質(zhì)得到有效提高，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介：洪詩(shī)群（1981-），男，福建南安人，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)樯锇l(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制。