食品中代糖类的安全性研究进展

＊史嫣然 怀玉 张斓曦 尉桦聪 高云 高妍

（辽宁科技大学化学工程学院 辽宁 114051）

引言

低糖饮食由于其健康合理的搭配越来越受到成年人群的关注，由于过多的糖类摄入会引起人体血糖升高导致各种并发症，因此人们通过选择低糖、少糖食品来控制糖类的摄入，从而减少高糖给人体带来的危害。代糖，在食品科学概念中指可用来代替糖的，能提供甜味的可食用合成化学品，也称糖类替代物。用于食品加工的一般是天然的糖醇、糖苷等，也有一些人工合成的甜味剂。代糖的作用主要在食物中用来提供甜味，多数不会引起血糖上升和胰岛素分泌，本文通过近年来代糖使用现状的研究，对代糖的安全性进行了探讨分析和总结。

1.糖类替代物分类

糖类替代物简称代糖，代糖的种类很多，按来源可分为人工合成和天然两个类型。我国允许使用并广泛应用的人工合成甜味剂主要有甜蜜素、三氯蔗糖、阿斯巴甜、纽甜、安赛蜜等，研究发现一些人工合成甜味剂具有致癌、抑制骨细胞增殖分化等风险，研究者为保证人体安全进一步对代糖类进行了研究，并开发使用了更安全的天然甜味剂。天然甜味剂按照是否产生热量分为营养型和非营养型两种，营养型主要包括各种糖醇类，非营养型主要包括甜菊糖苷、甘草甜素等糖苷类[1]。

(1)人工合成甜味剂

人工合成甜味剂是人工合成的代糖，也可称为人造代糖、高倍甜味剂，不存在自然界中，需要通过化工方法进行合成获得。如今人工合成甜味剂糖精、甜蜜素、安赛蜜、阿斯巴甜、蔗糖素等被广泛应用在食品、药品、日化产品等领域，有的为增强甜味，有的为降低成本，有的为掩盖原料固有的不良咸苦味，还有的仅为口感清爽愉快。人工合成的代糖安全性存在一定争议，因此人们对天然甜味剂更青睐。

(2)天然甜味剂

天然甜味剂存在于天然植物中，其特点主要有甜度高、热量低、安全无毒，有些还具有抗敏、增强免疫力、抑制肝损伤等功能[2]。被经常用在食品中的为营养型天然甜味剂，主要包括木糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇等[3]。营养型天然甜味剂具有多个羟基结构，有一定吸水性，但异麦芽糖醇、赤藓糖醇的吸水性较小。糖醇类甜味剂甜度小、热量低，常用于低甜度、低热量产品的甜味剂或高甜度甜味剂的填充剂。由于它们一般都不受胰岛素的制约，因此常被用于作为糖尿病患者的甜味剂。非营养型天然甜味剂有甜菊糖苷、罗汉果甜苷、甘草糖素等，被用在功能型食品及药品中居多。

3.几种典型人工合成甜味剂及其安全性

(1)甜蜜素

甜蜜素的甜度是蔗糖的30～40 倍，甜蜜素一般广泛应用于调味料、冷冻食品、甜品，目前在全球50多个国家销售使用。但是，甜蜜素在使用的安全性上仍然存在许多问题，由学者Price 研究发现长期使用甜蜜素会对人体的膀胱造成伤害，直接诱导产生膀胱癌[4]，相关动物实验证明以猴类为研究对象不间断喂食甜蜜素24 年，最后有4 只猴子被最终确诊为恶性肿瘤[5]。目前为止，许多食品添加剂的安全性问题是由于甜蜜素添加量不适合导致的，因此，甜蜜素的用量是控制安全性的重要因素，食品安全国家标准GB 2760—2014 规定大部分食品中添加量不超过0.65 g/kg[6]。

(2)阿斯巴甜

阿斯巴甜的甜度是蔗糖的180～200 倍，经常与其他甜味剂（乙酰磺胺酸钾、甜蜜素、三氯蔗糖）复配使用。阿斯巴甜用在6000 多种不同类型食品中，并且全球100 多个国家允许在食品中使用。但苯丙酮尿症的人不能食用含有阿斯巴甜的食物，许多研究人员进行了大量的动物实验，实验结论证明并无显著性改变且无剂量反应关系[7]。美国研究人员在饮用水中分别给成年小鼠服用不同浓度的阿斯巴甜，通过检测发现接触0.03%阿斯巴甜会产生类似焦虑的行为且呈剂量依赖性[8]。因此，国家对阿斯巴甜等人工合成甜味剂用量有严格的限制。食品安全国家标准GB 2760—2014 规定大部分食品中添加量不超过1 g/kg。

(3)三氯蔗糖

三氯蔗糖的甜度是蔗糖的700 倍左右，目前，三氯蔗糖已经应用在饮料酒水、烘焙食品和罐头类食品等500 多种食品制作当中，由于三氯蔗糖有理化性质稳定、热量低、甜度高、安全无能量等特点，特别是不会产生后苦感及回味异味，许多饮料行业也推出以三氯蔗糖作为添加剂的代表性产品[9]。另有研究发现三氯蔗糖会抑制T 细胞功能，损害免疫功能[10]，所以在使用三氯蔗糖时建议用量适当，高甜度使其在产品中添加量很少，相对安全高效，食品安全国家标准GB 2760—2014 规定大部分食品中添加量不超过0.25 g/kg。

3.几种典型营养型天然甜味剂及其安全性

(1)木糖醇

不同于人工合成甜味剂，天然甜味剂的安全性更高。木糖醇的热量值比蔗糖低，而且在人体消化吸收时不会直接转化成葡萄糖，可帮助减少热量摄入和控制血糖水平，对于控制体重和糖尿病患者有一定好处。并且医学实验证明木糖醇能够促进肝糖元的合成，减少血浆中的脂肪酸形成，对于木糖醇来讲，每日摄入量应控制在40 g 左右[11]。目前，木糖醇已经被广泛应用在多种领域，例如饮料、乳品、糖果等。但木糖醇使用的最大的短板就是造价高，普及有一定困难[12]，因此会有许多不法商家用人工合成的甜味剂来代替木糖醇，存在一些安全隐患，所以研制出价格更低廉的营养型天然甜味剂是保障代糖类安全性的重要问题。

(2)赤藓糖醇

赤藓糖醇的甜度和蔗糖相差不多，甜度约为蔗糖的0.6～0.7 倍，目前，为了对赤藓糖醇的安全性进行研究，国内外学者通过实验表明赤藓糖醇生物耐受性好、安全无毒，并且对糖尿病人安全，体内不发酵，不会引起肠胃不适，安全性较高[13]。同时赤藓糖醇不影响血糖。并且赤藓糖醇的熔解热高，水分活度低。赤藓糖醇可被小肠迅速吸收，即使过量摄入也不会导致腹泻现象，具有较低的甜度和较高的稳定性，可预防龋齿并抑制口腔有害细菌生长，减少牙菌斑[14]。因此，为保证人体安全性，赤藓糖醇的每日最大摄入量应不超过30 g[15]。

(3)山梨糖醇

山梨糖醇的甜味是蔗糖甜度的60%，热值与蔗糖相近。由于代谢过程中的山梨糖醇不受胰岛素的控制，对血糖值无影响，同时杨柳[16]、彭博[17]等通过研究证明应用山梨糖醇具有良好的保水性和抑菌性，因此是生产无糖糖果和各种防龋齿食品的重要原料。但山梨糖醇也存在一定的副作用，最常报告的副作用是腹泻，但可能伴有腹部绞痛或恶心[18]。山梨糖醇在国际上是被允许使用的食品添加剂，我国《食品添加剂使用标准》将山梨糖醇（液）的最大使用量上调至冷冻鱼糜制品最大量为20.0 g/kg[19]，并且国家卫健委发布的条文扩大山梨糖醇的使用范围。

4.几种非营养型天然甜味剂及其安全性

(1)甜菊糖苷

甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200～400 倍[20]。通过实验证明正常食用甜菊糖苷是十分安全的，甜菊糖苷具备抗氧化、辅助降血糖和降血压、抑癌等作用。甜菊糖苷不能被人体消化道中的酶分解消化，摄入后通过胃及小肠进入结肠，被肠道微生物发酵利用生成短链脂肪酸，不会引起血糖上升。甜菊糖苷没有毒性、无副作用，也不含致癌物质，被应用在食品、饮料、制药等多个领域。使用时应根据具体情况进行选择，并遵守相关法规，甜菊糖苷在国际《食品添加剂法典》的每日允许摄入量为每公斤体重0～4 mg[21]。

(2)罗汉果甜苷

罗汉果甜苷的甜度是蔗糖的300 倍左右，但有额外的异味（苦味、化学味、金属味）。目前，罗汉果甜苷在中国已经使用了数年，并应用于多个国家[22]。罗汉果甜苷是从广西特产罗汉果中提取出来而得名，热量为零，在结肠中可被降解，具有清热镇咳、润肠通便的功效，对肥胖、便秘、糖尿病等患者具有缓解症状的作用。研究表明每天每公斤体重摄入6.8 mg 是安全的[23]。因此，罗汉果甜苷被用于保健食品、功能饮料、糖果及制药等领域，具有较为广阔的应用前景。

(3)甘草甜素

甘草甜素从甘草中提取，具有免疫调节、抗炎症、神经保护和抗肿瘤等多种生物活性，甘草甜素的甜度是蔗糖的100～500 倍[24]，入口后会有甘草的余味，这种余味限制了它作为纯甜味剂的使用，可与三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜菊糖苷等甜味剂混合使用，有助于改善不适口的药苦味。甘草甜素具有增甜增香、防腐保鲜、保持食品风味和品质等作用，使其广泛应用于饮料、调味品等食品领域 。目前已知的甘草甜素作为药物的每日容许最大摄入量为300 mg[25]。

5.结语

随着消费者需求的多样化，代糖甜味剂市场也呈现出多样化的趋势。目前我国代糖市场属于起步阶段，营养型甜味剂和高倍甜味剂原料充足[26]，更多的新型甜味剂如三氯蔗糖、罗汉果甜苷等具有独特的甜味和口感，满足了消费者对不同口味和风味的需求，同时也有许多复合甜味剂相互间起到增效作用[27]。未来代糖新产品的开发可围绕提高安全性、降低热量、提高甜度等方向，使新型代糖甜味剂不仅具有更好的口感和稳定性，而且在生产过程中也更加环保可持续，同时生产工艺的改进和升级，都可以提高代糖甜味剂的生产效率和产品质量，相信随着科技的进步更多更安全的代糖产品能够被开发出来。