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  甜菊加工  

天然甜味料——甜菊糖甙

一、甜菊的起源与传播

甜菊(Stevia.rebaudiana Bertoni ) 又名甜叶菊、甜草。属菊料、斯台维亚属的多年生草本植物。原产南美巴拉圭与巴西两国交界的阿曼拜山脉中,当地土著族很早就将甜菊作为糖料使用,如做甜茶、饮料等。
1970年日本引种成功,并大量繁殖,对栽培、提取、应用等技术均做了深入研究。尤其对安全性方法专门进行了急性、亚急性、慢性毒性试验,多方验证安全无毒。才广泛推广应用。
中国是1977年引种成功,很快推广利用。这期间韩国、美国、泰国、菲律宾、印度尼西亚、新几内亚,阿富汗也试种成功。接着意大利、前苏联、阿根延、马来西亚、英国、法国、德国、瑞士等国也在开发应用。说明该作物已经引起国际上广泛关注。

二、甜菊糖甙的提取过程

甜菊糖是以相同的双萜配基构成的8种配糖体的混合物。其主要成分为Stevioside及Rebaudiana A。
一般用水从甜菊叶中抽提,经絮凝、过滤、吸附树脂提取,再经离子交换树脂脱盐,脱色而制得。该工艺纯属生物体产物的提取,没有任何人工化学合成过程,和蔗糖的提取结晶过程一样是确凿无疑的天然提取物。

三、甜菊糖甙的特点

为白色或微黄色粉末,易溶于水,乙醇和甲醇,不溶于苯、醚、氯仿等有机化合物,甜度为蔗糖的200倍,在一般食品加工条件下,对热、酸、碱、盐稳定,在pH值大于9或小于3时长时间加热(100℃)会使之分解,甜味降低,具有非发酵性,仅有少数几种酶能使之水解。中国经急性,亚急性及慢性毒性试验也证明甜菊糖甙是安全无毒的。由于它具备理想甜味剂的五个特点:① 安全性高;② 味觉良好;③ 稳定性高;④ 水溶性好;⑤ 价格低廉。目前甜菊糖甙在国际上均作为天然甜味剂或营养食品养食品补充剂广泛应用。

四、甜菊糖甙在甜味剂分类中的地位

甜味剂是指“使食品呈现甜味的物质或称作赋予食品以甜味的食品添加剂。”
从上述介绍可知,甜菊糖甙是属甜味剂范围之一,那么在分类上它应属何种甜味剂?2002年4月香港食环署给中国甜菊协会复函中提出“因为甜菊甙属人工合成甜味剂,故不批准使用”。
我们查阅了许多资料,没见到一例将甜菊糖甙列入人工合成甜味剂中。
甜味剂的分类:
目前世界上使用的甜味剂很多,有几种不同的分类方法:按其来源可分为天然和人工合成甜味剂;以其营养价值可分为营养性和非营养性甜味剂;若按其化学结构和性质分类又可分为糖类和非糖类甜味剂等。
(一) 糖类甜味剂如蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖等,在我国通常称为作糖,并视为食品,而糖醇类和非糖甜味剂才作为食品添加剂。
糖醇类甜味剂多由人工合成,其甜度与蔗糖差不多,或因其热值较低,或因其与葡萄糖有不同的代谢过程,尚有某些特殊用途。
非糖类甜味剂的甜度很高,用量极少,热值低,多不参与代谢过程,常称为非营养性或低热值甜味剂,亦称高甜度甜味剂,是甜味剂的重要品种。[1]
 
 
蔗糖
葡萄糖
果糖
麦芽糖
果葡糖浆
淀粉糖浆
糖醇
山梨糖醇
甘露糖醇
乳糖醇
麦芽糖醇
木糖醇
异麦芽酮糖醇
 
 
天  然
甜味剂
甜菊糖苷
甘草
甘草酸-钾及三钾
甘草酸·铵
罗汉果甜苷
人工合成
甜 味 剂
糖精钠
环已基氨基磺酸钠(钙)(甜蜜素)
天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)
天冬酰丙氨酸铵(阿力甜)
乙酰磺胺酸钾
三氯蔗糖

      (二) 按其来源可分为天然存在的和人工合成的两大类。
蔗糖等糖类甜味剂具有高热值,属营养性甜味剂;其余的非糖类天然甜味剂和人工合成甜味剂都是低热量或无热量,可划分为非营养性甜味剂。按着美国联邦管理法规(CFR)的定义,非营养性甜味剂是指热值小于1,当量甜度物质(蔗糖)之热值的2%的甜味品。相对蔗糖的甜度来说,一般糖醇类的甜度较低,称低甜度甜味剂;而非糖类的天然甜味剂和人造甜味剂的甜度都大大超过蔗糖,称为高甜度或超高甜度甜味剂,甜菊糖苷属于天然非糖类甜味剂之一。
按糖类的生物化学分类,将糖分为单糖、糖醇、糖苷、糖苷酶、寡糖和非淀粉贮存多糖,淀粉和糖原,纤维素和几丁质,米纤维素、蛋白聚糖、糖蛋白、糖脂等。[3]
现重点介绍糖苷
糖苷是指具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上的氢被烷基或芳基所取代的缩醛衍生物。
糖苷是糖在自然界存在的一种重要形式,几乎各类生物都具有,但以植物界分布最为广泛,许多植物分类学著作中已提到以糖苷成分作为分类的依据。
天然糖苷:
自然界存在的糖苷形形色色种类繁多,但若根据各种糖苷的结构和性质进行分类,主要有两种原则:(1) 是据糖苷键的组分可将糖苷大致分为O一糖苷,C-糖苷、N-糖苷和S-糖苷。(2)是按化学结构为分类依据,也可参考其它性质,如强心苷就是既根据结构又参考其生理功能而分类命名的。
甜菊苷类:属于天然糖苷的一种,是一类存在于植物甜菊( Stevia rebaudiana Bertoni)的叶中,是属于四环双萜化合物,它们在C-4位的α-羧基上连接一个葡萄糖,其次C-13位上连接有二糖或三糖。现介绍两种甜菊苷,一种叫甜菊苷(Stevioside)它除了具有上述的结构外在C-13上连接一个槐糖。另一种叫做莱包迪苷A(RebaudiosideA)与甜菊苷的区别在于C-13上槐糖分子上多一个葡萄分子为一个三糖。它们的甜度分别为蔗糖的200和450倍。 
     日本学者内山忠生先生将甜味剂分为糖质和非糖质,每类又分天然和合成二类,其中甜菊甙也被分在非糖质的天然甜味剂中[4]
 
 
 
 
糖质
甜味
天然
砂糖、水胎、葡萄糖、异构糖、麦芽糖
果糖、联偶糖、异构乳糖、帕拉奇诺糖
果糖、低聚糖、蜂蜜等
合成
山梨醇
甘露醇糖
 
非糖
质甜
味料
天然
甜菊糖甙、甘草提取物
索马丁、毛耐林、罗汉果提取物
其它等
合成
甜母
糖精等
通过上述资料,足以证明天然与合成甜味剂主要区别在于:“天然”是指自然界存在于各种生物体中天然合成的一种成分,加工提取而得的产品。而“人工合成甜味剂”指非生物天然合成的自然产物,而是由人工经化学处理得到的产物。甜菊糖甙是植物自身代谢产物,经加工提取而得。因此它属天然甜味剂是顺理成章的事实。正因如此,至今为止,我们没查到一篇关于甜菊甙属于人工合成甜味剂的报导。

五、甜菊糖甙利用现状及展望

天然甜味剂一甜菊糖甙,由于具有甜味剂的几大优点,在开发仅30多年中就得到迅速发展,引起世界各国关注,目前包括日本、韩国等20多个国已批准作为食品添加剂使用,美国等一些国家批准为作为“膳食补充剂”使用。
世界卫生组织和联合国粮组织(WHO/FAO)联合食品添加剂专家委员会(JECFA)曾于1998年对甜菊糖甙进行安全评价,未发现甜菊糖甙对人体健康有害;2002年3月22日就甜菊甙安全性问题,美国FDA科技顾问委员会主席斯贝齐奥先生致新加坡环境署常务秘书塔力福特先生,他说:“……至今为止Stevia(甜菊糖甙)从来没有被FDA当作安全使用有问题的产品加以禁止,直到现以美国还是以饮食补充剂的形式使用。而且销量逐年增加”。
美国最近连续报导甜菊糖甙属天然,安全食品,它不但有甜味效果,还可以起到增味作用如用它做面包等食品味道特好吃。第二、有消炎抗菌作用,用它制牙膏可防龋齿。止血剂和治疗咽喉炎.口腔溃疡等。第三、甜菊有特殊的护肤作用,把甜菊浓缩液当面膜,能有效将皮肤变嫩,拉紧和模平皱纹。第四、能治疗粉刺,皮脂溢、皮炎、湿疹,促进伤口癒,调节血糖、血脂和血压,同时还能治疗胃病,帮助消化等。
日本甜菊糖甙应用最早,且广泛,仅甜菊应用于饮料,冷果这一部分,每年以20-80%速度置换原来使用的砂糖等其它甜味剂。加上其它方法的应用如糕点、腌渍物等用量年年增长,国内生产不够向中国进口量每年600-800吨。
韩国也同日本类同,仅酒这一项每需要量就是几百吨,也向中国进口。
其它国家应用也很广泛,在此不一一例举。
中国1984年将甜菊甙作为食品添加剂,并列入《食品添加剂使用卫生标准》(GB 2760),规定甜菊甙的使用范围为液体和固体饮料,糖果,糕点等,在2000年以后又批准扩大使用范围增加油炸小食品,调味料,蜜饯和瓜子,按正常生产需要使用。
据不完全统计现在应用甜菊甙的产品有几百种,其产品(1)如茶:甜茶、长寿茶、减肥茶、甜菊花茶、红茶等;(2)饮料:汽水、可乐、酒、冰棍、冰糕、各种果汁等;(3)点心:甜菊益康乐、面包、饼干、月饼、婴儿强壮粉、膨化食品、各种糕点、芝麻饼等。(4)罐头:糖水杨梅、话梅、桔香杨梅、水果罐头。(5)腌渍物类:寸金萝卜、什绵酱菜、酱油、榨菜等。(6)小吃类:多味瓜子、傻子瓜子;(7)医药:桔味VC、清凉润喉片,小儿复方新诺明糖浆,甜菊降压片,止咳糖浆、溃疡粉、止血散、消渴饮等;(8)其它如甜菊奶粉,甜菊烟,甜菊牙膏、甜菊爽口液,甜菊化妆品等。
这些产品有的被评为名特优新产品,远销澳大利亚、新加坡及德国等。
甜菊糖甙以它独特优点(天然、安全、高甜、低热等)问世以来,人们在应用中又不断发现新用途,因此不论在食品行业还是医药行业均以不可阻挡之势,对糖业市场带来不小冲击。我们相信随着甜菊糖甙开发历史的延长,这支鲜美之花将越长越旺、越开越美。
 
中国甜菊协会
舒世珍
2002.10.10
 
 参考文献
[1] 食品添加剂手册。P260
[2] 甜味剂的使用与发展(郭杞远等华南理工大学1994.10)
[3] 糖类的生物化学  吴东儒主编  P187
[4] 饮料,冷果          甘味料  利用现况
内山忠生(row food Industly vol 29.NO3.1987)
[5] 国际互联网信息1998.7.9中国甜菊协会编部
(1)美国粗略统计
(2)甜菊是改善健康的特殊草药
(3)甜菊在营养和药物中应用
[6] 甜菊开发的应用及展望  舒世珍 中国食品报1988.12.21
[7] 甜菊资料索引(1964-1998)中国甜菊协会编部

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