赤蘚糖醇是一種新開發的4 碳糖醇，可由葡萄糖發酵製得，為白色結晶粉末，具有爽口的甜味，不易吸濕，高溫時穩定，在廣泛PH 範圍內穩定，在口中溶解時有溫和的涼爽感，適用於多種食品。
基本介紹
- 中文名：赤蘚糖醇
- 外文名：meso-Erythritol
- CAS號：149-32-6
- 分子式：C4H10O4
基本信息,性質,主要性質,物理性質,化學性質,製備,功能,生產方法,食品上的套用,焙烤食品,糖果類,使用方法,用量,優勢,
基本信息
中文別名：1,2,3,4-丁四醇;內消旋-間赤藻糖醇
英文別名：Erythritol; 1,2,3,4-Butanetetrol; meso-1,2,3,4-Tetrahydroxybutane; butane-1,2,3,4-tetrol; (2R,3R)-butane-1,2,3,4-tetrol; (2R,3S)-butane-1,2,3,4-tetrol; (2S,3S)-butane-1,2,3,4-tetrol
分子量：122.12
赤蘚糖醇
赤蘚糖醇純度：>99.0%
等級：GR
MDL號：MFCD00004710
性質
主要性質
（1）甜度低：赤蘚糖醇的甜度只有蔗糖的60%-70%，入口具有清涼味，口味純正，沒有後苦感，可與高倍甜味劑復配使用能抑制其高倍甜味劑的不良風味。
（2）穩定性高：對酸、熱十分穩定，耐酸耐鹼性都很高，在329度溫度以下也不會發生分解和變化，不會發生美拉德反應而發生變色。
（3）溶解熱高：赤蘚糖醇溶解於水中時具有吸熱效果，溶解熱只有97.4KJ/KG，比葡萄糖和山梨糖醇的吸熱度都高，食用時具有清涼感。
（5）吸濕性低：赤蘚糖醇非常容易結晶，但在90%濕度環境中都不會吸濕，易於粉碎得到粉末狀產品，可用於食品表面防止食品吸濕而變質。
物理性質
熔點：118-120 °C(lit.)
沸點：329-331 °C(lit.)
密度：1,451 g/cm3
閃點：329-331°C
儲存條件：−20°C
溶解度：H2O: 0.1 g/mL, clear to almost clear, colorless
水溶解性：soluble
白色結晶，微甜，相對甜度0.65。有清涼感。發熱量低，約為蔗糖發熱量的十分之一。溶於水（37%，25℃），因溶解度較低（與蔗糖相比），易結晶，適於需蔗糖口感的食品，如朱古力和餐桌糖等。不被酶所降解，只能透過腎（易被小腸吸收）從血液中排至尿中排出，不參與糖代謝和血糖變化，故宜於糖尿病患者食用。在結腸中不致發酵，可避免腸胃不適。不齲齒。熔點126℃。
化學性質
Merck：14,3675
BRN：1719753
穩定性：Stable. Incompatible with strong oxidizing agents.
CAS 資料庫：149-32-6(CAS DataBase Reference)
NIST化學物質信息：2(r),3(s)-1,2,3,4-Butanetetrol(149-32-6)
EPA化學物質信息：1,2,3,4-Butanetetrol, (2R,3S)-rel-(149-32-6)
生產用菌株：主要有假絲酵母屬、球擬酵母屬、毛孢子菌屬、三角酵母屬、畢赤酵母屬等，時下以類酵母真菌Moniliella（叢梗孢科）發酵產物濃度和收率最高，大約可以達到175g/L，得率70%。
國內生產菌株主要為解脂假絲酵母。
製備
由小麥、玉米等澱粉經安全、適當的食用級嗜高滲酵母如叢梗孢酵母(Moniliella pllinis)、脂假絲酵母(Candida lipolytica)或類絲孢酵母(Tricho sporonoides megachilensis)在高濃度下(>450g/L)進行酶解發酵後，發酵醪液經加熱殺菌並過濾然後經離子交換樹脂、活性炭和超濾純化，結晶、洗滌並乾燥而得。一般得率約50%。
功能
(1) 低熱量：赤蘚糖醇的熱量低，其能量值為1.65kJ/g，而蔗糖為16.7kJ/g，木糖醇為11.7kJ/g，赤蘚糖醇是能量最低的功能糖，熱量僅有蔗糖熱量的十分之一。由於其分子量小，容易被人體吸收，並且只有少量進入人體大腸被微生物發酵.80%的赤蘚糖醇被人體食用後進入人體血液之中，但不能被人體內酶分解代謝，不為機體提供能量，不參加糖代謝，只能通過尿液從人體排出。實驗證明人體赤蘚糖醇一次性日最大食用量為20克，除去被人體所分解的能量，能利用的僅為0.67kJ/g。
(2)耐受性高：人體對赤蘚糖醇的耐受量為每千克體重為0.8 克，比木糖醇、乳糖醇和麥芽糖醇都高，主要原因是赤蘚糖醇的分子量小，吸收少，主要通過尿液排出，從而避免了高滲現象造成腹瀉發生，避免了腸道細菌發酵產生脹氣現象。
(3) 抗齲齒性：赤蘚糖醇不被人體口腔細菌利用，因而不會產生酸性物質對牙齒造成傷害，從而引生牙齒髮生齲變，對口腔細菌生長產生抑制效果，從而起到保護牙齒的作用。
生產方法
赤蘚糖醇的生產可分為化學合成法和生物合成法2種。
化學合成法
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併加入阻化劑氨水，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。
微生物發酵法
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，目前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—葡萄糖一生產菌株發酵一過濾一色層分離一淨化一濃縮一結晶一分離一乾燥，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、溫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。
食品上的套用
焙烤食品
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，對麵團的流變學性質、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。但是隨著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。焙烤產業也向著營養、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、肥胖症及其他人群愉快的接受。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。時下來說低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說，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，並且有著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（<200um）的結晶，細小的顆粒會給產品帶來平滑、圓潤的口感。
蛋糕餅乾
焙烤類產品由於其中含有高成分的麵粉、奶油、以及蔗糖，很難證明其產品能夠減少熱量，然而赤蘚糖醇的套用可以輕鬆的解決這個難題。
①對於蛋糕類產品，添加赤蘚糖醇可以至少減少30%的熱量，並且使用後不會帶來負面的影響。
②在重糖重油類蛋糕和松糕中，用赤蘚糖醇和麥芽糖醇完全取代蔗糖，可以生產出具有良好口感的低糖無糖類產品，同樣有良好的貨架期。
③和蔗糖類產品比較，使用赤蘚糖醇的產品可以延長貨架期。赤蘚糖醇不僅可以抑制焙烤產品的微生物增長，而且可以良好的保持產品的新鮮度和柔軟性。這是由赤蘚糖醇本身所具有的的水和粘性所帶來的。在餅乾中添加10%的赤蘚糖醇，可以成功的改善此類產品的穩定性和貨架期。
④軟性和硬性的夾心餅乾同樣也可以用赤蘚糖醇和麥芽糖醇的混合物取代蔗糖，效果一樣不錯；而且在硬性餅乾中赤蘚糖醇同蔗糖共同使用，會使熱量大幅度降低。
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。
①在果醬中添加赤蘚糖醇可以增強天然的果味指標。
②在奶油糖衣（全脂）中添加赤蘚糖醇不僅會減少熱量而且可以帶來清涼的口感；產品同時使用赤蘚糖醇、麥芽糖醇液和阿斯巴甜時，能量值可以減少接近50%。
③奶油：奶油是傳統的“脂肪加糖”，成份包括蔗糖，使用了奶油作為添加物的蛋糕和夾心餅乾，包含著很高的熱量，並且可以帶來典型的脂肪型柔軟口感，大部分消費者都非常喜歡，然而這種特色是減少熱能型產品所不能接受的，“高脂肪高熱量”讓許多人望而卻步。添加接近產品60%份量、粒度精細的赤蘚糖醇會給產品帶來更多好處：降低了部分熱量是肯定的，而且可以帶來清涼的口感，淡化了脂肪柔軟型的口感，使產品具有清涼提神等吸引人的優點；和常規的蔗糖脂肪類型焙烤產品相比，使用赤蘚糖醇的產品保存期更長。
糖果類
時下糖果朱古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朱古力的生產，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；而且赤蘚糖醇和其它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。在糖果朱古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。
硬糖軟糖
赤蘚糖可生產出品質良好的各種糖果，產品的質地及貨架壽命等與傳統產品完全一樣。由於赤蘚糖醇易粉碎且不吸潮，製得的各種糖果即使在濕度高的貯藏條件下仍有很好的貯存穩定性，同時對牙齒的健康很有利，不會導致牙齒齲變。
①微生物檢驗得出良好質量的軟糖其大部分結晶體應該在5～10μm之間，用純的赤蘚糖醇製作軟糖產生高的結晶度，但是用添加量低於40%的赤蘚糖醇和濃度75%的麥芽糖醇液體結合使用可以良好的控制結晶度。
②在薄荷型軟糖中使用赤蘚糖醇可以有助於獲得良好的清涼口感。
③止咳糖一般是由多種精細糖分混合添加水揉製成團狀的堅固粘合物，然後乾燥壓製成的一種冰糖類產品。多羥基化合物如赤蘚糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇和乳糖醇等添加在止咳糖中可以獲得低熱值、抗齲齒的產品。用赤蘚糖醇、乳糖醇和結晶麥芽糖醇的混合物可替代傳統蔗糖原料生產止咳糖，除了低熱量和清涼的效果之外，赤蘚糖醇還具有乳糖醇和結晶麥芽糖醇所沒有的良好質地和不吸濕性。
④把赤蘚糖醇作為一種填充物加入冰糖中，可以為冰糖帶來良好的清涼口感。而且赤蘚糖醇快的結晶速度使冰糖在無水環境下可快速方便的製成，且這樣的冰糖在乾燥的無包裝環境下也可以有良好的保質期。
方登糖
赤蘚糖醇是所有多元醇中唯一可套用於生產無糖方登糖的甜味劑，一般與液態的Maltidex100結合使用[3]。利用這種方法，我們只需控制攪打時間和操作溫度，就可以得到不同質地的無糖方登糖。這種產品不僅有令人愉快的清涼口感，而且外觀悅目，同時稠度也很好，還有很好的耐貯藏性。由赤蘚糖醇配料製成的方登糖由於較低的殘留水分含量及水分活性，具有較好的穩定性。產品可降低熱量約65%[4]。
口香糖
口香糖是由糖的細微結晶和食用膠混煉而成。赤蘚糖醇易於微粉碎、吸濕性低的特點正適宜作為口香糖的甜味料，而且這種口香糖入口清涼、低熱量、非致齲性，可用於製造“益齒”口香糖。大多數低糖口香糖產品隨著時間的增加會慢慢的變硬變脆，如果用酒精和赤蘚糖醇取代部分低糖原料會獲得更長的保存期，並且口香糖會有良好的彈性和柔軟性。在口香糖包衣中，最好的包衣一般是使用40%的赤蘚糖醇和其它羥基化合物共同使用，如山梨醇和麥芽糖醇。不僅可以獲得高的抗吸潮性，清涼的口感，且比木糖醇有更好的咀嚼性和支架性，同時用赤蘚糖醇的包衣可以縮短30%的結晶時間。
朱古力
赤蘚糖醇具有熱穩定性好、吸濕性低的特點，可在80℃以上的環境中操作從而縮短加工時間，同時由於使用赤蘚糖醇的朱古力生產過程中加熱溫度要比傳統的高，這樣有利於推進風味的產生。赤蘚糖醇能輕易替代產品中的蔗糖使朱古力的能量減少34%，再沒有其它的糖醇可以提供這樣的能量減少值了，並賦予了產品口感清涼及非致齲性的特點。由於赤蘚糖醇吸濕性低，有助於克服其它糖類制朱古力時的起霜現象。
使用方法
可用於朱古力、焙烤製品、餐桌糖、軟飲料、糖果等。
用量
用於飲料、糖果、糕點，最大使用量3%。
優勢
赤蘚糖醇與木糖醇相比具有以下優勢
1、赤蘚糖醇是天然零熱量的甜味劑，木糖醇是有熱量的。
2、赤蘚糖醇比木糖醇的耐受量更高。所有的糖醇吃多了都會腹瀉，有一個耐受量的問題，而赤蘚糖醇是人體耐受量最高的。
3、赤蘚糖醇的平均血糖指數和平均胰島素指數都比木糖醇低，因此，赤蘚糖醇對血糖的影響更小，並且還具有抗氧化活性。
4、很多糖醇在吃的時候會感覺有清涼感，這個清涼感來源於溶解吸收熱，溶解的時候會吸收你的熱量，所以我們感覺清涼。每一個產品清涼感的程度用溶解吸收熱的係數來表達，赤蘚糖醇是溶解吸收熱最高的，它的清涼感是最高的。
5、從生產工藝來說，赤蘚糖醇是所有糖醇當中唯一的用發酵法生產，發酵法更接近天然的轉化和提取。其他的糖醇都是氫化法生產，所以生產工藝不同。
6、赤蘚糖醇基本不吸濕，其他糖醇均有不同程度的吸濕性，不吸濕就加大了套用領域。
7、木糖醇主要在歐洲套用於糖果和醫藥領域，雖然木糖醇在FDA和歐洲法規中規定適量添加，但人體攝入量過高，會引起血糖升高，腹瀉等症狀。
