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第八节 甜味剂植物资源 一、概述 （一）甜味剂植物概念 甜味剂(Sweeteners)是指赋予食品或饲料以甜味的食物添加剂。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甜味剂和人工合成甜味剂；按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂；按其化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。糖醇类甜味剂多由人工合成，其甜度与蔗糖差不多。因其热值较低，或因其与葡萄糖有不同的代谢过程，尚可有某些特殊的用途。非糖类甜味剂甜度很高，用量少，热值很小，多不参与代谢过程。常称为非营养性或低热值甜味剂，称高甜度甜味剂，是甜味剂的重要品种。天然甜味剂是指自然界存在于各种生物体内天然合成的一种成分，经加工提取而得的产品。能够提取各种天然甜味剂的植物称为甜味剂植物。 (二)主要天然甜味剂种类 (1)竹芋甜素(嗦吗甜)(Thaumatin) 竹芋甜素是从非洲竹芋科植物奇异果(Thaumatococcus daniellii Benth)的果实种皮中提取出的具甜味的蛋白质化合物，通常被称为Thaumatin。自1972年被分离纯化研究以来未发现激素样活性，也没有致突变和致畸性，而且其代谢产物均为正常机体成分且无过敏原等因素，美国将其列为安全食品。Thaumatin分子量约22000，易溶于水和60%的乙醇溶液，其等电点为pH11.5~12.5，在pH2~10范围内稳定，Thaumatin虽是蛋白质，但由于其带正电荷，即使在酸性范围内也不发生凝聚。热稳定性好，在80~100℃下加热甜味无变化，加工的清凉饮料在室温下放置数年甜度不变。其甜度为蔗糖的3000~5000倍，且甜味爽口、持续时间长而无异味。另外，该甜味剂如与糖质或其它甜味剂并用，具有相乘作用及改善味性的效果，并有增强食品原料的香味，遮盖和减弱食品的苦、涩、咸、酸等不适味的效果，因此它既是天然甜味剂又是风味改良剂，能掩盖食品的苦涩味而增加芳香味，有很宽的应用领域。但由于奇异果的生长环境特殊，移植栽培时能生长但不结果。1990年Witty等获得了转基因植物，它们易于种植且能提取出竹芋甜素。目前有多家公司正在利用基因工程技术积极开发生产这种新型甜味剂。 (2)甘草甜素(Glycyrrhizin) 甘草甜素是豆类多年生灌木甘草根中含有的4~8%的甜味成分，自古以来甘草根在医药上就被用作甜味剂。甘草甜素易溶于热水，加约5倍的水煮沸，过滤抽提液即析出弱酸性的甜味成分，如用酸水解时能生成2克分子的葡糖苷酸和1克分子的甘草甜素。甘草甜素属三萜烯类配糖体，其甜度约为蔗糖的250倍，卡值为零且甜味残留时间长，安全性高，ADI无需规定，是美国GRAS中最甜的甜味剂之一。甘草甜素的甜味出现慢，且带甘草特有的口味，在口中残留有微苦的感觉，但它具有掩盖由于咸味引出的盐熟效果，适于和食盐并用的加工食品。若和柠檬酸等一起使用会出现呈味的相乘效果，和甜菊苷、柠檬酸钠配合在一起能使后味得到相当的改良，和同是甜味料的蔗糖、果糖、葡萄糖、饴糖、甘氨酸等配合使用具有增益效果。甘草甜素产品有两种形式：一为经抽提的浸膏形式，系天然物；另一为经精制后作成的钠盐，有甘草酸二钠和三钠两种类型，为淡黄至白色的粉末，系食品添加剂。前者可用于各种浸渍物调味料、糕点类、水果罐头等，而后者只限用于酱油及各种酱类制品。 在日本，以前甘草甜素的需求量约300~500t/a，而近年来跌落至200t/a。这种减少是由于甘草甜素以前用于咸味食品的量多，而近年来的低盐化倾向及酱油、酱等需求量停滞不前，所以需求量减少；另一原因是由于其它甜味剂，如甜菊苷的兴起，夺走了部分市场，但近年来已趋于稳定。目前，日本的甘草甜素用于食品类的占70%、医药化妆品占26%、烟草及其它占4%。在美国，甘草甜素一般用作增香剂和风味增强剂，只需很少量就能符合要求。目前，我国研制出的甘草酸、甘草酸钾、甘草酸钠、甘草酸胺等系列产品，已在国内推广使用。 (3) 甜菊糖苷(甜叶菊苷)(Stevioside) 甜菊糖苷是从原产南美的菊科植物甜叶菊(Stevia rebaudianum Bertoni)中提取的一种强甜度(为蔗糖的300倍)低热值(蔗糖的1/300)的天然甜味剂。从甜菊叶中提取的甜味成分共有7种，主要由甜菊苷和单葡糖基甜菊苷组成，但通常均称之为甜菊苷，其甜度约为蔗糖的300倍，其甜味品质接近蔗糖但略带苦味。该甜味剂易溶于水，耐热，在95℃下加热处理2h甜度不变，即使加热8h甜度降低也很少。在pH值3~9范围内稳定，100℃下热处理1h也无变化。耐盐性良好，无褐变现象，不为微生物同化和发酵，纯品的稀释性也很小，和糖类甜味剂并用显示大的相乘效果。发热量极低，具有和白糖同样甜度的甜菊苷，其