甜菊糖苷在食品中的应用及发展趋势分析

◎ 王路宽，贾 娟，2

（1.河南工业大学漯河工学院，漯河 462002；2.漯河职业技术学院，漯河 462002）

甜味剂是一种有机化合物，根据来源以及合成提取方法不同，可以分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。其中，天然甜味剂的应用不仅可以使食品更加美味，而且不会造成蛀牙、肥胖、心脑血管疾病、糖尿病和其他代谢性疾病。甜菊糖苷是一种具有高甜度、低热能等特点的天然甜味剂，其甜度是蔗糖甜度的200～300倍，而热量仅为蔗糖热量的1/300，因此，甜菊糖苷常常代替蔗糖，它有效弥补了人工甜味剂可能会引发肥胖、糖尿病和冠心病等代谢疾病患病率提高的缺点。例如，Charlotte Debras 等人等发现了全球许多食品和饮料品牌使用的人工甜味剂（尤其是阿斯巴甜和安赛蜜）与癌症风险增加有关[1]；Michelle Pearlman 等人发现人工甜味剂似乎会改变宿主微生物组，导致饱腹感降低，改变葡萄糖稳态，并与热量消耗增加和体重增加有关[2]；Marie Ng 等人发现了人工甜味剂会引发肥胖疾病[3]。因此，使用甜菊糖苷符合现在人们对健康的追求。此外，Balakrishnan等人在文献中指出，由于甜菊糖苷不会参与机体新陈代谢过程，从而不会引起龋齿、肥胖等疾病，因此糖尿病人可以安全食用[4-5]。目前，甜菊糖苷已经作为添加剂被应用于食品工业中[6]。

1 甜菊糖苷的研究现状

1.1 甜菊糖苷的概念

甜叶菊（Stevia rebaudiana Bertoni）是一种多年生草本植物，属菊科，原产于巴拉圭和巴西边境的高山草甸[7]，也被称为“巴拉圭草”。过去，人们一直认为甜叶菊中只有甜菊糖这一种甜菊糖苷，直到广岛大学的研究人员从一种甜叶菊叶子的甲醇提取物中获得了莱鲍迪苷A（Reb A）和莱鲍迪苷B（Reb B）[8]，人们才意识到甜菊糖苷有很多存在形式，如图 1 便是甜菊糖苷的基本结构。

图1 甜菊糖苷的结构图

1.2 甜菊糖苷的分类

到21世纪，已有 10 种甜菊糖苷被科学家们从甜菊糖中分离出来，并准确测定了各种类型的甜菊糖苷的名称、结构以及甜度（如表1所示）[9]。从表1可以看出，莱鲍迪苷A（rebaudioside A）的甜度为150～300，甜度最高。

表1 甜菊糖苷类的结构和甜度表

1.3 甜菊糖苷的安全性

甜菊糖苷是从甜菊糖中提取出的二萜类糖苷衍生物，其甜度比蔗糖更甜，可作为安全甜味剂使用，因此，患有高血压、糖尿病以及肥胖疾病患者可以使用甜菊糖苷替代甜味剂。此外，大量文献也指出，甜菊糖苷具有降血压、降血脂、抗炎症、抗氧化、抗肿瘤等作用[10-11]。一些国家出台了关于甜菊糖苷可作为食品添加剂的政策，如美国食品药品监督管理局分别在2008年12月以及2009年9月进行了莱鲍迪苷A的GRAS一般安全认证，并批准总苷含量95%以上的甜菊糖苷可以作为食品添加剂使用；2017年12月29日，中国国家卫计委公布甜菊糖苷作为食品添加剂将扩大使用范围。由此可见，甜菊糖苷作为食品添加剂是安全的。

1.4 甜菊糖苷的分离提纯方法

现代工艺中甜菊糖苷的主要分离提纯方法主要有4种，分别是提取法、化学合成法以及生物合成和转化法。其中，提取法又包括结晶、重结晶、树脂法、柱层析法等方法。刘建、孔宁、董继远等人通过树脂法和重结晶方法成功生产了甜菊糖苷单体RD[12]；张立鹏、丁燕等人采用制备型液相色谱法提高了5种甜菊苷的纯度[13]；林友刚、蔡振伟等在制备莱鲍迪苷M的专利中指出，可以通过化学合成法合成高含量的产物[14]；杨玉凤等通过生物合成方法实现了高效催化莱鲍迪苷A合成莱鲍迪苷D[15-17]；闫莽通过生物转化方法获得了高品质的RUB[18]。

2 甜菊糖苷在各类食品中的应用

目前，甜味剂的搭配越来越符合现代人的口味，甜菊糖苷广泛用于饮料、蜜饯、水果罐头、糕点、乳制品等甜品中，采用更自然、健康、绿色的添加剂是当今食品行业的发展趋势[19]。如今，像雀巢、联合利华等许多食品行业巨头已经开始在新产品中应用甜菊糖苷，表2为甜菊糖苷在各类食品中的应用[20]。

表2 甜菊糖苷类在各类食品中的应用表

2.1 在饮料中的应用

饮料中的蔗糖过多，会使得饮料原本的风味被掩盖，而将甜菊糖苷和蔗糖混用，则可以减轻这种负面效果，从而更能体现出饮料原本所应具有的风味，并且可以减少饮料中的热量，受众人群更广泛。因此，近年，许多饮料生产公司都将甜菊糖苷加入饮料生产工艺中。如食品饮料行业巨头可口可乐公司，已经在饮料的制作中应用莱鲍迪苷A[21]。此外，汤瑾、周翠英等人通过研究甜菊糖苷来代替部分蔗糖的杨梅汁饮料，发现当甜菊唐苷替代40%蔗糖时，可以得到风味最佳、酸甜适口的杨梅汁饮料[22]。

2.2 在冷饮中的应用

用甜菊糖苷代替冰淇淋和其他冰制品中的部分蔗糖，制造出的冰淇淋口感更加清凉爽口。此外，因为甜菊糖苷基本不参与代谢，所以这样的冰淇淋甜度高，而且热量低，不会影响身材和体重，非常适合不能摄入高热量的消费者。

2.3 在酒类中的应用

甜菊糖苷可替代部分蔗糖用来生产酒精，并且用这种方式酿造生产出的酒，能有效消除酒的辛辣味。谢亚苏发明了一种养生酒，他在酒中添加了甜菊糖苷，而甜菊糖苷在此酒中的作用是保持酒的酒香，增添更多风味，同时具有养生功效[22]。

2.4 在糖果中的应用

用甜菊糖苷代替口香糖中的蔗糖，可以使口香糖吃起来清甜爽口，甜味久久不会消退，且甜菊糖苷不会像蔗糖那样引发人们的口腔问题。

2.5 在果脯、糕点类中的应用

将甜菊糖苷用于制造果脯、糕点等，还能解决果脯、蛋糕等甜点能量高的问题。Garcia-Noguera等人通过除去草莓自身所含有的蔗糖、葡萄糖以及果糖后，再添加甜菊糖苷，制作出的草莓蜜钱的风味与天然草莓甜味十分相似[23]。这种技术可以降低食物中糖的含量，利用甜菊糖苷来代替糖的风味，使糖尿病患者以及其他减糖人士也可以品尝到草莓蜜饯。

2.6 在发酵乳制品中的应用

用甜菊糖苷代替酸奶中30%～50%的蔗糖，可以明显改善酸奶的口感，而且甜菊糖苷还能够促进胃肠道的蠕动，有利于消化，促进肠胃中益生菌如乳酸杆菌和双歧杆菌的繁殖。此外，用甜菊糖苷代替蔗糖，可以使得酸奶中的热量减少，适用于更多的人群，创造出更高的经济效益。Prakash I等人的研究表明，莱鲍迪苷M在巴氏消毒和发酵过程中甜度无明显损失，且在酸奶储存6周时能够保持性状稳定[24]，很大程度上提高了酸奶的储存质量。

2.7 在水产品中的应用

甜菊糖苷可以替代加工水产品中30%～50%的蔗糖，此方法可以减少蔗糖的使用，防止蛋白质等与蔗糖过多接触，发生美拉德反应，从而引起蛋白质的变质现象，延长水产品的保质期，克服水产品储存时间短的缺点，避免在运输贩卖过程中造成的经济损失。

3 展望

近年，随着减糖运动的盛行，极大地扩展了甜菊糖苷在食品加工和生产领域中的应用。然而，甜菊糖苷中部分苷类化合物在食品中呈现苦味，仍然是一个棘手的问题，同时，由于甜菊糖苷热量低高甜度的特点而导致的添加剂滥用问题，仍是对研究人员的挑战。因此，未来，通过制定更完善的检测程序，研究解决甜菊糖苷的苦味问题后，相信甜菊糖苷在食品科学及其他领域的应用会更为广泛。