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卡夫亨氏、Sweegen等入局,这种甜味剂会是代糖行业的新星吗?

原创食研汇2021-10-28 09:52:002181

凭借与蔗糖更接近的口感和天然零卡的属性,赤藓糖醇、阿洛酮糖以及各类功能糖在近年来火爆全球,成为消费者们心目中的“最佳代糖”。但这些稀少糖尽管能够提供与蔗糖相似的功能,但因为甜度普遍只有蔗糖的40%-70%左右,所以并不能完全替代蔗糖,仍然需要加入高倍甜味剂来提高甜度。

传统的阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖、甜菊糖苷等零卡路里高倍甜味剂能够提供足够的“甜味”,但都会不同程度地表现出金属味和后苦味等不良异味,并且阿斯巴甜等人工合成甜味剂在安全性上也存在质疑,因此开发更出色的高倍甜味剂也成为代糖行业的新课题。近年来,部分企业将目光投向甜味蛋白,这种高甜度、口味纯正、纯天然、无任何副作用的甜味剂有望成为高倍甜味剂行业的未来。

甜味蛋白——新型高倍天然甜味剂

早在1968年,研究人员就从神秘果果实中分离得到一种能将酸味变成甜味的蛋白质——奇果蛋白。这种蛋白质本身并无甜味,但遇到酸性物质后可改变人的味觉,产生类似蔗糖的甜味。之后,科学家又发现了多种甜味蛋白,大致可分为三类。一类本身就具有甜味,包括巴西甜蛋白(Brazzein)、 索马甜(Thaumatin)、 应乐果甜蛋白(Monellin)、马槟榔甜蛋白(Mabinlin)、培它丁(Pentadin)等;一类具有味调节功能,可以使其他味感(如酸味)变为甜味,包括奇果蛋白(Miraculin)和 Neoculin;另一类兼具这两种特性,包括仙茅甜蛋白(curculin)。

与传统代糖相比,甜味蛋白具有很多独有的优势,首先它属于蛋白质,可转化为氨基酸完全被人体吸收代谢,没有任何安全性上的后顾之忧,不含卡路里、不会引起血糖反应也不产生龋齿;其次甜味蛋白甜度极高,可达到糖的3000倍;另外,甜味蛋白没有不良苦味和后味,可以增强产品风味。但是因为甜味蛋白纯植物提取成本较高而且稳定性较差,长期以来并未得到有效开发,仅索马甜在食品中应用较多。随着技术的进步,通过酵母和植物转基因表达,可以大规模商业化生产甜味蛋白,并规避不稳定等缺点,这也成为国外甜味剂企业近年来研究的新方向。

最有前景的甜味蛋白——巴西甜蛋白

在众多的甜味蛋白中,巴西甜蛋白(brazzein)被认为是最有前景的,因为它尝起来很像糖,没有异味,并且在很广的温度范围和不同的pH值下均能保持其结构。Brazzein由西非热带植物Pentadiplandra brazzeana Baillon的果实中分离得到,甜度是等质量蔗糖的2000倍。与其他甜味蛋白相比,Brazzein的分子量最小,水溶性最好,且水溶液在80℃下经4h的热处理仍然保持甜味,有着良好的热稳定性和pH稳定性。

美国Natur Research Ingredients公司在2008年推出了全球第一个商业化Brazzein产品——Cweet。在这之后,英国公司Magellan Life Sciences 开发了一种发酵工艺生产Brazzein,使用 FDA 批准的微生物菌株和食品级化学品为发酵过程提供碳和氮源。虽然这种微生物经过基因改造(GM),但生产出的brazzein不含有这种成分,因此最终产品可以被标记为非转基因。

在刚刚举行的SUPPLYSIDE WEST展上,甜味剂供应商Sweegen和合作伙伴Conagen推出了Brazzein甜味剂,将于 2022 年初上市。这种甜味剂使用了专利的精确发酵工艺,可以可持续的方式大量生产,与Sweegen旗下甜菊糖结合使用可获得很好的协同优势。

商业化最成功的的甜味蛋白——索马甜

索马甜是从西非热带雨林中的一种竹竽科多年生灌木中分离而来,甜度约为蔗糖的3000倍,加热可发生变性而失去甜味。在各种甜蛋白中,研究最多且商业化最成功的的是索马甜,它甜味爽口,没有不良后味或苦涩味,且具有增强产品风味和掩盖不良味觉的作用,并且甜感在pH2~10范围内、100℃以下加热(或100℃以上的超高温瞬时杀菌)性能稳定。

索马甜特别适合添加到饮料中,用于果味饮料,索马甜能够协调酸甜比,使整体风味更加和谐,并掩蔽甜菊糖苷等甜味剂夹杂的不良风味,使甜味更加纯净;用于植物蛋白饮料,能够更好地抑制苦味、改善不良异味,让植物蛋白饮品的风味更纯正;用于含乳饮品,索马甜能作用于舌头和喉咙后部等脂肪感知区域,激发出人们对于第六味觉——脂肪味的感知,让低脂乳饮品迸发出更浓郁的奶香风味,提升低脂含乳饮品的口感饱满度,实现更加丰富的口感。

目前,索马甜在中国、美国、英国、日本、德国等国家和地区已被批准应用于食品、医药和化妆品领域。在中国,索马甜可作为甜味剂在饮料和固体饮料,加工坚果与籽类,焙烤食品以及餐桌甜味剂中使用。近日,非洲竹芋提取物(主要成分为索马甜蛋白)被正式批准作为食品用香料新品种,可按生产需要用于各类食品中,并且可直接标注为“食品用香精”,更加符合清洁标签的趋势,这也将进一步推动了索马甜在我国的发展。

正在开展大量研发的甜味蛋白——奇果蛋白

奇果蛋白是第一个被发现的甜味蛋白,本身并无甜味,遇到酸性物质后可改变人的味觉,产生类似蔗糖的甜味;对于不同的酸,产生的甜度不同。奇果蛋白甜蛋白在100℃以下、pH3—12范围内比较稳定。

美国食品技术公司Joywell Foods在去年获得了由卡夫亨氏成立的风投基金Evolv Ventures领投的690万美元A轮融资。Joywell Foods利用最新的生物发酵技术来实现低成本商业化生产奇果蛋白,目前,该公司已成功在糖果、布丁、酸奶和谷物中应用神秘果蛋白。

图源:Joywell Foods

以色列生物科技企业Amai Proteins使用基于云计算的蛋白质设计(AI-CPD),来重新编码奇果蛋白的氨基酸序列,使其在口感、产量、稳定性(温度,pH,脂肪)等方面适合大众食品市场。新的蛋白在酵母培养基中繁殖并按比例放大,酵母滤出纯化后,最终产品就是100%的神秘果蛋白。酵母在法规上被定义为“加工助剂”,最终产品不会含有酵母。因此,这种奇果蛋白属于非转基因物质。

美国农业合作社Ocean Spray与以色列生物科技企业Amai Proteins近期合作开发了一款低糖蔓越莓果汁,使用Amai Proteins生产的的奇果蛋白来替代糖,可减少至少40%的糖分。

图源:Ocean Spray


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