木糖醇的功能和应用
2014-02-09申玉民
申玉民
(烟台工程职业技术学院 管理工程系,山东 烟台 264006)
木糖醇的功能和应用
申玉民
(烟台工程职业技术学院 管理工程系,山东 烟台 264006)
在现代生活中,木糖醇与人们的关系越来越密切,许多食品的成分中都包含木糖醇,木糖醇给人们的食品消费带来了深刻影响。因此,有必要对木糖醇的特点、功能、副作用以及应用等诸多方面进行科学论证。
木糖醇;功能性食品;营养保健;消费观念
说起口香糖,很少有人不知道它。在20世纪40年代,口香糖由西方传入中国。21世纪初以来,口香糖和木糖醇成了“连体婴”,木糖醇的名气甚至盖过了口香糖,所有超市的口香糖全部成了“木糖醇版”。尽管不少人还不太清楚木糖醇究竟是什么,然而人们已经渐渐习惯在超市里随手拿一盒木糖醇口香糖,木糖醇似乎成了既能清洁口腔、预防龋齿又能减肥的“良药”。
木糖醇原产于芬兰,是从白桦树、橡树、玉米芯、甘蔗渣等植物原料中提取出来的一种天然甜味剂。在自然界中,木糖醇的分布范围很广,广泛存在于各种水果、蔬菜、谷类之中,但含量很低。商品木糖醇是将玉米芯、甘蔗渣等农业作物进行深加工而制得的,是一种天然、健康的甜味剂。
对于人们的身体来说,木糖醇也不是一种“舶来品”,它本就是人们身体正常糖类代谢的中间体。一个健康的成年人即使不吃任何含有木糖醇的食物,血液中也流动着0.03~0.06 mg/100 mg的木糖醇。
从食品级来说,木糖醇有广义和狭义之分:广义为碳水化合物,狭义为多元醇。木糖醇只能被缓慢吸收或被部分利用,具有热量低的特点,可以作为糖尿病、肥胖病、儿童龋齿、老年性缺钙、心脑血管病等病人的良好食品添加剂,因而木糖醇从20世纪60年代开始便被广泛应用于食品生产。在一些国家,木糖醇是一种很受糖尿病人欢迎的甜味剂。在美国,木糖醇可以作为食品添加剂,不受用量限制地被添加到食品中,由木糖醇等制成的无糖食品越来越受到消费者的欢迎。
木糖醇已经由最早的口香糖衍生出了许多其他食品。人们走进“无糖食品专卖店”,会发现其中的商品琳琅满目,不仅有休闲小食品,还有大米、面粉等主食。在食品中加入木糖醇似乎已经成为一种风尚。为什么木糖醇能享此殊荣?木糖醇真有那么神奇吗?木糖醇真的像人们所认为的那么好吗?下面我们来认识一下真实的木糖醇,还原它的本来面目。
1 木糖醇的化学性质
1.1 英文名称
木糖醇的英文名称是XYLITOL。
1.2 化学名称
木糖醇的化学名称是1,2,3,4,5-戊五醇。
1.3 分子式
木糖醇的分子式为C5H12O5。
1.4 化学结构
下面是木糖醇的化学结构:
1.5 相对分子量
木糖醇的相对分子量是152.15。
1.6 性状
白色结晶或结晶性粉末,味甜,外表与蔗糖相似,常温下甜度与蔗糖相当,低温下甜度达到蔗糖的1.2倍。木糖醇是多元醇中最甜的甜味剂,微溶于乙醇和甲醇,熔点为92~96℃,沸点为216℃,热值为16.72 kj/g(与蔗糖相同)。热量低是它的一大特点:每克2.4卡路里,比其他的碳水化合物少40%。极易溶于水(约160 g/100 mL),在溶解时吸收一定热量,10%水溶液pH 5.0~7.0。
2 木糖醇的特点
木糖醇作为食糖替代品,具有以下四个特点:
2.1 木糖醇口感清凉
将木糖醇放到口中会产生一种天然的清凉感,这是由于木糖醇的溶解热比蔗糖的几乎大10倍。木糖醇在溶解时,会吸收大量的热,使介质温度降低,因而加入木糖醇结晶后的食品,吃起来会感到清凉。木糖醇的清凉感,可以增强薄荷、留兰香等食品的风味。
2.2 木糖醇加热时不产生“美拉德”褐变反应
木糖醇不会和氨基酸发生“美拉德”褐变反应,不会使食品的色泽变暗。木糖醇在食品加热过程中比较稳定,这对某些必须保持浅颜色的食品具有重要的意义。
2.3 木糖醇具有良好的吸湿性
木糖醇在不同的相对湿度下吸湿性不同。由于木糖醇具有吸湿性,因而不宜用来制取酥脆和干燥的食品。如果用来制作一些较软的点心,木糖醇比蔗糖更能使食品保持较长时间的柔软性。
2.4 木糖醇不易发酵
木糖醇不易发酵,是微生物的不良培养基,可以使食品保质期延长。
3 木糖醇的功能
木糖醇是所有食用糖醇中生理活性最好的品种。它在防龋齿、不增加血糖值等方面,显示了比山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇等醇更优越的特性。
3.1 木糖醇可以作为糖尿病人的食糖代替品
木糖醇作为一种功能性甜味剂,能够参与人体内的糖类代谢,是人体糖类代谢的中间体。在糖酵解途径中,通过磷酸戊糖支路,生成6-磷酸葡萄糖或直接进入磷酸丙糖通过氧化代谢获得能量,所以基本不受胰岛素的影响。在体内缺少胰岛素的情况下,无须胰岛素促进,木糖醇也能透过细胞膜,被组织吸收利用,向细胞供应营养和能量,且不会引起血糖值升高,能消除糖尿病人服用后的“三多”症状(多食、多饮、多尿),口感一点也不亚于蔗糖,是最适合糖尿病患者食用的营养性的食糖代替品。经临床验证,长期服用后,病人的“三多”症状减轻,口渴和饥饿感基本消失,尿糖减少,有效地控制了糖尿病并发症的发生。另外,木糖醇还有略微降低血糖值的功能,所以也把木糖醇视为糖尿病人的辅助治疗剂。
3.2 木糖醇可以防龋齿
木糖醇不会被口腔内的细菌发酵利用,可保持口腔酸度,防治龋齿。链球菌是造成蛀牙的主要因素,它生长在牙垢中。这种细菌发酵食品中的糖类物质,产生乳酸,腐蚀牙齿珐琅质,形成牙洞。经研究发现,链球菌不能够利用木糖醇,它吸收木糖醇后,会因为代谢阻碍而被抑制,数量与活力减少,从而使牙垢、蛀牙和牙洞大为减少。有规律地使用木糖醇可以抑制链球菌和产气链球菌的生长。特别是将其制成口香糖,人们在咀嚼时,木糖醇的清新甜味还能刺激唾液分泌,补充唾液中的磷和钙,减缓PH值下降,减少牙齿的酸蚀,防止龋齿和减少牙斑,促进牙齿的自然修复,巩固牙齿。木糖醇可以减少龋齿这一功能,在高危险率人群(龋齿发生率高、营养低下、口腔卫生水平低)和低危险率人群(利用当前所有的牙齿保护措施保护牙齿,牙洞产生率低)中均为适用。芬兰土尔库大学经过4年的跟踪实验表明:“木糖醇组”的儿童患龋齿率比“无口香糖组”的儿童患龋齿率低70%,比“山梨糖醇组”的儿童患龋齿率低65%。以木糖醇为主要甜味剂的口香糖和糖果已经得到六个国家牙齿保健协会的正式认可。
3.3 木糖醇可以改善肝功能
木糖醇能减慢血浆中产生脂肪酸的速度,但不会使血糖上升。人体吸收后,血中乳酸、丙酮酸、葡萄糖含量下降,胰岛素上升,同时,肝脏中的肝糖原增加,转氨酶下降,对乙型迁延性肝炎、肝硬化患者有明显疗效,是肝炎病人的保肝药物,对于糖尿病和肝炎的并发症病人来说,木糖醇是理想的药物。
3.4 木糖醇可以抗酮体
人体糖代谢异常时,脂肪不能完全氧化,血液中的酮体积累,会引起酸中毒和中枢神经系统中毒,甚至致使昏迷、死亡。据报道,木糖醇的消酮效果显著。
3.5 木糖醇可以减肥
木糖醇为人体提供能量,合成糖元,减少脂肪和肝组织中蛋白质的消耗,使肝脏得到保护和修复,消除人体内有害酮体,人们不必担心食用木糖醇会发胖。由于具有热量低的特点,木糖醇可广泛应用于食品、医药、轻工等领域。
4 木糖醇的副作用
鉴于如此多的优点,木糖醇大有取代蔗糖成为第一甜味剂的趋势。然而,近期不少因为食用木糖醇造成腹泻或肠胃不适的病例报道给人们浇了一盆冷水,人们在狂热追捧之余开始冷静思考——木糖醇也不是那么十全十美。
4.1 过量食用木糖醇会导致腹泻
很多人认为木糖醇热量低,所以在吃木糖醇食物的时候没有节制。但是实际上,过量摄入木糖醇也会发胖。从理化性质上来讲,木糖醇是偏凉的,它不易被胃酶分解,往往直接进入肠道,吃多了对肠胃有一定刺激作用,可能会引起腹胀、肠鸣。由于木糖醇在肠道内吸收率不到20%,容易在肠壁积累,所以易造成渗透性腹泻。
4.2 过量食用木糖醇会导致血脂升高
木糖醇和葡萄糖一样都是由碳、氢、氧元素组成的碳水化合物,木糖醇在代谢初始,可能不需要胰岛素参加,但在代谢后期,就需要胰岛素的促进。因此,木糖醇不能替代葡萄糖纠正代谢紊乱,也不能降低血糖、尿糖,不能改善临床症状。临床实践表明木糖醇并不能治疗糖尿病,而且食用木糖醇过多,会导致血中甘油三酯升高,引起冠状动脉粥样硬化,因此,糖尿病人不宜多食木糖醇。
既然过量食用木糖醇会对人们的健康造成影响,那么安全的摄入量是多少呢?对于不同的人群,有不同的木糖醇安全摄入量。从科学研究的结果来看,平均每日摄取木糖醇不超过90 g,或平均每次摄取木糖醇不超过50 g。倘若单纯吃口香糖,摄入量应该远远低于这个标准,但如果以木糖醇代替正常的蔗糖,再吃大量的木糖醇食品,就需要注意用量了。在欧美国家,含有木糖醇的食品,都会在标签上注明“过量摄取可能会导致腹泻”这样的消费提示。特别要提醒那些患有由胰岛素诱发低血糖的人,木糖醇是绝对禁食的。
5 木糖醇的应用范围
木糖醇在体内的新陈代谢不需要胰岛素参与,不会使血糖值升高,并可消除糖尿病人的“三多”症状,因此是糖尿病人安全的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。
食用木糖醇不会引起龋齿,可以用来制作口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味剂。
木糖醇由于其独特的功能,与其他糖类、醇类调和食用,可作为低糖食品的甜味剂。
木糖醇口感清凉,冰冻后效果更好,既可应用于冷饮、甜点、牛奶、咖啡等食品行业,也可应用于润喉药物、止咳糖浆等药品行业。
木糖醇可用作蔗糖的代用品,以防止因蔗糖食用过多引起的糖尿病、肥胖症。
木糖醇是一种多元醇,可作为洗面乳、美容霜、化妆水等化妆品的湿润调整剂使用,对人体皮肤无刺激作用。
木糖醇具有吸湿性特征和防龋齿功能。液体木糖醇具有良好的甜味,可以代替甘油用于制作烟丝、防龋齿牙膏、加香的漱口剂、防冻保湿剂等。
液体木糖醇还可用于蓄电池极板的制造,性能稳定,操作容易,成本低。
6 结论
总体来说,随着经济的发展、生活水平的提高,人们的食品消费观念发生了极大改变,越来越注重饮食对健康水平的影响,消费趋势是逐渐从色、香、味俱佳的食品转向具有合理营养价值和保健功能的健康食品。木糖醇已经成为当今食品市场的消费热点和开发重点,特别是以木糖醇代替蔗糖而制成的功能性食品,以其安全性高、味觉好、稳定性高、水溶性好等特点,愈来愈受到消费者的欢迎。当然,在积极研究开发的前提下,人们也应当抱着一种冷静审慎的态度,科学客观地看待木糖醇的利与弊。为了健康、合理、安全地食用木糖醇,建议商家和食品企业,本着对消费者负责的态度,在外包装上标注产品的成分、功能、建议使用量以及食用后可能对人体造成的不良影响。
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[责任编辑:陈曙娟]
Functions and Applications of Xylitol
SHEN Yu-m in
(Department of Management Engineering,Yantai Institute of Technology Engineering,Yantai264006,Shandong,China)
In modern life,the xylitol ismore closely related to people's daily life and it can be found inmany food ingredients.Xylitol has deep influence on people's food consumption.It's necessary to conduct scientific proof from the aspects of xylitol's characteristics,function,side effects and application.
xylitol;functional food;nutrition health care;consumption idea
TS245.8
A
1006-8481(2014)03-0040-04
2014-01-12
申玉民(1962—),男,烟台工程职业技术学院管理工程系讲师。