L－阿拉伯糖的功能特性与应用研究

传统意义上的糖主要包括蔗糖、淀粉糖等，其热量相对较高，被人体大量吸收后容易导致肥胖，并引发糖尿病、心血管病等疾病。现如今，人们的生活水平不断提高，对饮食健康也有更高的要求，于是市场中逐步推广应用各类功能性甜味剂，从而有效替代传统六碳糖。L-阿拉伯糖属于五碳糖，热量较低，目前作为新型的功能性甜味剂，在培烤食品、饮品等行业，以及生物医药合成等方面有广泛的应用。本文针对L-阿拉伯糖的功能特性进行分析，并探讨了L-阿拉伯糖的具体应用，希望能够为相关研究人员起到一些参考和借鉴作用。

一、L-阿拉伯糖概述

L-阿拉伯糖又称树胶醛糖、果胶糖，在自然界中通常与其他单糖结合，以杂多糖的形式存在于胶质、半纤维素等当中，因此可以从植物当中提取。L-阿拉伯糖属于五碳糖，其分子式为CH2OH（CHOH）3CHO，呈现为白色针状结晶或者结晶状粉末，不具有气味，可以溶于水，但不溶于乙醇和乙醚。L-阿拉伯糖是新型甜味剂的一种，热量较低，对热和酸的稳定性高。它能够非竞争性地抑制肠内蔗糖酶的活性，调节摄取蔗糖后的血糖效应，还可作为身体脂肪堆积的抑制剂，用于防治肥胖、高血压、高血脂等疾病。美国食品药品监督管理局（FDA）批准L-阿拉伯糖列入食品添加剂目录;2008年5月，原中国卫生部批准L-阿拉伯糖为新资源食品，奠定了其在中国食品领域的应用基础;2010年8月，原国家食品药品监督管理局批准“唐传牌L-阿拉伯糖粉”为保健食品（国食健注G20100441），保健功能为辅助降血糖、减肥，进一步确认其功能性。

二、L-阿拉伯糖的功能特性

1.L-阿拉伯糖辅助降血糖。蔗糖是食糖的主要成分，属于双糖，由一分子葡萄糖的半缩醛羟基与一分子果糖的半缩醛羟基彼此缩合脱水而成。市面上常见的白砂糖或者各类传统精制糖，不论其原料是甘蔗还是甜菜，主要成分都是蔗糖。蔗糖进入人体内，由肠道中的蔗糖酶分解成葡萄糖和果糖，以单糖的形式被人体吸收，直接导致血糖（血液中的葡萄糖）含量升高。众所周知，L-阿拉伯糖最顯著的特性就是具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用，尤其是明显抑制蔗糖酶的活性。L-阿拉伯糖对蔗糖酶为反竞争性抑制，其对蔗糖-蔗糖酶中间体有高亲和力，通过形成蔗糖-蔗糖酶-（L-阿拉伯糖）三聚体，使酶活性中心空间结构发生一定改变，从而降低酶活性。

2.L-阿拉伯糖具有减肥功能。首先，作为人类重要能量来源的葡萄糖，由于人体内的蔗糖酶活性被抑制，减少了蔗糖端的分解来源，一定程度上可以直接减少能量的获得。其次，研究表明，在小肠中未被吸收的L-阿拉伯糖和蔗糖，在大肠中被微生物发酵分解为大量的有机酸，有机酸当中的短链脂肪酸可抑制肝脏合成脂肪，并可使人持续产生饱腹感，降低食欲，从而综合减少体内脂肪的堆积。因此，美国医疗协会将L-阿拉伯糖作为一种非处方或者相关的营养补充剂，用来防治肥胖;而日本厚生省的特定保健用食品清单当中，也将L-阿拉伯糖列入调节血糖的专用特殊保健食品，可以作为特殊保健食品添加剂进行应用。

三、L-阿拉伯糖的应用

1.焙烤食品方面。烘焙食品是以面粉、酵母、食盐、砂糖和水为基本原料，添加适量油脂、乳品、鸡蛋、添加剂等，经过一系列复杂的工艺手段烘焙而成的方便食品。蔗糖由于其甘味性、水溶性、吸湿性、发酵性、着色性等功能，是烘焙产品必不可少的主要成分。然而在目前全民大减糖的环境下，针对市场变化和消费需求的升级，如何既不改变产品原有的加工工艺和口感，又能够与时俱进，符合国家大健康产业的布局，还与市面上的同类产品具有差异化价值，是行业曾经思考的问题。后来发现，在砂糖中添加一定比例的L-阿拉伯糖，从原料根源上进行健康升级，不失为一个打造差异化健康食品的良好解决方案。

L-阿拉伯糖具有稳定的分子结构，在高温条件下不发生分解，其显著的美拉德反应赋予食品独特的风味和色泽，加之其所具备的抑制蔗糖吸收等功能，在砂糖原料中添加适量（3%-10%）的L-阿拉伯糖，可不改变原加工工艺和口感;与其他新兴的功能性糖或糖醇对比，使用成本相对接近甚至更低;天然提取、非化学合成的宣传优势，以“糖”抑糖的概念也非常突出。

在全民减糖大环境下，低升糖指数（低GI）食物的概念逐渐进入大家的视野。血糖生成指数（Glycemic index，GI），指的是进食含目标量（通常为50g）可利用碳水化合物的食物后，一段时间内（2h）血糖应答曲线下面积相比空腹时的增幅除以进食含等量可利用碳水化合物的参考食物（葡萄糖）后相应的增幅，以百分数表示。而血糖负荷（Glycemic load，GL）则是指100g或1份食物中可利用碳水化合物质量（g）与GI值的乘积/100。因此葡萄糖的GI值定为100，而砂糖的GI值测定为65，有文献提及，L-阿拉伯糖的血糖生成指数为零。

根据中华人民共和国国家卫生健康委员会发布的中华人民共和国卫生行业标准WS/T 652-2019《食物血糖生成指数测定方法》中“7结果判定”判断，GI≤55，属于低GI食物;GL<10，属于低GL食物。唐传生物科技（厦门）有限公司委托中国食品发酵工业研究院有限公司研究评价的两份白砂糖与L-阿拉伯糖的复合糖产品，GI=49，GL=2（L-阿拉伯糖10%），GI=54，GL=3（L-阿拉伯糖4%），均属于低GI食物和GL食物。

2.饮料方面。现如今，随着人们生活质量的不断提高，健康消费意识也得到了有效提升，极大地改变了人们的饮品结构，对于高热量饮料的选择有所减少，并逐渐对含乳饮料、低糖饮料以及无糖饮料等有了更多关注。从代糖原料角度看，近两年的爆款网红产品，如元气森林旗下的无糖产品、怪兽Monster无糖能量饮料等采用赤藓糖醇作为代糖;而传统汽水巨头，如可口可乐旗下的可口可乐纤维+，百事可乐旗下的百事可乐无糖产品，则主要采用阿斯巴甜作为代糖。赤藓糖醇的口感与白糖接近，但不参与人体糖代谢，能量系数为0kJ/g;而阿斯巴甜属于非碳水化合物人工甜味剂，具有甜度高、热量低的特点。

饮料市场当中具有相关功能性的饮品、营养饮品以及保健饮品等都在开发新领域和新概念，各细分品类可通过在原配方当中添加L-阿拉伯糖，便可以有效满足消费者对健康饮品的需求。饮料中添加蔗糖和L-阿拉伯糖，可以维持纯正的甜味，而且口感良好，也可为一些原本口感不佳饮品提升口感。例如，日本尤尼契卡公司创新研发出了一种新型甜味剂，并以此衍生出了许多相关食品。

综上所述，L-阿拉伯糖是一种新型甜味剂，不仅热量低，而且还具有独特的功能。随着人们生活水平的不断提高，对饮食的健康性也加大了关注度，通过在各类食品中添加应用L-阿拉伯糖，可以有效改善血糖波动情况、预防肥胖和改善排便，进而预防高血压、糖尿病等疾病，因此可以使人们的生活品质得到有效提高，具有十分重要的应用价值。

作者简介：洪诗群（1981-），男，福建南安人，硕士研究生，工程师，研究方向为生物发酵产物的提取与精制。