甜菊糖苷循环竞争进入下一代

　　作为使用历史悠久的天然代糖，甜菊糖苷的需求持续增长。据Innova Market Insights数据显示，2011—2021年全球含甜菊糖苷的新品上市量年复合增长率为21.9%，大部分新品发布集中在北美、亚洲和西欧。饮料仍是甜菊糖苷新品发布的主要品类，此外，运动营养品、乳制品、零食和糖果也出现了显著增长，甜点、冰淇淋和烘焙产品等新品类也开始逐渐涉及。甜菊糖苷因其天然性和几乎零热量值的特点在食品和饮料行业备受关注，但是其后苦味和不良余味是影响其应用的一个重大障碍。所以改善口感问题和理化特性，成为下一代甜菊糖苷的研究方向。

　　甜菊糖苷是从甜叶菊中提取的一类甜味物质。

　　据了解，目前已鉴定的甜菊糖苷超过40种。甜叶菊中含量排名前三的甜菊糖苷分别是甜菊苷、Reb A和Reb C。甜菊苷和Reb A的后苦味及不良余味限制了应用，Reb D和Reb M因为良好的口感开始被逐渐关注，它们也是下一代甜菊糖苷的主要类别。

　　Reb D或Reb M

　　由于Reb D和Reb M在甜叶菊中的含量非常少，很难实现商业化生产，科学家们正在不断尝试各种手段来提高Red D和Reb M的产量。目前主要有3种不同的生产技术，包括育种法、生物转化法和发酵法。其中，生物转化法和发酵法所使用的酶或微生物均能从最终产品中去除，留下纯化的甜菊糖苷。

　　育种法是通过培育高含量Reb M、Reb D或其他特殊糖苷的甜叶菊品种的方法。如我国谱赛科生物技术有限公司培育的Starleaf甜叶菊可以提取更多的Reb D和Reb M。近期，浩天药业有限公司专为乳制品应用而开发的100%植物基天然甜菊糖系列产品也是通过育种法而制备的下一代甜菊糖苷。据悉，浩天对甜叶菊品种进行了十余年的改良，目前主要种植的品种有4种，分别是高Reb A含量、高总苷含量、高STV以及高RM、RD含量的甜味菊品种。

　　生物转化法是通过特定的酶将从甜叶菊中提取的Reb A或甜菊苷转化为目标甜菊糖苷，如Reb M、Reb D或其他特殊的糖苷。其中的酶源自转基因微生物，主要来自毕赤酵母和大肠杆菌的非产毒非致病性菌株，这些经过基因改造的菌种可以产生葡萄糖基转移酶和蔗糖合酶。

　　2022年，谱赛科公司生产的生物转化甜菊糖苷系列产品在欧盟获得批准；今年5月，美国食品原料初创企业Sweegen通过生物转化生产的Reb M获得在英国使用的完全授权；近期，美国甜味剂供应商Icon Foods也推出了浓度不低于95%的生物转化Reb M产品。

　　发酵法是指利用酵母菌发酵，将糖转化为目标甜菊糖苷，如Reb M和Reb D或其他独特的糖苷。发酵甜菊糖苷具有清爽和极为类似糖的口感，可帮助食品饮料在减糖的同时保持和原来一致的口感。与植物提取来源的甜菊糖苷相比，发酵甜菊糖苷使用的原料主要为葡萄糖和蔗糖，可保持稳定的生产和供应，成本低于甜叶菊提取物。尽管起步成本较高，但如果进行规模化生产，发酵的成本优势显而易见。另外，发酵生产还具有可扩展性，如果需要增加额外的产能，只需要添加发酵罐即可。

　　葡萄糖基甜菊糖苷

　　糖基化生产是使用酶将葡萄糖基选择性引入甜菊糖苷分子中，从而制成葡萄糖基甜菊糖苷（也被称为酶改性甜菊糖苷），其中酶主要来源于嗜热脂肪芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的非产毒非致病菌株。与甜菊糖苷相比，葡萄糖基甜菊糖苷具有降低甜菊糖苷天然苦味、提高溶解度等优点。

　　日本和韩国是较早使用葡萄糖基甜菊糖苷的国家，日本食品添加物公定书和韩国药典中均收录了葡萄糖基甜菊糖苷相关质量标准和检测方法；2011年，美国食品药品监督管理局首次通报酶改性甜菊糖苷通过GRAS认证，可作为甜味剂应用于多种食品中，此后又相继通报了6种酶改性甜菊糖苷通过了GRAS认证，FAD的最新通知是关于浩天药业的两种酶改性甜菊糖苷。此外，美国香精香料和提取物制造商协会在2018年批准多种规格的酶改性甜菊糖苷为食用香精；联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会在2021年对2019年通过的框架进行了修订，制定了使用4种不同方法生产甜菊糖苷的规范，其中包括“酶改性葡萄糖基化甜菊糖苷”的规范；欧盟于2022年通过了葡萄糖基甜菊糖苷作为食品添加剂的安全评估。

　　在我国，依据《食品安全国家标准 食品添加剂》（GB 2760-2014）以及原国家卫计委2016年第8号公告，葡萄糖基甜菊糖苷可作为食品添加剂中的食用香料使用，应用于除GB 2760-2014表B.1之外的各类食品中，用量为按生产需要适量使用。

　　目前我国已有多家企业生产葡萄糖基甜菊糖苷，包括泰莱集团、浩天药业、盈嘉合生、BGG、金禾实业、康美达生物、奥晶生物、清怡食品等。

　　甜菊糖苷+系列

　　多种甜菊糖苷进行复配 如盈嘉合生公司生产的甜菊糖苷产品，就是将多种甜菊糖苷进行不同比例复配，甜度约为蔗糖甜度的200—300倍，热量仅为蔗糖的1/125左右，摄入后不被吸收，易溶于水，与Reb A相比，苦味和后苦味有较为明显的改善，甜味纯正、饱满、干净，残留味短，没有明显的酸味、金属味、涩味等不良后味。

　　甜菊糖苷+赤藓糖醇 作为高强度的甜味剂，甜菊糖苷（主要是Reb A、Reb B）甜味起效相对较慢，且甜味激增，并容易产生持久的余味，赤藓糖醇可以改变甜味的时间曲线，并可以消除一些拖尾。如三元生物公司把甜菊糖苷和赤藓糖醇以共结晶技术进行复配后可以同时获得赤藓糖醇和甜菊糖苷原有的功能。

　　甜菊糖苷+阿洛酮糖+罗汉果甜苷 如美国Icon Foods公司将甜叶菊苷、阿洛酮糖、罗汉果甜苷三者结合后生产的产品，风味中性，口感与糖非常相似，适用于碳酸饮料、烘焙食品、冷冻甜点、糖浆、口香糖和糖果等。

　　甜菊糖苷+赤藓糖醇+罗汉果甜苷+阿洛酮糖 Icon Foods公司还推出了一种复配甜味剂，其特点是融合了赤藓糖醇、甜菊糖苷、罗汉果甜苷和阿洛酮糖。这种混合物发挥了每种甜味剂的优点，同时消除了各自的缺点，比如赤藓糖醇和阿洛酮糖能中和甜菊糖苷和罗汉果甜苷的口感；阿洛酮糖可抵消赤藓糖醇的清凉口感和吸热特性，使其结晶度降低，并降低冷冻食品的冰点，参与美拉德反应。