精密发酵甜味剂：健康代糖新选择

糖是一种很难替代的原料。FDA批准的每一种人工甜味剂，从糖精到阿斯巴甜，从三氯蔗糖到甜叶菊提取物，都能赋予甜味。但没有一种能与糖的特征相媲美，比如口感、保湿性、对食物体积和质地的影响等，而且许多代糖还会带来不良异味。

 

通过精密发酵工艺生产的甜味剂，其特性比以往任何代糖都更接近于糖。

“近年来，在减糖趋势推动下，甜味剂领域发展迅猛，各品牌开始放弃人工甜味剂，转而投资于功能型甜味剂和风味增强剂。”Sweeegen公司负责创新的副总裁Casey McCormick说。该公司于2023年4月推出了用于口味调节的甜味剂系列，其中包括精密发酵生产的brazein甜味剂。

“配料技术的进步使制造商能够更准确地再现糖的各种感官和功能，例如提供甜味、调节口感、改善质地、促进褐变和增加食品保湿性等，同时减少糖含量和热量。”他表示。

 

什么是精密发酵？

原料公司很久以前就发现，除了众所周知的蔗糖、果糖或葡萄糖等简单碳水化合物外，一些植物也能产生甜味分子。例如，巴拉圭和巴西发现的绿叶植物甜叶菊会产生一种称为甜菊糖苷的化合物，这种化合物的甜度是糖的50至300倍，但不含热量。莱鲍迪苷A（reb-A）和莱鲍迪苷M（reb-M），是比较常见的甜菊糖苷。

Reb-A和reb-M与蔗糖许多特性相似，能够有效替代蔗糖。它们不含卡路里，也不会被身体吸收。reb-A的含量比reb-M更高——reb-A占甜菊叶干物质的2-4%，而reb-M仅有1%。目前reb-A已经可以从甜菊植物中高效、经济地提取出来并实现商业化。Truvia、PureVia和SweetLeaf都基于甜菊reb-A提取制成的甜味剂。

虽然reb-M的甜度远高于reb-A，但天然存在的量极低，因此提取没有经济意义。

甜味蛋白brazzein也存在类似情况，它是从生长于非洲国家加蓬和喀麦隆的一种名为oubli的植物果实中发现的蛋白质。它超级甜，不含热量，在合适的环境和配方中能够与糖相提并论。它在pH2.5-8范围内是稳定的，并且可以在80℃下稳定存在4小时。但同样因含量极少且提取成本高昂，难以实现商业化。

 

甜叶菊会产生一种称为甜菊糖苷的化合物，这种化合物的甜度是糖的50至300倍，但不含热量。

那么，何为精密发酵？发酵是细菌、酵母或其他微生物对物质进行化学分解，从而产生所需的产品，例如酒精。而“精密发酵”则是通过基因修改微生物，使其能够精密产生所需产品。

精密发酵已经用于生产市场上各种蛋白质，例如The Every Company公司（前身为 Clara Foods）的蛋清和Perfect Day公司的乳蛋白。

精密发酵也被用于制造甜味剂。例如，Amyris使用精密发酵来制造reb-M甜味剂Realsweet，它是由一种发酵甘蔗的生物工程酵母产生的。通过精密发酵产生的reb-M与甜菊叶中天然存在的reb-M具有完全相同的化学结构。

Oobli公司在其甜茶和巧克力系列中使用的甜味蛋白brazzein也是通过精密发酵技术制成的。Oobli创始人兼首席技术官Jason Ryder表示：“在Oobli生产brazzein甜蛋白很像酿造啤酒。我们从食品级酵母开始，引导它通过发酵‘酿造’出原来只出现在植物中的甜蛋白。一旦制造出甜蛋白酿造物，我们就会去除酵母和水，只剩下甜蛋白。干粉形态brazzein的外观和味道都很像糖——只是它更甜，所以每次摄入量要少得多。”

 

如何代替糖？

Reb-M以干净、快速的甜味而闻名。它没有提取产生的甜菊糖苷（例如 reb-A）所含有的苦味，因为发酵过程不会产生导致reb-A苦味的杂质。

Reb-M 很少能完全替代糖，尽管在某些产品中可以做到这一点。

同样，brazzein也并不完全等同于糖。Ryder说，像brazzein蛋白这样的甜味蛋白会短暂与舌头上的甜味受体相结合，产生甜感，但它们不会像糖那样“轰击”这些受体。

与reb-M一样，在某些情况下，brazzein可以替代加工食品中的糖，但更多时候它可以减少糖的含量。例如，Oobli甜茶的含糖量比同等的全糖茶减少了75%。

“每种食品饮料的配方以及它们使用糖的方式都大不相同。”Ryder说，“但是，如果我们想要达到所替代产品的甜度，通常可以在大多数产品中使用brazzein来减少60-75%的糖，同时不会改变产品的味道。”

Sweegen公司的McCormick指出，Brazzein可以与其他非糖甜味剂互补使用，该公司的Brazzein已经获得了美国食用香料与萃取物制造者协会（FEMA）的公认安全（GRAS）认证。其Brazzein可以与甜叶菊结合使用，以创造食品加工商所需的风味特征。

“与普通甜味剂不同，brazzein会击中舌头上的T1R3受体，该受体与甜味和鲜味的感知相互关联。这种独特特性能够提供更高质量的甜味、增强风味表达。结果是获得更真实的糖味体验。”McCormick说。

 

Brazzein可以减少咖啡等产品的苦味，并保留能量饮料和鸡尾酒中的甜味和其他特色风味。

Brazzein增强鲜味和甜味的能力，对于食品加工商来说非常重要。该公司的感官测试表明，brazzein可以减少咖啡等产品的苦味，并保留能量饮料和鸡尾酒中的甜味和其他特色风味。

McCormick说：“当用作食品和饮料中的一种成分时，brazzein不仅会影响甜味的质量，还会增强其他特色风味，从而提供一种超越甜味、出色的调味品质。Brazzein还具有热稳定性、pH稳定性和极好的保质期。”

 

助推可持续发展

精密发酵生产的甜味剂的一个附加优势是其对自然资源的需求少于糖或其他天然产生的甜味剂。由于所需的甜味剂是在发酵设施中生产而非从植物中提取，因此水、能源和土地的使用量更少。

宜瑞安（Ingredion）拥有一系列甜菊产品组合，包括通过发酵产生的reb-M。该公司在2022年进行了一项全球研究，以更好了解甜菊糖在其产品生命周期中相对于蔗糖、甜菜糖和高果糖玉米糖浆的可持续性。一项重要发现是，与糖相比，通过发酵甘蔗生产的reb-M将负面气候变化影响减少了82%。

宜瑞安（Ingredion）全球减糖战略总监Kurt Callaghan在一份新闻稿中表示：“最新调研明确表明，由于reb-M甜菊糖生产方面的创新，我们所有甜菊糖苷的生产方法在四大关键领域的可持续性指标上都优于糖，Reb-M甜菊糖已在市场上得到广泛采用。我们的生物转化和发酵能力将使该行业能够以更实惠的价格实现同样的美味，同时大幅改善对环境的影响。”

 

消费者的接受程度

任何甜味剂的底线都是消费者的接受度。人们喜欢通过精密发酵甜味剂生产的产品吗？制造商认为：“是的”。

“Brazzein使制造商能够在不影响口味的情况下满足消费者对低糖和更健康替代品的需求。”Sweegen的McCormick表示，“与Sweegen的合作有助于将brazzein无缝集成到各种配方中，从而为企业打造市场竞争优势。”

Perfect Day公司的副法律总顾问兼精密发酵联盟（PFA）执行董事会成员Tony Pavel赞同McCormick的说法：“与大多数食品一样，味道是王道。我们知道消费者对可持续食品配料需求持续增长。更多精密发酵甜味剂的上市，为食品生产商提供了更广泛的配方选择，我们预测消费者会接受这些可持续、美味新品。”

酶催化工艺生产的塔格糖（Tagatose）

塔格糖是一种“稀有糖”，存在于乳制品和可可中。塔格糖的甜度相当于蔗糖的90%，但热量只有蔗糖的40%。在某些情况下，它几乎可以1:1替代蔗糖。但与brazzein和reb-M类似，塔格糖一直因成本原因难以大量生产。

去年，由美国公司Bonumose运营的一家量产塔格糖的新工厂正式开业。该工厂由Bonumose公司所有，通过酶催化工艺将植物淀粉转化为塔格糖，并且获得了好时、ASR集团和Symrise的投资，使用的设备与生产高果糖玉米糖浆的设备相同。

该公司首席科学官兼联合创始人Dan Wichelecki表示：“Bonumose在弗吉尼亚州的第一家工厂已经投入运营，生产的塔格糖足以满足目前美国食品和饮料行业的需求。为了满足市场对塔格糖日益增长的需求，第二家工厂的建设也已提上日程，目前已处于设计阶段。”

Bonumose独家经销商、ASR集团首席科学和创新官Richard Dyer表示，塔格糖在广泛应用中效果良好。对于格兰诺拉麦片或早餐麦片等食品，塔格糖可以100%取代蔗糖；而在碳酸软饮料中，塔格糖能够与高倍甜味剂结合，完全取代高果糖玉米糖浆或蔗糖。

Dyer报告说：“在测试中，小组成员们认为，与许多其他甜味剂替代品不同，塔格糖没有令人不快的味道或余味。当与其他甜味剂一起使用时，它也能很好地发挥作用——事实上，当它与高倍甜味剂一起使用时，已被证明具有良好的协同效应，增强了甜味感知，并使甜味更加完美。”

作者：Ed Avis
摘自Food Processing杂志

 

来源：荣格-《 国际食品加工及包装商情》

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