编者按：
食品饮料生产商如何找到减糖黄金配比方案，既能顺应减糖大势，又能让产品拥有媲美含糖食品的风味和口感。
世界卫生组织建议一个成年人每天摄入的添加糖含量应不超过 25g，然而富含添加糖的食品饮料便宜、美味并且随处可见，大多数人每日都会摄入过量添加糖。大量证据显示，从添加糖中摄取过多热量的饮食方式被认为与新陈代谢疾病有关，并能导致心血管疾病和糖尿病。
全球减糖风，从组织呼吁、政府导向，发展成了实际行动。全球实施“糖税”的国家和地区在近两年逐步增多，英国、爱尔兰等国家早已先行一步，美国部分城市也投身其中。各大食品生产企业为了在减糖趋势下抢占先机，采取了一系列措施，包括主动在配方中减糖，用人工合成甜味剂（阿巴斯甜、食糖素、安赛蜜）或天然甜味剂（罗汉果糖苷，甜菊糖苷等）来代替糖。
食品饮料生产商如何找到减糖黄金配比方案，既能顺应减糖大势，又能让产品拥有媲美含糖食品的风味和口感，这篇 C&EN 的报道或许可以让你有所收获。
10 年前，加州一位内分泌学家在 YouTube 上发布了一部近 90 分钟的视频，这个视频改变了数百万人对糖的认识。意外走红的 Robert Lustig 在《糖：苦涩真相》这一视频中列举了一系列论据，阐述过度摄入添加糖会导致慢性代谢性疾病。
添加糖除了让食物的热量过高，还对身体健康有危害。这一观点虽有争议，但间接的证据是坚实的。研究显示，代谢综合征的发展与摄入添加糖有关，代谢综合征会导致心血管疾病和 2 型糖尿病的发生。
在热心肠日报中，我们收录了 55篇 关于“高糖”对健康影响的研究，感兴趣的读者可以点击下方热心肠日报了解更多。
监管行为推动减糖风潮
公共卫生组织已经行动起来并推动了一些法律法规来限制高添加糖食品的发展。含糖苏打水成了第一个被盯上的产品，现在世界上已有 14 个国家对含糖饮料征税。
在美国，只有少数的县市会对含糖饮料征税。但是一项新的全国性食品标签法案首次明确要求，食品企业必须在标签上标明包装食品和饮料的含糖量。目前超市货架上几乎所有的食品都含有添加糖，以后这种普遍做法将会受到严格监管。
美国的消费者将很快会看到食品饮料标签上原料的变化。原因在于食品企业为了标签好看，除了降低添加糖的含量，还逐渐放弃使用那些不受消费者信赖的人工合成甜味剂，改用标签友好型天然甜味剂这一新宝物。不同于普通食糖、糖浆、阿斯巴甜，未来许多食品标签上将会出现甜菊糖、赤藓糖醇以及阿洛酮糖（allulose）等这些新型低卡路里功能糖。
美国的食品标签新规将从 2020 年 1 月 1 日开始实施，新规要求标签上必须标明添加糖含量以及显示每份食品中添加糖的日占比。事实上许多饮料已经按新规要求提前换上了新标签。新规还要求食品规格要“反映人们在一天中的实际饮食量。”
一瓶 20 盎司(约 591 毫升)的可口可乐含有 65 克添加糖，超过了成年男性一天的建议摄入量。
一些已经换签的食品饮料标签上显示的数据相当惊人，比如 20 盎司（约 591 mL）的瓶装可口可乐中含有 65g 的添加糖，是 FDA 每日添加糖限制摄入量的 130%，人们从标签上就可以知道不能喝两瓶了，只喝一瓶都有点多。
甜味剂的选择
食物和饮料的类型以及消费者的偏好决定了最佳的甜味解决路径。
在美国的标签新规下，那些所谓的健康食品，再也不能把添加糖隐藏在浓缩甘蔗汁、各种糖浆及浓缩白葡萄汁里，因为必须要标明让消费者看到。
Nate Yates 是食品原料生产销售商宜瑞安（Ingredion）公司的减糖国际业务负责人，他确信标签会影响消费者行为，因为忽视标签的消费者在逐年减少。调查数据显示，美国消费者中会留意标签并影响购物决策的人数比例高达 80%，并且在继续增加。
行业专家告诉 C&EN，大多数食品生产商认为标签新规并不会引起企业恐慌，反而支持这一减糖行动，有些品牌多年来就一直在响应消费者的减糖需求。另一方面，2014 年 FDA 就首次提议标签新规，2020 年才正式开始实施，这几年企业有足够的时间来开发新配方，避免被贴上高糖标签。
市场调查显示，减糖最常用的配方是用零卡路里或低卡路里的甜味剂来代替一部分糖。但是食品行业趋势已在淘汰这种简单的替换方案，因为很多消费者开始对合成甜味剂和人工香精避之不及，他们更愿意挑选配料天然的食品。
探索新配方的难点为原料企业开辟了广阔的竞争空间，嘉吉（Cargill）、宜瑞安（Ingredion）、泰莱（Tate & Lyle）等食品原料公司都推出了新的减糖方案，来满足消费者对口味、外观、口感、价格的期望。他们的专业知识造就出健康食品新品类并且现在有广泛的需求。
阿米瑞斯公司将推出一种新的零卡路里甜味剂，用于食品、饮料。
“不单单是在某一具体产品线中，食品公司会对其大部分的品牌做出调整。需要减多少糖取决于他们的目标客户，我认为即使是在含糖量本身就高的食物中，也必须注重降低一些含糖量百分比。”Yates 说。
食品生产商通常会与他们的原料供应商一起来制定策略并测试新的配方。随着减糖的呼吁从饮料扩展到烘焙食品、奶制品乃至糖果等品类后，这样的协作正成倍地增加。企业正积极开拓，并据信低糖产品将会成为常态。
“更大的问题是对糖的妖魔化，并且这种现象会一直持续，我不认为会消失。” 市场研究公司 Innova Market Insights 北美策略副总裁 Tom Vierhile 说。
今年 6 月，Innova 在美国食品技术协会( Institute of Food )会议上公布的数据显示，在美国新上市的食品和饮料中有 8%的产品声称减少了糖分，并以此为卖点，比 2014 年 FDA 宣布即将改变标签时增加了 55%。
所有声称不添加糖、低糖或无糖的新产品有 23%属于软饮料类别。在运动营养品中有相似的数据表现，这解释了生酮和其它高蛋白、低碳水饮食趋势是如何帮助满足消费者对减糖或无糖选择的需求。
Vierhile 指出，实际的减糖产品应该比这个数据多，标签上的含糖提示并不能囊括每一个减糖案例。“你会看到一些公司在某些情况下会变相降低产品含糖量，但他们没有在标签上以低糖、无糖为卖点。这种情况在新标签法实施后会更多。”
食品企业并不总是希望他们的新配方获得关注。首先，他们可能会随着时间逐步调整方案并且也不清楚能减多少糖。根据 Innova 消费者调查数据显示，在美国有 3/5 的消费者不喜欢人工甜味剂，至少在短期内食品企业会依赖于人工甜味剂。
上述担忧或许就是为什么品牌不愿公开讨论他们的方案。卡夫亨氏、亿滋国际和雀巢就拒绝向 C&EN 谈论他们在数百个食品品牌中为减糖所做的工作。
Yates 说，减糖的迫切需求会使零卡或低卡甜味剂包括合成甜味剂走俏。
例如，蔗糖素会成为许多产品中增甜的首选廉价方案，其甜度是食糖的 600 倍。单价太低的食品无法使用甜菊这一类高价的天然甜味剂，将会继续依赖于合成甜味剂。
对于低热量饮料和低卡酸奶，阿斯巴甜和安赛蜜这对代糖组合是一个常见选择。在英国，它们联袂帮助汽水制造商在饮料中降低糖含量，刚好可以避开英国的糖税。然而，专家告诉 C&EN，因为许多消费者认为阿斯巴甜是不安全的，大多数品牌希望避免在新产品中使用它。
天然产品市场增长
归功于在植物育种、酶技术和生物工程上的创新，未来几年，甜菊及其有甜味的糖苷可能会大举进军大众饮料市场。当前，甜菊的甜味剂主要包含瑞鲍迪苷 A（Reb A），这是甜菊叶子中含量最高的甜味分子。但是 Reb A 有点苦，很难掩盖其甘草的味道，限制了这一天然甜味剂的广泛应用。
现在，甜菊专业公司 PureCircle 和 SweeGen 说他们很快有能力大量生产稀少糖 Reb M 糖苷，它尝起来更接近于食糖。PureCircle 花费数年培育甜菊来生产更多的 Reb M。去年，该公司表示他们种植的专利品种 Starleaf “产能大规模攀升”。
出于 Reb M 需求飞速增长的预期，PureCircle 也在研究如何使用酶来让 Reb A 转化成 Reb M。该公司解释说，该过程类似于酶促级联反应，在甜菊中该过程能将一部分 Reb A 转化成其它的甜菊糖苷。
宜瑞安的主要甜菊供货商 SweeGen 也表示，使用其独家酶法能生产 Reb M 和任何需要的甜菊糖苷。该公司从波士顿的一家生物公司 Conagen 获得了酶株和相关工艺授权。
两家甜菊公司都在积极地扩大产能。有了住友化学（ Sumitomo Chemica ）新的投资助力，SweeGen 表示它将把其欧洲产能扩大到每年能生产 3000 吨的甜菊甜味剂。与此同时，PureCircle 表示 3 年内它能生产足够用于 10 亿箱零卡软饮料的 Reb M。
嘉吉于 2008 年推出了其植物基甜味剂 Truvia 后，又投资了一项完全不用从甜菊来源的糖苷合成路径。它与 Evolva 生物公司合作用改造过的微生物通过发酵从食糖中制取 Reb M 和其异构体 Reb D ，这个生产工艺已经进行了商业化。经过 6 年时间的研发，嘉吉在 2018 年 3 月份开始生产其甜菊品牌 EverSweet。
随着甜菊甜味剂的口味改善和价格降低，更多的应用正在开发。嘉吉公司饮料、奶制品和速食食品的应用经理 Vince Cavallini 说: “从巧克力牛奶、即食甜茶，到植物基蛋白饮料和低卡路里的碳酸饮料，我们在一系列饮料上都取得了巨大的成功。”
但是使用甜菊既有利也有弊。如同合成的高强度甜味剂，甜菊通常无法单独取代食糖。与食糖相比，甜菊像一位无礼的派对客人，她的甜味会姗姗来迟，而且在大多数宾客回家后还会逗留很长时间。
“一直以来我们把甜味的前期挥发和合适的甜味水平有效结合起来。” Sweetener Solutions 销售副总 Scott Schultz 解释说，该公司主要向区域性的食品饮料公司提供甜味剂粉预混料。
因为甜菊和赤藓糖醇通常结合起来使用，调和的需求意味着前者的不断成功将会给后者的“命运”也带来改观。赤藓糖醇甜度只有食糖的 70%，但是它能弥补甜菊一系列问题：它能给低热量饮料增加醇厚感，消除异味，修正甜菊甜度时机问题。
不仅有上述作用，而且这两种甜味剂结合使用比单独使用时更甜。相同份量的甜菊要比食糖甜，但是仅使用甜菊让饮料达到的甜度是有限的。在一个名为“糖当量值”（sugar equivalent value）的量表上，甜菊的得分是 8 分，而可乐和健怡茶的得分是 10-12 分。Cavallini 说：“将甜菊和赤藓糖醇混用，我们在前期能得到更多甜度，能够进一步地减糖。”
Schultz 认为，正确混用甜味剂能够在不明显改变风味下替代 50%甚至更多的食糖。他说，如果客户用这类配方做消费者测试时没人发现差异的话，那么客户经常会进一步采取措施替代掉 75%甚至 100%的食糖。
甜菊的应用正从饮料扩展到烘焙、奶制品和冷冻甜点产品上，当然，在这些食品应用上存在着进一步的挑战。上述食物中，食糖不仅仅是提供甜味的。例如，在冰淇淋中，食糖能膨大体积，降低冰点来减少冰晶的形成并提供丝滑的口感。
嘉吉高级乳品技术服务专家 Christine Addington 表示，仅仅替代食糖甜味是最容易克服的障碍，还有很多其它障碍。比如甜菊冰淇淋配方生产出的应是柔软、舀得动的冰淇淋，而不是一坨冰。因此，食品公司会在饮料中将甜菊和赤藓糖醇配合使用，但他们也会使用传统食品原料如菊苣根纤维（菊粉）来增加蓬松感。Addington 说，既使是这样，冰淇淋生产商也需要调整稳定剂和乳化剂防止水分从基质中流失。
面包店也会采用相似的甜菊-赤藓糖醇-纤维组合来减糖，在曲奇中能减少 15-20% 的糖，在蛋糕和玛芬中最多能减少高达 50% 得糖。
期待新的解决方案
许多面包店和冰淇淋制造商正寻求一种新的天然甜味剂，它能拥有普通食糖的甜度和功能并且在健康和配方上几乎没有不足之处。有一种糖叫阿洛酮糖，它天然存在于无花果和葡萄干中。其专利申请的激增预示着它正在走向市场应用，如同今天无数围绕着甜菊的创新热潮。
稀有糖阿洛酮糖的专利数量正逐年提升（2019 年数据截至 2019 年 10 月 1 日）
数据来源：CAS，美国化学协会分支。
泰莱公司甜味剂创新平台的副总裁 Abigail Storms 说，20 世纪 40 年代在小麦植株的叶子中发现了阿洛酮糖，之后在水果中也发现了它。阿洛酮糖也写作 d-psicose，因为它是一种天然存在的单糖，每克仅有 0.4 卡路里，热量是蔗糖的十分之一，这引起了研究人员的兴趣。
就像甜菊，大量创新用于研究如何大量产出在植物中只是少量存在的物质。从 15 年前开始，日本松谷化学工业株式会社的稀少糖专家便与香川大学的研究人员合作研究利用酶促反应将果糖转化为阿洛酮糖。
松谷的生产是基于一种 d-阿洛酮糖 3-表异构酶，该酶的一个基因来自一株土壤细菌球形节杆菌（ Arthrobacter globiformis ）。宜瑞安和松谷在墨西哥一家工厂合作生产阿洛酮糖，泰莱和韩国的 CJ CheilJedang 也正在使用他们的专利酶法从玉米淀粉来源的果糖中生产低热量糖。
虽然 FDA 认为阿洛酮糖一般是安全的，但是在欧盟其安全性并未被认可。
Storms 列举了阿洛酮糖的很多属性，她说：“在完成的临床实验中我们发现阿洛酮糖能被吸收但是不能被代谢，所以它的热量微乎其微，不会对血糖反应产生影响，也不会造成蛀牙。”
然而在 2015 年，泰莱面临的前景是在新的营养成分标签中阿洛酮糖被列为一种添加糖，使得阿洛酮糖的上述优点很难被发现。Storms 表示“标签会给消费者如糖尿病患者带来极大困扰。”
泰莱收集了所有证实阿洛酮糖作为一种不同的糖的证据, 将其提交给 FDA 并等待答复。四年后，FDA 发布的指南中，明确在营养成分标签上阿洛酮糖不应视为一种食糖或添加糖。相反，阿洛酮糖应该被列入标签的总碳水化合物系列中，这样它在每日摄入量占比上只有很小的热量。
Storms 表示：“这对我们来说是个重要的日子,许多人要求一旦我们的申请获批就立刻通知他们，因为糖含量的问题他们的许多产品开发工作被搁置了。那一整天我们有一长串电话要打。”
泰莱一直与 QuestNutrition（美国运动营养品牌）在 Quest 系列中以生酮饮食为卖点的蛋白质棒上合作。Quest 的 Hero 牌香草焦糖味蛋白棒甜味来源于阿洛酮糖、赤藓糖醇和蔗糖素。阿洛酮糖和赤藓糖醇各自甜度只有蔗糖的 70% ，蔗糖素有助于提高整体甜味。
阿洛酮糖和赤藓糖醇可能会再竞争一段时间，或者也许它俩在同一产品中继续共存。Storms 表示虽然阿洛酮糖比较新，但是与赤藓糖醇相比价格上有竞争力。并且阿洛酮糖比较大的优势在于它尝起来像食糖，并且不用像赤藓糖醇那样需要冷却效果。因为阿洛酮糖的晶体结构和有像糖在美拉德反应中的褐变能力，它可以被用于像巧克力和焦糖等棘手的高糖产品开发中。
Storms 表示，阿洛酮糖在生产上和 FDA 标签指南上的进展来的正是时候，不仅仅是对泰莱而言的。
Storms 指出，消费者现在对待卡路里和添加糖的重视是一样的。美国和世界上有大量人群患有糖尿病或处于糖尿病前期阶段。
公共卫生专家希望食品企业通过改变产品配方，使有健康意识的消费者和对此不关注的消费者都能获益。减糖无疑是件棘手的事，但得益于原料企业在甜味剂创新方面的投资，减糖很快会变得更容易。
在热心肠日报中，我们收录了 36篇 关于“甜味剂”的研究，感兴趣的读者可以点击下方热心肠日报了解更多。
作者 | MelodyM.Bomgardner
翻译 | Richard 徐娟
审稿 | Susan
原文链接：https://cen.acs.org/business/specialty-chemicals/sugar-wars-change-food-label/97/i41
