自然无卡路里的甜味剂

我们的糖瘾是推动发达国家肥胖和糖尿病的流行。这导致合成零卡路里的甜味剂的使用来减少我们的糖消费,但在过去的十年中,无论对错,他们收到了很多负面新闻。相反,食品和饮料公司已经开始看自然选择为74亿美元(£50亿)甜味剂市场和第一个植物性产品现在正在超市货架上。2014年,可口可乐公司推出了可口可乐的生活,用混合糖和甜菊叶提取和含糖低37%比普通可乐。绿色包装,与可口可乐的传统红色,自然无卡路里的甜味剂的消息,甚至有健康意识的消费者可以享受他们的甜食。

虽然数量有限,但甜化合物化学不同,至少50结构性类。1878年发现的第一个合成甜味剂糖精和孟山都公司的第一个产品(现在跨国agrichemical公司)。它是甜300倍,或者更正确,强300倍,蔗糖(因为它没有味道甜,但可以在低浓度开始品尝)。最初开发弥补糖短缺在第一次世界大战期间,但在1960年代当其味道被发现提高了混合与另一个人造甜味剂,糖精,1937年发现的。从1960年代起,化学家发现其他高效甜味剂如阿斯巴甜、三氯蔗糖和最近1992年的摘要。今天,阿斯巴甜是应用最广泛的高强度甜味剂,特别是当与其他甜味剂混合,繁殖最接近蔗糖的味道。

的安全问题提出了几个人造甜味剂。1969年,在实验与saccharin-cyclamate混合在大鼠膀胱癌,美国食品和药物管理局在1972年禁止了糖精和删除糖精的通常被认为是安全的地位——直到2001年才宣布又安全。环己基氨基磺酸和糖精都是通过欧洲食品安全局(EFSA)。尽管阿斯巴甜已经批准在美国和欧盟近20年来,它仍然是品牌不安全由几个消费者团体。有争议的实验老鼠的脑部肿瘤和互联网联系起来的阴谋论在最初的安全数据的有效性已经被大量的骗局邮件声称复合甜味剂引起多种疾病。2013年欧洲食品安全署审查结论提出没有毒性的担忧。

格兰特DuBois,甜蜜技术顾问、前可口可乐的成分和产品科学主任,说阿斯巴甜是非常安全的。它说一些关于人类心理——如果事情似乎太好了一定是错的。只是从来没有过什么毛病。”消费,阿斯巴甜是迅速代谢为苯丙氨酸,天冬氨酸和甲醇,前两个是存在于植物和动物蛋白最后在水果和蔬菜的复杂碳水化合物。

要自然

但无论如何,食品行业不能忽视公众热烈,无论其基础。迪布瓦说,早在2000年,可口可乐开始看天然甜味剂。寻找新的商业上可行的甜味剂,合成或自然,是不容易的,在他20年的公司,迪布瓦说,他不断的公司接洽新甜味剂总是不合适的。他创造了一个度量列表包括安全、稳定、溶解度、成本效益和最重要的是味道。¹的东西在商业上可行,杜布瓦说,“你必须达到很高在大多数这些度量的。一般而言,已知的天然甜味剂不得分一样高度目前使用合成甜味剂。

最好的自然无卡路里的甜味剂和第一个在市场上(2011年批准在欧盟和通常被认为是安全的状态在美国),来自的叶子甜菊糖甙rebaudiana灌木。发现在巴西和巴拉圭、甜叶菊植物已经被当地瓜拉尼人几个世纪以来。它的甜味来自一系列斯替维醇苷——基于双萜分子斯替维醇基团与其他不同的额外的葡萄糖和糖。主要甜的结构分子,甜菊苷,在1955年被阐明,但最近的研究发现这种植物含有更多的40个不同的斯替维醇苷。这包括瑞的味道是最类似于糖,但200强300倍,以及pH值和热稳定。

瑞是商用产品的主要成分,但这些作为与无卡路里“散装”甜味剂——混合糖醇如赤藓糖醇甜如糖一半但提供更好的模拟混合的味道,质地和口感的蔗糖。赤藓糖醇本身是自然来源于发酵玉米淀粉(尽管最近美国法律诉讼成功阻止它被认为“自然”)。

包含斯替维醇苷产品快速进入市场。可口可乐的柠檬水品牌雪碧现在包含斯替维醇苷和减少30%的卡路里,Tate & Lyle产生了sugar-stevia甜味剂混合光心呼吁烘焙,甜叶菊甜味剂用于一些酸奶和巧克力。混合斯替维醇苷糖允许显著热量减少味道质量没有太大的损失。

其他自然non-calorie甜味剂让其进入超市货架上来自罗和尚水果或汉郭的水果罗汉果葡萄,产于中国南部和北部泰国。强300倍的果实比蔗糖,并用于中药治疗喉咙痛。在1980年代,日本食品科学家开始商业开发和甜的化合物被确定为一组与三萜苷称为mogrosides所有结构。这些被称为mogroside V的甜或esgoside。迪布瓦说,可口可乐做和尚水果甜味剂,但提取和纯化的成本太高了。几家公司已经产生一个和尚水果提取物,包括Tate & Lyle推出Purefruit品牌于2011年在美国和亚洲。

甜蜜和痛苦的

你可能会认为有几种类型的甜味受体分子结构的范围,味道甜,加上我们有25种不同类型的苦味受体。但根据食品化学家加布里埃尔Morini Pollenzo美食科学大学的意大利,情况并非如此。甜味受体的结构在我们的味觉细胞在2001年被发现。²它是由两个G-protein-coupled受体(GPCR)蛋白质-大型蛋白质镶嵌在细胞膜,蜿蜒穿过它七次,所以蛋白质位于永久部分内,部分细胞外。绑定的分子在细胞外触发细胞内二次传递,向大脑发送信号。蔗糖和其他糖受体蛋白质的绑定到一个大型区域外的细胞,称为金星蝇磷领域由于其形状和约束力的碳水化合物构象的变化。但是Morini说还有其他次要的结合位点,可以激活受体。这些允许更大的分子产生反应而不需要适合的深裂金星蝇磷,这解释了为什么那么多不同类型的分子能尝到甜。

的问题之一高效甜味剂,包括斯替维醇苷,是他们的苦味。绑定苦味受体占一些这种效果,但根据Morini为什么大多数的密集的甜味剂有甘草回味尚未理解的。她的工作也显示出显著的遗传变异对甜菊糖甙的苦味。Morini和同事测试了它的味道在100名志愿者的看法;味道甜而苦,别人只有甜。他们确定了两个单核苷酸的变化(称为单核苷酸多态性或单核苷酸多态性)的遗传密码两个负责不同的苦味受体甜叶菊味觉感知。³

甜蛋白

一个不寻常的一类天然低热量甜味剂是蛋白质中发现许多热带水果,一些比糖强1000倍。这些蛋白质的研究在1970年代,如奇异果甜蛋白,在西非katemfe水果,由Tate & Lyle,但是大规模的使用没有起飞。神经生理学、Goran Hellekant明尼苏达州德卢斯,大学的我们,参与了一些早期的工作在另一个甜蜜的蛋白质,brazzein。他的工作开始于1990年代,遇到法国佐治亚Claude-Marcel Hladik,研究类人猿的饮食习惯在西非和遇到的浆果Pentadiplandra brazzeana工厂。它被称为本地把我忘记(我忘了),因为断奶的婴儿使用的红色水果是帮助他们忘记牛奶通过吸引他们的味道甜的水果。Hellekant集团最终能够隔离54-amino-acid蛋白质brazzein,连同另一个蛋白质pentadin负责甜蜜。⁴Hellekant说brazzein是稳定的,没有痛苦。

而不是试图培养植物,Hellekant及其同事开发的方法来表达brazzein细菌和酵母。是最好的天然甜蛋白的味道时,在我看来,它应该有一个很好的未来,“Hellekant说,市场正在进行尝试,使用品牌Cweet。但是杜布瓦指出,甜味剂在转基因生物生产也受到公众负面看法的影响,这失败天然甜味剂的基本原理。

其他主要弱点在蛋白质的味道甜味剂时间剖面——需要多长时间开发一旦它的甜味进入嘴,徘徊多久。蔗糖相比他们缓慢的味道甜挥之不去,常常感到厌烦的和不愉快。效果是由于甜味剂绑定的口腔黏膜内衬原因推迟最大甜味强度。这也导致了挥之不去的影响,杜波依斯解释说。的受体,与糖甜味剂刚好洗你的喉咙,甜味剂将再次绑定到细胞膜,呆在甜味剂受体激活。而效果是其他高效甜味剂,明显在甜蛋白由于其疏水性。

更广泛的味道的函数

尽管它的味道可能无法匹配质量合成替代品,甜叶菊预计将在2020年占全球甜味剂市场的15%。现在杜布瓦用他的专业知识咨询stevia-based改进产品,并相信non-bitter瑞配方没有甜味徘徊很快就会到来。但是最近发现导致问题的整个概念用低热量甜味剂代替糖,合成或自然。一些研究表明,低热量甜味剂不会帮助人们减肥,我们可能会开始理解为什么。

是明智的少习惯甜食

2007年,甜味受体被发现在胃和肠道,很明显,我们的味蕾有广泛的代谢作用。⁵他们允许我们检测糖和调节能力通过肠道吸收,通过葡萄糖转运蛋白。这些受体将当然回应所有的甜味剂。的建议是,刺激无卡路里的甜味剂可能影响身体的血糖平衡和其他代谢过程包括胰岛素释放。有研究去了解如果不同甜化合物,自然或非天然的,能够在非感官的位置有不同的影响,“Morini说,补充说,没有确定的结论可以得出,直到这些报道。另一个有趣的,虽然有争议的研究,在2014年提出,几个人造甜味剂改变老鼠的新陈代谢和链接效果变化引起的肠道细菌。⁶

而不是刺激我们与无卡路里的甜味剂的甜味受体,Hellekant表明肥胖的答案是抑制我们的甜蜜。他已经发明了转基因老鼠,无法传递神经冲动从甜味受体向大脑和发现这些老鼠少吃,体重比品尝甜蜜的同行低30%。”那些不品尝甜蜜的生活大大延长——区别真的是惊人的,”Hellekant说。他认为找到一个减少刺激制药方法的甜味受体可能是未来治疗肥胖症的治疗策略。

进化来说,味道非常重要——它允许我们做一种即时快速查找卡路里化学分析。但Morini迅速指出我们的感官已经低于我们准备和吃食物的方式。她现在显示的是明智的习惯不太甜的食物和学习喜欢的食物有不同的味道的。虽然似乎不太可能,我们将失去我们的甜蜜的滋味,我们还拥有味觉反应,试图让美国向微营养素,如苦、热或涩蔬菜中发现的化合物,这些通常是由那些习惯于吃享受更多。

瑞秋巴西是一个基于科学作家在伦敦,英国