L-阿拉伯糖

L-阿拉伯糖

L-阿拉伯糖,又稱樹膠醛糖、果膠糖,是一種戊醛糖。獲得L-阿拉伯糖的主要途徑是通過植物提取的方法。自然界中L-阿拉伯糖很少以單糖形式存在,通常與其它單糖結合,以雜多糖的形式存在於膠質、半纖維素、果膠酸、細菌多糖及某些糖苷中。L-阿拉伯糖作為一種低熱量的甜味劑,已被美國食品藥品監督局和日本厚生省批准列入健康食品添加劑。根據中國衛生部2008年第12號檔案公告,L一阿拉伯糖被批准為中國的新資源食品,使用範圍為“各類食品,但不包括嬰幼兒食品”。

基本信息

中文名稱:L-阿拉伯糖
英文名稱:L-Arabinose
CAS號:87-72-9
分子式:C5H10O5
相對分子量:152.15
MDL號:MFCD00064290

理化性質

熔點:160-163℃
沸點:333.2℃at760mmHg
折射率:1.633
閃光點:155.3℃
比鏇光度:103℃(C=5,H2O)
密度:1.757g/cm3
水溶性:soluble
外觀:白色至灰白色結晶粉末,其晶體為正交晶系。

功能特性

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2、控制血壓升高,抑制脂肪生成:L-阿拉伯糖可抑制因攝入蔗糖而導致的血糖升高,因此可以抑制肥胖,預防並治療與高血糖相關的疾病。L-阿拉伯糖對雙糖水解酶的抑制作用,使在小腸里沒被分解的蔗糖在大腸里被微生物分解產生出大量的有機酸,這種有機酸對肝臟合成脂肪有抑制作用,再加上L-阿拉伯糖在小腸里對吸收蔗糖的抑制作用,從而減少體內新脂肪的產生。

3、促進雙歧桿菌增殖,調節腸道:日本的研究結果顯示:有便秘傾向的女性將添加了3%L-阿拉伯糖的蔗糖加入紅茶等飲品中連續服用,每周的排便次數有明顯增加。據三和澱粉株式會社試驗證明,攝入添加5%阿拉伯糖的蔗糖還可以有效促進雙歧桿菌(Bifidobacterium)的生長。

4、對骨骼肌成分的影響:L-阿拉伯糖有改變骨骼肌纖維成分的功效,通過支配糖酵解到糖氧化影響腹部脂肪組織的增長,這種肌纖維比例的改變可能有改善2型糖尿病的作用。

5、護肝解酒:L-阿拉伯糖能增強肝臟內的乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶的活性,大大加快酒精在體內氧化分解速度,達到解酒護肝之功效,餐前服用適量的L-阿拉伯糖,可有效的阻止飲酒後酒精在小腸內的吸收及反覆發酵分解,減輕肝臟的損害,緩解酒後頭痛、嘔吐等不適症狀。

6、不會導致肥胖:L-阿拉伯糖本身是難以被消化道吸收的糖,在體內得不到利用的部分可從尿中排出,所以不會導致肥胖等症狀。

生產工藝

國內生產L-阿拉伯糖主要用玉米芯、玉米皮、阿拉伯膠等為原料,採用酸水解、酶法、微生物法製備。以上製備方法收率均較低,導致L-阿拉伯糖的生產成本很高,銷售價格也較高。福州創新生物工程研究所以玉米芯生產晶體木糖後得到的副產品木糖母液為原料生產的正分子L-阿拉伯糖,顯著降低了生產成本,為L-阿拉伯糖的廣泛套用奠定了堅實的基礎。

生產工序

1、酵母發酵工序
加入釀酒酵母於生物發酵罐,反應消耗去除葡萄糖(控制溫度、pH、耗氧量、反應時間;酵母優先消耗葡萄糖,之後才消耗部分木糖)

2、色譜分離工序
基於不同物質在由固定相和流動相構成的體系中具有不同的分配係數,在採用流動相洗脫過程中呈現不同保留時間,從而實現阿拉伯糖、木糖組分與其他雜糖的分離。

產業現狀

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早在上世紀90年代,國外的科學家和營養學家就開始對L-阿拉伯糖進行了深入的研究和臨床試驗。L-阿拉伯糖已經得到了美國,日本等許多國家的認證與認可:美國醫療協會將L-阿拉伯糖列入抗肥胖的營養補充劑和非處方藥;美國食品藥品監督管理局(FDA)將L-阿拉伯糖列為食品添加劑;日本厚生省將L-阿拉伯糖列入調節血糖的特定保健用食品和健康食品添加劑。但由於其生產過程複雜、成本過高,不能大批量生產,致使L-阿拉伯糖產量較低,價格昂貴,部分潛在市場未能獲得開發。

L-阿拉伯糖作為一種新興的、具有獨特功能的甜味劑,在糖尿病人、肥胖人群食品、保健品中的市場空間巨大。隨著人們認知度的提高和生產成本的降低,必將得到更多消費者認可,全面進入普通老百姓的餐桌上,其市場容量巨大,已展現出較好的工業化前景和廣泛的社會效益,隨著研究的深入,L-阿拉伯糖在食品工業、醫藥及化妝品等領域中將得到更加廣泛的套用,在促進人類健康,改善人們生活質量方面,做出更大的貢獻。

套用領域

食品套用

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① 生活代糖:L-阿拉伯糖可以與蔗糖配伍使用也可單獨食用。在蔗糖中加入3.5%的比例,能夠抑制人體60~70%蔗糖的吸收,長期使用可以降低血糖。單獨食用L-阿拉伯糖,效果相同。

② 作為新能源食品添加劑:L-阿拉伯糖作為一種低熱量的甜味劑,已被美國食品藥品監督局和日本厚生省批准列入健康食品添加劑。2008年5月,我國衛生部將L-阿拉伯糖批准為新資源食品。 

③ 作為保健食品輔料:在日本厚生省的特定保健用食品清單中,L-阿拉伯糖被列入用於調節血糖的專用特殊保健食品添加劑,用於糖尿病食品,減肥食品,健康功能食品中。

④ 在飲料中的套用:日本某公司開發的減肥食品中一款銷量最好的速溶減肥茶,包括烏龍茶、紅茶、原味等多種口味,在日本非常流行。也有公司開發了含有L阿拉伯糖的纖維素速溶飲料,可以添加在水、茶、果汁中飲用。

⑤ 在糖果中的套用:功能糖果具有包裝輕便、易於攜帶、劑量易控不會過量的特點。L-阿拉伯糖朱古力不但能抑制人體血糖的升高,而且具有更加香醇的口感,同時還能改善產品質量,延長貨架期,L一阿拉伯糖在糖果朱古力行業的套用受到了極大地關注,除本身所具有的保健功能之外,也能幫助解決朱古力“起霜”和糖果“發烊”和“返砂”等,是下一步重點開發的新糖源之一。

⑥ 在焙烤食品中的套用:L-阿拉伯糖分子結構相對穩定,在高溫下不分解,因此可以用於焙烤食品中,軟曲奇是一種美國人喜愛的餅乾,但是含糖量很高,容易造成肥胖,因此在此類餅乾中添加L-阿拉伯糖能夠抑制人體對蔗糖的吸收,從而使人們減少對高糖餅乾造成肥胖的恐懼。同樣,在高熱量食品中比如月餅、蛋糕、蛋黃派等烘焙食品中添加一定量的L-阿拉伯糖能夠降低單位能量吸收,這樣製作的健康食品能吸引更多的消費者。

醫藥套用

① 用作非處方藥:美國醫療協會將其列入用做抗肥胖劑的營養補充劑或非處方藥。

② 用作醫藥合成中間體:阿拉伯糖是一種重要的合成醫藥的中間體,能夠用來合成阿糖胞苷、阿糖腺苷、D-核糖、L-核糖、去氧核糖等。也可合成核苷類抗病毒藥物,例如以L-阿拉伯糖為前體,經過十步法最後合成抗B肝病毒和抗Ep-stein-Barr病毒活性試劑1-(2-氟-5甲基-β-L-阿拉伯呋喃糖)-尿嘧啶(L-FMAU);從L-阿拉伯糖通過六步最終合成抗B肝新藥Telbivudine(核苷類似物,美國Idenix公司)等。

③ 用作醫藥賦形劑和填充劑:可以用來作為醫藥賦形劑和填充劑,例如用於止咳糖漿、片劑等不同劑型中。

④ 用作處方藥:作為減肥和控制血糖的處方。

化工套用

① 香精香料合成的理想中間體:研究發現,阿拉伯糖的反應型香精能產生柔和、豐富的香氣,賦予使用香精的終端產品以更接近自然和飽滿的香氣,不少國外香精公司在嘗試使用L-阿拉伯糖生產反應型香精。

② 生化領域:用於生化領域中細菌培養基的製備以等。L-阿拉伯糖還可用於精細化工行業、生化試劑等。

其它套用

L-阿拉伯糖還可以用於防褪色劑、生產L-阿拉伯糖醇等,後者是一種套用非常廣泛的稀有糖醇,在醫藥、化工等行業具有廣泛套用。

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