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2018年第31卷第8期 粮食与油脂
陈 娟，李 颖，朱永军，毛延妮
（烟台南山学院食品系，山东烟台 265713）
摘 要：介绍了山梨醇的理化性质、
生理功能和安全性，阐述了其在食品领域的应用研究现状。关键词：山梨醇；理化性质；生理功能
Properties of sorbitol and research progress of its application in food
CHEN Juan, LI Ying, ZHU Y ong-jun, MAO Yan-ni
( Department of Food Science, Yantai Nanshan University, Yantai 265713, Shandong, China)Abstract: The physical and chemical properties, the physiological functions and the safety of sorbitol were described.Its application research status in the fi eld of food was reviewed.Key words: sorbitol; physical
and chemical properties; physiological function
中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1008-9578（2018）08-0007-03
收稿日期：2017-04-19
作者简介：陈娟（1982—），女，硕士，讲师，研究方向为食品加工与贮藏。
通信作者：李颖（1955—），女，学士，教授，研究方向为食品科学的教学与科研。
山梨醇又名葡萄糖醇，是一种甜味剂，其化学名称为1,2,3,4,5,6-己六醇，分子式C 6H 14O 6，相对
分子质量182.17[1]。山梨醇广泛存在于自然界的植物果实中，工业生产中主要由淀粉水解后的葡萄糖加氢制得，是淀粉深加工的重要产品之一。山梨醇是一种重要的工业原料，广泛应用于医药、化工、轻工、食品等行业，在国内山梨醇主要用于生产维生素C 。目前，我国山梨醇的总产量和生产规模在全球都位居前列。
1 山梨醇的性质1.1 山梨醇的理化性质1.1.1 存在形式山梨醇的主要存在形式是液体和固体[1]
：液
体山梨醇多为50%或70%的无透明水溶液；固体山梨醇外观为白针状、片状或颗粒状结晶性粉末，有的含0.5或1分子结晶水。无水山梨醇的熔程为110~112℃，含结晶水的山梨醇的熔程为93~97.7℃。固体山梨醇主要有α、β、γ、δ 4种晶型和1种非晶形ε的玻璃转化体，不同晶型的结晶山梨醇的物理特性有所差异。1.1.2 风味和甜度山梨醇的风味独特，味道清凉爽口，甜度约为
相同浓度蔗糖的60%。山梨醇在水中溶解要吸收
热量，溶解热为-110.8 J/g ，与葡萄糖接近，适于
添加到薄荷糖果、清凉饮料等食品中，能起到增强
清凉感的作用。
1.1.3 溶解度和黏度
山梨醇极易溶于水，微溶于甲醇、乙醇和醋酸
等。20 ℃时山梨醇的溶解度为220 g/100 mL 水，
蔗糖仅为195 g/100 mL 水。由于在水中的溶解度
较大，山梨醇在工业生产时不易结晶。相同条件下
山梨醇水溶液的黏度略低于蔗糖。
1.1.4 吸湿性和保湿性山梨醇的吸湿性很大，吸湿能力远大于蔗糖，略小于甘油，在空气相对湿度较大时极易吸潮结块；但γ晶型的山梨醇吸湿性较小。山梨醇的多羟基结构决定了其具有良好的保湿性，添加到食品中可以调整食品的干湿度，防止食品干裂，使食品保持新鲜柔软，从而延长产品的货架期。
1.1.5 冰点降低山梨醇的水溶液会引起冰点下降，应用到冷冻食品中可以避免冰渣的出现，减少晶体悬浮物或沉淀的析出，有效改善产品的口感。
1.1.6 稳定性山梨醇分子中不含还原性基团，化学性质比较稳定，不燃烧，不挥发，耐酸碱，不易被空气氧化。山梨醇的热稳定性较好，加热时不会和可溶性氨基化合物反应引起美拉德褐变，因而在食品糕点中使用时，食品在焙烤后可保持原始的香味。在一定的反应条件下，山梨醇可发生脱水氧化、酯化、醚化等反应，在强酸强碱溶液中还能螯合各种金属离子[2]。
1.1.7 渗透压山梨醇的分子量比葡萄糖略大，因此渗透压与葡萄糖接近，为蔗糖的1.88倍。较高的渗透压意味着对微生物的抵抗力也相应较强，可以用来控制果蔬酱类食品中的微生物。1.2 山梨醇的生理功能1.
2.1 糖尿病人可食用的甜味剂山梨醇在体内的吸收速度远低于葡萄糖和果糖，代谢产生的能量值与葡萄糖相当。在人体内山梨醇经山梨醇脱氢酶氧化成果糖，之后进入果糖-1-
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磷酸酯途径代谢，该代谢不受胰岛素的调节，不会引起血糖升高[2]。用山梨醇代替蔗糖、葡萄糖等需要胰岛素的甜味剂，可以提高糖尿病人对碳水化合物的耐受量，有助于他们控制血糖水平。
1.2.2 防龋齿性
糖是引起龋齿的主要原因，口腔中的某些微生物能发酵糖产生酸，这些酸可以破坏牙齿表面的釉质，从而引起龋齿。与蔗糖相比，山梨醇的防龋齿性要好很多。摄入蔗糖后牙齿表面会迅速产生酸而导致pH降低，但山梨醇摄入后生成的酸引起的牙齿表面pH下降较少，pH仍大于临界值5.7，从而大大降低了发生龋齿的可能性。研究发现[3]，餐后每次咀嚼含山梨醇的口香糖20 min，30 d后牙齿表面的菌斑即有明显减少，同时还能促进磨牙咬合面和颊面早期龋的再矿化。
1.2.3 其他生理功效[2]
山梨醇具有利尿、脱水的特性，可以直接作为药物用于脑水肿、青光眼以及心肾功能正常的水肿少尿等疾病，以达到降低颅内压、防止水肿的效果。口服山梨醇能促进胆囊收缩，刺激胰腺分泌胰脂肪酶，
增加肝胆汁的分泌，同时山梨醇不被胃酶分解，可以加速小肠的蠕动，因而可以用于改善慢性肝胆、胃肠疾病患者的症状。
1.3 山梨醇的安全性
毒理学研究表明，山梨醇的常规毒性很低。大鼠长期喂养试验发现，山梨醇对雄鼠体重的增加无有害影响，主要器官组织病理学检查无不正常现象，仅会造成轻微腹泻及生长减缓。人体试验中，大于50g/d的剂量会导致轻微腹泻，长期摄入40 g/d的山梨醇对受试者无影响。
山梨醇在美国早已是公认安全的食品添加剂。目前FAO/WHO对山梨醇的最大日允许摄入量ADI 值不作特殊规定，但必须在食品标签上注明“每天的摄取量不得超过50 g，过量摄取可能导致腹泻”。
GB2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》规定：山梨醇可作为甜味剂、膨松剂、乳化剂、水分保持剂、稳定剂、增稠剂使用，在生湿面制品中的最大使用量为30.0 g/kg；在冷冻鱼糜制品中的最大使用量为0.5 g/kg；用于冷冻饮品、果酱、糖果、腌渍蔬菜、焙烤食品、调味品、饮料、膨化食品、豆制品工艺、制糖工艺、酿造工艺时，按生产需要适量使用。
2 山梨醇在食品中的应用研究
2.1 在糖果中的应用
山梨醇甜味清凉，具有防龋齿的特性，是生产低糖糖果的重要原料。李锋等[4]研究了山梨醇不同的添加量对口香糖感官特性的影响，发现当山梨醇含量为20%时，制得的口香糖的质地、甜味持久性和咀嚼时间等最佳，并且当山梨醇的比表面积增加时，口感会变得更好。将山梨醇与其他保健成分配合使用，可以制得具备保健效果的新型口香糖，目前已研制出菊花保健口香糖、罗汉果口香糖等多种不同风味和功能的产品。将固体山梨醇造粒，烘干后粉碎整粒，再将薄荷脑、冰片等分散到粉料中，于60℃熟化10~20 min，加入适量的硬脂酸镁作润滑剂，压片后可制成保健型薄荷糖含片，该含片需密封包装。张志红等[5]以山梨醇为载体，加入蔓越莓粉、葡萄籽粉和玫瑰粉，制成风味独特的植物原粉压片糖果，富含花青素和维生素C。山梨醇的强吸湿性和保湿性可使软糖保持湿润状态，减少起砂现象，进而改善软糖的咀嚼性，延长货架期[6]。将山梨醇、木糖醇和琼脂混合后加热，待糖浆呈半透明糊状时加入红薯木瓜复合果蔬汁等配料，熬煮至可溶性固形物含量达到70%时，将糖浆冷却至90℃，加入明胶溶液，搅拌均匀后浇注，脱模后于40~45 ℃干燥18~20 h，制成的红薯木瓜保健软糖不仅兼具红薯和木瓜的独特风味，还有降糖降脂防龋齿等保健功能[7]。
2.2 在面制品中的应用
山梨醇的多羟基结构致使其具备良好的与水结合的能力，常用于生鲜面制品和焙烤食品的防腐保鲜[8]。通过核磁共振研究发现[9]，在生鲜拉面中添加2%的山梨醇作为水分保持剂，可以使体系中的结合水含量增加，自由水含量减少，面条在25℃条件下储藏时水分状态比较稳定，保鲜效果比对照组更好。在鲜
湿面中添加山梨醇还可以使其黏性降低，当添加量为1%时鲜湿面的黏性最低。林晓岚等[10]研究了山梨醇、果葡糖浆和丙二醇3种添加剂对清蛋糕水分活度的影响，发现三者的添加量分别为25%、10%、1.2%时可以将清蛋糕的水分活度降至0.765。山梨醇作为乳化剂有助于形成均匀的乳化体系，使食品的组织结构得到改善，从而提高食品的口感质量。李殿鑫等[11]在研究蛋糕油的配方时发现，配方组分为分子蒸馏单甘酯14%、山梨醇10%、蔗糖脂肪酸酯9%时，蛋糕的打擦度、浆料比重、体积得率等各项指标均为最佳。SONG 等[12]尝试用山梨醇取代戚风蛋糕中的蔗糖，结果表明随着山梨醇含量的增加，蛋糕面糊的比重、黏性以及蛋糕的体积和含水量都有所降低，山梨醇和蔗糖含量相等时蛋糕的黏聚性最低，当70%或100%的蔗糖被山梨醇取代时，蛋糕中微生物的生长在室温下可受到有效地抑制。
2.3 在肉制品中的应用
山梨醇不仅能提高肉制品的持水性，改善产品
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的质构和口感，还能降低水分活度，延长肉制品的保质期[13]。郇延军等[14]的研究发现，在发酵香肠中添加山梨醇能降低结合水的活度，显著提高产品的得率，有效地缩短生产周期，降低发酵香肠的硬度和咀嚼性。CHEN等[15]的研究表明，添加4%的山梨醇能明显降低猪肉脯的剪切力，有效地减缓贮藏期间TBA值的上升，起到了一定的抗氧化效果，并且对细菌的生长有轻微的抑制作用。史春娟[16]分析了蔗
糖、木糖醇、葡萄糖和山梨醇对发酵香肠水分活度的影响，发现与前三者相比，山梨醇降低水分活度的能力更强，进一步的研究表明，添加山梨醇能够降低加工过程中发酵香肠蛋白的降解程度，并且不影响产品的最终风味。
2.4 在水产品中的应用
在水产品的加工和贮藏过程中，山梨醇不仅对蛋白及其凝胶有一定的稳定作用，还能促进蛋白的溶解性[17]。KAWAKAMI等[18]研究发现山梨醇对黄鱼的肌动球蛋白具有保护作用，可以降低其热变性程度。URESTI等[19]的研究表明，在对鱼肉蛋白进行高压处理前加入一定量的山梨醇，可以显著降低由高压引起的蛋白质凝聚。梁鹏等[20]研究了复合抗冻剂对蓝圆鯵冷冻鱼糜抗冻效果的影响，发现冻藏6周后，添加4 %山梨醇、4 %聚葡萄糖、0.3 %复合磷酸钠的鱼糜的盐溶性蛋白溶解量最高，肌原纤维蛋白Ca2 + -ATPase活性最强，抗冻效果最好。用山梨醇作保鲜剂，可以减少化学保鲜剂在水产品中的残留，提高食品的安全性。杨锡洪等[21]研制了以壳聚糖、山梨醇和L-抗坏血酸为主要成分的保鲜剂，将其用于南美白对虾的保鲜，发现对贮藏期间菌落总数和挥发性盐基氮值的增加有明显的延缓作用，保鲜效果比市售保鲜剂更好。
2.5 在饮料中的应用
山梨醇口味清爽，不会影响人体的血糖和胰岛素水平，以山梨醇为甜味剂的饮料适合糖尿病患者等特殊
人食用。此外，山梨醇能螯合金属离子，可以减少饮料中由金属离子引起的浑浊，还能防止淀粉老化，较好地保持饮料的、香、味。王文杰等[22]发现在核桃蛋白酶解饮料中添加0.005 5%的山梨醇时，饮料的口感比较纯正，没有刺激感。将山梨醇和异麦芽酮糖醇复配后添加到南瓜淮山复合饮料中，制得的产品不仅能保持金黄的泽，而且口感细腻，滋味清爽[23]。高云等[24]在研制无糖功能米乳饮料时，以山梨醇与其他糖醇作为甜味剂的主要原料，通过感官评定确定大米汁的最佳甜味剂配方为木糖醇9%、麦芽糖醇10%、山梨醇13%、甜蜜素0.6%。
3 结语
当今社会经济飞速发展，人们的生活质量不断提升，消费者的保健意识日益增强，食品的营养健康和安全越来越受到人们的关注，无糖食品的市场前景十分广阔。目前我国山梨醇在食品中的应用开发还有待加强，随着人们消费观念和食品结构的改变，山梨醇行业将会有更大的发展。
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