乳糖醇的性质及其应用

1、乳糖醇的性质及其应用乳糖醇又名乳梨醇， 是一种甜味剂， 为白色晶体或无色液体。 乳糖醇在自然界中 并不存 在，是由乳糖经还原反应制得一种双糖醇。一、乳糖醇的制备方法制备乳糖醇的还原方法有高压镍催化加氢法、 硼氢化盐还原法和电解还原法。 目 前生产 乳糖醇的主要采用的方法是高压镍催化加氢法。 该氢化反应在有 40atm 或 更高压力的高 压釜中进行， 设备要求非常严格， 若掌握不好， 一些产品会发生降 解。氢化反应完成后， 催化剂经沉降和过滤除去， 乳糖醇溶液经活性炭和离子交 换树脂纯化。 纯化后的乳糖醇 通过浓缩、 结晶、离心和干燥等过程得到乳糖醇晶 体。硼氢化盐还原方法在常压设备中进行，反应

2、条件温和，但料液中的硼很难除去。 电解还原 法是在电解设备中进行， 反应专一性好， 降解产物好，但电极往往是“汞 齐”一类物质， 容易造成环境的污染，给环保带来麻烦。二、乳糖醇的性质1、理化性质1）乳糖醇的存在形式乳糖醇主要存在形式是液体乳糖醇和结晶乳糖醇。液体乳糖醇多为浓度为70的溶液。结晶乳糖醇主要有三种形式：无水乳糖醇、一水乳糖醇和二水乳糖醇。无水乳糖醇的熔点是146C,水乳糖醇的熔程是 94? 97C,二水乳糖醇的熔程 是70? 80C。2）乳糖醇的风味和甜度作为一种甜味剂 , 乳糖醇具有清爽无后味类似蔗糖的口感 , 甜度约为相同浓度蔗 糖的 40, 适于添加到低甜度的食品中 , 高甜

3、度食品添加时则需要与高强度甜 味剂如阿斯巴甜、甜蜜素 等混合 （含有 10乳糖醇和 0.03阿斯巴甜 ,或 0.03 甜蜜素,或 0.013糖精钠 ,其 甜度与 10的蔗糖相当） 使用,甜味口感非常接 近蔗塘,并且能保持食品特有的风味及特性。3）乳糖醇的黏度和溶解性乳糖醇易溶于水和二甲基亚矾 , 微溶于乙醇 , 几乎不溶于氯仿、 乙醚和乙酸乙酯。 室温时 , 乳糖醇的溶解度和蔗糖相似；温度较低时 , 其溶解度小于蔗糖。乳糖醇 溶解是一个放热的过 程，25C时一水乳糖醇的溶解热为一 12.7cal/g。相同浓度的 乳糖醇与蔗糖的黏度相近。4）乳糖醇的吸湿性和保湿性相同相对湿度下， 乳糖醇的吸湿性

4、远低于山梨醇和木糖醇。 在相对湿度较低时乳 糖醇与 甘露醇的吸湿性相近；当相对湿度在 85以上时，乳糖醇的吸湿性略强 于甘露醇。另外，因干燥而引起的口感变差。乳糖醇具有较好的保湿性，可保持食品湿度和风味，防止食品5）冰点下降与其他糖类和盐类物质一样， 乳糖醇的水溶液会引起冰点下降， 下降程度与蔗糖 类似， 冻结温度比葡萄糖和果糖高， 冷却反应非常温和， 不像木糖醇和山梨醇那 样剧烈。6）乳糖醇的稳定性乳糖醇热稳定性较强。结晶乳糖醇高温加热至100C 开始失去结晶水， 200r 以上时才会有轻微颜色变化，加热至 250r 以上时发生分子内脱水，生成乳焦糖和低分子的糖醇类分解物。乳糖醇具有较好的耐

5、酸碱性， 10%的乳糖醇溶液在 pH13 （用氢氧化钠调节 ）条件下 100r 加热 1h 后保持稳定，没有变色反应。 10%的乳糖醇溶液在 pH1 和 2（用盐 酸调节 ）的条件 下100r加热4h后降解率分别为5.6呀口 1.4%没有变色反应， 分解产物主要是山梨醇和半 乳糖醇。 乳糖醇的结构中没有羰基， 属于非还原性糖 醇，所以乳糖醇不会与氨基化合物 乳蛋白质、氨基酸等发生美拉德反应。2、乳糖醇的保健功能 1 ）低热量 研究表明， 人体摄入乳糖醇后， 在血液中检测不到乳 糖醇， 回收尿中只有摄入量 的约 0.5%，而粪便中的量可以忽略不计，粪便中短链脂肪酸 和微生物增加，故 乳糖醇在大肠

6、中被微生物发酵利用，其释放的热量为 8.36kJ/g, 约为蔗糖 的一半， 属于低热量甜味剂。 这样乳糖醇可以单独或者与其他甜味剂混合， 代替蔗糖制 备 成低热量食品，满足肥胖患者的需求。2）预防龋齿临床实验证明，糖类物质引起龋齿形成的原因是口腔中的微生物利用摄入的糖发酵产生酸，这类酸可破坏牙齿的珐琅质， 从而产生龋齿。 口腔微生物利用乳糖醇 的速度相当缓慢， 不会引起牙齿蚀斑的形成。 相反，乳糖醇对牙齿具有保护作用。3）糖尿病患者可食用的甜味剂人体中缺乏分解乳糖醇的 B 一半乳糖苷酶， 单独服用乳糖醇后人体血液中测不出 本品，所以乳糖醇不能被肠胃消化和吸收。 血糖的管理是糖尿病病人管理的主要

7、 目标之一， 而乳糖醇的摄入不影响血糖值， 也不会引起胰岛素的升高， 符合糖尿 病患者特殊饮食的 需要，胰岛素依赖性 （I 型 ）和非胰岛素依赖性 （II 型 ）的糖尿病患 者均可食用本品。4）乳糖醇对蔗糖吸收的影响已被证明乳糖醇抑制蔗糖吸收，乳糖醇和蔗糖按照1 ：1 比例混合食用后，血液 中的葡萄糖含量是摄入等量蔗糖后的一半，而形成的肝糖原是后者的五分之一。每日食用胆固醇的小鼠，将乳糖醇添加到其饮食中后，可降低50的血清胆固醇。5）增殖肠道有益菌群众多研究表明，乳糖醇能够显著促进肠道有益菌的生长，而不会被有害菌利用， 可以归为 益生元。6）舒适的通便剂乳糖醇基本不被小肠吸收从而到达大肠在肠道

8、中被微生物发酵生成短链脂肪酸（乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等 ），降低了肠道酸度，刺激肠道蠕动；结肠的转运速度与乳糖醇的剂量成正相关， 原因是乳糖醇增加管腔内水滞留和肠蠕动， 从而引 起排泄物体积增大，增加 排泄速度，促进排便。7）保护肝脏的作用乳糖醇在肠道中被分解的酸性物质可与胺、 氨类物质形成难以被肠道吸收的盐而 被排出体 外， 降低肠黏膜吸收的氨， 而高血氨水平通常被认为是慢性肝性脑病和 急性肝功能衰竭 的主要原因。8）降低脂肪堆积胰岛素的分泌会提高人体脂肪组织中脂蛋白脂肪酶的活性， 使脂肪过剩积累。 而 乳糖醇是低热量甜味剂，且摄入后不会促进胰岛素的分泌。、乳糖醇在食品中的应用1、在低糖糖果

9、中的应用 1）硬糖和软糖乳糖醇有较高的玻璃化转变温度， 能够完全替代蔗糖， 制备成非常好的玻璃质低 糖硬质 糖果。乳糖醇吸湿性低，可以单独使用制备硬糖，不会产生反砂、烊化等 不良品质的糖果， 而且不必使用价格较高的防吸湿特殊包装， 采用普通包装即可。 乳糖醇还可作为抗结晶剂 与其他糖醇复配使用制备硬糖。 在软糖生产中， 乳糖醇 也可以完全取得蔗糖制备低糖软 糖， 且无需更改生产工艺， 如甜度不够可适当添 加高倍甜味剂。2）压片糖乳糖醇是非常理想的压片赋型剂， 因为乳糖醇具有非常低的吸湿性。 低吸湿性可 以保证 和延长货架期。 另外乳糖醇的溶解性较好， 可以保证终产品的口感。 乳糖 醇是非致龋性

10、 的，所以也特别适合于儿童产品，例如无糖维生素片。3）口香糖乳糖醇可以帮助改善口感。乳糖醇溶解吸热， 食用时有清凉之感， 所以符合口香糖的配料要求。 乳糖醇常被 用来代 替山梨醇作为体积填充剂。 乳糖醇的优势是它的低吸湿性， 使用乳糖醇无 需添置价格昂 贵的空调设备。相对于甘露醇， 乳糖醇溶解性好， 避免了口香糖的沙 的口感。并且乳糖醇口香糖在长的储存期中能保持柔韧的口感。2、在低糖焙烤食品中的应用含有乳糖醇的焙烤食品的质构、 体积和货架期等特性与使用蔗糖的产品一样。 某 些焙烤 食品 （如饼干 ）的重要特性之一是脆性，乳糖醇吸湿性低，用乳糖醇代替蔗糖，可以使制备的产品保持较好的脆性， 符合产

11、品要求， 而其他糖醇 （如山梨醇、 木糖醇等 ）代 替蔗糖制成的饼干脆性在几小时后就会丧失。 某些焙烤食品 （如蛋糕、 面包 ）的重要特 征之一是松软，乳糖醇的保湿性较好，用乳糖醇代替蔗糖，可以 维持制备的食品中的水分， 使其保持柔软、适口的口感。3、在低糖饮料中的应用传统饮料是以蔗糖为甜味剂， 属于高热量食品， 糖尿病患者、 肥胖者等特殊人群 不宜食 用。乳糖醇稳定性好，可以保持饮料的色、香、味。以乳糖醇作为甜味剂 制得的饮料中， 乳糖醇主要改善饮料的甜味，并赋予其清凉、可口的风味。乳糖 醇属于低热量甜味剂，制 得的饮料属于低糖饮料，满足了特殊人群的需求。4、在巧克力中的应用乳糖醇已被成功地

12、应用到生产无糖巧克力中，一水乳糖醇配方的精炼温度控制在60° C,使结晶水能稳定结合且不会吸收空气中的水分。高于这个温度，巧克力糖坯的黏度升高。无水乳糖醇尤其适合于巧克力的生产。 因为没有结晶水， 所以会更稳定。 使用无 水乳糖 醇，精炼的温度可以高至 80C，能允许更浓的香气并提高生产效率。无水乳糖醇的凉爽感弱于一水乳糖醇， 更能够体现巧克力的温和口感。 另外，乳糖 醇能避免通常糖醇带给巧 克力的不悦回味。5、在冰淇淋中的应用用乳糖醇制得的冰淇淋具有很好的溶解特性和结构。 其甜味纯正， 没有后味， 但 甜度较 低， 可添加些强力甜味剂来弥补。 乳糖醇的水溶液会使凝固点下降， 当浓 度为 20%（w/w） 时，凝固点为-1.5C; 50%寸，为-3C。这个特性会影响冰淇淋的 凝固点、硬度、融化等特 性，制备冰淇淋时需注意调整配方。6、在保健食品中的应用乳糖醇具有能量低、增加有益菌群、利于通便、保护肝脏等保健功能，其在保健食品领域的应用也越来越广泛。四、乳糖醇