1.甜菊糖苷的结构与性质
甜菊糖苷,又名甜菊糖苷,简称甜菊糖,是从菊科草本植物甜叶菊的叶子中提取的含 8 种成分的双萜糖苷的混合物,按照天然植物化学的划分,属于四环二萜的糖苷类。糖苷一般不具备甜味,多少还带点苦味。具有较高甜味的糖苷在自然界中的数量不多,可作为甜味剂资源加以开发的种类就更少了。而甜叶菊苷作为是一种天然的甜味剂,它以高甜度、低热量、安全无毒等特点逐渐受到人们的青睐。在甜叶菊苷已知的8 种糖苷中,各种成分的含量、口感和甜度各不相同,其中斯替维苷(St)、莱鲍迪苷A(RA)、莱鲍迪苷C(RC) 的含量较高,共占90%以上。RA甜度最高,相当于蔗糖的450倍,甜味特性也与蔗糖相接近,是理想的甜味成分,含量最高的St甜味相当于蔗糖的300倍,但具有一定的苦味和不愉快的后味,严重影响了甜叶菊苷的味质。从目前国际国内大面积种植的甜叶菊品种分析来看,绝大多数甜菊叶中相对含量占前三位的糖苷顺序都为St、RA、RC。
此式的微分项
2.甜菊糖苷的应用
甜叶菊苷作为一种新型糖源,其甜度高、热量低,还具有重要的保健功能,如促进新陈代谢、强壮身体和降低血压等,目前在食品、医疗、日用品等领域得到了广泛应用。
(1)在食品行业的应用。人们习惯用白糖、红糖、葡萄糖等作为食品甜味剂,这些糖有营养,热量也高,摄入体内过多对健康有一定影响,例如儿童食入过多,会引起蛀牙,成人摄入过多会引起肥胖病、动脉硬化症,糖尿病患者更要严格禁止吃糖。随着科学的发展,食品行业已用甜叶菊苷来代替白糖、红糖、葡萄糖及人工甜味剂做低热量食品,不但无副作用,而且能治疗某些疾病。
①茶。用甜菊叶直接制茶或与其他原料茶配合制成的茶,使糖尿病患者降低血糖,健胃促进消化,能醒酒和消除疲劳,对肥胖病、高血压及龋齿等患者均有防治作用。目前,国内市场上的降糖茶如乌龙戏珠枣茶、红花茶等,均含有甜叶菊成分,有的已远销国外市场。
②饮料。用甜叶菊苷代替蔗糖制作汽水以及各种果汁、冰淇淋等,具有特殊口味和保健作用。
③点心。用甜叶菊苷加工而成的甜菊益康乐、甜菊月饼、饼干等,成为营养、保健以及儿童、老年人特殊需要的食品。
④罐头。甜叶菊苷可用于水果罐头,如糖水杨梅、橘子、山楂、龙眼等;水产品以及肉类罐头等,甜叶菊苷既可起到调味功能亦发挥防腐延长保质期作用。
⑤腌制品类。用甜叶菊苷腌制萝卜等酱菜以及榨菜,具有保鲜期长、清腌味美、不腐烂的特点。
⑥水产品。加入甜叶菊苷可防止水产品蛋白质腐败变质,在改善水产品风味的同时还可降低成本,如各种鱼罐头、海带等。(www.xing528.com)
⑦酒类。用甜叶菊苷加入刺梨、沙棘、葡萄等果酒以及白酒中,可降低酒的辛辣味以改善风味和口感。还可以增加啤酒泡沫,使泡沫洁白、持久。
⑧肉食品。将甜叶菊苷加入香肠、火腿肠、腊肉等食品中,可改善风味,延长保质期。
⑨口香糖及日化产品。将甜叶菊苷加入口香糖、牙膏中,既可促进产品甜味,又可降低口腔有害细菌增殖,减少龋齿发生的概率。多种牙膏、口香糖以及化妆品中已应用甜叶菊苷。
(2)甜叶菊苷及其衍生物在治疗心血管病方面的应用。2001年,Lee CN等发现甜叶菊苷具有一定的抗血压作用。2004年,Wong K L等证明异甜叶菊苷醇对小鼠的主动脉肌肉有松弛作用。2004年,张双捷等证明异甜叶菊苷醇可以有效减轻缺氧复灌引起的左心室舒缩功能下降、心肌纤维和线粒体损伤,异甜叶菊苷醇有抗心肌缺氧修复损伤作用。2003年,Hsieh MH等发现甜叶菊苷对患者的心脏收缩压及心脏舒张压有降低作用。因此,高纯度的甜叶菊苷可以应用于临床治疗高血压。
(3)甜叶菊苷及其衍生物在治疗糖尿病方面的应用。2002年,Jeppesen P B等证明了甜叶菊苷对分离的胰岛和beta细胞具有直接的促胰岛素分泌效应,明显降低血糖水平和抑制高血糖素分泌。2004年Gregersen S等发现服用甜叶菊苷能够明显降低午餐后血糖的提高幅度。2006年,J Hong L Chen等发现肥胖症患者服用甜叶菊苷可能有促进减肥的作用。因此,甜叶菊苷可用于临床治疗糖尿病和预防肥胖症。
(4)甜叶菊苷及其衍生物在其他疾病方面的应用。2004年,Shiozaki Kazuhiri.等证明甜叶菊苷对组胺伤害胃黏膜引起的上皮细胞脱落、增生等具有保护作用。2002年,Yasukawa K等证明了甜叶菊苷有预防肿瘤发生的作用。2002年KazuoTakahashi等发现甜叶菊苷能够抑制轮状病毒吸附到受体上,而具有在细胞外抗HRV病毒的活性。因此,甜叶菊苷可以用于治疗胃病、预防肿瘤发生和抗病毒。
(5)甜叶菊干叶残渣在其他方面的应用。甜叶菊叶残渣属于工业废料,却是很好的有机肥料,有机质含量极高,含Ca2+和Fe2+,可改良培肥土壤。另外,腐熟的甜叶菊叶残渣与基础基质配制成蔬菜育苗土,最适合香瓜、西瓜、柑橘、西红柿。可促进幼苗生长发育,增加幼苗干鲜物质重、促进早熟、增加甜度,是很好的育苗基质,且成本低廉。甜叶菊叶残渣添加到栽培菌类培养料中,既可满足食用菌对养分的需要,又可满足食用菌对各种微量元素、维生素及透气性的要求,因而发菌快、出菌早、菌质好、产量高,尤其是银耳,长得又白又大;栽培金针菇,略带甜味,风味独特。甜叶菊叶残渣可以5%比例做禽类饲料,能起到预防禽类拉稀等疾病作用,调节禽类消化功能,并能提高产蛋率。甜叶菊叶残渣可掺到饲料里,用来喂奶牛、奶羊,可增加奶的甜度,提高奶质量和奶中微量元素、氨基酸等物质,对产奶量有一定促进作用。
3.甜叶菊苷的市场现状和发展前景
我国是一个缺糖的国家,目前食糖消费人均(年)不到7kg,距欧美国家人均40~60kg差距很大。甜叶菊苷以其高糖度的优势缓解了我国食糖紧缺的问题。用糖苷代替部分蔗糖不会降低产品质量,而且其成本比蔗糖低50%以上。在东北地区甜叶菊营养生长良好,昼夜温差大,土壤肥力较好,含糖量高,品质较好。甜叶菊宿根有一定的耐寒力,只要表根不裸露出地面可耐-12℃低温。甜叶菊一般亩产干叶150~200kg,亩净收入700元以上,最高亩产在黑龙江省海林境内可达300kg,亩收入可达1200元以上。1990年,我国甜叶菊苷出口量已达百吨,1993年甜叶菊苷出口量已逾300t。目前,中国已成为全球最大的甜叶菊生产与出口国之一,占据全球甜叶菊市场的80%以上。从国内市场看,我国每年要消费近9000t的人工甜味剂,如果用甜叶菊苷取代30%的人工甜味剂,则国内市场每年需约3000t甜叶菊苷。而我国每年才生产2000t左右甜叶菊苷,市场潜力十分巨大。按15t甜叶菊叶生产1t甜叶菊苷计算,国内每年大约消耗甜叶菊干叶30000t左右,加之我国每年有上千吨的甜叶菊叶出口,因此我国每年需生产、储备40000t甜叶菊干叶。如果按平均每年亩[1]产干叶250kg(500斤)计算,需稳定种植面积16万亩以上,而目前我国甜叶菊主产区的总种植面积不足10万亩。由此可见甜叶菊苷生产大有发展前途。
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