D-塔格糖
多用作食品添加剂的物质
塔格糖( D- Tagatose)是天然存在的一种稀有单糖, 是半乳糖酮糖形式,果糖的差向异构体。甜味特性与蔗糖相似,而产生的热量只为蔗糖的三分之一,所以被称之为低热量甜味剂。塔格糖具有低热量值、零血糖生成指数、血糖钝化作用、无龋病性、益生元作用和抗氧化活性等优良营养特性。
表征图谱
1.D-(-)-塔格糖质谱(MS)
2.D-(-)-塔格糖核磁图( CNMR)
3.D-(-)-塔格糖核磁图( HNMR)
4.D-(-)-塔格糖红外图谱(IR1)
5.D-(-)-塔格糖红外图谱(IR2)
性能描述
塔格糖(Tagatose):是以α-乳糖为原料,经水解获得半乳糖(因乳糖是半乳糖和葡萄糖结合生成的还原性二糖),半乳糖是葡萄糖的同分异构体,同样是一种己醛糖,然后经异构化酶处理半乳糖转化生成含酮基的六碳己酮糖
性状:一种六碳酮糖,是果糖的差向异构体分子式CHO,相对分子质量180.16。有左旋体和右旋体两种形式,一般所用为左旋体D-塔格糖。白色无臭结晶性粉末,味甜,甜度为等量蔗糖的92%,而所产生的热量仅为蔗糖的1∕3(1.5kcal∕g),熔点132~135℃,其1%水溶液[α]D一6±1°(c=5,HO);溶于水,水中溶解度为58.3%(20℃),62%(30℃),几乎不溶于乙醇甲醇。对热相对稳定,玻璃化温度15℃,易结晶,吸湿性低,保湿性强。耐酸性强,在pH2~7范围内稳定。易发生焦糖化反应和美拉德褐变反应。天然的塔格糖主要存在于酸乳、奶粉等乳制品中。
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):-2.8
2、氢键供体数量:5
3、氢键受体数量:6
4、可旋转化学键数量:1
5、拓扑分子极性表面积(TPSA):110
6、重原子数量:12
7、表面电荷:0
8、复杂度:162
9、同位素原子数量:0
10、确定原子立构中心数量:3
11、不确定原子立构中心数量:1
12、确定化学键立构中心数量:0
13、不确定化学键立构中心数量:0
14、共价键单元数量:1
生理功能
1.低热量
人体小肠对D-塔格糖的吸收率仅为20%-25%,大部分的塔格糖进入大肠后被细菌分解代谢。D-塔格糖可以通过塔格糖-6-磷酸途径分解代谢,该途径存在于部分微生物中,高等动物不具有此径。D-塔格糖在小肠内的吸收率很低,不被小肠吸收的部分到达大肠并被肠内的微生物完全发酵,产生的大量短链脂肪酸几乎被完全吸收代谢。这些短链脂肪酸对于维持大肠的正常功能和结肠上皮细胞的形态和功能具有重要作用,并且其也会影响肠道菌群的种类与生理状态。发酵过程产生相对较低的能量,而且伴随微生物排泄物的增加还有一部分能量的流失。相关研究也表明,D-塔格糖能起到抑制大肠癌、抑制肠道致病菌的作用。因此塔格糖分解代谢产生的能量远低于蔗糖。饮食中用塔格糖替代蔗糖,可以有效的减少肥胖症的发生。
2.降低血糖
研究表明,机体摄入塔格糖后血糖和胰岛素水平均无明显变化。而且,塔格糖还会抑制小肠对葡糖糖的吸收,可以有效减少糖尿病患者因摄入葡萄糖所引起的血糖升高现象,对Ⅱ型糖尿病患者有辅助治疗的作用。
3.改善肠道菌群
D-塔格糖在结肠中被一些微生物菌群选择性发酵,促进益生菌增值,是一种良好的益生元。同时塔格糖发酵产生的大量有益短链脂肪酸在抑制大肠癌、抑制肠道致病菌以及促进有益菌的生长方面有良好作用。因此,D-塔格糖可以改善肠道菌群,维持肠道健康。
4.抗龋病
D-塔格糖在保护牙齿方面与多元醇相似,由于其在口腔中产酸低,不会降低牙斑的pH值,能有效防止齿和牙釉质腐蚀的发生,而且不会产生多元醇的致泻现象,可以用于牙膏和口香糖中。
5、促进血液健康
塔格糖可增强关键血液因子,如血红细胞计数凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间,凝血因子等,从而促进血液健康。
塔格糖的用途
2001年,美国食品及药物管理局(美国食品药品监督管理局)已经对塔格糖的安全性进行了确认,批准其为GRAS产品,可作为甜味剂用于食品饮料业以及医药制剂中。同年,联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品添加剂委员会(JECFA)推荐塔格糖为一种新的低热量甜味剂,可以作为食品添加剂使用。
1. 用于食品
塔格糖的安全性和生产上市,已获中国、欧盟美国、澳大利亚、新西兰和韩国等30多个国家以及WHO/FAO和国际食品法典委员会的核准,并对其每天允许摄入量和使用用途不作限制。
2. 用于药品
塔格糖已按美国FDA授权完成治疗Ⅱ型糖尿病的Ⅲ期临床试验,以及抗三酸甘油脂的临床前试验。
3.其它用途
塔格糖已被美国FDA核准为药用辅料,用于润喉片、非处方药糖尿病止咳糖浆、咀嚼抗生素片、非类固醇消炎药和小儿科药物。美国FDA批准塔格糖替代牙膏、漱口水和化妆品里的蔗糖和其它甜味剂。
塔格糖市场前景
1. 食品
蔗糖是饮食中与心血管疾病和代谢类疾病等现代慢性病流行有着最密切关系的食物成分。用塔格糖替代蔗糖,除能保持蔗糖的口感外,还赋予饮食预防、治疗现代慢性疾病的健康益处。塔格糖是适用于各类食品,适合所有人食用的健康糖。
2.保健品和药品
塔格糖还能用作预防和治疗心脑血管疾病与代谢性疾病等慢性病的保健品和药品(成分):
塔格糖的低热量、零血糖指数、抗高血糖能力和促进葡萄糖激酶细胞核细胞质转移的催化剂特性,使其能用于预防治疗代谢综合症、糖耐量异常、血脂异常肥胖症、Ⅱ型糖尿病胰岛素抗性疾病、冠状动脉粥样硬化性心脏病和动脉粥样硬化;
塔格糖的益生元特性,使其能选择性地促进益生菌生长繁殖,有利肠道健康并预防大肠癌
塔格糖的抗生物膜特性,使其能用于预防和抑制因口腔和体内生物膜形成所引起的疾病;
塔格糖能改善哺乳动物血液因子的特性,使其能用于治疗贫血症和血友病, 促进血液健康;
塔格糖的抗氧化特性,使其能用于预防和治疗许多慢性疾病;
塔格糖促进胎儿健康发育的作用,使其能用于改善人类胎儿的发育。
3.非食品以及非药品
塔格糖能改善多种强力甜味剂甜味的协同增效作用,使其能在改善和增强食品和饮料等的风味和口感方面大显身手。塔格糖能作为药物制剂专业和化妆品的配方辅料,还能用作洗洁精的添加剂,以及合成光学活性化合物的中间体。
产业概况
1992年,美国Spherix公司获得用碱性金属盐生产塔格糖的专利, 而后,欧洲最大的阿尔乐食品公司, 购买了该项专利。
2006年,Arla因生产成本太高, 中止合同,关闭了生产工厂。迄今为止,市场上尚无食品级塔格糖供应。
加拿大华人创立的无锡甘泉医药科技有限公司克服了以上困难,于2014年获得经济生产塔格糖的专利,同年5月30日获得中国国家卫生计生委关于生产经营塔格糖的行政许可。2015年4月1日在第十九届FIC(中国国际食品添加剂和配料展览会)在上海国家会展中心全国首发,全面面向市场。
参考资料
D-(-)-塔格糖.化学品数据库.2015-04-16
塔格糖在食品工业中的应用.中国食品科技网.2015-04-24
目录
概述
表征图谱
性能描述
计算化学数据
生理功能
塔格糖的用途
塔格糖市场前景
产业概况
参考资料