糖醇是一種多元醇，含有兩個以上的羥基，但糖醇與石油化工合成的乙二醇、丙二醇、季戊四醇等多元醇不同，糖醇可以由來源廣泛的，相應的糖來制取，即將糖分子上的醛基或酮基還原成羥基而成糖醇，如用葡萄糖還原生成山梨醇，木糖還原生成木糖醇，麥芽糖還原生成麥芽糖醇，果糖還原生成甘露醇等。一般糖醇在自然界的食物中有少量存在，并且能被人體吸收代謝。石油化工合成的多元醇用于有機合成，不能食用。糖醇不僅能食用，也可以作有機合成制取丙烯酸甲酯和表面活性劑的原料。常用的糖醇有山梨醇、麥芽糖醇、氫化淀粉水解物、木糖醇、赤蘚醇和乳糖醇等。
簡介
糖醇是單糖經催化氫化及硼氫化鈉還原為相應的多元醇。糖醇雖然不是糖但具有某些糖的屬性。目前開發(fā)的有秋子梨糖醇、甘露糖醇、赤蘚糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、木糖醇等，這些糖醇對酸、熱有較高的穩(wěn)定性，不容易發(fā)生美拉德反應，成為低熱值食品甜味劑，廣泛應用于低熱值食品配方。國外已把糖醇作為蔗糖替代品，廣泛應用于食品工業(yè)中。
用糖醇制取的甜味食品稱無糖食品，糖醇因不被口腔中微生物利用，又不使口腔pH降低，反而會上升，所以不腐蝕牙齒，是防齲病的好材料。糖醇對人體血糖值上升無影響，且能為糖尿病人提供一定熱量，所以可作為糖尿病人提供熱量的營養(yǎng)性甜味劑。糖醇現(xiàn)在已成為國際食品和衛(wèi)生組織批準的無須限量使用的。
物化性質
1．甜度
所有糖醇均有一定甜度，但比其原來的糖，甜度有明顯變化，例如山梨醇的甜度低于葡萄糖，木糖醇的甜度高于木糖，現(xiàn)將不同的糖和其相應的醇的甜度，對照如下：（以蔗糖的甜度為100計）。
葡萄糖69 山梨醇48 麥芽糖40 麥芽糖醇79 果糖130
甘露醇55 木糖67 木糖醇90～100 乳糖30 乳糖醇35
總的說，除了木糖醇其甜度和蔗糖相近，其他糖醇的甜度均比蔗糖低。
2．熱量
由于糖醇能被人體小腸吸收進入血液代謝，有一些進入大腸，被腸內有益細菌利用，所以具有一定熱量，根據國外在不同條件下測試的結果，以Kcal／g計列如下：
山梨醇2.4—3.3 麥芽糖醇2.8—3.2 木糖醇2.4—3.5 氫化淀粉糖漿2.8—3.2
以上數據說明，人體攝入糖醇，均產生一定的熱量，所以和其他合成甜味劑不同，是一種營養(yǎng)性甜味劑。但其熱值均比葡萄糖4．06Kcal／g要低些。
3．溶解度
糖醇在水中有較好的溶解性。按20℃／100克水中能溶解的克數計，蔗糖為195g，糖醇則因品種不同而有很大差別。溶解度大于蔗糖的為山梨醇220g；溶解度低于蔗糖的有甘露醇17g、赤蘚糖醇50g、異麥芽糖醇25g。和蔗糖相近的有麥芽糖醇150g、乳糖醇170g和木糖醇170g。一般來說，在工業(yè)生產上，溶解度大的糖醇，難結晶，溶解度小的容易結晶。
4．溶解熱
糖醇在水中溶解，和蔗糖一樣要吸收熱量，叫溶解熱。因而糖醇入口吸熱，有清涼感，各種糖醇的溶解熱（J／g）如下：
木糖醇153 甘露醇120.8 山梨醇110.8
麥芽糖醇79 乳糖醇58.1 異麥芽酮糖醇39.3
以上數據說明，糖醇的溶解熱高于蔗糖17.9。因而糖醇，特別是木糖醇很適于制取清涼感的薄荷糖等食品。
5．黏度和吸濕性
純的糖醇類比蔗糖相對黏度要低，如70％的藥用山梨醇其黏度為180里泊，而食品工業(yè)用75％的麥芽糖醇漿，其黏度為1500里泊，高黏度和難結晶的糖醇，適于各種軟性食品加工，如葡萄軟糖、糕點、gelato。糖醇除了甘露醇，異麥芽酮糖醇，均有一定吸濕性，特別在相對濕度較高的情況下，此外糖醇的吸濕性和其自身的純度有關，一般純度低其吸濕性也高，鑒于糖醇的吸濕性適于制取軟式糕點和膏體的保濕劑。要注意在干燥條件下保存糖醇，以防止吸濕結塊。
6．熱穩(wěn)定性
糖醇不含有醛基，無還原作用，不能像葡萄糖作還原劑使用；比蔗糖有較好的耐熱性，在焙烤食品中替代蔗糖時，不產生美拉德反應（褐變反應），因而適合制造色澤鮮艷的食品，而作面包甜味料時，則不會產生令人好感的色彩和香味。
7．糖醇在較高的溫度和有無機酸存在時，能在分子內部失去一分子水，成為脫水糖醇，如木糖醇的第一個碳上的羥基和第四個碳原子上的羥基共同失去一個水，成為1，4失水木糖醇。糖醇分子內部失水后，黏度增加，一般情況下，成為不能結晶的漿狀物。
8．糖醇水溶液有絡合作用。例如和和硼等礦物質能生成配位化合物，故能用于油脂等的重金屬脫除劑。
發(fā)展前景
2004年10月12日公布的“中國居民營養(yǎng)與健康現(xiàn)狀”報告指出：由于飲食結構不合理如脂肪攝入量過多等原因。各種常見病如高血壓、糖尿病、肥胖病的患病率增加，居民營養(yǎng)與健康問題不容忽視。報告指出，有約超過10%的人群不能或不宜攝入蔗糖，這就為來源廣闊、功能明顯、安全可靠的糖醇在食品添加劑方面的發(fā)展帶來了機遇，我國蔗糖產量為1450萬噸，10%就是145萬噸，如果其中一半用糖醇代替，就是70多萬噸的市場。隨著廣大消費者對糖醇認可度的增強，糖醇市場前景是相當廣闊的。
健康食品是當今食品市場的消費熱點和開發(fā)重點，在歐洲，功能性糖果的發(fā)展令人矚目，特別是無糖口香糖，占了口香糖市場的50%，無糖糖果占了糖果市場的四分之一以上，而這些無糖糖果多數是用糖醇類產品代替蔗糖與淀粉糖制造的。我國無糖食品才開始起步，作為13億人口的大國，糖醇在無糖糖果與食品添加劑上的應用有著廣闊的發(fā)展空間。
優(yōu)勢
糖醇類營養(yǎng)型合成甜味劑結構上的共同特點是具有多個羥基。它們的甜度均小于蔗糖，熱量也大多低于蔗糖，因此用作低甜度、低熱量的甜味劑或高甜度甜味劑的填充劑。同時，它們一般都不受胰島素的制約，不會引起血糖值的升高，故常用作糖尿病、肥胖癥患者的甜味劑。在口腔中，這類甜味劑不受微生物作用，不產酸，故無齲病性。隨著近代糖尿病、肥胖癥、高脂血癥癥、齲[qǔ]齒等問題的日益突出，對安全性高、口感好、不齲齒、不影響血糖值的各種糖醇，人們愈來愈重視。此外，它們的多羥基結構使其具有與水結合的能力，有一定的吸水性（異麥芽糖醇、赤蘚糖醇除外）。因此，它們具有保持食品濕度、改善或保持柔軟度、改善脫水食品的復水性、控制結晶乃至控制食品的粘度和組織結構、降低水分活度等作用，得到了較快的發(fā)展。
此外，糖醇類均不參與褐變反應，加熱時也不發(fā)生焦糖化作用。學術界已經提出“功能性食品添加劑”概念。對具有確定的保健功能因子和科學詳細的測試數據的部分食品添加劑品種，可以歸入這個范疇。糖醇類是較為典型的“功能性食品添加劑”之一。當然，糖醇類在大劑量服用時，一般都具有緩瀉作用，故美國等國家規(guī)定，在所加食品的標簽上要標明，當每天超過一定食用量時（視糖醇種類而異），應標明“過量可致緩瀉”字樣，有的糖醇在一次攝食過多時，可致產氣、腹脹，如山梨糖醇、麥芽糖醇；但有的（如赤蘚糖醇）則因不參與代謝作用，故食后也不產氣。
應用
1975年，科學家在植物的韌皮部汁液中發(fā)現(xiàn)糖醇物質，其遠遠高于氨基酸的含量（5~40g/L）。1980年美國布蘭特Inc.開始研制開發(fā)糖醇物質，1992年相關產品問世。但直到1996年，加利福尼亞州大學的Patrick Brown 教授才發(fā)現(xiàn)糖醇可作為硼等其它營養(yǎng)元素載體，攜帶礦質養(yǎng)分在植物韌皮部中快速運輸，隨后與布蘭特公司合作研發(fā)糖醇復合體技術，并于2001年將糖醇系列微肥產品推向國際市場。美國布蘭特股份有限公司成立于1953年，致力于農業(yè)產業(yè)研發(fā)已有54年的歷史，公司80%的產品應用在農業(yè)領域。目前是美國第二大液體肥料生產商，其中生產的微量元素液體肥料在美國銷售量第一位。該公司生產的一系列滿你圃（American ManniPlex）微肥產品，是以甘露醇和山梨糖醇為微量元素載體的復合體，其性質與合物相似，但營養(yǎng)元素的有效性卻遠遠高于同類產品，因其可以在韌皮部進行養(yǎng)分運輸這一獨特之處，成為國際上葉面肥領域的第五代更新產品，而該公司的肥料配方技術也是美國的第三大技術體系。
目前市場上普遍存在的葉面肥品種包括無機鹽類、有機酸類、氨基酸類、木質素類和人工螯合物，糖醇復合體類葉面肥與其相比，具有如下優(yōu)點：
是中、微量元素等養(yǎng)分的良好絡合劑，可與多種營養(yǎng)物質結合形成穩(wěn)定的復合體；
是目前唯一能攜帶礦質養(yǎng)分在韌皮部中進行快速運輸的物質；
是植物韌皮部汁液中的天然提取物，無毒、對植物、人體無任何損傷；
分子量低，很容易被葉片吸收，進入到植株體內容易降解釋放出養(yǎng)分，耗能低；
是一種天然濕潤劑，具有保濕功能，能避免藥液因在葉片迅速干燥而失效，延長葉片吸收營養(yǎng)元素的時間；
是一種天然的表面活性劑，可使營養(yǎng)元素在整個葉片上擴展并均勻復蓋，提高葉片的吸收面積，同時避免由于微量營養(yǎng)局部濃度過高而灼傷葉片；
以液態(tài)為穩(wěn)定的存在形式，尤其在堿性溶液中溶解度更高。由于韌皮部內是堿性環(huán)境，大部分金屬類礦質養(yǎng)分在堿性環(huán)境下溶解性和移動性都較差，而糖醇復合體更能體現(xiàn)其能攜帶礦質養(yǎng)分在韌皮部移動的優(yōu)勢；
提高植物的抗逆性。一方面，糖醇是參與細胞內滲透調節(jié)的重要物質。植物在鹽害、干旱、淹水等逆境脅迫下，糖醇可通過調節(jié)細胞滲透性使植物適應逆境生長；另一方面，糖醇可以提高對活性氧的抗性，避免由于紫外線日灼、干旱、病害、缺氧等原因造成的植株活性氧損傷。
首先引入糖醇螯合中微量元素肥并在全國推廣的是北京新禾豐農化有限公司，美國布蘭特Inc.委托北京新禾豐對滿你圃果蔬鈣肥在全國范圍內進行推廣和銷售。經過了幾年的示范試驗與使用，滿你圃果蔬鈣肥憑借糖醇復合體技術出眾的效果，得到了國內眾多經銷商和廣大農戶的廣泛認可，因此糖醇復合產品有很大的市場前景。
糖醇復合體技術在水稻、大豆種植中也發(fā)揮了極其重要的作用，以其技術特點研發(fā)并推廣的微量元素水溶肥料也開始了大規(guī)模的應用。2014年北京谷潤陽光科技有限公司的優(yōu)樂適產品也順勢走向市場，成為繼滿你圃果蔬鈣肥之后又一應用糖醇復合體技術的更新?lián)Q代性水溶性肥料。
代謝及應用
作為重要的供能物質，糖的代謝機理，包括酵解、三羧酸循環(huán)、戊糖磷酸途徑，以及生醇發(fā)酵和乙醛酸循環(huán)等已比較明確（戊糖磷酸途徑非氧化階段的機理尚有爭議）。
1．木糖醇
木糖醇作為現(xiàn)在普遍應用一種糖醇，由于其本身抗齲病等優(yōu)良特性，研究較多。
研究結果顯示，人體攝入的木糖醇80％通過肝臟代謝，其余大部分被腦及心臟利用，很少量的參與皮下脂肪代謝。木糖醇被肝臟吸收之后，50％以上轉變?yōu)?a href="/hebeideji/7220720402405457952.html">葡萄糖，45％左右被氧化，其他很少一部分變成DL-乳酸。
2．秋子梨糖醇
山梨糖醇、甘露糖醇和麥芽糖醇目前應用也較廣泛，尤其是日本應用山梨糖醇較多，其主要代謝途徑是首先氧化成對應的酮糖或醛糖，或者磷酸化為糖醇－1－磷酸酯，之后參與正常的糖代謝。山梨糖醇被山梨糖醇脫氫酶氧化為果糖，然后經果糖－1－磷酸途徑代謝。
3．甘露醇
甘露醇代謝途徑與山梨醇相同，麥芽糖醇一小部分在胃內被分解為山梨糖醇和葡萄糖，通過小腸直接吸收一部分，還有一部分被大腸微生物發(fā)酵。
4．異麥芽糖醇
異麥芽糖醇在腸道內被二糖水解酶分解非常緩慢，通過對鼠、豬和人類進行的比較動物尸體分析、間接熱量測定法、成長監(jiān)控、人類體重變化研究和因子方法等的結論，確定其生理熱量值為8.4KJ/g。
5．赤蘚糖醇
赤蘚糖醇由于分子量較小，可以被小腸直接吸收。赤蘚糖醇被吸收入血液后，不被代謝，而直接通過腎臟以尿液的形式排出體外。根據日本厚生省的糖類熱量評價法（平成3年衛(wèi)新第71號）測定的結果，赤蘚糖醇熱量為0KJ/g。
赤蘚糖醇生理熱量低的原因在于其代謝機理的特殊性，其他大多數糖醇都是經過一定的途徑轉化后參與正常的糖代謝，而實驗結果顯示，赤蘚糖醇在體內不被代謝，排出時仍然是赤蘚糖醇分子的形式。
通過以上對各種糖醇代謝及實際生理熱量的總結，我們可以得出一個初步的結論：無糖并不代表低熱量，大部分糖醇的實際生理熱量是比較可觀的，各種糖醇在實際應用中應根據其自身特點應用于不同的產品中。
臨床應用
山梨醇主要是用于維生素c的生產與牙膏的生產，現(xiàn)已經在糖果行業(yè)、海產品加工、藥片賦形劑方面得到廣泛應用。
木糖醇除了人所共知的護齒作用與可供糖尿病人服用外，人們發(fā)現(xiàn)木糖醇可以改變呼吸道粘膜的酸堿性，增強人體對呼吸道感染的抵抗力，具有抵制鏈球菌的作用，可以防治主要因這種菌引起的中耳炎、鼻炎與慢性咽炎等頑癥。
甘露糖可以對90%左右的經常困擾人們的尿道炎、膀胱炎起明顯的治療作用，這些病，具有頑固性與易發(fā)作性，如長期采用抗菌素治療，會對人們的免疫系統(tǒng)造成極大的傷害。
甘露醇則具有明顯的擴張血管的作用，對防止心血管系統(tǒng)疾病有保健效果。
開發(fā)糖醇的功能性作用，使用具有功能性保健作用的糖醇，取代部分抗生素的治療作用，對于減少人們長期大量使用抗生素而造成的抗藥性，保護人類長期健康，具有重要意義。
參考資料 >
我國是糖醇生產大國 2021-2026年食藥品領域需求不斷增長.今日頭條.2023-12-29