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研究报告

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2025年甜菊糖苷和甜菊糖醇

一、甜菊糖苷和甜菊糖醇概述

1.甜菊糖苷和甜菊糖醇的定义

甜菊糖苷是一种天然存在的甜味剂，主要来源于菊科植物甜叶菊的叶子。这种甜味剂具有非常高的甜度，其甜度约为蔗糖的200-300倍，而热量却极低，几乎为零。甜菊糖苷的发现可以追溯到20世纪60年代，当时科学家们在研究甜叶菊的化学成分时意外发现了这种甜味物质。经过多年的研究，甜菊糖苷逐渐被广泛应用于食品、饮料和医药等领域。

甜菊糖苷的化学结构相对复杂，主要由多个糖分子通过糖苷键连接而成。其中最常见的是罗汉果苷（RebaudiosideA）和甜菊苷（Stevioside），这两种成分占据了甜菊糖苷总量的90%以上。罗汉果苷的甜度最高，约为蔗糖的300倍，而且稳定性好，不易分解，因此在食品工业中应用最为广泛。甜菊糖苷不仅具有高甜度，还具有抗氧化、降血压、降血糖等多种生理活性，因此在保健食品和医药领域也具有很大的应用潜力。

甜菊糖醇是一种人工合成的甜味剂，化学名为4,1,6-三氧己烷-2,5-二醇，其甜度约为蔗糖的200-300倍，而热量同样极低。甜菊糖醇的生产过程相对简单，主要通过化学合成方法从天然原料中提取或合成。由于其甜度较高且稳定性好，甜菊糖醇在食品工业中的应用非常广泛，尤其是在糖果、饮料和烘焙产品中。例如，可口可乐公司曾在2013年推出了一款使用甜菊糖醇作为甜味剂的饮料，受到了消费者的热烈欢迎。

近年来，随着人们对健康生活方式的追求，甜菊糖苷和甜菊糖醇等天然甜味剂的需求量不断增长。据统计，全球甜菊糖苷和甜菊糖醇的市场规模在2019年已经达到了数十亿美元，预计到2025年将超过百亿美元。在这一趋势下，越来越多的企业开始关注甜菊糖苷和甜菊糖醇的研发和生产，以期在这一领域占据更大的市场份额。

2.甜菊糖苷和甜菊糖醇的来源

(1)甜菊糖苷的主要来源是菊科植物甜叶菊（Steviarebaudiana），这种植物原产于南美洲的巴西和巴拉圭地区。甜叶菊的叶子含有多种甜菊糖苷，其中罗汉果苷A（RebaudiosideA）和甜菊苷（Stevioside）是最主要的成分，它们占总甜度成分的90%以上。全球甜叶菊的种植面积逐年增加，据国际甜叶菊协会（ISA）统计，2018年全球甜叶菊种植面积超过15万公顷，产量达到约1.8万吨。

(2)甜菊糖苷的提取过程主要采用水提法、超临界流体提取法等。水提法是最传统的提取方法，通过加热和搅拌使甜叶菊中的甜菊糖苷溶解于水中，然后通过过滤和浓缩得到甜菊糖苷溶液。超临界流体提取法则利用超临界二氧化碳的高溶解能力，在较低的温度和压力下提取甜菊糖苷，这种方法具有环保、高效的特点。例如，美国一家公司采用超临界流体提取技术，每年可从甜叶菊中提取超过2000吨的甜菊糖苷。

(3)甜菊糖醇的来源则更为多样，它可以通过化学合成、发酵法和生物转化法等多种途径获得。化学合成法是最常见的方法，通过将葡萄糖和甘油等原料进行化学反应得到甜菊糖醇。发酵法则是利用微生物发酵产生甜菊糖醇，这种方法具有成本较低、环境友好等优点。例如，一家欧洲公司利用发酵法生产甜菊糖醇，年产量达到数千吨。生物转化法则是利用酶催化将甜菊糖苷转化为甜菊糖醇，这种方法具有条件温和、转化效率高等特点。

3.甜菊糖苷和甜菊糖醇的化学结构

(1)甜菊糖苷是一类具有复杂化学结构的天然甜味剂，它们由多个糖分子通过糖苷键连接而成。甜菊糖苷的化学结构通常包括一个糖苷基团和一个糖基团，糖苷基团由糖分子和苷元（苷键的连接部分）组成。在甜菊糖苷中，糖苷基团通常由葡萄糖、果糖和甘露糖等单糖组成，而苷元则是一个含有氧的杂环结构。以罗汉果苷A（RebaudiosideA）为例，其化学结构由一个葡萄糖分子、一个果糖分子和一个甘露糖分子通过糖苷键连接而成，形成一个环状结构。罗汉果苷A的甜度约为蔗糖的300倍，且具有很好的热稳定性和水溶性。

(2)甜菊糖苷的苷键结构对其甜度和稳定性具有重要影响。苷键的类型和位置决定了甜菊糖苷的甜度，通常C1-C2和C2-C3位的苷键对甜度贡献较大。例如，罗汉果苷A中的苷键位于C1-C2位，这使得其甜度非常高。此外，苷键的稳定性也是评价甜菊糖苷品质的重要指标。苷键的稳定性受多种因素影响，如苷键的类型、糖苷基团的大小和结构、环境条件等。研究表明，C1-C2位的苷键比C2-C3位的苷键更稳定，这使得罗汉果苷A在高温和酸性条件下的稳定性优于其他甜菊糖苷。

(3)甜菊糖醇是一种人工合成的甜味剂，其化学结构为4,1,6-三氧己烷-2,5-二醇。甜菊糖醇的分子中包含两个羟基，这使得它在水中的溶解度较高，且甜度约为蔗糖的200-300倍。甜菊糖醇的合成通常采用化学合成法，通过将葡萄糖和甘油等原料进行化学反应得到。在合成过程中，通过控制