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解读甜味蛋白质

解读甜味蛋白质

甜蛋白可以提供其他甜味剂无法提供的益处,而且没有它们的一些缺点。但如何生产甜蛋白呢?

甜味是一个棘手的问题。糖与一系列健康问题有关,虽然人造甜味剂提供了低热量(或无热量)的替代品,但它们本身往往也有健康风险。

另一种替代品是甜蛋白。甜蛋白天然存在于水果、蛋清和一些植物中,但含量极少。如果将其放大,它们可以成为糖和人造甜味剂的替代品。

以色列设计蛋白质制造商 Amai Proteins 公司首席执行官伊兰-萨米什(Ilan Samish)表示,甜味蛋白质大约有 200 种。其中有 7 种是“超甜”蛋白质,也就是说,按重量计算,它们的甜度是糖的 700-3000 倍。

哪些甜蛋白已获得监管部门批准?

虽然甜味蛋白仍在研究之中,但它们已不再是一个概念,有几种甜味蛋白已被批准用于食品和饮料市场。

有一种甜蛋白已经在市场上销售了很长时间,那就是thaumatin。据 Samish 称,尽管由于价格昂贵,甜蛋白的使用量往往很低,但它已在美国、欧盟、瑞士、以色列和许多其他国家获得监管批准。最近,另一种甜蛋白布拉泽因(brazzein)也获得了多项监管批准,特别是在美国,但尚未在大众市场上发现。

甜味蛋白与其他甜味剂有何不同?

甜味蛋白与其他甜味剂(包括天然甜味剂和人工甜味剂)的主要区别在于人体如何与它们相互作用。

萨米什认为,其他甜味剂“吞下后仍然是甜味剂。因此,它们可能会作为甜味剂与人体发生相互作用”。这种相互作用包括激活胃肠道中的甜味受体、改变微生物群、经肝脏消化和经肾脏排泄。世界卫生组织(WHO)警告说,非糖甜味剂不应用于控制体重或减少非传染性疾病。

相比之下,萨米什告诉我们,甜味蛋白质仅由二十种氨基酸组成,其中九种氨基酸人体无法制造,需要从食物中获取。

为什么蛋白质会变甜?

为什么有些蛋白质会有甜味?阿迈蛋白质公司的萨米什告诉我们,在某些情况下,甜味很可能是一种副作用。单糖包括碳骨架上的六个羟基(含有一个氢原子和一个氧原子的化学基团)(蔗糖是双糖)。蛋白质由氨基酸组成,其中一些氨基酸也含有羟基。

然而,萨米什告诉我们,“超甜”蛋白质并非如此。“我的拙见是,超甜蛋白质是植物的诱惑机制。

“七种超甜蛋白质中有六种存在于赤道带–从中国到西非–的小型植物中。在丛林深处,有充足的水和食物(肥料)。然而,深处这个词本身就意味着这是一个阴暗的环境,因此植物害怕深处的阴暗会变成黑暗。为了繁殖,它们需要引诱动物来吃它们的果实(……和种子),并在丛林中传播种子作为回报。”

他认为,这就是为什么它们非常甜–它们需要引诱动物食用它们。“它们需要比大多数水果中的糖更有诱惑力……比如苹果,它是伊甸园中的第一种诱惑。”

“然而,由于糖的进化只是为了带来甜味,而不是其他需要,因此它的含量非常少。它还会在极低的温度下变性(失去甜味和结构),因此不适合某些食品和饮料应用。”

甜味蛋白是如何产生的?

甜蛋白在自然界中的含量非常低。更重要的是,根据萨米什的说法,甜蛋白存在于无法在农业上种植的外来水果中。因此,它们必须在自然界之外进行开发。

例如,Amai Proteins 公司设计的新型蛋白质既以甜味蛋白质为基础,又能在极端条件下存活。然后通过精密发酵生产这些蛋白质,最后对其稳定性、感官特性以及与其他食品和饮料配料的协同作用进行评估。

精密发酵

蛋白质通常是通过精密发酵制成的。图片来源:Getty Images/Extreme Media Getty Images/Extreme Media

萨米什告诉我们:“蛋白质是由称为氨基酸的珍珠项链组成的,每种蛋白质的二十种氨基酸的使用方法、顺序和长度都不一样。”

除了精密发酵外,甜蛋白还可以通过从水果中提取来生产,比如thaumatin。“Katemfe果实在西非采集。果仁装在冷冻箱中运往欧洲,在那里提取蛋白质”。然而,萨米什告诉我们,这种产品价格高昂,使用这种方法建立稳定的大规模供应链非常困难。

大规模生产的障碍是什么?

萨米什告诉我们,将这些蛋白质与消费者的食品和饮料产品相匹配并非易事。虽然甜味蛋白能提供消费者希望从甜味剂中获得的许多益处,但它们在某些功能方面仍无法满足消费者的需求。

例如,甜蛋白无法提供糖的某些特性,如质地、褐变和膨松。在某些市场中,这些特性是必须的,而且必须由与甜蛋白一起使用的其他配料来提供。

糖出蛋白进项目

阿迈蛋白质公司最近参加了“糖出蛋白进”(Sugar-Out, Prote- In)项目。该项目由阿迈蛋白质公司、达能公司、百事公司和以色列技术学院合作开展,旨在开发甜味蛋白质。该项目的重点是DM09的升级、配方和消费者认知,DM09是一种Designer Monellin超甜蛋白。

Technion 教授 Yoav Livney :我们在该项目中开发的配方以天然食品配料为基础,成功地改善了蛋白质的甜味感觉,使其更接近于糖,从而使饮料中的糖替代率大大高于单纯的蛋白质。

甜蛋白的甜度平均是糖的 3000 倍,但不同食品基质的甜蛋白效力不同。

萨米什告诉我们,在糖分减量非常高的情况下,感官特征可能并不完美。例如,甜味剂会提供一种“余味”;不是异味,而只是一种持续时间更长的味道。

在某些甜味蛋白中,例如 Amai 自己的产品,还存在生产障碍。例如,Amai 的蛋白质目前不能在非常高的温度下正常工作,而这正是烘焙等行业所需要的。

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