赤藓糖醇是一类白色结晶的C4多元醇类化合物，具有热量低、甜味纯正、口感清爽等独特优点。与蔗糖相比,赤藓糖醇的热量仅有0.4 kcal/g，但甜度则达蔗糖的60～80%。其较高的溶解热带来的降温效果也赋予其独特的清爽口感。同时，在酸性和碱性pH下也很稳定,不会发生影响食品色泽的美拉德反应。因此，赤藓糖醇作为一种能量低、口感佳的天然甜味剂广受大众欢迎。赤藓糖醇在医药领域也具有较广泛的用途，可以用作药品成型的糖衣材料、片剂辅料等等。(信息栏数据来源：化源网)

来源及种类：

赤藓糖醇，又名原藻醇/赤丝草醇，在自然界中广泛存在，天然存在于蘑菇/葡萄/西瓜/桃子和梨等水以及啤酒/酱油葡萄酒/奶酪和清酒等发酵食品中。在动物的眼球晶体、血浆、胎液、精液、尿液中也能少量检测到。

生产赤藓糖醇的生产方法主要有三种，即生物提取法、化学合成法和微生物发酵法，其中微生物发酵法因生产条件温和，所得产品质量稳定/食品安全性高而成为最为理想的赤藓糖醇生产方法。

结构及性质:

赤藓糖醇，学名为1，2，3，4-四丁醇，分子式为C4H10O4，分子量为122.1198，结构如图1。赤藓糖醇为无气味的白色结晶性粉末，相对甜度为0.65，易结晶，易溶于水，对酸和热的稳定性高，在广泛pH中稳定存在，与强氧化剂不相溶。与木糖醇、山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇等各类功能性糖醇相比较，具有分子量较低，溶液渗透压高，低吸湿性等特点。

赤藓糖醇的溶解度较低，20℃时仅为37%，山梨糖醇溶解度的1/2，溶于水中时会吸收较多的能量，溶解热为-97.4J/g。它在水中的溶解度受温度影响很大，温度为80℃时约为75%，同蔗糖相近，而温度为20℃时则降为35%，这使之具有良好的结晶性和呈粉末状的特性，适合在需要蔗糖结晶性的食品中替代蔗糖。赤藓糖醇在溶解时能吸收很多热量，在水中的溶解热约为葡萄糖的3倍，山梨醇的1.8倍，即使同蔗糖混合使用，其溶解热也较大。

赤藓糖醇的甜度为蔗糖的70%～80%，属于天然绿色产品，具有糖醇特有的清淡口味，而且其甜味在口腔内的停留时间非常短暂。与一些高强度甜味剂如天冬酰苯丙氨酸甲酯（Aspartame）、乙酰磺胺酸钾（AK）等混合使用，甜味和口感非常接近蔗糖。结晶赤藓糖醇食用时有清凉感觉。赤藓糖醇的溶解热近似于葡萄糖的3倍、山梨糖醇的2倍。

赤藓糖醇的耐热性很强，即使在高温条件下也不会产生分解及加热变色。赤藓糖醇在和氨基酸共存的情况下，也不会发生美拉德反应。

赤藓糖醇的吸湿性极低，在糖醇等甜味剂中是最低的。在温度为20℃、相对湿度为90%的环境中，放置5d后的吸湿增重，山梨醇约为40%，麦芽糖醇为17%，蔗糖约为10%，而赤藓糖醇为2%以下。

(数据来源：化源网)

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赤藓糖醇的生产可分为生物提取法/化学合成法和微生物发酵法，相较而言，微生物发酵法因其生产条件温和、产品质量稳定、食品安全性高而成为最为理想的赤藓糖醇生产方法。

微生物发酵法

发酵法生产赤藓糖醇始于20世纪90年代，国际上均采用微生物发酵法大批量生产赤藓糖醇。生产赤藓糖醇的碳源有烷烃、单糖和双糖等，葡萄糖、果糖、甘露糖和蔗糖都是生产赤藓糖醇的良好碳源，其中D-甘露糖的转化率最高，达31.5%。但是由于成本因素，主要以小麦或玉米等淀粉质原料，经酶降解生成葡萄糖，由耐高渗透酵母或其它菌株发酵生产，能生产赤藓糖醇的有假丝酵母属、球拟酵母属、毛孢子菌属、三角酵母属、毕赤酵母属等。赤藓糖醇发酵法工业化生产流程如下：淀粉→液化→糖化→葡萄糖→生产菌株发酵→过滤→色层分离→净化→浓缩→结晶→分离→干燥，最后得到赤藓糖醇，平均收率约50%。研究表明，赤藓糖醇发酵法受多种因素影响，如渗透压的改变明显影响多元醇的生成，无机盐Mn2+、Cu2+能提高赤藓糖醇的产率，氧气、温度都对其产量有影响，与化学合成法相比，发酵法更具有生产优势。

生物合成法

生物合成法生产赤糖藓醇的主要工艺流程包括：培养基配制/酵母菌接种/发酵/分离和精制。具体来说，首先将葡萄糖等原料配制成培养基，然后接种酵母菌，在一定温度和湿度条件下进行发酵。发酵完成后，通过离心/过滤等方法将菌体和液体分离，最后通过结晶/干燥等工艺精制得到赤藓糖醇产品。

化学合成法

化学合成法可由丁烯二醇与过氧化氢反应，然后将其水溶液与活性镍催化剂混合并加入阻化剂氨水，在0.5MPa左右通氢气，氢化后得赤藓糖醇产品，但化学法的生产效率低，尚未实现工业化生产。

赤藓糖醇是小分子物质，当人体摄入赤糖藓醇后，大部分都能进入血液循环中，通过被动扩散至小肠吸收，只有少量会直接进入大肠中作为碳源发酵，且随着赤藓糖醇摄入剂量的增加,进入到大肠的赤藓糖醇比率也会增加。其中,经小肠被人体吸收的赤藓糖醇在组织中广泛分布,约5%～10%的赤藓糖醇在血液中被氧化成赤藓糖,随后迅速地被进一步氧化生成赤藓糖酯,最后从尿液中排出。其余未被氧化的赤藓糖醇因不能被机体内的酶系统所分解,只能透过肾脏从血液中滤过,经尿液排出体外。而进入大肠的赤藓糖醇则会经过肠道菌群的发酵转化为短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)，SCFAs被吸收入肠道后可以通过其抗炎效应改善饮食诱导代谢紊乱,对肥胖和炎症性肠道疾病具有保护作用。

赤藓糖醇的代谢特性决定了它的极低能量值。进入机体内的赤藓糖醇中有80％通过尿排出，这部分显然不提供能量。另有20％进入大肠中，假设其中有半数（已是最大估计量）被肠道细菌发酵生成不饱和脂肪酸，并被重新吸收和代谢。这样分析得知，被摄入的赤藓糖醇中最多只有10％的有能量价值，为人体提供能量来源。整体能量平衡试验结果也表明，赤藓糖醇的能量值最多仅1.67KJ／g，是所有多元糖醇甜味剂中能量值最低的一种。

糖脂代谢

糖脂代谢是细胞及机体物质与能量来源的重要生命过程,糖脂代谢失衡会引起多种疾病,影响人类健康。由于人体缺乏代谢赤藓糖醇的酶系，进入机体的赤藓糖醇大部分由尿液排出，其代谢途径与胰岛素无关或很少依赖胰岛素，在健康人群中,单次或者多次摄入赤藓糖醇,血糖血脂和糖耐量都不会受到影响。具体有单次口服推荐剂量的赤藓糖醇(0.3～0.8 g/kg)不会影响人体血糖、血脂、胰岛素和胰高血糖素水平。即使较高剂量的赤藓糖醇(1 g/kg)也没有引起血浆胰岛素和血糖水平的上升。食用含赤藓糖醇的食品对糖尿病患者等糖限量的特殊消费群体是相对安全的。甚至在与糖尿病相关的研究中发现赤藓糖醇不仅能够维持2型糖尿病患者、糖耐量异常患者的血糖、血脂稳态,还具有降血糖的潜力。然而有一项研究显示摄入赤藓糖醇会导致游离脂肪酸和3-羟基丁酸水平增加,但是在进食后上述指标出现下降,这个现象可能是因为赤藓糖醇几乎不为机体提供能量,测试中的受试者处于饥饿状态所致。

氧化应激

赤藓糖醇具有抗氧化活性，能有效清除体内自由基，也能抑制自由基的产生，有助于预防高血糖诱发的血管损伤。氧化应激是细胞与组织中氧化和抗氧化系统之间不平衡的结果,主要原因为机体内活性氧的生成增加和(或)清除能力降低.赤藓糖醇不仅是一种的自由基清除剂和抑制剂,还具有内皮保护功能。赤藓糖醇在高血糖条件下有很强的血管保护作用,这很可能是由于它的抗氧化特性。低热值

同其他甜味剂相比，赤藓糖醇是一种能量极低的甜味剂，热值约为1.25kJ/g，大约是蔗糖的1/10。这是由于人体缺乏代谢赤糖藓醇的酶系，进入血液中的赤糖藓醇不能被消化降解，只能通过肾从尿中排出，该独特的代谢特征决定了赤糖藓醇低热值的特性。故将赤藓糖醇单独或与其他甜味剂混合，替代蔗糖制成低热值的保健品，适合肥胖病患者、高血压和心血管病患者食用。美国食品药品监督管理局规定其热值为0.2 kcal/g，而在日本等一些国家则把其热值定义为0kcal/g，所以赤藓糖醇也被称为0卡食品。

无致龋齿性

龋齿主要是由口腔内的糖类基质引起的，在细菌尤其是金黄色葡萄菌的作用下发酵产酸，此类酸会通过去离子作用破坏牙釉质，从而诱导龋齿的产生。而赤糖藓醇不会被口腔中的细菌利用，更不会被口腔中的酶酵解而产酸，因此赤藓糖醇具有较强的抗龋齿能力。酸。

促进双歧杆菌增殖

通过使用12属49种72株肠道细菌，研究赤藓糖醇对肠道细菌的利用情况，结果表明，赤藓糖醇很难被这些肠道细菌利用。而赤藓糖醇对肠道中双岐杆菌具有明显的增殖作用，双歧杆菌代谢产生的短链脂肪酸（乙酸和乳酸）可以有效地抑制病原菌的生长，从而提高了人体的免疫力。

不会引起血糖值波动

赤藓糖醇能通过被动扩散被小肠吸收，摄入的赤藓糖醇大部分进人血液循环中，只有少量进入大肠。进入血液中的赤藓糖醇不能被机体内的酶所分解，只能通过肾经尿排出体外。进入大肠中的赤藓糖醇很难被细菌发酵利用，故它不会引起人体的血糖和胰岛素水平的波动，可供糖尿病患者食用。

高耐受量，副作用小

大量的动物和临床实验已经证明赤藓糖醇安全无毒，无致畸毒性，不引起染色体变异，不影响生殖和发育，不致癌变，也不刺激肿瘤生长，消化道对其有较好的耐受性，对糖尿病患者的代谢没有明显的影响，对血糖控制无副作用。由于进入机体的赤藓糖醇80%可迅速被小肠吸收，避免了不吸收物质可能带来的腹泻及肠胃胀气等副作用，所以赤藓糖醇具有很高的耐受性，是糖醇中耐受性最高的一种，由于进入大肠的量很少，且有50%被排泄，滞留在肠内的数量很少，产生的副作用也很小。

主要包括糖果赤藓糖醇在食品工业中有广泛的应用，可作为糖尿病人和不愿吃糖消费者的甜味剂，在巧克力、口香糖、奶油软糖、松糕的加工中都有应用。除在食品工业中的应用外，赤藓糖醇还有可能在有机合成部门大量被采用作为醇酸树脂、聚酯、聚醚的原料及生产心脑血管疾病和气喘病的药物硝基赤藓醇等。

食品行业

赤糖藓醇以其良好的理化和生理特性，在食品工业中具有非常广泛的应用范围，可作为低热量甜味剂或高甜度甜味剂的稀释剂，应用于糖果（包括巧克力制品）、乳制品/饮料/酒等，焙烤制品、软饮料、糖果、固体饮料等食品中。赤藓糖醇也广泛用于其他食品，如乳制品、冰淇淋、糕点、餐桌甜味剂等

糖果类

糖果巧克力市场早期主要使用蔗糖作为基础原料，现在逐渐开始向低糖低热的可食用原料转化延伸，然而并非所有低热低糖型的糖基都可以代替蔗糖用于糖果巧克力的生产，因此要求使用的新原料必须能够从口感和物理化学的角度代替原有的蔗糖，并且不会产生对人体不利的影响，近几年功能型糖制品在市场上被炒作得热火朝天，已成为时下国际糖果市场的消费热点和开发重点，市场潜力巨大。长期的实践研究表明，新型功能性原料赤藓糖醇完全符合要求，赤藓糖醇的口感与蔗糖一样，无需另外添加阿斯巴甜或糖精之类强力甜味剂，用赤藓糖醇制成的糖果比其他“非蔗糖”糖果的口感清爽冰凉，其甜味纯正，无不良后味；而且赤藓糖醇和其他糖醇类共同使用可以增加耐受量以降低单方面使用所受到的风险。在糖果巧克力中最好使用高纯度的赤藓糖醇结晶粉末，这样能够获得更好的质量和口感。

饮品类

近年来赤藓糖醇被应用于新型零热量、低热量饮料的研制。而且在发酵乳制品中添加一定浓度的赤糖藓醇，能适当延长产品的保质期。赤藓糖醇可以增加饮品的甜度、厚重感和润滑感，同时减少苦味，还可以掩盖其他气味，提高饮料风味。赤藓糖醇也可以用于提神固体饮料，因为赤藓糖醇溶解时会吸收大量的热，赤藓糖醇可以促进乙醇分子和水分子的溶液结合，酒精类饮料可减少气味和酒精的感官刺激，可有效提高白酒和葡萄酒的质量。赤藓糖醇还可以明显改善植物提取物、胶原蛋白、肽类等物质的不良异味。因此，目前已有部分胶原蛋白类的产品配方中添加赤藓糖醇改善口感。

焙烤食品

蔗糖、油脂是制作焙烤食品的主要基础原料，对于焙烤食品特有的组织结构、口感和风味具有相当重要的作用，是生产高品质焙烤制品不可缺少的原料。糖在焙烤食品的生产中，除了能增加甜味、上色、提高保藏性以外，对面团的流变学性质、工艺及产品品质带来很大的影响，糖的适量添加是保证正常的生产工艺及良好的产品品质十分重要的条件。但是随着现代消费者消费水平的提高，以及对健康意识的增强，这种“高糖高油脂高热量”的产品已不能符合消费者的需要。焙烤产业也向着营养、健康、功能性、低热量等方面发展，低能量、无糖焙烤食品就在这种趋势下应运而生。

要想获得较高质量的功能性或低热量的焙烤产品，赤藓糖醇被证明是一种非常好的原料。它不仅能从理化性质方面特性方面取代蔗糖而且还可以带来对人体有益的特点，使用赤藓糖醇的焙烤产品与其同样使用蔗糖为原料的产品相比具有更好的结构紧密性和柔软性，并且有着不同的入口溶解性和细微的颜色差别。在焙烤食品中使用的赤藓糖醇，最好是粉状或者是粒度精细（≤200μm）的结晶，细小的颗粒会给产品带来平滑、圆润的口感。

蛋糕饼干

焙烤类食物中由于其中含有高成分的面粉、奶油、黄油以及蔗糖，因而含有较高的热量， 对于蛋糕类产品，添加赤藓糖醇可以减少热量摄入，并且使用后不会带来明显的负面影响。和蔗糖类产品比较，使用赤藓糖醇的产品可以延长货架期。赤藓糖醇不仅可以抑制焙烤产品的微生物增长，而且可以良好的保持产品的新鲜度和柔软性。这是由赤藓糖醇本身所具有的保水性所带来的。在饼干中添加10%的赤藓糖醇，可以成功的改善此类产品的稳定性和货架期。在奶油糖衣（全脂）中添加赤藓糖醇不仅会减少热量而且可以带来清凉的口感；产品同时使用赤藓糖醇、麦芽糖醇液和阿斯巴甜时，能量值可以减少接近50%。

奶油是传统的“脂肪加糖”，成份包括蔗糖，使用了奶油作为添加物的蛋糕和夹心饼干，包含着很高的热量，并且可以带来典型的脂肪型柔软口感，大部分消费者都非常喜欢，然而这种特色是减少热能型产品所不能接受的，“高脂肪高热量”让许多人望而却步。添加接近产品60%份量、粒度精细的赤藓糖醇会给产品带来更多好处：降低了部分热量是肯定的，而且可以带来清凉的口感，淡化了脂肪柔软型的口感，使产品具有清凉提神等吸引人的优点。和常规的蔗糖脂肪类型焙烤产品相比，使用赤藓糖醇的产品保存期更长。

医药行业

赤糖藓醇作为包衣原料

包衣是改善药片理化特性最重要的手段之一。良好的包衣能提高药片的稳定性，赋予药片良好的外观，使药片有效掩盖药片的不良气味。包衣可粗分为两大类：薄膜包衣和糖包衣。但是长期以来只有蔗糖才能用于制作糖衣，能够替代蔗糖的糖衣材料屈指可数。而Ohmori认为h赤糖藓醇的吸湿性/快速结晶能力和低胶黏性使其成为包衣材料的良好选择。另外，赤藓糖醇的热值低/防龋齿/抗氧化等特性，也使其可以作为一种健康的包衣原料应用于制药工业。

赤糖藓醇作为片剂辅料

直压工艺是制备片剂的优选方法，但是直压工艺对原辅物料具有较高的要求，比如吸湿性流动性和致密性等特性，而且要求原辅物料在喷雾干燥过程中不允许发生化学反应。赤糖藓醇不含活跃集团，化学稳定性好，这些参数符合直压工艺对辅料的特性要求。而且赤糖藓醇口感似蔗糖且温和纯正而无不良味道，是良好的矫味剂。另外，赤糖藓醇在溶解过程中会吸收大量热量，具有明显的降温效应。赤糖藓醇的吸湿性很弱，即使在相对湿度90%的环境中也不易吸湿，这是其他糖醇类产品无法比拟的优良性能。

赤糖藓醇作为干粉吸入剂的载体和/或赋形剂

Endo等研究表明，以赤糖藓醇作为微粒化多肽/蛋白吸入剂的载体或赋形剂可以增加吸入剂的分散性和可吸入比例，使干粉吸入剂更容易到达肺部并正常发挥作用。