乳糖醇又名乳梨醇，是一種甜味劑，其化學(xué)本質(zhì)是4-O-β-D-吡喃半乳糖一D一山梨醇，為白色晶體或無色液體。乳糖醇在自然界中并不存在，是由乳糖經(jīng)還原反應(yīng)制得一種雙糖醇。

    1983年4月由世界糧農(nóng)組織和衛(wèi)生組織聯(lián)合組成的食品添加劑專家委員會批準(zhǔn)乳糖醇可以作為食品添加劑使用，并將其歸類為甜味劑，對乳糖醇的每日攝入量(ADI)“不做特殊規(guī)定”。歐洲一些國家及澳大利亞、加拿大、日本等國家已經(jīng)批準(zhǔn)乳糖醇作為食品原料使用。乳糖醇的公認(rèn)無毒認(rèn)可申請已由美國食品藥品管理局接受存檔。我國也已批準(zhǔn)使用乳糖醇作為甜味劑列入使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

    一、乳糖醇的制備方法

    制備乳糖醇的還原方法有高壓鎳催化加氫法、硼氫化鹽還原法和電解還原法。目前生產(chǎn)乳糖醇的主要采用的方法是高壓鎳催化加氫法。該氫化反應(yīng)在40atm或更高壓力的高壓釜中進(jìn)行，設(shè)備要求非常嚴(yán)格，若掌握不好，一些產(chǎn)品會發(fā)生降解。氫化反應(yīng)完成后，催化劑經(jīng)沉降和過濾除去，乳糖醇溶液經(jīng)活性炭和離子交換樹脂純化。純化后的乳糖醇通過濃縮、結(jié)晶、離心和干燥等過程得到乳糖醇晶體。硼氫化鹽還原方法在常壓設(shè)備中進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，但料液中的硼很難除去。電解還原法是在電解設(shè)備中進(jìn)行，反應(yīng)專一性好，降解產(chǎn)物好，但電極往往是“汞齊”一類物質(zhì)，容易造成環(huán)境的污染，給環(huán)保帶來麻煩。

    二、乳糖醇的性質(zhì)

    1、理化性質(zhì)

    1）乳糖醇的存在形式

    乳糖醇主要存在形式是液體乳糖醇和結(jié)晶乳糖醇。液體乳糖醇多為濃度為70%的溶液。結(jié)晶乳糖醇主要有三種形式：無水乳糖醇、一水乳糖醇和二水乳糖醇。無水乳糖醇的熔點(diǎn)是146℃，一水乳糖醇的熔程是94~97℃，二水乳糖醇的熔程是70~80℃。

    2）乳糖醇的風(fēng)味和甜度

    作為一種甜味劑，乳糖醇具有清爽無后味類似蔗糖的口感，甜度約為相同濃度蔗糖的40%，適于添加到低甜度的食品中，高甜度食品添加時則需要與高強(qiáng)度甜味劑如阿斯巴甜、甜蜜素等混合(含有10%乳糖醇和0.03%阿斯巴甜，或0.03%甜蜜素，或0.013%糖精鈉，其甜度與10%的蔗糖相當(dāng))使用，甜味口感非常接近蔗塘，并且能保持食品特有的風(fēng)味及特性。

    3）乳糖醇的黏度和溶解性

    乳糖醇易溶于水和二甲基亞礬，微溶于乙醇，幾乎不溶于氯仿、乙醚和乙酸乙酯。室溫時，乳糖醇的溶解度和蔗糖相似；溫度較低時，其溶解度小于蔗糖。乳糖醇溶解是一個放熱的過程，25℃時一水乳糖醇的溶解熱為一12.7cal/g。相同濃度的乳糖醇與蔗糖的黏度相近。

    4）乳糖醇的吸濕性和保濕性

    相同相對濕度下，乳糖醇的吸濕性遠(yuǎn)低于山梨醇和木糖醇。在相對濕度較低時乳糖醇與甘露醇的吸濕性相近；當(dāng)相對濕度在85%以上時，乳糖醇的吸濕性略強(qiáng)于甘露醇。另外，乳糖醇具有較好的保濕性，可保持食品濕度和風(fēng)味，防止食品因干燥而引起的口感變差。

    5）冰點(diǎn)下降

    與其他糖類和鹽類物質(zhì)一樣，乳糖醇的水溶液會引起冰點(diǎn)下降，下降程度與蔗糖類似，凍結(jié)溫度比葡萄糖和果糖高，冷卻反應(yīng)非常溫和，不像木糖醇和山梨醇那樣劇烈。

    6）乳糖醇的穩(wěn)定性

    乳糖醇熱穩(wěn)定性較強(qiáng)。結(jié)晶乳糖醇高溫加熱至100℃開始失去結(jié)晶水，200℃以上時才會有輕微顏色變化，加熱至250℃以上時發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成乳焦糖和低分子的糖醇類分解物。乳糖醇具有較好的耐酸堿性。10%的乳糖醇溶液在膨化ph 13 (用氫氧化鈉調(diào)節(jié))條件下100℃加熱1h后保持穩(wěn)定，沒有變色反應(yīng)。10%的乳糖醇溶液在pH 1和2 (用鹽酸調(diào)節(jié))的條件下100℃加熱4h后降解率分別為5.6% 和1.4%，沒有變色反應(yīng)，分解產(chǎn)物主要是山梨醇和半乳糖醇。乳糖醇的結(jié)構(gòu)中沒有羰基，屬于非還原性糖醇，所以乳糖醇不會與氨基化合物乳蛋白質(zhì)、氨基酸等發(fā)生美拉德反應(yīng)。

    二、乳糖醇在食品中的應(yīng)用

    1、在低糖糖果中的應(yīng)用

    1）硬糖和軟糖

    乳糖醇有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，能夠完全替代蔗糖，制備成非常好的玻璃質(zhì)低糖硬質(zhì)糖果。乳糖醇吸濕性低，可以單獨(dú)使用制備硬糖，不會產(chǎn)生反砂、烊化等不良品質(zhì)的糖果，而且不必使用價格較高的防吸濕特殊包裝，采用普通包裝即可。乳糖醇還可作為抗結(jié)晶劑與其他糖醇復(fù)配使用制備硬糖。在軟糖生產(chǎn)中，乳糖醇也可以完全取得蔗糖制備低糖軟糖，且無需更改生產(chǎn)工藝，如甜度不夠可適當(dāng)添加高倍甜味劑。

    2）壓片糖

    乳糖醇是非常理想的壓片賦型劑，因為乳糖醇具有非常低的吸濕性。低吸濕性可以保證和延長貨架期。另外乳糖醇的溶解性較好，可以保證終產(chǎn)品的口感。乳糖醇是非致齲性的，所以也特別適合于兒童產(chǎn)品，例如無糖維生素片。

    3）口香糖

    乳糖醇溶解吸熱，食用時有清涼之感，所以符合口香糖的配料要求。乳糖醇常被用來代替山梨醇作為體積填充劑。乳糖醇的優(yōu)勢是它的低吸濕性，使用乳糖醇無需添置價格昂貴的空調(diào)設(shè)備。乳糖醇可以幫助改善口感。相對于甘露醇，乳糖醇溶解性好，避免了口香糖的沙的口感。并且乳糖醇口香糖在長的儲存期中能保持柔韌的口感。

    2、在低糖焙烤食品中的應(yīng)用

    含有乳糖醇的焙烤食品的質(zhì)構(gòu)、體積和貨架期等特性與使用蔗糖的產(chǎn)品一樣。某些焙烤食品(如餅干)的重要特性之一是脆性，乳糖醇吸濕性低，用乳糖醇代替蔗糖，可以使制備的產(chǎn)品保持較好的脆性，符合產(chǎn)品要求，而其他糖醇(如山梨醇、木糖醇等)代替蔗糖制成的餅干脆性在幾小時后就會喪失。某些焙烤食品(如蛋糕、面包)的重要特征之一是松軟，乳糖醇的保濕性較好，用乳糖醇代替蔗糖，可以維持制備的食品中的水分，使其保持柔軟、適口的口感。

    3、在低糖飲料中的應(yīng)用

    傳統(tǒng)飲料是以蔗糖為甜味劑，屬于高熱量食品，糖尿病患者、肥胖者等特殊人群不宜食用。乳糖醇穩(wěn)定性好，可以保持飲料的色、香、味。以乳糖醇作為甜味劑制得的飲料中，乳糖醇主要改善飲料的甜味，并賦予其清涼、可口的風(fēng)味。乳糖醇屬于低熱量甜味劑，制得的飲料屬于低糖飲料，滿足了特殊人群的需求。

    4、在巧克力中的應(yīng)用

    乳糖醇已被成功地應(yīng)用到生產(chǎn)無糖巧克力中，一水乳糖醇配方的精煉溫度控制在60℃，使結(jié)晶水能穩(wěn)定結(jié)合且不會吸收空氣中的水分。高于這個溫度，巧克力糖坯的黏度升高。無水乳糖醇尤其適合于巧克力的生產(chǎn)。因為沒有結(jié)晶水，所以會更穩(wěn)定。使用無水乳糖醇，精煉的溫度可以高至80℃，能允許更濃的香氣并提高生產(chǎn)效率。無水乳糖醇的涼爽感弱于一水乳糖醇，更能夠體現(xiàn)巧克力的溫和口感。另外，乳糖醇能避免通常糖醇帶給巧克力的不悅口味。

    5、在冰淇淋中的應(yīng)用

    用乳糖醇制得的冰淇淋具有很好的溶解特性和結(jié)構(gòu)。其甜味純正，沒有后味，但甜度較低。可添加些強(qiáng)力甜味劑來彌補(bǔ)。乳糖醇的水溶液會使凝固點(diǎn)下降，當(dāng)濃度為20%(w/w)時，凝固點(diǎn)為一1.5 ℃；50%時，為一3℃。這個特性會影響冰淇淋的凝固點(diǎn)、硬度、融化等特性，制備冰淇淋時需注意調(diào)整配方。

    6、在保健食品中的應(yīng)用

    乳糖醇具有能量低、增加有益菌群、利于通便、保護(hù)肝臟等保健功能，其在保健食品領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。

    三、乳糖醇的發(fā)展現(xiàn)狀

    目前乳糖醇主要應(yīng)用是代替蔗糖加入到食品中作為一種綜合性能良好的保健型甜味劑。乳糖醇還可做家畜飼料改良劑，冷凍魚糜的抗凍劑；作為通便劑、治療肝臟等藥物已經(jīng)在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用；在牙膏、香煙、口紅等產(chǎn)品中也有使用。現(xiàn)在歐洲、美國和日本等國家均有企業(yè)生產(chǎn)，而且規(guī)模越來越大。我國的乳糖醇起步較晚，不過相信隨著人們對乳糖醇相關(guān)特性認(rèn)識的深入，其在食品等行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用中的前景越來越廣闊。