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C6H12O6
含6個(gè)碳原子的單糖
基本信息
| 中文名 | 果糖 |
| 外文名 | Fructose |
| 熔點(diǎn) | 103~105℃ (dec.) |
| 水溶性 | 3750 g/L (20℃) |
| 分子量 | 180.16 |
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理化性質(zhì)
果糖是一種最為常見的己酮糖。存在于蜂蜜、水果中，和葡萄糖結(jié)合構(gòu)成日常食用的蔗糖。
一種提煉自各種水果和谷物，全天然、甜味濃郁的新糖類，因不易導(dǎo)致高血糖，不易產(chǎn)生脂肪堆積而發(fā)胖，更不會(huì)產(chǎn)生齲齒，而被更多的人們所認(rèn)識(shí)。果糖主要產(chǎn)自天然的水果和谷物之中，具有口感好、甜度高、升糖指數(shù)低以及不易導(dǎo)致齲齒等優(yōu)點(diǎn)。果糖的甜度是蔗糖的1.8倍，是所有天然糖中甜度最高的糖，所以在同樣的甜味標(biāo)準(zhǔn)下，果糖的攝入量僅為蔗糖的一半。
果糖化學(xué)式
過去認(rèn)為使用果糖代替砂糖，在相同甜度下可以減少熱量攝取，其升糖指數(shù)也很低，果糖在預(yù)防及控制糖尿病上較佳。但此觀點(diǎn)已經(jīng)遭到反駁。
相比食用高葡萄糖飲料而言，在用餐時(shí)食用高果糖飲料會(huì)導(dǎo)致胰島素和瘦素（leptin）的水平降低，饑餓激素（Ghrelin）水平升高。研究者發(fā)現(xiàn)，由于胰島素和瘦素水平降低和饑餓激素水平升高，大量食用果糖會(huì)導(dǎo)致體重增加。
果糖晶體
實(shí)際上，對(duì)于果糖我們并不陌生，大多數(shù)水果中均含有果糖。而人類食用果糖的歷史，也是源遠(yuǎn)流長。自原始時(shí)代起，就有人類食用蜂蜜的記錄，而蜂蜜就是典型的果糖與葡萄糖各占一半的混合糖漿。此后的數(shù)千年里，果糖一直沒有遠(yuǎn)離人類的飲食，但由于加工工藝和技術(shù)能力的限制，果糖一直沒有大規(guī)模的占領(lǐng)人們的餐桌。直到上世紀(jì)70年代，美國一舉突破了生產(chǎn)果糖的技術(shù)瓶頸，開始了大規(guī)模工業(yè)化的生產(chǎn)果糖。此后，果糖的產(chǎn)量以每年遞增百分之30的速度迅猛發(fā)展。
在果糖產(chǎn)量越來越大的同時(shí)，其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)。果糖，與傳統(tǒng)的天然糖之間最大的區(qū)別就是升糖指數(shù)低，即GI值低，GI(Glycemic Index)是反映食物引起人體血糖升高程度的指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)證明，在同等條件下，如果將食用葡萄糖后所產(chǎn)生的血糖升高指數(shù)當(dāng)作100的話，那么食用果糖后，人體的血糖升高指數(shù)僅為23，甚至有的能低至19，而蔗糖則高達(dá)65。也就是說，食用果糖后人體血糖的升高程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他傳統(tǒng)的天然糖品，也因此，果糖以及相關(guān)制品被廣泛應(yīng)用于糖尿病患者與肝功能不全者的飲食結(jié)構(gòu)中。
其實(shí)，果糖之所以升糖指數(shù)低，主要是由于果糖在人體內(nèi)的代謝速度要比葡萄糖和蔗糖等傳統(tǒng)糖都要慢，并且果糖的代謝并不依賴胰島素，而是直接進(jìn)入人體腸道內(nèi)被人體所消化利用。所以，果糖的升糖指數(shù)才遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)糖，被稱之為“健康糖”。
此外，果糖的口味和甜度也優(yōu)于傳統(tǒng)糖，不僅自身具有水果香味，并且甜度高，其甜度達(dá)到了蔗糖的1.8倍，為天然糖中最甜的糖類。因此，只需要較少的用量，就可以擁有與其他糖類相同的甜度，進(jìn)而滿足味覺享受。至于果糖不易導(dǎo)致齲齒的原因，實(shí)際上是因?yàn)楣潜容^不容易被口腔內(nèi)的微生物分解和聚合，所以，食用后產(chǎn)生蛀牙的幾率就比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小的多。
1.1 果糖的來源與結(jié)構(gòu) 近年來，隨著層析技術(shù)的不斷提高和新型儀器的問世，對(duì)糖類生物化學(xué)的研究獲得了長足的發(fā)展。迄今為止，已證實(shí)自然界有200多種單糖。大量事實(shí)說明，在分子的語言中，單糖如同氨基酸及核酸，可以作為密碼字母，借以拼寫許多天然物質(zhì)的特異性。
糖是生命和各種運(yùn)動(dòng)過程的重要能源。依水解狀況，可將糖分為3類：
(1)凡不能水解成更小分子的糖為單糖；
(2)凡僅能水解成少數(shù)(2～10個(gè))單糖分子的糖為寡糖；
(3)可水解為多個(gè)單糖分子的糖為多糖。
葡萄糖、果糖和半乳糖是對(duì)人體最為重要的單糖。果糖存在于水果和蜂蜜中，且?guī)缀蹩偸桥c葡萄糖同時(shí)存在于植物中，尤以菊科植物為多。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，糖是含有多個(gè)羥基的醛類或酮類，分別稱為醛糖和酮糖。葡萄糖為己醛糖，果糖為己酮糖；相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了二者有一些相似的生化特性。
1.2 果糖的代謝特點(diǎn)：
(3)因果糖可繞過糖酵解中的限速酶(磷酸果糖激酶)，遂在肝臟，果糖的分解速度快于葡萄糖。
(4)果糖代謝的強(qiáng)度取決于果糖濃度，不受胰島素的影響。果糖的服用和吸收不會(huì)引起低血糖。
1.3 果糖的吸收與生化效應(yīng)：
(1)當(dāng)果糖與腸粘膜上皮細(xì)胞載體蛋白結(jié)合后，能順利地被吸收(盡管慢于葡萄糖的吸收)，在肝(是最主要的部位)、腎和小腸內(nèi)被特異性果糖激酶作用而生成1—磷酸果糖。之后，在1—磷酸果糖醛縮酶的催化下生成磷酸二羥丙酮和甘油醛。后者通過甘油醛激酶的磷酸化而生成3—磷酸甘油醛。該產(chǎn)物與磷酸二羥丙酮經(jīng)糖酵解途徑氧化分解或經(jīng)糖元異生而合成糖元。
(2)血糖是機(jī)體組織器官(特別是神經(jīng)組織)的主要能源，血糖的高低及恒定與否，影響著組織器官的生理活動(dòng)。通常，在神經(jīng)和激素的調(diào)節(jié)下，糖的分解與合成保持動(dòng)態(tài)平衡，血糖濃度相對(duì)恒定。正常空腹血糖為80～120毫克%(folin—吳憲法)，實(shí)指血中還原總糖，其中主要是葡萄糖，也含有果糖在內(nèi)。血中果糖濃度的升高對(duì)葡萄糖濃度有一定的抑制作用。
(3)果糖入肝后，在特異的1—磷酸果糖醛縮酶的作用下，可迅速轉(zhuǎn)變成葡萄糖并加入“Cori循環(huán)”：果糖在肝內(nèi)被轉(zhuǎn)化成葡萄糖→肝糖元→血糖→肌糖元→血乳酸→肝糖元。這一重要循環(huán)的存在，有助于機(jī)體維系血糖的正常水平；有助于運(yùn)動(dòng)中堆積之乳酸的消散和充分利用；有助于機(jī)體肝糖元和肌糖元的再合成。
(4)Adopo(1994)證實(shí)，運(yùn)動(dòng)中攝入果糖是有益的。他報(bào)告攝入果糖與攝入等量葡萄糖的氧化量相似。若攝入等量混合的果糖和葡萄糖(例如各服50克)，其氧化率要比單純攝入100克葡萄糖高21%。原因在于果糖和葡萄糖有各自不同的氧化途徑，相互間競(jìng)爭(zhēng)性較小。
口感風(fēng)味
果糖溫度越低，甜度越大，即在口感上越冷越甜。
果糖與其它糖品相比，在口中的甜味感來得快，消失也快。果糖的甜味峰值比食品的其它風(fēng)味出現(xiàn)早。當(dāng)食品的其它風(fēng)味峰值出現(xiàn)時(shí)，果糖的甜味感已經(jīng)消退，這樣不會(huì)遮掩食品的其它風(fēng)味，能與各種不同的香味和諧并存，因此不會(huì)因?yàn)榧尤肓斯嵌采w和混淆了其他果品的原味。
相比之下，蔗糖的口感來得慢，去得也慢，在口中甜味要30秒后才消失，食品香味釋放時(shí)，正是蔗糖甜味的峰值區(qū)，而被蔗糖甜味所掩蓋。
果糖的這種特性可以使它用于果汁和果汁汽水，如菠蘿汁，山楂汁，芒果汁，梨汁等，可保持果肉鮮艷、果香明顯。用于糖果、糕點(diǎn)加工，可保持果品的原汁原味。用于含酒精飲料，如果酒、汽酒、藥酒和其它配制酒，可以保持酒品的特色味道。
果糖的溶解吸熱很大，入口后從口腔中吸收熱量多，因此會(huì)給人冰涼的感覺。
吸濕保濕
果糖還具有良好的吸濕性。在糖類中，果糖的吸濕性最強(qiáng)，很容易吸收水分。
果糖良好的吸濕性使它可用于需要保濕的食：如面包，糕點(diǎn)，糖果的加工。
在面包，糕點(diǎn)中使用果糖，可使糕點(diǎn)質(zhì)地松軟、久貯不干、保鮮性能優(yōu)良，可明顯提高產(chǎn)品檔次和延長貨架保存期。
此外，果糖是單糖、易于酵母利用、發(fā)酵速度快, 果糖受熱易分解，易與氨基酸發(fā)生焦化反應(yīng)，因此果糖應(yīng)用于焙烤食品（如面包）時(shí)，不僅可達(dá)到松軟可口的效果，還能增加表層黃亮色澤和濃郁的焦香味。
果糖的吸濕性使它還可作為化妝品、煙草的保濕劑。
滲透溶解
冷凍性能
使用特點(diǎn)
果糖在食品中主要是作為甜味劑使用的。
目 前世界上廣泛使用的甜味劑有20 余種，可分為以下幾類：
這幾類產(chǎn)品都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，也有顯著的不足。這些缺點(diǎn)限制了它們的應(yīng)用。這些缺點(diǎn)主要有：
3）低聚糖類，糖醇類的生物穩(wěn)定性較差。化學(xué)合成甜味劑一般穩(wěn)定性較好，但也有不令人滿意的地方。如阿斯巴甜不耐高溫及酸性條件，不能用于長時(shí)間加熱的焙烤食品，不少甜味劑不能用于酸性食品等。
4）糖醇類食品吸濕性較大，粘度低，給食品加工帶來影響，無法用在干燥的固體食品上。
5）糖醇類不易吸收，攝取過量會(huì)引起腹瀉或腸胃不適，如脹氣，疼痛，打嗝等。
6）合成甜味劑的產(chǎn)品安全性仍受到懷疑。
7）低聚糖類，三氯蔗糖，部分糖醇類產(chǎn)品的價(jià)格較高。
相比之下，果糖綜合了幾類甜味劑的優(yōu)點(diǎn)，是很好的通用性甜味劑。
1）甜度高，用量少，不需添加特殊助劑（化學(xué)合成甜味劑的優(yōu)點(diǎn)）
2）其代謝途徑與胰島素?zé)o關(guān)，人體攝入不會(huì)引起血糖及胰島素水平波動(dòng)（糖醇類，化學(xué)甜味劑類的優(yōu)點(diǎn)）
3）在肝臟中代謝快，對(duì)肝臟具有保護(hù)作用合成肝糖元迅速，可改善肝功能，保護(hù)肝臟（低聚糖類的優(yōu)點(diǎn)）
4）不易發(fā)生蛀牙（糖醇類的優(yōu)點(diǎn)）
5）天然糖類，綠色安全（糖，糖醇，低聚糖類的優(yōu)點(diǎn)）
6）風(fēng)味口感好（部分糖醇，低聚糖的優(yōu)點(diǎn)）
產(chǎn)品分類
果葡糖漿
通常經(jīng)酶法生產(chǎn)的含果糖42%的果葡糖漿，也稱為高果糖漿。經(jīng)過進(jìn)一步分離出葡萄糖，得果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)90% 的果糖漿。質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 % 的果糖漿再和適量質(zhì)量分?jǐn)?shù)42 % 果糖產(chǎn)品混合，可得到果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)55 % 的糖漿。工業(yè)稱上述3 種高果糖漿分別為F – 42（HFC-S42），F(xiàn) – 90(HFC-S90) 和F – 55(HFC-S55)。
這三種產(chǎn)品都是液體，其中HFC-S42含果糖42 %，葡萄糖52－55 % ，低聚糖6－8 %，固形物含量71%。HFC-S55含果糖55 %，葡萄糖40 % ，低聚糖4 %，固行物含量77%。HFC-S90含果糖90 %，葡萄糖8 % ，低聚糖1 %，固行物含量80%。
結(jié)晶
這是果糖含量95%以上的結(jié)晶固體。按現(xiàn) 在的技術(shù)水平，可以做出含量98%甚至99%以上。其中葡萄糖含量都只有千分之幾的水平。
分類不同
加工特性
果糖是易吸濕，難結(jié)晶的糖類。結(jié)晶果糖是高純度（97%以上）的果糖，是細(xì)小的粉末狀晶體，而果葡糖漿是果糖含量42%，或者55%，90%，其他成分主要是葡萄糖，還有少量的低聚糖。因?yàn)楣呛康停荒芙Y(jié)晶，因此果葡糖漿是粘稠的混合液體。
因?yàn)楣咸菨{是液體狀的食品添加劑，因此無法用在干燥不含水分或者外形堅(jiān)硬的固體食品上，如硬糖果，香脆食品，粉末飲料，硬烘焙制品等。這些場(chǎng)合只能用結(jié)晶果糖。果葡糖漿的主要應(yīng)用場(chǎng)合是液體飲料。
相反，凡是可使用果葡糖漿的場(chǎng)合，也都可以使用結(jié)晶果糖。只要制品中有少量水分，結(jié)晶果糖就可以迅速溶解分散。
運(yùn)輸存儲(chǔ)
果葡糖漿是液體，運(yùn)輸貯存需要罐裝。果葡糖漿有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，那就是果葡糖漿在低溫時(shí)(低于26 ℃)容易結(jié)晶，給低溫遠(yuǎn)途運(yùn)輸帶來一定的困難。為避免結(jié)晶，要求果葡糖漿運(yùn)輸時(shí)，儲(chǔ)料罐必須保溫在27－35 ℃。這樣儲(chǔ)料罐必須使用帶加熱，溫控的不銹鋼專用罐。即便如此，在我國北方，天氣較冷，很容易發(fā)生散裝罐車運(yùn)輸?shù)墓咸菨{結(jié)晶的事，還需要加熱去結(jié)晶。果葡糖漿結(jié)晶還會(huì)發(fā)生在加工過程中，使其應(yīng)用也受到一定的限制。結(jié)晶的糖塊會(huì)堵塞管道、噴口。在加工溫度較低的連續(xù)化生產(chǎn)線中使用果葡糖漿，就要經(jīng)常停下來，用熱水清除這種堵塞。果葡糖漿長期放置，易于微生物滋生發(fā)酵。不僅儲(chǔ)罐要定期清洗，連食品加工設(shè)備也要經(jīng)常清洗。
結(jié)晶果糖則不存在這些問題。運(yùn)輸存儲(chǔ)過程中，結(jié)晶果糖是密封袋裝，只要包裝袋不破損，就不會(huì)吸潮變質(zhì)。在食品加工過程中，只有結(jié)晶果糖溶解后，就不會(huì)再返回結(jié)晶。
可見，使用果葡糖漿的物流成本比較高，運(yùn)輸加工都有一定困難。一些客戶因此對(duì)果葡糖漿印象不佳，不愿意使用果糖產(chǎn)品，實(shí)際上只要改用結(jié)晶果糖，這些問題就迎刃而解。
生化特性
結(jié)晶果糖是純的果糖。果葡糖漿只含有部分果糖，還含有大量葡萄糖。
純果糖所具有的優(yōu)點(diǎn)，如口感，風(fēng)味，滲透性，吸濕性等，果葡糖漿也具有。但果葡糖漿中還有大量葡萄糖，給果糖帶來的好處打了折扣。例如，果糖的甜味感可以很快消失，不遮蔽食品特色風(fēng)味，可葡萄糖的甜味消失得慢，仍然給口感帶來了不良影響。
而從生化角度上看，果葡糖漿就沒法發(fā)揮果糖的優(yōu)勢(shì)了。糖尿病人服用結(jié)晶果糖后的升糖指數(shù)僅20左右，而服用F-55的果葡糖漿升糖指數(shù)會(huì)達(dá)到50－60，幾乎與服用蔗糖的升糖指數(shù)60－70一致。顯然，糖尿病人食品中應(yīng)該使用結(jié)晶果糖，使用果葡糖漿就失去了意義。
綜合起來看，結(jié)晶果糖才是純的，真正的果糖。可以認(rèn)為果葡糖漿是低檔，低成本的果糖制品。果葡糖漿生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)簡單，成本低，目 前產(chǎn)量用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)晶果糖。但果葡糖漿不能充分發(fā)揮果糖的優(yōu)點(diǎn)。很多情況下還是要用結(jié)晶果糖。
生產(chǎn)工藝
目 前，以果葡糖漿生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，利用酶技術(shù)生產(chǎn)出結(jié)晶果糖。
工藝流程：
葡萄糖富集液 →回流 → 異構(gòu)化酶柱 → 果葡糖漿
離心分離 →果糖結(jié)晶 → 洗滌 → 干燥 → 篩分 →結(jié)晶果糖
應(yīng)用前景
發(fā)展
目 前，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將果糖廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、保健品生產(chǎn)中。果糖漿的消費(fèi)量也呈較快的增長形式。一些發(fā)達(dá)國家在糖果與飲料中基本不用蔗糖而用果糖。如加拿大法律規(guī)定，所有飲料必須使用果葡糖漿。
美國是最大的果糖(以果葡糖漿為主要形式) 生產(chǎn)和消費(fèi)的國家，果糖消費(fèi)量已占食糖總量的40 %。20 世紀(jì)80 年代中期，美國飲料、食品和甜點(diǎn)行業(yè)，蔗糖原料已經(jīng)完全由果糖替代。到1994年美國每年耗用蔗糖200 多萬噸的碳酸飲料已全部使用F —55 果葡糖漿。以美國兩大飲料公司(可口可樂和百事可樂) 為例，1981 年兩大飲料公司決定在本土生產(chǎn)的飲料中使用F —55 型果葡糖漿代替50 %的蔗糖，1984年起已全部改用F —55 型果葡糖漿。
事實(shí)上，我國食品工業(yè)中的很多龍頭企業(yè)，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到果糖產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)，開始率先使用。像我國著名的國際飲料健力寶于1997年起開始大量使用果葡糖漿。不少企業(yè)都在出口食品中使用了結(jié)晶果糖。
醫(yī)藥行業(yè)是另一個(gè)大市場(chǎng)，對(duì)結(jié)晶果糖的需求將不斷擴(kuò)大。國外使用果糖注射液比國內(nèi)早十年左右，作為新一代不依賴胰島素的高能量營養(yǎng)輸液, 果糖注射液在世界醫(yī)藥市場(chǎng)的表現(xiàn)十分活躍，在某些國家已成為僅次于葡萄糖的第二大注射液。在國內(nèi)，果糖注射液還沒有大量應(yīng)用。但各種臨床試驗(yàn)結(jié)果都令人滿意，醫(yī)師普遍反映良好，愿意在臨床中大量應(yīng)用。各個(gè)醫(yī)藥廠家也積極申報(bào)新藥，規(guī)劃生產(chǎn)。可以預(yù)見，國內(nèi)醫(yī)藥領(lǐng)域的果糖用量會(huì)迅速增長。
總之，我國大規(guī)模應(yīng)用果糖產(chǎn)品的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，在我國發(fā)展果糖產(chǎn)品有著廣闊前景。預(yù)期到2010年，我國果葡糖漿的消費(fèi)量能達(dá)到200萬噸的規(guī)模，結(jié)晶果糖的消費(fèi)量能達(dá)到1萬噸以上。
缺點(diǎn)
果糖也有一些缺點(diǎn)，在應(yīng)用中要對(duì)此有足夠的注意。
1）成本高于蔗糖
果葡糖漿的成本目 前高于蔗糖。
而結(jié)晶果糖，由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高，目 前世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)，成本比較高。
但果糖的成本與大多數(shù)糖醇類，低聚糖類都是可比的。可以預(yù)見，隨著果糖產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，果糖的成本會(huì)不斷降低。
2）果糖不耐受性
果糖不耐受性是一種遺傳病，這種病因?yàn)槿狈型醛縮酶，吃果糖也會(huì)造成1-磷酸果糖堆積，大量消耗肝中磷酸的儲(chǔ)備，進(jìn)而使ATP濃度下降，從而加速乳糖酵解，造成乳酸酸中毒和餐后低血糖。這種病癥常表現(xiàn)為自我限制，即果糖不耐受的人很快發(fā)展成強(qiáng)烈的對(duì)任何甜食的厭惡感。
3）需控制用量
果糖的攝入量不能過大。健康人每天果糖攝入量閾值為30～80 g （平均40g），過多攝入尤其是一次性過多攝入，會(huì)導(dǎo)致果糖吸收不良，引起腸胃反應(yīng)。
另外果糖代謝吸收快，和葡萄糖一樣能轉(zhuǎn)化合成甘油三酯，過分?jǐn)z入也會(huì)導(dǎo)致肥胖，高血脂。
食品應(yīng)用
果糖產(chǎn)品在食品領(lǐng)域起初是作為蔗糖的替代性產(chǎn)品出現(xiàn)的。由于果糖產(chǎn)品具有蔗糖不可比擬的性能優(yōu)勢(shì)，果糖產(chǎn)品在食品加工中的很多領(lǐng)域，逐漸完全或部分取代蔗糖。這種取代的目的不僅僅是解決甜度問題，更主要是改善制品性能、增進(jìn)風(fēng)味口感、提高產(chǎn)品檔次。經(jīng)過實(shí)踐證明，在果酒、藥酒、汽酒、藥用糖漿、果汁飲料、果醬、水果罐頭、蜜餞、硬糖果、硬烘焙制品中，果糖可100%取代蔗糖。在雪糕，冰淇淋，軟糖果，軟烘焙制品中，可部分取代，取代量在10－50%。隨著對(duì)果糖應(yīng)用特性認(rèn)識(shí)的不斷深化。國際上在90年代后，又針對(duì)果糖的特性，陸續(xù)開發(fā)了不少新的產(chǎn)品，擴(kuò)展了果糖的在食品中的應(yīng)用領(lǐng)域。目 前，果糖在食品中新的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷地被發(fā)掘。
1）冷凍食品
果糖在低溫時(shí)甜度增加，且冰點(diǎn)低，對(duì)冰晶生成控制性好。因此果葡糖漿用于冰淇淋，雪糕等冷凍食品更為適宜。用果葡糖漿生產(chǎn)的冰棒、冰淇淋有清香味道。但在冰棒生產(chǎn)時(shí)，不能全用果葡糖漿，而應(yīng)與蔗糖混合使用，否則冷凍速度慢，且冷凍效果不好。此外，果糖對(duì)冰淇淋的質(zhì)構(gòu)與溶化有重要的影響，使用果糖的冰淇淋在長期存儲(chǔ)后，仍能保持良好的外觀、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味，而用蔗糖的卻不好。
2）運(yùn)動(dòng)飲料、能量型飲料
這是歐美針對(duì)果糖特點(diǎn)開發(fā)的新型食品。它發(fā)揮了果糖吸收代謝快，可迅速給機(jī)體補(bǔ)充能量的特點(diǎn)。結(jié)晶果糖是運(yùn)動(dòng)型，能量型飲料的基本原料。這種飲料可以供體育鍛煉，體力勞動(dòng)或疲勞時(shí)飲用。這類飲料，不但可增加體能和耐力，還可保持體力，迅速消除疲勞。著名的品牌有美國Amway公司的Active 8飲料，意大利Also公司的Enervit G飲料，瑞士Wander AG公司的Sportive Proto Kost飲料，這些在配方中都加入大量結(jié)晶果糖。
3）清涼飲料
這是日本針對(duì)果糖特點(diǎn)開發(fā)的新型食品。它利用了果糖口感涼爽，低溫下甜度高，不遮蔽其它風(fēng)味的優(yōu)點(diǎn)。清涼飲料不僅口感涼爽，還適合在低溫下飲用，風(fēng)味尤佳。在日本，果糖主要用在清涼飲料中。為了保證良好的清涼口味，大量直接使用結(jié)晶果糖。在1990年時(shí)，日本用在清涼飲料領(lǐng)域的結(jié)晶果糖就有7000－8000噸。
4）粉末罐裝飲料，粉末飲料
由于結(jié)晶果糖有良好的溶解性，國外利用這個(gè)特性改進(jìn)了原來的粉末沖飲飲料，開發(fā)出各種營養(yǎng)型，能量型，清涼型的粉末飲料，以袋裝或罐裝。這樣即發(fā)揮了粉末飲料易運(yùn)輸攜帶的方便性，又具有液體飲料口感好，產(chǎn)品多樣化的特點(diǎn)。例如美國Alacer公司開發(fā)的Emergen-C營養(yǎng)飲料粉，用小包袋裝。每小袋（7克）可加熱水充飲成130毫升的飲料，功效等同于運(yùn)動(dòng)型飲料。美國Thopson公司開發(fā)的Slimfast粉末罐頭飲料，加水后可產(chǎn)生巧克力風(fēng)味。
5）低熱量飲料
利用果糖與其它甜味劑協(xié)同，可以配制低熱值飲料。由于少使用或不使用蔗糖，飲料的熱值比較低，而口味不會(huì)受損害。
6）固體粉末食品
應(yīng)用結(jié)晶果糖作甜味劑，加入到有速溶要求的粉末食品中，如玉米片、麥片等。可以發(fā)揮結(jié)晶果糖甜度高、易溶、口感好的優(yōu)勢(shì)。
7）面包
在面包中，可以用果葡糖漿替代部分蔗糖，果糖的發(fā)酵性、呈色性及保濕性都作為優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。面包是利用酵母發(fā)酵的食品，酵母利用果糖和葡萄糖發(fā)酵最快，其次才是麥芽糖、蔗糖。果、葡糖漿代替蔗糖時(shí)，發(fā)酵反應(yīng)快而好，產(chǎn)生大量氣體，縮短面包發(fā)酵時(shí)間。由于產(chǎn)氣多，面包松軟，口感柔軟，略有濕潤感，和使用蔗糖一樣，面包有好的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)。由于在烘烤過程中果糖和葡萄糖易與面團(tuán)中的氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，可在面包表面涂一層果葡糖漿或結(jié)晶果糖－蔗糖混合溶液。這樣面包易于著色，表層產(chǎn)生一層焦黃色，美觀且風(fēng)味好。
由于果糖保濕性好，所以面包貯存中可以較長時(shí)間保持新鮮和松軟，7－8天仍不會(huì)老化干硬。這是蔗糖面包所不能及的。
8）蛋糕
在蛋糕制品中，也可加入果糖制品，替代部分蔗糖。在軟糕點(diǎn)及夾心糕點(diǎn)中，由于果糖的保濕性好，果葡糖漿生產(chǎn)的蛋糕品質(zhì)較好且有較長的貨架期，可延長存儲(chǔ)期15－20天，果糖蛋糕存放30 天后仍然松軟，風(fēng)味良好。而蔗糖蛋糕在數(shù)天后即干硬，再長一些時(shí)間，表層破碎，而且在貯存中果糖蛋糕重量減輕情況比蔗糖蛋糕少。用于中秋月餅之類的夾心食品，可全部使用果糖，風(fēng)味好，無異味，也不致于產(chǎn)生焦苦味。
9）糖漬食品
在果脯、果醬、果凍、水果罐頭、蜜餞等糖漬食品中使用果糖，由于比蔗糖有較高的滲透壓力，能防止果汁逆出水果外，利于保持水果風(fēng)味。果糖透過細(xì)胞壁較快地達(dá)到均衡，提高了加工過程的穩(wěn)定性，而且不受PH 值（酸堿度）的影響。果糖與果物還有親和作用，也能防止果味逆出，有利于保持水果風(fēng)味。
10）在乳制品中的應(yīng)用
11）營養(yǎng)酒
在果酒、藥酒、汽酒等營養(yǎng)酒類中，現(xiàn) 在已經(jīng)大量使用果糖。果糖的溶解性好，不會(huì)遮蔽酒類本身的香味。
醫(yī)藥應(yīng)用
醫(yī)藥制品
在醫(yī)藥領(lǐng)域里應(yīng)用的果糖都是結(jié)晶果糖，而不能使用果葡糖漿。因?yàn)楣咸菨{中的葡萄糖成分會(huì)嚴(yán)重干擾果糖的藥用效果。例如，糖尿病人服用結(jié)晶果糖后的升糖指數(shù)僅20左右，而服用F-55的果葡糖漿升糖指數(shù)會(huì)達(dá)到50－60，幾乎達(dá)到服用蔗糖的升糖指數(shù)。
醫(yī)藥領(lǐng)域是果糖比較新的應(yīng)用領(lǐng)域。市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了一些使用果糖的醫(yī)藥制品，新的產(chǎn)品還在不斷開發(fā)試驗(yàn)中。
1）果糖注射液
果糖在國外應(yīng)用較廣泛，注射劑型已收入美、英、德、日等國藥典。近 年來，國內(nèi)也陸續(xù)開始研究申報(bào)果糖注射液。
果糖注射液有以下應(yīng)用：
①靜脈輸注營養(yǎng)液
很多情況下，患者需要通過靜脈輸注營養(yǎng)液補(bǔ)充能量和體液，是臨床必需且經(jīng)常采用的方式。葡萄糖是最常用的能量補(bǔ)充劑。然而，葡萄糖注射液在臨床上存在一些不可回避的弊端。例如葡萄糖必須依賴胰島素才能代謝，并且在體內(nèi)代謝慢，容易導(dǎo)致體內(nèi)血糖波動(dòng)，高血糖使脂肪分解受抑制，而且還會(huì)加重糖尿病患者癥狀。
果糖的代謝不依賴胰島素，進(jìn)入血液后即使在無胰島素的情況下也能迅速轉(zhuǎn)化為肝糖元，參與代謝，可以有效降低血糖波動(dòng)。果糖與葡萄糖相比代謝快、供能迅速、更易被機(jī)體吸收利用。因此，果糖注射液起效快，作用迅速。
果糖注射液適用于糖尿病患者。糖尿病人服用結(jié)晶果糖后的升糖指數(shù)僅20左右。
果糖注射液還用于此類產(chǎn)生應(yīng)激性高血糖的手術(shù)患者的術(shù)后恢復(fù)。
外科手術(shù)后患者處于應(yīng)激狀態(tài)，胰島素分泌受到強(qiáng)烈抑制而導(dǎo)致糖氧化利用率下降，同時(shí)機(jī)體的胰高血糖素分泌增加，促使大量糖原的大量分解以及機(jī)體糖代謝功能的紊亂，最終可引起患者血糖大幅波動(dòng)，重者可出現(xiàn)胰島素抵抗現(xiàn)象、酮癥性酸中毒等不良后果，這種狀況被稱為應(yīng)激性高血糖。過度增高的血糖水平影響白細(xì)胞的吞噬功能，降低機(jī)體抵抗力，增加感染發(fā)生率。而且血糖穩(wěn)定對(duì)維持器官的正常功能非常重要。
在各種有嚴(yán)重創(chuàng)傷的外科手術(shù)，都易發(fā)生此類應(yīng)激性高血糖，如胃腸手術(shù)。
果糖注射液還可用于關(guān)節(jié)檢查液。浸于5% 果糖溶液20 小時(shí), 關(guān)節(jié)軟骨幾乎不軟化，而浸于林格氏液中2 小時(shí)后開始變形，并在20 小時(shí)內(nèi)持續(xù)畸變，因此以5% 果糖溶液作關(guān)節(jié)鏡檢查時(shí)的沖洗液較林格氏液更好。
2）甘油果糖注射液
傳統(tǒng)上，治療腦損傷使用甘露醇注射液。研究表明，甘露醇有明顯的利尿作用，對(duì)于腎臟有很高的損害發(fā)生率。使用甘露醇時(shí)常發(fā)生的嚴(yán)重的反跳現(xiàn)象。而甘油果糖注射液則安全可靠，作用持久穩(wěn)定。
甘油果糖注射液尤其適用于患糖尿病、慢性高顱壓、腎功能不全或老年動(dòng)脈硬化及隱性腎臟損害的病人。
3）果糖Vc片劑
果糖Vc片是以果糖、維生素C為主要成分的營養(yǎng)產(chǎn)品，還可根據(jù)需要加入維生素A,D,E，微量元素等。
果糖Vc片適用于兒童，老人，糖尿病人，慢性肝病患者。
4）藥用輔料
藥用糖漿，藥片糖胞衣中的葡萄糖，都可以改用結(jié)晶果糖，適用于糖尿病人，慢性肝病患者等。
5）解酒制品
人們飲酒后，灑精很快便被吸收，其中90%左右的酒精都要在肝臟內(nèi)按乙醇－乙醛－乙酸－二氧化碳，水的路線進(jìn)行氧化分解。整個(gè)反應(yīng)過程耗氧多，耗能巨大，時(shí)間長，肝臟負(fù)擔(dān)重。在肝臟解酒過程中，會(huì)發(fā)生酒精性低血糖和肝細(xì)胞的缺氧損傷。長期酗酒會(huì)導(dǎo)致酒精性肝病：如脂肪肝、肝纖維硬化等，酒精性低血糖是誘發(fā)加劇糖尿病的重要因素。
在解酒制品中加入果糖，可以發(fā)揮果糖的多種功效。果糖吸收代謝迅速，可及時(shí)彌補(bǔ)酒精性的低血糖。果糖的代謝過程路徑短，耗能低，不產(chǎn)生乳酸，在肝臟缺氧情況下仍可代謝，肝臟負(fù)擔(dān)輕。果糖能促進(jìn)體內(nèi)醇的分解，抑制蛋白質(zhì)消耗，減少毒性最大的中間產(chǎn)物乙醛的停留時(shí)間。果糖還可減少酒精對(duì)肝細(xì)胞的缺氧損傷，減少缺氧肝細(xì)胞的死亡，在缺氧消除后及時(shí)恢復(fù)肝細(xì)胞的代謝能力。
總之，果糖的解酒作用主要是在保肝護(hù)肝，維持正常血糖水平等方面。
合成原料
6）醫(yī)藥合成原料
①合成抗癲癇藥物托吡酯（TOPIRAMATE）
托吡酯, 化學(xué)名為2, 3:4, 5－雙－O－(1－甲基亞乙基)－β－D－吡喃果糖氨基磺酸酯, 是美國John son &John son 公司開發(fā)的GABA 再攝取抑制劑, 1995 年以商品名Topamax 在英國上市, 臨床用于治療成人原發(fā)性部分性癲癇。
托吡酯的合成方法是：
第一步：以D-果糖與丙 酮縮合得2, 3: 4, 5-雙-O-(1-甲基亞乙基) –β-D-吡喃果糖。
大約每克果糖可生成托吡酯0.5克。
②合成血管擴(kuò)裝藥尼可呋糖
尼可呋糖，也稱煙呋糖酯，英文名稱Nicofuranose, Bralian
尼可呋糖的合成方法：
D-果糖 + 煙酰氯，煙酸鹽 －> 尼可呋糖
化學(xué)介紹
果糖的分子結(jié)構(gòu)
另一種生產(chǎn)果糖的方法是用淀粉做原料，淀粉水解后經(jīng)固定化葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化為糖，其中含有42%的果糖和58%的葡萄糖，這種混合物稱為果葡糖漿或高果糖漿。
果糖是棱柱狀晶體，熔點(diǎn)103～105℃，是所有的糖中最甜的一種，它比蔗糖甜一倍，廣泛分布于植物中，廣泛用于食品工業(yè)，如制糖果、糕點(diǎn)、飲料等。果葡糖漿的甜度與蔗糖相當(dāng)，但它是用淀粉做原料生產(chǎn)出來的，不但成本低，還具有天然蜂蜜的香味，在食品工業(yè)中比蔗糖有更廣的用途。
又稱左旋糖。為一種單糖，全稱D-阿拉伯型己酮糖，分子式C5H12O5CO。果糖以游離的形式大量存在于水果的漿汁和蜂蜜中，是牛和人的精液中存在的唯一的還原糖。在菊芋（大麗菊的根）中D-果糖以聚糖的形式貯存能量。更大量的存在形式是與D-葡萄糖以苷鍵相互連接為蔗糖。在結(jié)晶狀態(tài)下，酮糖中可能存在β-吡喃型糖，在天然產(chǎn)物中常常以呋喃型果糖相結(jié)合。在水溶液中，呋喃型果糖和吡喃型果糖同時(shí)存在，在20℃水溶液中大約有20%呋喃型果糖。
在自然界很少見到果糖形成的糖苷。果糖是棱柱結(jié)晶，熔點(diǎn)103～105℃（分解），果糖是所有糖中最甜的一種，比蔗糖約甜一倍，可以由菊芋水解得到。蔗糖是工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)果糖最豐富的原料，用稀酸或轉(zhuǎn)化酶水解蔗糖，從混雜有D-葡萄糖的溶液中析離果糖。果糖不易結(jié)晶，但它與氫氧化鈣形成不溶性的復(fù)合物，分離后，通入二氧化碳，即可得到果糖結(jié)晶。工業(yè)上也可用溴水選擇性地氧化蔗糖的水解液中的葡萄糖，然后除去D-葡萄糖酸得到果糖。目 前工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)采用淀粉水解制備葡萄糖，經(jīng)固定化葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化糖，其中含有42%果糖和58%葡萄糖，商業(yè)上稱果葡糖漿或高果糖漿，它的甜度與蔗糖相當(dāng)，但它具有天然蜂蜜香味和生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，已廣泛用于飲料和糖果糕點(diǎn)等食品工業(yè)
C6H12O6醇酮類單糖之一。白色晶體或粉末，商品常帶淺棕黃色，味很甜。密度1.6g/cm3，熔點(diǎn)103～105℃（分解）。易溶于水、乙醇和乙醚。無醛基而具活性酮基，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為羥基乙酸和三羥基丁酸。與石灰水可形成果糖鈣沉淀，但通入二氧化碳又可復(fù)出果糖。用作食物、營養(yǎng)劑和防腐劑。存于水果、蜂蜜中。常用菊粉水解制取。
果糖的銀鏡反應(yīng)
葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體，葡萄糖是一種多羥基醛（醛糖），果糖是一種多羥基酮（酮糖），果糖分子中并無醛基存在，看來似乎不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但其實(shí)不然，其主要原因是果糖在堿性溶液中可發(fā)生兩種反應(yīng)：一是經(jīng)烯醇化作用變成醛糖（反應(yīng)方程從略）。二是發(fā)生裂解，產(chǎn)生含醛基的有機(jī)物（化學(xué)方程式從略）。果糖分子中由于多個(gè)羥基對(duì)酮基的影響，使果糖也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和被新制的Cu(OH)2氧化。由此可知，果糖溶液中總是含有醛糖及含醛基的有機(jī)物，可跟堿性的銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。因此，果糖與葡萄糖都是還原性糖。用果糖做銀鏡反應(yīng)的效果與葡萄糖相似，反應(yīng)條件略高于葡萄糖，60——100℃，果糖溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可取1%，硝酸銀溶液與氨水溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可取2%——4%，在此條件下，可獲得優(yōu)質(zhì)銀鏡。
代謝
果糖的代謝途徑
果糖優(yōu)于其它甜味劑的最重要的是其生理代謝特性。果糖在體內(nèi)的代謝不受胰島素的控制，在肝臟內(nèi)果糖首先磷酸化生成1—磷酸果糖，然后分解成丙糖，丙糖進(jìn)一步合成為葡萄糖和甘油三酯或進(jìn)入酵解途徑。身體正常的人僅有極少量葡萄糖從肝臟釋放出來，因此人體攝入果糖不會(huì)引起攝入葡萄糖和蔗糖容易引起的嚴(yán)重的飯后血糖高峰和低血糖，Olefsky和Crapo的試驗(yàn)表明，口服50g果糖、20g脂肪和20g蛋白質(zhì)所引起的胰島素和血糖波動(dòng)是很小的。表中是幾種食物的血糖指數(shù)。從表中可以看出果糖的血糖指數(shù)大大低于其它糖類。
血糖指數(shù)表
食物名稱 | 葡萄糖 | 蔗糖 | 果糖 | 麥芽糖 | 蘋果 | 葡萄 | 白面包 |
血糖指數(shù) | 100 | 59±10 | 20±5 | 105±12 | 39±3 | 64±11 | 69±5 |
果糖的這個(gè)特性，使得果糖可作為糖尿病患者的食物甜味劑，并廣泛用于老年和兒童食品中。山梨醇是一種廣泛用于糖尿病人食物中的甜味劑，它在體內(nèi)被吸收后迅速轉(zhuǎn)化為果糖，其后的代謝與果糖一致。另外，山梨醇的甜度只有果糖的1/3。因此，山梨醇更適于糖尿病患者食用。此外，果糖在體內(nèi)代謝不會(huì)產(chǎn)生乳酸，不會(huì)引起肌肉酸痛、倦怠感。果糖與體內(nèi)的細(xì)胞結(jié)合力強(qiáng)，在極穩(wěn)定的狀態(tài)下釋放熱能，具有強(qiáng)化人體耐力及代謝的效果，是運(yùn)動(dòng)飲料的良好甜味劑。
危害
喝果汁易誘發(fā)直腸癌，果糖是罪魁禍?zhǔn)住?/span>
水果中富含天然的果糖，果糖作為一種甜味劑也普遍應(yīng)用于我們的日常食物中。但目 前科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)，果糖對(duì)現(xiàn)代重大的流行病包括癌癥、心臟病、高血壓、腎功能損害，甚至癡呆癥等，都能產(chǎn)生諸多影響。《美國飲食協(xié)會(huì)》雜志最 近刊發(fā)的一項(xiàng)最新研究便指出，喝果汁時(shí)所吸收的大量果糖，會(huì)增加患直腸癌的幾率。
果糖的名字在成分表中變化多端。它在制糖工業(yè)上最常見的名字是高果糖漿（HFCS），是一種以玉米為原料加工而成的果糖。科學(xué)家們擔(dān)心高果糖漿對(duì)人體健康產(chǎn)生影響，原因在于它與蔗糖所產(chǎn)生的熱量大致相當(dāng)，但在人體內(nèi)卻無法以同樣方式進(jìn)行代謝。
倫敦帝國學(xué)院于今 年初在《Hypertension》雜志發(fā)布的研究顯示，人們每天喝含糖飲料會(huì)對(duì)血壓影響很大。果糖會(huì)導(dǎo)致血流中的一氧化氮含量降低，而一氧化氮對(duì)于血管的正常擴(kuò)張至關(guān)重要。
今 年8 月，刊登在美國雜志《臨床內(nèi)分泌及新陳代謝學(xué)》上的一項(xiàng)調(diào)查也指出，果糖可能引發(fā)肝損傷。研究負(fù)責(zé)人金伯·斯坦霍普博士解釋說，果糖會(huì)加重肝臟負(fù)擔(dān)，并轉(zhuǎn)換成脂肪肝，引發(fā)高血脂，加大患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。果糖亦可能增加患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橹靖慰赡芤l(fā)胰島素抗性增加，胰島素抗性又對(duì)引發(fā)糖尿病關(guān)系極大。
普林斯頓大學(xué)今 年也有實(shí)驗(yàn)研究表明，長期食用高果糖漿會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)脂肪非正常增長，尤其集中在腹部。這樣的腹部脂肪能提高中風(fēng)和患心臟病的風(fēng)險(xiǎn)。
劍橋大學(xué)的研究還表明果糖會(huì)加重“癡呆癥”。通過對(duì)動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，果糖攝入量與動(dòng)物大腦中的β-淀粉樣蛋白板塊的形成有關(guān)，該物質(zhì)在患有阿爾茲海默癥人群中很常見。
《美國飲食協(xié)會(huì)》雜志最 近刊發(fā)的一項(xiàng)最新研究則指出，人們?cè)陲嬘霉^程中，所吸收的大量果糖會(huì)增加患直腸癌的幾率。專家稱，水果本身中富含纖維、維他命C和抗氧化劑等物質(zhì)，有助于對(duì)抗腸癌，但這些物質(zhì)會(huì)在加工過程中都丟失掉，所以建議吃水果盡量不要榨成汁。
英國飲食協(xié)會(huì)建議，我們每天所喝的果汁量應(yīng)維持在150毫升。
但每天將果糖的攝入量維持在一個(gè)可控范圍之下并非易事。如今，不僅果汁中有果糖，從餅干到冰淇淋等各式各樣的食品和飲料都能見其蹤影：添加了果糖的壓塊干糧和餅干，更有嚼頭；冰淇淋以及酸奶飲品中添加了果糖，吃起來更加香滑；冷凍食品中用高果糖漿降低結(jié)晶；添加了高果糖漿的烘焙食物，色澤金黃，極其誘人；一罐低脂的水果味酸奶含有10小勺果糖甜味劑；一罐軟飲料所含的果糖更是高達(dá)13勺……
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這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
