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高果糖浆

高果糖浆[1]（英语：high fructose syrup），又属于果葡糖浆（见下文解释），是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶，用作甜味剂；一般要求果糖含量在42%以上。高果糖浆的制备方法，是以α-淀粉酶及γ-淀粉酶水解淀粉而得到糖化液，再经D-木糖异构酶的异构作用，将部分葡萄糖异构成果糖，形成含葡萄糖和果糖的混合糖浆。高果糖浆常分为“42果糖”（含42%果糖）及“55果糖”（含55%果糖）两种。

高果糖浆
high fructose syrup
每100 g（3.5 oz）食物营养值
热量
1,176 kJ（281 kcal）
76 g
膳食纤维0 g
0 g
0 g
维生素
核黄素（维生素B2）
(2%)
0.019 mg
烟碱酸（维生素B3）
(0%)
0 mg
(0%)
0.011 mg
吡哆醇（维生素B6）
(2%)
0.024 mg
叶酸（维生素B9）
(0%)
0 μg
维生素C
(0%)
0 mg
膳食矿物质
钙
(1%)
6 mg
铁
(3%)
0.42 mg
镁
(1%)
2 mg
磷
(1%)
4 mg
钾
(0%)
0 mg
钠
(0%)
2 mg
锌
(2%)
0.22 mg
其他成分
水24 g
Shown is for 100 g, roughly 5.25 tbsp.
参照美国标准的相对百分比
成人每日的参考膳食摄入量（DRI）
来源：（英文）美国农业部营养数据库
高果糖浆的运输火车
D-果糖（左）vs. D-葡萄糖（右）
糖和甜味剂的相对甜度

由于高果糖浆的异构制程，其属于一种葡萄糖异构糖浆（isoglucose）；又最常由玉米淀粉制作，因此常指高果糖玉米糖浆（high-fructose corn syrup，HFCS）。

果葡糖浆（英语：glucose-fructose syrup）则囊括任何果糖和葡萄糖混合的糖浆，也可泛称一些低果糖含量的果葡混合糖浆；果葡糖浆包括了高果糖浆（包含不来自玉米的，见下文）以及蔗糖水解产生的转化糖浆等。

在美国，高果糖玉米糖浆比蔗糖便宜，几乎取代蔗糖而用于增加商业食品的甜味，例如各类饮品、面包、麦片、零食、烟肉、酸奶、汤料和调味剂等。[2]

生产

过程

在现代的生产过程中，含有淀粉的谷物（一般是玉米；在欧洲也有小麦）先被磨开提取淀粉浆液。淀粉通过“酸酶法”，先加入酸初步水解，再通过一系列耐高温的酶做成产品。第一步由α-淀粉酶将淀粉转化为糊精，第二步加入葡萄糖淀粉酶转化为葡萄糖。[3]:808–813 这一步的葡萄糖经过过滤去除蛋白质成分，再通过活性炭吸附，最后使用离子交换树脂去除矿物质。得到的提纯葡萄糖溶液经过固定的D-木糖异构酶催化剂，形成果糖。葡萄糖异构酶在摄氏60至70度时催化效率最高时，葡萄糖的转化率可达到53.5%至56.5%，此反应需经较长时间达到反应平衡，因此在实际的催化反应上一次只能将45%左右的葡萄糖转化为果糖形成高果糖浆，在重复之前的提纯过程后得到42糖浆。其中一部分的42糖浆经过液相层析制成90糖浆，用于和42糖浆勾兑为饮料业最常用的55糖浆。[3]:808–813[4]:20–22

非玉米的高果糖浆来源有：

  • 菊芋内含菊粉直接水解也可以制作高果糖浆，[5]果糖含量超过80%。[6]
  • 蔗糖水解得到的转化糖浆可以通过异构酶制作高果糖浆，可以用于回收糖蜜。[7]

分类

一般的高果糖浆约有24%是水，0–5%为未消化的低聚葡萄糖，其余是按照标记量指定的果糖和葡萄糖。[8]最常见的高果糖浆有：[9][10]

  • HFCS 42，又称“42果糖”或F-42，是淀粉直接生产的糖浆。其中42指去除水分后，果糖含量为42%；下同。42糖浆用于饮料、食品、烘焙等。[10][11]
  • HFCS 55，是美国软饮料最常用的高果糖浆，甜度和蔗糖相当（水分抵消了额外果糖的甜度）。[12]
  • HFCS 70 是一种新兴的高果糖浆。[13]

应用

高果糖浆的甜度可作为甜味剂的重要指标之一。高果糖浆被广泛作为饮料、果冻、糖果、冰淇淋和调味食品的甜味剂，亦可代替蜂蜜用于制药工业，或用于化工上生产甘露醇等。

高果糖浆在美国的饮食工业中受到重用，主要是传统的蔗糖供应短缺和价格高企所导致；美国政府对进口蔗糖征收关税及津贴本土玉米产业，让其产品之一的高果糖浆符合了美国商家的成本效益。而评论就高果糖浆得到广泛应用表示关注，他们认为高果糖浆本身经过更为复杂的工业处理程序，比起蔗糖对人体健康带来更多的坏处，包括影响进食者的味觉所导致的体重增加，高果糖浆亦被认为是有某些食品中含有的偏高水银成份的来源，长期摄取会对神经系统造成损害。[14][15][16]

健康风险

一些研究认为，高果糖浆里面的葡萄糖跟果糖是分开的、而且果糖量略高于蔗糖，但蔗糖分子则是一个葡萄糖跟一个果糖组成，这样的不同让高果糖浆的健康风险高于蔗糖；也有统计认为，光是以高果糖浆取代蔗糖这件事，会明显提高糖尿病的发病率，也就是说，一个人不用改变饮食及生活习惯，光是用蔗糖来取代高果糖糖浆，就可以减少糖尿病的发病率（或晚几年发病）。[来源请求]

美国玉米加工协会（英语：Corn Refiners Association）对这些声音进行反击并制作网页及广告宣传高果糖浆对比蔗糖没有特别害处。[17]美国医学会则表示高果糖浆不大可能引致比蔗糖更严重的痴肥现象，因为两者有相近的葡萄糖／果糖比例，但期望更多其他对该题材的独立研究。[18]自1976年至2010年为止，美国食品药品监督管理局还是将高果糖浆与玉米糖浆分类为GRAS的“一般认可为安全”。[19]

一些研究认为，糖的安全食用量很低，即使是天然来源的甘蔗或甜菜也不例外，长期摄入过量甜食会导致成瘾并增加患慢性病的风险，减少甜食摄入可能会引发严重的戒断症状。过去认为用果糖代替砂糖可以在相同甜度下减少热量摄入，并且在预防和控制糖尿病方面效果更好，但这一观点已受到挑战。有研究指出，果糖可能导致新陈代谢紊乱，增加患心脏病和糖尿病的风险，果糖的化学结构会刺激食欲，影响体内铬元素的正常功能，从而干扰血糖、胰岛素和胆固醇的水平。[来源请求]

研究

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果糖主要是由基因改造玉米制造的，因此成本很低。玉米果糖已经上市40年了，由于价格便宜，渐渐为广大的食品及饮料业者采用来取代高价的蔗糖。

2013年1月美国医学会杂志（JAMA）发表的研究发现，老鼠喂食玉米果糖以及喂食葡萄糖，以核磁共振侦测其脑部血流的变化。发现脑部下视丘纹状体的饱食中枢的血流量，喂食玉米糖浆者老鼠并不会产生任何变化，而喂食葡萄糖血流量会降低。这代表玉米果糖并不会使老鼠产生饱足感，而停止摄取食物，如此很容易造成肥胖。这个观察，可能解开现代人为何会肥胖的部份答案。[来源请求]这研究的发现也可以解释，为什么最近研究发现，使用代糖饮料愈多的人，肥胖愈厉害，且心脏血管疾病风险越高，都可能是代糖无法改变饱足中枢血流，而得到饱足感。

2013年1月的糖尿病照护杂志（英语：Diabetes Care）（Diabetes Care），在美国青少年女性每天平均摄取玉米果糖132公克，男性每天摄取203公克，成人每天147公克。摄取玉米果糖愈多者，经由肝脏代谢产生的三酸甘油酯血中愈高。玉米果糖甚至干扰肝脏尿酸的代谢，造成血中尿酸的升高越严重。[20]

健康人每天摄入高果糖糖浆每公斤体重3公克，吃过量，连续6天，就可能累积成脂肪肝，以60公斤男性为例，每天吃180公克的高果糖，连续6天就可能累积脂肪肝。[21][需要可靠医学来源]

2015年3月号《营养学期刊》《 Journal of Nutrition 》中美国犹他大学医学研究指出，食用高果糖浆的实验母鼠，死亡率比食用一般糖分的母鼠高出1.9倍，一胎生育幼鼠的数量也减少26.4%。并表示约在1970年代中期，美国催动改用高果糖浆的食品潮流，这个改变刚好与糖尿病与肥胖症在美国盛行的开始时间高度吻合。[来源请求]

另见

蔗糖糖浆：也是食品糖类原料，在人体中也同样会分解为葡萄糖和果糖。

参考来源

  1. ^ 存档副本. [2023-03-08]. （原始内容存档于2023-03-08）. 
  2. ^ David Wallinga, M.D., Janelle Sorensen, Pooja Mottl, Brian Yablon, M.D. Not So Sweet: Missing Mercury and High Fructose Corn Syrup (PDF). 美国农业与贸易政策研究所（英语：Institute for Agriculture and Trade Policy）. 2009年1月 [2010-10-01]. （原始内容 (PDF)存档于2010-10-10）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Hobbs, Larry. 21. Sweeteners from Starch: Production, Properties and Uses. BeMiller, James N.; Whistler, Roy L. (编). Starch: chemistry and technology 3rd. London: Academic Press/Elsevier. 2009: 797–832. ISBN 978-0-12-746275-2. doi:10.1016/B978-0-12-746275-2.00021-5. 
  4. ^ 引用错误：没有为名为WhiteChapter2014的参考文献提供内容
  5. ^ 张光成. 果葡糖浆、玉米糖浆、转化糖浆跟蔗糖有何不同？_生产. www.sohu.com. [2023-02-01]. （原始内容存档于2023-02-01）. 
  6. ^ 菊芋块茎制高果糖浆的研究 (PDF). [2023-02-01]. （原始内容存档 (PDF)于2023-03-11）. 
  7. ^ 王卓琳. 甘蔗最终糖蜜制备高果糖浆的工艺研究 - 中国知网 (学位论文). 2019 [2023-02-01]. （原始内容存档于2023-02-01）. 
  8. ^ Rizkalla, S. W. Health implications of fructose consumption: A review of recent data. Nutrition & Metabolism. 2010, 7: 82. PMC 2991323  . PMID 21050460. doi:10.1186/1743-7075-7-82. 
  9. ^ John S. White. HFCS: How Sweet It Is, Food Product Design. Food Product Design. 2008-12-02 [2010-10-01]. （原始内容存档于2011-07-11）. 
  10. ^ 10.0 10.1 High Fructose Corn Syrup: Questions and Answers. US Food and Drug Administration. 4 January 2018 [19 August 2019]. （原始内容存档于2023-07-22）. 
  11. ^ Sugar and Sweeteners: Background. United States Department of Agriculture Economic Research Service. 14 November 2014 [26 May 2015]. （原始内容存档于2022-04-23）. 
  12. ^ Hanover LM, White JS. Manufacturing, composition, and applications of fructose. Am J Clin Nutr. 1993, 58 (suppl 5): 724S–732S. PMID 8213603. doi:10.1093/ajcn/58.5.724S. 
  13. ^ Japan Corn Starch Co., Ltd. Releasing the New High-Fructose Corn Syrup, "HFCS 70"!!. www.businesswire.com. 17 February 2017 [4 December 2019]. （原始内容存档于2023-02-02） （英语）. 
  14. ^ Study Finds HFCS Contains Mercury. 华盛顿邮报. 2009-01-28 [2010-10-01]. （原始内容存档于2011-04-25）. 
  15. ^ Investigates HFCS. 哥伦比亚广播公司. 2008-10-01 [2010-10-01]. （原始内容存档于2010-10-09）. 
  16. ^ HFCS Controversy. Stanford Wellsphere. 2009年4月 [2010-10-01]. （原始内容存档于2010-03-23）. 
  17. ^ 高果糖玉米糖浆官方网页 互联网档案馆的存档，存档日期2011-05-11.，美国玉米加工协会
  18. ^ The Health Effects of High Fructose Syrup, Report 3 of The Council on Science and Public Health（A-08） (PDF). 美国医学会. 2009年9月 [2010-10-01]. （原始内容 (PDF)存档于2011-03-01）. 
  19. ^ Corn Syrup. 美国食品药品监督管理局. 1976年 [2010-10-01]. （原始内容存档于2010-12-10）. 
  20. ^ 少吃玉米果糖 （页面存档备份，存于互联网档案馆），肾脏科教授、临床毒物科主任林杰梁，林口长庚医院
  21. ^ 吃甜食小心！高果糖糖浆恐伤肝 （页面存档备份，存于互联网档案馆），肾脏科教授、临床毒物科主任林杰梁，张博亭／台北报导，[2013年06月18日]
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