阿洛酮糖口感、制备工艺及市场格局如何？

新型天然功能甜味剂，未来成长空间广阔。

1.口感及特征：具备多种健康功能的天然甜味剂，口感及理化性质优秀

具有多种有益的功能，口感等理化性质表现优异。阿洛酮糖，是 D-果糖在 C-3 位 点的差向异构体。作为一种稀有糖，阿洛酮糖在自然界中仅少量存在于甘蔗、小 麦等一些植物中。理化性质方面，阿洛酮糖是白色粉末状固体，在高温、酸性和 弱碱性环境下均有较好的稳定性，常温下易溶于水和乙醇，且具有表面张力较小 的特点，因此既可以用于一般水饮料，也可以用于酒精饮料和碳酸饮料。由于其 较好的热稳定性以及在高温下能和氨基化合物（氨基酸、蛋白质）进行美拉德反 应产生风味的特性且其抗氧化的性质有助于食物储存，阿洛酮糖可广泛应用于食 品的烹饪加工。

口感与安全性方面，阿洛酮糖的口感与蔗糖十分接近，甜度约为 蔗糖的 70%，但热量却不足蔗糖的 10%（约 0.4kcal/g），于 2011 年被美国 FDA 正 式批准为 GRAS 物质，允许其作为膳食添加剂和部分食物的配料。阿洛酮糖不会 被人体代谢，且不存在如糖醇类过量摄入导致腹泻的情况。生理功能方面，阿洛 酮糖具有降血糖降血脂的功能：能够被小肠吸收而不参与代谢，与葡萄糖和果糖 等形成竞争性抑制，降低小肠对后者的吸收速率，同时通过释放胰高血糖素样胎 -1（GLP-1）增强饱腹感，并通过保护胰腺β细胞抑制血糖升高；抑制合成脂肪酸 的相关酶活性，从而减少人体内脂肪积累，是肥胖人群和糖尿病患者的理想糖源。 阿洛酮糖能够提高细胞内谷胱甘肽的水平，抑制细胞凋亡，保护神经元，降低神 经退行性疾病如阿尔兹海默症和帕金森症的患病率，此外还有抗氧化、抗炎、抑 制癌变等功效。

2.制备工艺：国内企业基本采用生物发酵法制备阿洛酮糖

化学合成法不适合工业生产，生物转化法为当前主流生产方式。早期阿洛酮糖的 制备工艺是化学合成法，由于 D-果糖和 D-阿洛酮糖互为差向异构体的关系，研 究人员以 D-果糖为反应底物，分别尝试在酸性钼酸离子和碱性吡啶环境下催化异 构制备阿洛酮糖，但因反应的立体选择性差而生成大量 D-山梨糖、D-甘露糖等副 产物，D-阿洛酮糖的分离困难且产率低；也有研究人员选择其他有机物进行环转 化法、羟醛缩合法等，但阿洛酮糖有多个活性较高、需要保护处理的羟基。

因此 整个反应流程冗长、纯化复杂、成本高且易造成化学污染，因而化学合成法应用 受限。目前主流合成工艺采用生物转化法，借助于酶催化反应的单一选择性和高 反应速率实现阿洛酮糖的快速量产。其核心反应是将 D-果糖在 D-阿洛酮糖 3-差 向异构酶（DPEase 酶）的作用下转化为 D-阿洛酮糖。具体工艺大致可以分为酶 促反应、分离纯化和浓缩制晶三个工段。相较于化学合成法，酶法转化具有反应 流程短、无副产品、反应条件温和、环保等优势。

酶反应体系优化有助于提升产品得率，结晶工艺决定晶体品质。首先，异构酶作 为化学反应驱动力对整个工艺的经济性具有重要影响。降本端，固定化技术和热 稳定性改造可以延长酶的使用寿命，提高重复利用率，进而摊薄制酶成本；增效 端，优选基因的表达、分子设计以及金属离子的选择可以提高酶活从而增加阿洛 酮糖的得率。其次，多酶体系的构建能够使整个工艺以更廉价的产品如淀粉等为 原料，对于生产工艺经济性提升起重要作用。

结晶方面，一般经浓缩处理的阿洛 酮糖液体的糖含量约为 80-85wt%，溶液粘度大，常规蒸发结晶方法易造成结块、 晶体颗粒细小等问题，影响晶体产品得率和品质，进而影响产品的定价能力；水 结方法需要70-100h结晶时间，有机溶剂结晶法成本过高，均不适合工业化生产。 国内大厂为得到品质上佳的晶体通常采用冷却结晶或“蒸发浓缩+冷却结晶”的 方法，对于晶种尺寸与数量的选择、冷却结晶过程的分段温控有较高要求。

3.市场格局：海外市场增速亮眼，国内需求蓄势待发

阿洛酮糖海外需求旺盛，市场潜力巨大。目前阿洛酮糖已经获得包括日本、韩国、 加拿大、澳大利亚等 13 个国家将其作为食品添加剂的法规许可。2019 年 FDA 将 阿洛酮糖排除在食品标签的“总糖”、“添加糖”之外，使之成为“0 糖”成分， 免于征收糖税，持续为其需求增速加码。根据 Transparency Market Research 数 据，2020 年全球阿洛酮糖市场规模达 2.1 亿美元，其中 55%应用于食品领域，37% 应用于饮料领域，剩余 8%应用于其他领域。预计 2030 年阿洛酮糖市场规模达 4.5 亿美元，较 2020 年增加 2.4 亿美元，预计年均复合增长率为 8%。

海外已有各种阿洛酮糖产品推出，未来我国放开后存在较大市场。因为我国尚未 通过阿洛酮糖的安全使用许可，所以当前含阿洛酮糖的商品均是国外流通，主要 涉及烘焙食品、饮料、酱料、奶制品等领域。我们收集国内一些添加阿洛酮糖的 产品以及国内有着相似使用场景的对标产品。目前海外添加阿洛酮糖的食品在热 量、碳水化合物以及脂肪含量等方面普遍低于同类产品，契合当下社会中越来越 流行的“低糖”或者“无糖”生活方式。可以预期如果阿洛酮糖在我国通过食品 食用的安全许可后，国内类似的对标产品也可推出相同类型但是添加阿洛酮糖作 为糖源的食品，市场空间十分可观。